block/blk-settings.c

   1 /*
   2  * Functions related to setting various queue properties from drivers
   3  */
   4 #include <linux/kernel.h>
   5 #include <linux/module.h>
   6 #include <linux/init.h>
   7 #include <linux/bio.h>
   8 #include <linux/blkdev.h>
   9 #include <linux/bootmem.h>      /* for max_pfn/max_low_pfn */
  10
  11 #include "blk.h"
  12
  13 unsigned long blk_max_low_pfn;
  14 EXPORT_SYMBOL(blk_max_low_pfn);
  15
  16 unsigned long blk_max_pfn;
  17 EXPORT_SYMBOL(blk_max_pfn);
  18
  19 /**
  20  * blk_queue_prep_rq - set a prepare_request function for queue
  21  * @q:          queue
  22  * @pfn:        prepare_request function
  23  *
  24  * It's possible for a queue to register a prepare_request callback which
  25  * is invoked before the request is handed to the request_fn. The goal of
  26  * the function is to prepare a request for I/O, it can be used to build a
  27  * cdb from the request data for instance.
  28  *
  29  */
  30 void blk_queue_prep_rq(struct request_queue *q, prep_rq_fn *pfn)
  31 {
  32         q->prep_rq_fn = pfn;
  33 }
  34 EXPORT_SYMBOL(blk_queue_prep_rq);
  35
  36 /**
  37  * blk_queue_merge_bvec - set a merge_bvec function for queue
  38  * @q:          queue
  39  * @mbfn:       merge_bvec_fn
  40  *
  41  * Usually queues have static limitations on the max sectors or segments that
  42  * we can put in a request. Stacking drivers may have some settings that
  43  * are dynamic, and thus we have to query the queue whether it is ok to
  44  * add a new bio_vec to a bio at a given offset or not. If the block device
  45  * has such limitations, it needs to register a merge_bvec_fn to control
  46  * the size of bio's sent to it. Note that a block device *must* allow a
  47  * single page to be added to an empty bio. The block device driver may want
  48  * to use the bio_split() function to deal with these bio's. By default
  49  * no merge_bvec_fn is defined for a queue, and only the fixed limits are
  50  * honored.
  51  */
  52 void blk_queue_merge_bvec(struct request_queue *q, merge_bvec_fn *mbfn)
  53 {
  54         q->merge_bvec_fn = mbfn;
  55 }
  56 EXPORT_SYMBOL(blk_queue_merge_bvec);
  57
  58 void blk_queue_softirq_done(struct request_queue *q, softirq_done_fn *fn)
  59 {
  60         q->softirq_done_fn = fn;
  61 }
  62 EXPORT_SYMBOL(blk_queue_softirq_done);
  63
  64 /**
  65  * blk_queue_make_request - define an alternate make_request function for a device
  66  * @q:  the request queue for the device to be affected
  67  * @mfn: the alternate make_request function
  68  *
  69  * Description:
  70  *    The normal way for &struct bios to be passed to a device
  71  *    driver is for them to be collected into requests on a request
  72  *    queue, and then to allow the device driver to select requests
  73  *    off that queue when it is ready.  This works well for many block
  74  *    devices. However some block devices (typically virtual devices
  75  *    such as md or lvm) do not benefit from the processing on the
  76  *    request queue, and are served best by having the requests passed
  77  *    directly to them.  This can be achieved by providing a function
  78  *    to blk_queue_make_request().
  79  *
  80  * Caveat:
  81  *    The driver that does this *must* be able to deal appropriately
  82  *    with buffers in "highmemory". This can be accomplished by either calling
  83  *    __bio_kmap_atomic() to get a temporary kernel mapping, or by calling
  84  *    blk_queue_bounce() to create a buffer in normal memory.
  85  **/
  86 void blk_queue_make_request(struct request_queue *q, make_request_fn *mfn)
  87 {
  88         /*
  89          * set defaults
  90          */
  91         q->nr_requests = BLKDEV_MAX_RQ;
  92         blk_queue_max_phys_segments(q, MAX_PHYS_SEGMENTS);
  93         blk_queue_max_hw_segments(q, MAX_HW_SEGMENTS);
  94         q->make_request_fn = mfn;
  95         q->backing_dev_info.ra_pages =
  96                         (VM_MAX_READAHEAD * 1024) / PAGE_CACHE_SIZE;
  97         q->backing_dev_info.state = 0;
  98         q->backing_dev_info.capabilities = BDI_CAP_MAP_COPY;
  99         blk_queue_max_sectors(q, SAFE_MAX_SECTORS);
 100         blk_queue_hardsect_size(q, 512);
 101         blk_queue_dma_alignment(q, 511);
 102         blk_queue_congestion_threshold(q);
 103         q->nr_batching = BLK_BATCH_REQ;
 104
 105         q->unplug_thresh = 4;           /* hmm */
 106         q->unplug_delay = (3 * HZ) / 1000;      /* 3 milliseconds */
 107         if (q->unplug_delay == 0)
 108                 q->unplug_delay = 1;
 109
 110         INIT_WORK(&q->unplug_work, blk_unplug_work);
 111
 112         q->unplug_timer.function = blk_unplug_timeout;
 113         q->unplug_timer.data = (unsigned long)q;
 114
 115         /*
 116          * by default assume old behaviour and bounce for any highmem page
 117          */
 118         blk_queue_bounce_limit(q, BLK_BOUNCE_HIGH);
 119 }
 120 EXPORT_SYMBOL(blk_queue_make_request);
 121
 122 /**
 123  * blk_queue_bounce_limit - set bounce buffer limit for queue
 124  * @q:  the request queue for the device
 125  * @dma_addr:   bus address limit
 126  *
 127  * Description:
 128  *    Different hardware can have different requirements as to what pages
 129  *    it can do I/O directly to. A low level driver can call
 130  *    blk_queue_bounce_limit to have lower memory pages allocated as bounce
 131  *    buffers for doing I/O to pages residing above @page.
 132  **/
 133 void blk_queue_bounce_limit(struct request_queue *q, u64 dma_addr)
 134 {
 135         unsigned long b_pfn = dma_addr >> PAGE_SHIFT;
 136         int dma = 0;
 137
 138         q->bounce_gfp = GFP_NOIO;
 139 #if BITS_PER_LONG == 64
 140         /* Assume anything <= 4GB can be handled by IOMMU.
 141            Actually some IOMMUs can handle everything, but I don't
 142            know of a way to test this here. */
 143         if (b_pfn < (min_t(u64, 0xffffffff, BLK_BOUNCE_HIGH) >> PAGE_SHIFT))
 144                 dma = 1;
 145         q->bounce_pfn = max_low_pfn;
 146 #else
 147         if (b_pfn < blk_max_low_pfn)
 148                 dma = 1;
 149         q->bounce_pfn = b_pfn;
 150 #endif
 151         if (dma) {
 152                 init_emergency_isa_pool();
 153                 q->bounce_gfp = GFP_NOIO | GFP_DMA;
 154                 q->bounce_pfn = b_pfn;
 155         }
 156 }
 157 EXPORT_SYMBOL(blk_queue_bounce_limit);
 158
 159 /**
 160  * blk_queue_max_sectors - set max sectors for a request for this queue
 161  * @q:  the request queue for the device
 162  * @max_sectors:  max sectors in the usual 512b unit
 163  *
 164  * Description:
 165  *    Enables a low level driver to set an upper limit on the size of
 166  *    received requests.
 167  **/
 168 void blk_queue_max_sectors(struct request_queue *q, unsigned int max_sectors)
 169 {
 170         if ((max_sectors << 9) < PAGE_CACHE_SIZE) {
 171                 max_sectors = 1 << (PAGE_CACHE_SHIFT - 9);
 172                 printk(KERN_INFO "%s: set to minimum %d\n", __FUNCTION__,
 173                                                         max_sectors);
 174         }
 175
 176         if (BLK_DEF_MAX_SECTORS > max_sectors)
 177                 q->max_hw_sectors = q->max_sectors = max_sectors;
 178         else {
 179                 q->max_sectors = BLK_DEF_MAX_SECTORS;
 180                 q->max_hw_sectors = max_sectors;
 181         }
 182 }
 183 EXPORT_SYMBOL(blk_queue_max_sectors);
 184
 185 /**
 186  * blk_queue_max_phys_segments - set max phys segments for a request for this queue
 187  * @q:  the request queue for the device
 188  * @max_segments:  max number of segments
 189  *
 190  * Description:
 191  *    Enables a low level driver to set an upper limit on the number of
 192  *    physical data segments in a request.  This would be the largest sized
 193  *    scatter list the driver could handle.
 194  **/
 195 void blk_queue_max_phys_segments(struct request_queue *q,
 196                                  unsigned short max_segments)
 197 {
 198         if (!max_segments) {
 199                 max_segments = 1;
 200                 printk(KERN_INFO "%s: set to minimum %d\n", __FUNCTION__,
 201                                                         max_segments);
 202         }
 203
 204         q->max_phys_segments = max_segments;
 205 }
 206 EXPORT_SYMBOL(blk_queue_max_phys_segments);
 207
 208 /**
 209  * blk_queue_max_hw_segments - set max hw segments for a request for this queue
 210  * @q:  the request queue for the device
 211  * @max_segments:  max number of segments
 212  *
 213  * Description:
 214  *    Enables a low level driver to set an upper limit on the number of
 215  *    hw data segments in a request.  This would be the largest number of
 216  *    address/length pairs the host adapter can actually give as once
 217  *    to the device.
 218  **/
 219 void blk_queue_max_hw_segments(struct request_queue *q,
 220                                unsigned short max_segments)
 221 {
 222         if (!max_segments) {
 223                 max_segments = 1;
 224                 printk(KERN_INFO "%s: set to minimum %d\n", __FUNCTION__,
 225                                                         max_segments);
 226         }
 227
 228         q->max_hw_segments = max_segments;
 229 }
 230 EXPORT_SYMBOL(blk_queue_max_hw_segments);
 231
 232 /**
 233  * blk_queue_max_segment_size - set max segment size for blk_rq_map_sg
 234  * @q:  the request queue for the device
 235  * @max_size:  max size of segment in bytes
 236  *
 237  * Description:
 238  *    Enables a low level driver to set an upper limit on the size of a
 239  *    coalesced segment
 240  **/
 241 void blk_queue_max_segment_size(struct request_queue *q, unsigned int max_size)
 242 {
 243         if (max_size < PAGE_CACHE_SIZE) {
 244                 max_size = PAGE_CACHE_SIZE;
 245                 printk(KERN_INFO "%s: set to minimum %d\n", __FUNCTION__,
 246                                                         max_size);
 247         }
 248
 249         q->max_segment_size = max_size;
 250 }
 251 EXPORT_SYMBOL(blk_queue_max_segment_size);
 252
 253 /**
 254  * blk_queue_hardsect_size - set hardware sector size for the queue
 255  * @q:  the request queue for the device
 256  * @size:  the hardware sector size, in bytes
 257  *
 258  * Description:
 259  *   This should typically be set to the lowest possible sector size
 260  *   that the hardware can operate on (possible without reverting to
 261  *   even internal read-modify-write operations). Usually the default
 262  *   of 512 covers most hardware.
 263  **/
 264 void blk_queue_hardsect_size(struct request_queue *q, unsigned short size)
 265 {
 266         q->hardsect_size = size;
 267 }
 268 EXPORT_SYMBOL(blk_queue_hardsect_size);
 269
 270 /*
 271  * Returns the minimum that is _not_ zero, unless both are zero.
 272  */
 273 #define min_not_zero(l, r) (l == 0) ? r : ((r == 0) ? l : min(l, r))
 274
 275 /**
 276  * blk_queue_stack_limits - inherit underlying queue limits for stacked drivers
 277  * @t:  the stacking driver (top)
 278  * @b:  the underlying device (bottom)
 279  **/
 280 void blk_queue_stack_limits(struct request_queue *t, struct request_queue *b)
 281 {
 282         /* zero is "infinity" */
 283         t->max_sectors = min_not_zero(t->max_sectors, b->max_sectors);
 284         t->max_hw_sectors = min_not_zero(t->max_hw_sectors, b->max_hw_sectors);
 285
 286         t->max_phys_segments = min(t->max_phys_segments, b->max_phys_segments);
 287         t->max_hw_segments = min(t->max_hw_segments, b->max_hw_segments);
 288         t->max_segment_size = min(t->max_segment_size, b->max_segment_size);
 289         t->hardsect_size = max(t->hardsect_size, b->hardsect_size);
 290         if (!test_bit(QUEUE_FLAG_CLUSTER, &b->queue_flags))
 291                 clear_bit(QUEUE_FLAG_CLUSTER, &t->queue_flags);
 292 }
 293 EXPORT_SYMBOL(blk_queue_stack_limits);
 294
 295 /**
 296  * blk_queue_dma_drain - Set up a drain buffer for excess dma.
 297  *
 298  * @q:  the request queue for the device
 299  * @dma_drain_needed: fn which returns non-zero if drain is necessary
 300  * @buf:        physically contiguous buffer
 301  * @size:       size of the buffer in bytes
 302  *
 303  * Some devices have excess DMA problems and can't simply discard (or
 304  * zero fill) the unwanted piece of the transfer.  They have to have a
 305  * real area of memory to transfer it into.  The use case for this is
 306  * ATAPI devices in DMA mode.  If the packet command causes a transfer
 307  * bigger than the transfer size some HBAs will lock up if there
 308  * aren't DMA elements to contain the excess transfer.  What this API
 309  * does is adjust the queue so that the buf is always appended
 310  * silently to the scatterlist.
 311  *
 312  * Note: This routine adjusts max_hw_segments to make room for
 313  * appending the drain buffer.  If you call
 314  * blk_queue_max_hw_segments() or blk_queue_max_phys_segments() after
 315  * calling this routine, you must set the limit to one fewer than your
 316  * device can support otherwise there won't be room for the drain
 317  * buffer.
 318  */
 319 extern int blk_queue_dma_drain(struct request_queue *q,
 320                                dma_drain_needed_fn *dma_drain_needed,
 321                                void *buf, unsigned int size)
 322 {
 323         if (q->max_hw_segments < 2 || q->max_phys_segments < 2)
 324                 return -EINVAL;
 325         /* make room for appending the drain */
 326         --q->max_hw_segments;
 327         --q->max_phys_segments;
 328         q->dma_drain_needed = dma_drain_needed;
 329         q->dma_drain_buffer = buf;
 330         q->dma_drain_size = size;
 331
 332         return 0;
 333 }
 334 EXPORT_SYMBOL_GPL(blk_queue_dma_drain);
 335
 336 /**
 337  * blk_queue_segment_boundary - set boundary rules for segment merging
 338  * @q:  the request queue for the device
 339  * @mask:  the memory boundary mask
 340  **/
 341 void blk_queue_segment_boundary(struct request_queue *q, unsigned long mask)
 342 {
 343         if (mask < PAGE_CACHE_SIZE - 1) {
 344                 mask = PAGE_CACHE_SIZE - 1;
 345                 printk(KERN_INFO "%s: set to minimum %lx\n", __FUNCTION__,
 346                                                         mask);
 347         }
 348
 349         q->seg_boundary_mask = mask;
 350 }
 351 EXPORT_SYMBOL(blk_queue_segment_boundary);
 352
 353 /**
 354  * blk_queue_dma_alignment - set dma length and memory alignment
 355  * @q:     the request queue for the device
 356  * @mask:  alignment mask
 357  *
 358  * description:
 359  *    set required memory and length aligment for direct dma transactions.
 360  *    this is used when buiding direct io requests for the queue.
 361  *
 362  **/
 363 void blk_queue_dma_alignment(struct request_queue *q, int mask)
 364 {
 365         q->dma_alignment = mask;
 366 }
 367 EXPORT_SYMBOL(blk_queue_dma_alignment);
 368
 369 /**
 370  * blk_queue_update_dma_alignment - update dma length and memory alignment
 371  * @q:     the request queue for the device
 372  * @mask:  alignment mask
 373  *
 374  * description:
 375  *    update required memory and length aligment for direct dma transactions.
 376  *    If the requested alignment is larger than the current alignment, then
 377  *    the current queue alignment is updated to the new value, otherwise it
 378  *    is left alone.  The design of this is to allow multiple objects
 379  *    (driver, device, transport etc) to set their respective
 380  *    alignments without having them interfere.
 381  *
 382  **/
 383 void blk_queue_update_dma_alignment(struct request_queue *q, int mask)
 384 {
 385         BUG_ON(mask > PAGE_SIZE);
 386
 387         if (mask > q->dma_alignment)
 388                 q->dma_alignment = mask;
 389 }
 390 EXPORT_SYMBOL(blk_queue_update_dma_alignment);
 391
 392 static int __init blk_settings_init(void)
 393 {
 394         blk_max_low_pfn = max_low_pfn - 1;
 395         blk_max_pfn = max_pfn - 1;
 396         return 0;
 397 }
 398 subsys_initcall(blk_settings_init);