block: fix missing queue put in error path
[linux-2.6-microblaze.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/bio.h>
18 #include <linux/blkdev.h>
19 #include <linux/blk-mq.h>
20 #include <linux/blk-pm.h>
21 #include <linux/blk-integrity.h>
22 #include <linux/highmem.h>
23 #include <linux/mm.h>
24 #include <linux/pagemap.h>
25 #include <linux/kernel_stat.h>
26 #include <linux/string.h>
27 #include <linux/init.h>
28 #include <linux/completion.h>
29 #include <linux/slab.h>
30 #include <linux/swap.h>
31 #include <linux/writeback.h>
32 #include <linux/task_io_accounting_ops.h>
33 #include <linux/fault-inject.h>
34 #include <linux/list_sort.h>
35 #include <linux/delay.h>
36 #include <linux/ratelimit.h>
37 #include <linux/pm_runtime.h>
38 #include <linux/blk-cgroup.h>
39 #include <linux/t10-pi.h>
40 #include <linux/debugfs.h>
41 #include <linux/bpf.h>
42 #include <linux/psi.h>
43 #include <linux/sched/sysctl.h>
44 #include <linux/blk-crypto.h>
45
46 #define CREATE_TRACE_POINTS
47 #include <trace/events/block.h>
48
49 #include "blk.h"
50 #include "blk-mq.h"
51 #include "blk-mq-sched.h"
52 #include "blk-pm.h"
53 #include "blk-throttle.h"
54
55 struct dentry *blk_debugfs_root;
56
57 EXPORT_TRACEPOINT_SYMBOL_GPL(block_bio_remap);
58 EXPORT_TRACEPOINT_SYMBOL_GPL(block_rq_remap);
59 EXPORT_TRACEPOINT_SYMBOL_GPL(block_bio_complete);
60 EXPORT_TRACEPOINT_SYMBOL_GPL(block_split);
61 EXPORT_TRACEPOINT_SYMBOL_GPL(block_unplug);
62 EXPORT_TRACEPOINT_SYMBOL_GPL(block_rq_insert);
63
64 DEFINE_IDA(blk_queue_ida);
65
66 /*
67  * For queue allocation
68  */
69 struct kmem_cache *blk_requestq_cachep;
70
71 /*
72  * Controlling structure to kblockd
73  */
74 static struct workqueue_struct *kblockd_workqueue;
75
76 /**
77  * blk_queue_flag_set - atomically set a queue flag
78  * @flag: flag to be set
79  * @q: request queue
80  */
81 void blk_queue_flag_set(unsigned int flag, struct request_queue *q)
82 {
83         set_bit(flag, &q->queue_flags);
84 }
85 EXPORT_SYMBOL(blk_queue_flag_set);
86
87 /**
88  * blk_queue_flag_clear - atomically clear a queue flag
89  * @flag: flag to be cleared
90  * @q: request queue
91  */
92 void blk_queue_flag_clear(unsigned int flag, struct request_queue *q)
93 {
94         clear_bit(flag, &q->queue_flags);
95 }
96 EXPORT_SYMBOL(blk_queue_flag_clear);
97
98 /**
99  * blk_queue_flag_test_and_set - atomically test and set a queue flag
100  * @flag: flag to be set
101  * @q: request queue
102  *
103  * Returns the previous value of @flag - 0 if the flag was not set and 1 if
104  * the flag was already set.
105  */
106 bool blk_queue_flag_test_and_set(unsigned int flag, struct request_queue *q)
107 {
108         return test_and_set_bit(flag, &q->queue_flags);
109 }
110 EXPORT_SYMBOL_GPL(blk_queue_flag_test_and_set);
111
112 void blk_rq_init(struct request_queue *q, struct request *rq)
113 {
114         memset(rq, 0, sizeof(*rq));
115
116         INIT_LIST_HEAD(&rq->queuelist);
117         rq->q = q;
118         rq->__sector = (sector_t) -1;
119         INIT_HLIST_NODE(&rq->hash);
120         RB_CLEAR_NODE(&rq->rb_node);
121         rq->tag = BLK_MQ_NO_TAG;
122         rq->internal_tag = BLK_MQ_NO_TAG;
123         rq->start_time_ns = ktime_get_ns();
124         rq->part = NULL;
125         blk_crypto_rq_set_defaults(rq);
126 }
127 EXPORT_SYMBOL(blk_rq_init);
128
129 #define REQ_OP_NAME(name) [REQ_OP_##name] = #name
130 static const char *const blk_op_name[] = {
131         REQ_OP_NAME(READ),
132         REQ_OP_NAME(WRITE),
133         REQ_OP_NAME(FLUSH),
134         REQ_OP_NAME(DISCARD),
135         REQ_OP_NAME(SECURE_ERASE),
136         REQ_OP_NAME(ZONE_RESET),
137         REQ_OP_NAME(ZONE_RESET_ALL),
138         REQ_OP_NAME(ZONE_OPEN),
139         REQ_OP_NAME(ZONE_CLOSE),
140         REQ_OP_NAME(ZONE_FINISH),
141         REQ_OP_NAME(ZONE_APPEND),
142         REQ_OP_NAME(WRITE_SAME),
143         REQ_OP_NAME(WRITE_ZEROES),
144         REQ_OP_NAME(DRV_IN),
145         REQ_OP_NAME(DRV_OUT),
146 };
147 #undef REQ_OP_NAME
148
149 /**
150  * blk_op_str - Return string XXX in the REQ_OP_XXX.
151  * @op: REQ_OP_XXX.
152  *
153  * Description: Centralize block layer function to convert REQ_OP_XXX into
154  * string format. Useful in the debugging and tracing bio or request. For
155  * invalid REQ_OP_XXX it returns string "UNKNOWN".
156  */
157 inline const char *blk_op_str(unsigned int op)
158 {
159         const char *op_str = "UNKNOWN";
160
161         if (op < ARRAY_SIZE(blk_op_name) && blk_op_name[op])
162                 op_str = blk_op_name[op];
163
164         return op_str;
165 }
166 EXPORT_SYMBOL_GPL(blk_op_str);
167
168 static const struct {
169         int             errno;
170         const char      *name;
171 } blk_errors[] = {
172         [BLK_STS_OK]            = { 0,          "" },
173         [BLK_STS_NOTSUPP]       = { -EOPNOTSUPP, "operation not supported" },
174         [BLK_STS_TIMEOUT]       = { -ETIMEDOUT, "timeout" },
175         [BLK_STS_NOSPC]         = { -ENOSPC,    "critical space allocation" },
176         [BLK_STS_TRANSPORT]     = { -ENOLINK,   "recoverable transport" },
177         [BLK_STS_TARGET]        = { -EREMOTEIO, "critical target" },
178         [BLK_STS_NEXUS]         = { -EBADE,     "critical nexus" },
179         [BLK_STS_MEDIUM]        = { -ENODATA,   "critical medium" },
180         [BLK_STS_PROTECTION]    = { -EILSEQ,    "protection" },
181         [BLK_STS_RESOURCE]      = { -ENOMEM,    "kernel resource" },
182         [BLK_STS_DEV_RESOURCE]  = { -EBUSY,     "device resource" },
183         [BLK_STS_AGAIN]         = { -EAGAIN,    "nonblocking retry" },
184
185         /* device mapper special case, should not leak out: */
186         [BLK_STS_DM_REQUEUE]    = { -EREMCHG, "dm internal retry" },
187
188         /* zone device specific errors */
189         [BLK_STS_ZONE_OPEN_RESOURCE]    = { -ETOOMANYREFS, "open zones exceeded" },
190         [BLK_STS_ZONE_ACTIVE_RESOURCE]  = { -EOVERFLOW, "active zones exceeded" },
191
192         /* everything else not covered above: */
193         [BLK_STS_IOERR]         = { -EIO,       "I/O" },
194 };
195
196 blk_status_t errno_to_blk_status(int errno)
197 {
198         int i;
199
200         for (i = 0; i < ARRAY_SIZE(blk_errors); i++) {
201                 if (blk_errors[i].errno == errno)
202                         return (__force blk_status_t)i;
203         }
204
205         return BLK_STS_IOERR;
206 }
207 EXPORT_SYMBOL_GPL(errno_to_blk_status);
208
209 int blk_status_to_errno(blk_status_t status)
210 {
211         int idx = (__force int)status;
212
213         if (WARN_ON_ONCE(idx >= ARRAY_SIZE(blk_errors)))
214                 return -EIO;
215         return blk_errors[idx].errno;
216 }
217 EXPORT_SYMBOL_GPL(blk_status_to_errno);
218
219 void blk_print_req_error(struct request *req, blk_status_t status)
220 {
221         int idx = (__force int)status;
222
223         if (WARN_ON_ONCE(idx >= ARRAY_SIZE(blk_errors)))
224                 return;
225
226         printk_ratelimited(KERN_ERR
227                 "%s error, dev %s, sector %llu op 0x%x:(%s) flags 0x%x "
228                 "phys_seg %u prio class %u\n",
229                 blk_errors[idx].name,
230                 req->rq_disk ? req->rq_disk->disk_name : "?",
231                 blk_rq_pos(req), req_op(req), blk_op_str(req_op(req)),
232                 req->cmd_flags & ~REQ_OP_MASK,
233                 req->nr_phys_segments,
234                 IOPRIO_PRIO_CLASS(req->ioprio));
235 }
236
237 void blk_dump_rq_flags(struct request *rq, char *msg)
238 {
239         printk(KERN_INFO "%s: dev %s: flags=%llx\n", msg,
240                 rq->rq_disk ? rq->rq_disk->disk_name : "?",
241                 (unsigned long long) rq->cmd_flags);
242
243         printk(KERN_INFO "  sector %llu, nr/cnr %u/%u\n",
244                (unsigned long long)blk_rq_pos(rq),
245                blk_rq_sectors(rq), blk_rq_cur_sectors(rq));
246         printk(KERN_INFO "  bio %p, biotail %p, len %u\n",
247                rq->bio, rq->biotail, blk_rq_bytes(rq));
248 }
249 EXPORT_SYMBOL(blk_dump_rq_flags);
250
251 /**
252  * blk_sync_queue - cancel any pending callbacks on a queue
253  * @q: the queue
254  *
255  * Description:
256  *     The block layer may perform asynchronous callback activity
257  *     on a queue, such as calling the unplug function after a timeout.
258  *     A block device may call blk_sync_queue to ensure that any
259  *     such activity is cancelled, thus allowing it to release resources
260  *     that the callbacks might use. The caller must already have made sure
261  *     that its ->submit_bio will not re-add plugging prior to calling
262  *     this function.
263  *
264  *     This function does not cancel any asynchronous activity arising
265  *     out of elevator or throttling code. That would require elevator_exit()
266  *     and blkcg_exit_queue() to be called with queue lock initialized.
267  *
268  */
269 void blk_sync_queue(struct request_queue *q)
270 {
271         del_timer_sync(&q->timeout);
272         cancel_work_sync(&q->timeout_work);
273 }
274 EXPORT_SYMBOL(blk_sync_queue);
275
276 /**
277  * blk_set_pm_only - increment pm_only counter
278  * @q: request queue pointer
279  */
280 void blk_set_pm_only(struct request_queue *q)
281 {
282         atomic_inc(&q->pm_only);
283 }
284 EXPORT_SYMBOL_GPL(blk_set_pm_only);
285
286 void blk_clear_pm_only(struct request_queue *q)
287 {
288         int pm_only;
289
290         pm_only = atomic_dec_return(&q->pm_only);
291         WARN_ON_ONCE(pm_only < 0);
292         if (pm_only == 0)
293                 wake_up_all(&q->mq_freeze_wq);
294 }
295 EXPORT_SYMBOL_GPL(blk_clear_pm_only);
296
297 /**
298  * blk_put_queue - decrement the request_queue refcount
299  * @q: the request_queue structure to decrement the refcount for
300  *
301  * Decrements the refcount of the request_queue kobject. When this reaches 0
302  * we'll have blk_release_queue() called.
303  *
304  * Context: Any context, but the last reference must not be dropped from
305  *          atomic context.
306  */
307 void blk_put_queue(struct request_queue *q)
308 {
309         kobject_put(&q->kobj);
310 }
311 EXPORT_SYMBOL(blk_put_queue);
312
313 void blk_queue_start_drain(struct request_queue *q)
314 {
315         /*
316          * When queue DYING flag is set, we need to block new req
317          * entering queue, so we call blk_freeze_queue_start() to
318          * prevent I/O from crossing blk_queue_enter().
319          */
320         blk_freeze_queue_start(q);
321         if (queue_is_mq(q))
322                 blk_mq_wake_waiters(q);
323         /* Make blk_queue_enter() reexamine the DYING flag. */
324         wake_up_all(&q->mq_freeze_wq);
325 }
326
327 void blk_set_queue_dying(struct request_queue *q)
328 {
329         blk_queue_flag_set(QUEUE_FLAG_DYING, q);
330         blk_queue_start_drain(q);
331 }
332 EXPORT_SYMBOL_GPL(blk_set_queue_dying);
333
334 /**
335  * blk_cleanup_queue - shutdown a request queue
336  * @q: request queue to shutdown
337  *
338  * Mark @q DYING, drain all pending requests, mark @q DEAD, destroy and
339  * put it.  All future requests will be failed immediately with -ENODEV.
340  *
341  * Context: can sleep
342  */
343 void blk_cleanup_queue(struct request_queue *q)
344 {
345         /* cannot be called from atomic context */
346         might_sleep();
347
348         WARN_ON_ONCE(blk_queue_registered(q));
349
350         /* mark @q DYING, no new request or merges will be allowed afterwards */
351         blk_set_queue_dying(q);
352
353         blk_queue_flag_set(QUEUE_FLAG_NOMERGES, q);
354         blk_queue_flag_set(QUEUE_FLAG_NOXMERGES, q);
355
356         /*
357          * Drain all requests queued before DYING marking. Set DEAD flag to
358          * prevent that blk_mq_run_hw_queues() accesses the hardware queues
359          * after draining finished.
360          */
361         blk_freeze_queue(q);
362
363         blk_queue_flag_set(QUEUE_FLAG_DEAD, q);
364
365         blk_sync_queue(q);
366         if (queue_is_mq(q))
367                 blk_mq_exit_queue(q);
368
369         /*
370          * In theory, request pool of sched_tags belongs to request queue.
371          * However, the current implementation requires tag_set for freeing
372          * requests, so free the pool now.
373          *
374          * Queue has become frozen, there can't be any in-queue requests, so
375          * it is safe to free requests now.
376          */
377         mutex_lock(&q->sysfs_lock);
378         if (q->elevator)
379                 blk_mq_sched_free_rqs(q);
380         mutex_unlock(&q->sysfs_lock);
381
382         percpu_ref_exit(&q->q_usage_counter);
383
384         /* @q is and will stay empty, shutdown and put */
385         blk_put_queue(q);
386 }
387 EXPORT_SYMBOL(blk_cleanup_queue);
388
389 /**
390  * blk_queue_enter() - try to increase q->q_usage_counter
391  * @q: request queue pointer
392  * @flags: BLK_MQ_REQ_NOWAIT and/or BLK_MQ_REQ_PM
393  */
394 int blk_queue_enter(struct request_queue *q, blk_mq_req_flags_t flags)
395 {
396         const bool pm = flags & BLK_MQ_REQ_PM;
397
398         while (!blk_try_enter_queue(q, pm)) {
399                 if (flags & BLK_MQ_REQ_NOWAIT)
400                         return -EBUSY;
401
402                 /*
403                  * read pair of barrier in blk_freeze_queue_start(), we need to
404                  * order reading __PERCPU_REF_DEAD flag of .q_usage_counter and
405                  * reading .mq_freeze_depth or queue dying flag, otherwise the
406                  * following wait may never return if the two reads are
407                  * reordered.
408                  */
409                 smp_rmb();
410                 wait_event(q->mq_freeze_wq,
411                            (!q->mq_freeze_depth &&
412                             blk_pm_resume_queue(pm, q)) ||
413                            blk_queue_dying(q));
414                 if (blk_queue_dying(q))
415                         return -ENODEV;
416         }
417
418         return 0;
419 }
420
421 int __bio_queue_enter(struct request_queue *q, struct bio *bio)
422 {
423         while (!blk_try_enter_queue(q, false)) {
424                 struct gendisk *disk = bio->bi_bdev->bd_disk;
425
426                 if (bio->bi_opf & REQ_NOWAIT) {
427                         if (test_bit(GD_DEAD, &disk->state))
428                                 goto dead;
429                         bio_wouldblock_error(bio);
430                         return -EBUSY;
431                 }
432
433                 /*
434                  * read pair of barrier in blk_freeze_queue_start(), we need to
435                  * order reading __PERCPU_REF_DEAD flag of .q_usage_counter and
436                  * reading .mq_freeze_depth or queue dying flag, otherwise the
437                  * following wait may never return if the two reads are
438                  * reordered.
439                  */
440                 smp_rmb();
441                 wait_event(q->mq_freeze_wq,
442                            (!q->mq_freeze_depth &&
443                             blk_pm_resume_queue(false, q)) ||
444                            test_bit(GD_DEAD, &disk->state));
445                 if (test_bit(GD_DEAD, &disk->state))
446                         goto dead;
447         }
448
449         return 0;
450 dead:
451         bio_io_error(bio);
452         return -ENODEV;
453 }
454
455 void blk_queue_exit(struct request_queue *q)
456 {
457         percpu_ref_put(&q->q_usage_counter);
458 }
459
460 static void blk_queue_usage_counter_release(struct percpu_ref *ref)
461 {
462         struct request_queue *q =
463                 container_of(ref, struct request_queue, q_usage_counter);
464
465         wake_up_all(&q->mq_freeze_wq);
466 }
467
468 static void blk_rq_timed_out_timer(struct timer_list *t)
469 {
470         struct request_queue *q = from_timer(q, t, timeout);
471
472         kblockd_schedule_work(&q->timeout_work);
473 }
474
475 static void blk_timeout_work(struct work_struct *work)
476 {
477 }
478
479 struct request_queue *blk_alloc_queue(int node_id)
480 {
481         struct request_queue *q;
482         int ret;
483
484         q = kmem_cache_alloc_node(blk_requestq_cachep,
485                                 GFP_KERNEL | __GFP_ZERO, node_id);
486         if (!q)
487                 return NULL;
488
489         q->last_merge = NULL;
490
491         q->id = ida_simple_get(&blk_queue_ida, 0, 0, GFP_KERNEL);
492         if (q->id < 0)
493                 goto fail_q;
494
495         ret = bioset_init(&q->bio_split, BIO_POOL_SIZE, 0, 0);
496         if (ret)
497                 goto fail_id;
498
499         q->stats = blk_alloc_queue_stats();
500         if (!q->stats)
501                 goto fail_split;
502
503         q->node = node_id;
504
505         atomic_set(&q->nr_active_requests_shared_tags, 0);
506
507         timer_setup(&q->timeout, blk_rq_timed_out_timer, 0);
508         INIT_WORK(&q->timeout_work, blk_timeout_work);
509         INIT_LIST_HEAD(&q->icq_list);
510 #ifdef CONFIG_BLK_CGROUP
511         INIT_LIST_HEAD(&q->blkg_list);
512 #endif
513
514         kobject_init(&q->kobj, &blk_queue_ktype);
515
516         mutex_init(&q->debugfs_mutex);
517         mutex_init(&q->sysfs_lock);
518         mutex_init(&q->sysfs_dir_lock);
519         spin_lock_init(&q->queue_lock);
520
521         init_waitqueue_head(&q->mq_freeze_wq);
522         mutex_init(&q->mq_freeze_lock);
523
524         /*
525          * Init percpu_ref in atomic mode so that it's faster to shutdown.
526          * See blk_register_queue() for details.
527          */
528         if (percpu_ref_init(&q->q_usage_counter,
529                                 blk_queue_usage_counter_release,
530                                 PERCPU_REF_INIT_ATOMIC, GFP_KERNEL))
531                 goto fail_stats;
532
533         if (blkcg_init_queue(q))
534                 goto fail_ref;
535
536         blk_queue_dma_alignment(q, 511);
537         blk_set_default_limits(&q->limits);
538         q->nr_requests = BLKDEV_DEFAULT_RQ;
539
540         return q;
541
542 fail_ref:
543         percpu_ref_exit(&q->q_usage_counter);
544 fail_stats:
545         blk_free_queue_stats(q->stats);
546 fail_split:
547         bioset_exit(&q->bio_split);
548 fail_id:
549         ida_simple_remove(&blk_queue_ida, q->id);
550 fail_q:
551         kmem_cache_free(blk_requestq_cachep, q);
552         return NULL;
553 }
554
555 /**
556  * blk_get_queue - increment the request_queue refcount
557  * @q: the request_queue structure to increment the refcount for
558  *
559  * Increment the refcount of the request_queue kobject.
560  *
561  * Context: Any context.
562  */
563 bool blk_get_queue(struct request_queue *q)
564 {
565         if (likely(!blk_queue_dying(q))) {
566                 __blk_get_queue(q);
567                 return true;
568         }
569
570         return false;
571 }
572 EXPORT_SYMBOL(blk_get_queue);
573
574 static void handle_bad_sector(struct bio *bio, sector_t maxsector)
575 {
576         char b[BDEVNAME_SIZE];
577
578         pr_info_ratelimited("%s: attempt to access beyond end of device\n"
579                             "%s: rw=%d, want=%llu, limit=%llu\n",
580                             current->comm,
581                             bio_devname(bio, b), bio->bi_opf,
582                             bio_end_sector(bio), maxsector);
583 }
584
585 #ifdef CONFIG_FAIL_MAKE_REQUEST
586
587 static DECLARE_FAULT_ATTR(fail_make_request);
588
589 static int __init setup_fail_make_request(char *str)
590 {
591         return setup_fault_attr(&fail_make_request, str);
592 }
593 __setup("fail_make_request=", setup_fail_make_request);
594
595 static bool should_fail_request(struct block_device *part, unsigned int bytes)
596 {
597         return part->bd_make_it_fail && should_fail(&fail_make_request, bytes);
598 }
599
600 static int __init fail_make_request_debugfs(void)
601 {
602         struct dentry *dir = fault_create_debugfs_attr("fail_make_request",
603                                                 NULL, &fail_make_request);
604
605         return PTR_ERR_OR_ZERO(dir);
606 }
607
608 late_initcall(fail_make_request_debugfs);
609
610 #else /* CONFIG_FAIL_MAKE_REQUEST */
611
612 static inline bool should_fail_request(struct block_device *part,
613                                         unsigned int bytes)
614 {
615         return false;
616 }
617
618 #endif /* CONFIG_FAIL_MAKE_REQUEST */
619
620 static inline bool bio_check_ro(struct bio *bio)
621 {
622         if (op_is_write(bio_op(bio)) && bdev_read_only(bio->bi_bdev)) {
623                 char b[BDEVNAME_SIZE];
624
625                 if (op_is_flush(bio->bi_opf) && !bio_sectors(bio))
626                         return false;
627
628                 WARN_ONCE(1,
629                        "Trying to write to read-only block-device %s (partno %d)\n",
630                         bio_devname(bio, b), bio->bi_bdev->bd_partno);
631                 /* Older lvm-tools actually trigger this */
632                 return false;
633         }
634
635         return false;
636 }
637
638 static noinline int should_fail_bio(struct bio *bio)
639 {
640         if (should_fail_request(bdev_whole(bio->bi_bdev), bio->bi_iter.bi_size))
641                 return -EIO;
642         return 0;
643 }
644 ALLOW_ERROR_INJECTION(should_fail_bio, ERRNO);
645
646 /*
647  * Check whether this bio extends beyond the end of the device or partition.
648  * This may well happen - the kernel calls bread() without checking the size of
649  * the device, e.g., when mounting a file system.
650  */
651 static inline int bio_check_eod(struct bio *bio)
652 {
653         sector_t maxsector = bdev_nr_sectors(bio->bi_bdev);
654         unsigned int nr_sectors = bio_sectors(bio);
655
656         if (nr_sectors && maxsector &&
657             (nr_sectors > maxsector ||
658              bio->bi_iter.bi_sector > maxsector - nr_sectors)) {
659                 handle_bad_sector(bio, maxsector);
660                 return -EIO;
661         }
662         return 0;
663 }
664
665 /*
666  * Remap block n of partition p to block n+start(p) of the disk.
667  */
668 static int blk_partition_remap(struct bio *bio)
669 {
670         struct block_device *p = bio->bi_bdev;
671
672         if (unlikely(should_fail_request(p, bio->bi_iter.bi_size)))
673                 return -EIO;
674         if (bio_sectors(bio)) {
675                 bio->bi_iter.bi_sector += p->bd_start_sect;
676                 trace_block_bio_remap(bio, p->bd_dev,
677                                       bio->bi_iter.bi_sector -
678                                       p->bd_start_sect);
679         }
680         bio_set_flag(bio, BIO_REMAPPED);
681         return 0;
682 }
683
684 /*
685  * Check write append to a zoned block device.
686  */
687 static inline blk_status_t blk_check_zone_append(struct request_queue *q,
688                                                  struct bio *bio)
689 {
690         sector_t pos = bio->bi_iter.bi_sector;
691         int nr_sectors = bio_sectors(bio);
692
693         /* Only applicable to zoned block devices */
694         if (!blk_queue_is_zoned(q))
695                 return BLK_STS_NOTSUPP;
696
697         /* The bio sector must point to the start of a sequential zone */
698         if (pos & (blk_queue_zone_sectors(q) - 1) ||
699             !blk_queue_zone_is_seq(q, pos))
700                 return BLK_STS_IOERR;
701
702         /*
703          * Not allowed to cross zone boundaries. Otherwise, the BIO will be
704          * split and could result in non-contiguous sectors being written in
705          * different zones.
706          */
707         if (nr_sectors > q->limits.chunk_sectors)
708                 return BLK_STS_IOERR;
709
710         /* Make sure the BIO is small enough and will not get split */
711         if (nr_sectors > q->limits.max_zone_append_sectors)
712                 return BLK_STS_IOERR;
713
714         bio->bi_opf |= REQ_NOMERGE;
715
716         return BLK_STS_OK;
717 }
718
719 noinline_for_stack bool submit_bio_checks(struct bio *bio)
720 {
721         struct block_device *bdev = bio->bi_bdev;
722         struct request_queue *q = bdev_get_queue(bdev);
723         blk_status_t status = BLK_STS_IOERR;
724         struct blk_plug *plug;
725
726         might_sleep();
727
728         plug = blk_mq_plug(q, bio);
729         if (plug && plug->nowait)
730                 bio->bi_opf |= REQ_NOWAIT;
731
732         /*
733          * For a REQ_NOWAIT based request, return -EOPNOTSUPP
734          * if queue does not support NOWAIT.
735          */
736         if ((bio->bi_opf & REQ_NOWAIT) && !blk_queue_nowait(q))
737                 goto not_supported;
738
739         if (should_fail_bio(bio))
740                 goto end_io;
741         if (unlikely(bio_check_ro(bio)))
742                 goto end_io;
743         if (!bio_flagged(bio, BIO_REMAPPED)) {
744                 if (unlikely(bio_check_eod(bio)))
745                         goto end_io;
746                 if (bdev->bd_partno && unlikely(blk_partition_remap(bio)))
747                         goto end_io;
748         }
749
750         /*
751          * Filter flush bio's early so that bio based drivers without flush
752          * support don't have to worry about them.
753          */
754         if (op_is_flush(bio->bi_opf) &&
755             !test_bit(QUEUE_FLAG_WC, &q->queue_flags)) {
756                 bio->bi_opf &= ~(REQ_PREFLUSH | REQ_FUA);
757                 if (!bio_sectors(bio)) {
758                         status = BLK_STS_OK;
759                         goto end_io;
760                 }
761         }
762
763         if (!test_bit(QUEUE_FLAG_POLL, &q->queue_flags))
764                 bio_clear_polled(bio);
765
766         switch (bio_op(bio)) {
767         case REQ_OP_DISCARD:
768                 if (!blk_queue_discard(q))
769                         goto not_supported;
770                 break;
771         case REQ_OP_SECURE_ERASE:
772                 if (!blk_queue_secure_erase(q))
773                         goto not_supported;
774                 break;
775         case REQ_OP_WRITE_SAME:
776                 if (!q->limits.max_write_same_sectors)
777                         goto not_supported;
778                 break;
779         case REQ_OP_ZONE_APPEND:
780                 status = blk_check_zone_append(q, bio);
781                 if (status != BLK_STS_OK)
782                         goto end_io;
783                 break;
784         case REQ_OP_ZONE_RESET:
785         case REQ_OP_ZONE_OPEN:
786         case REQ_OP_ZONE_CLOSE:
787         case REQ_OP_ZONE_FINISH:
788                 if (!blk_queue_is_zoned(q))
789                         goto not_supported;
790                 break;
791         case REQ_OP_ZONE_RESET_ALL:
792                 if (!blk_queue_is_zoned(q) || !blk_queue_zone_resetall(q))
793                         goto not_supported;
794                 break;
795         case REQ_OP_WRITE_ZEROES:
796                 if (!q->limits.max_write_zeroes_sectors)
797                         goto not_supported;
798                 break;
799         default:
800                 break;
801         }
802
803         /*
804          * Various block parts want %current->io_context, so allocate it up
805          * front rather than dealing with lots of pain to allocate it only
806          * where needed. This may fail and the block layer knows how to live
807          * with it.
808          */
809         if (unlikely(!current->io_context))
810                 create_task_io_context(current, GFP_ATOMIC, q->node);
811
812         if (blk_throtl_bio(bio))
813                 return false;
814
815         blk_cgroup_bio_start(bio);
816         blkcg_bio_issue_init(bio);
817
818         if (!bio_flagged(bio, BIO_TRACE_COMPLETION)) {
819                 trace_block_bio_queue(bio);
820                 /* Now that enqueuing has been traced, we need to trace
821                  * completion as well.
822                  */
823                 bio_set_flag(bio, BIO_TRACE_COMPLETION);
824         }
825         return true;
826
827 not_supported:
828         status = BLK_STS_NOTSUPP;
829 end_io:
830         bio->bi_status = status;
831         bio_endio(bio);
832         return false;
833 }
834
835 static void __submit_bio_fops(struct gendisk *disk, struct bio *bio)
836 {
837         if (unlikely(bio_queue_enter(bio) != 0))
838                 return;
839         if (submit_bio_checks(bio) && blk_crypto_bio_prep(&bio))
840                 disk->fops->submit_bio(bio);
841         blk_queue_exit(disk->queue);
842 }
843
844 static void __submit_bio(struct bio *bio)
845 {
846         struct gendisk *disk = bio->bi_bdev->bd_disk;
847
848         if (!disk->fops->submit_bio)
849                 blk_mq_submit_bio(bio);
850         else
851                 __submit_bio_fops(disk, bio);
852 }
853
854 /*
855  * The loop in this function may be a bit non-obvious, and so deserves some
856  * explanation:
857  *
858  *  - Before entering the loop, bio->bi_next is NULL (as all callers ensure
859  *    that), so we have a list with a single bio.
860  *  - We pretend that we have just taken it off a longer list, so we assign
861  *    bio_list to a pointer to the bio_list_on_stack, thus initialising the
862  *    bio_list of new bios to be added.  ->submit_bio() may indeed add some more
863  *    bios through a recursive call to submit_bio_noacct.  If it did, we find a
864  *    non-NULL value in bio_list and re-enter the loop from the top.
865  *  - In this case we really did just take the bio of the top of the list (no
866  *    pretending) and so remove it from bio_list, and call into ->submit_bio()
867  *    again.
868  *
869  * bio_list_on_stack[0] contains bios submitted by the current ->submit_bio.
870  * bio_list_on_stack[1] contains bios that were submitted before the current
871  *      ->submit_bio_bio, but that haven't been processed yet.
872  */
873 static void __submit_bio_noacct(struct bio *bio)
874 {
875         struct bio_list bio_list_on_stack[2];
876
877         BUG_ON(bio->bi_next);
878
879         bio_list_init(&bio_list_on_stack[0]);
880         current->bio_list = bio_list_on_stack;
881
882         do {
883                 struct request_queue *q = bdev_get_queue(bio->bi_bdev);
884                 struct bio_list lower, same;
885
886                 /*
887                  * Create a fresh bio_list for all subordinate requests.
888                  */
889                 bio_list_on_stack[1] = bio_list_on_stack[0];
890                 bio_list_init(&bio_list_on_stack[0]);
891
892                 __submit_bio(bio);
893
894                 /*
895                  * Sort new bios into those for a lower level and those for the
896                  * same level.
897                  */
898                 bio_list_init(&lower);
899                 bio_list_init(&same);
900                 while ((bio = bio_list_pop(&bio_list_on_stack[0])) != NULL)
901                         if (q == bdev_get_queue(bio->bi_bdev))
902                                 bio_list_add(&same, bio);
903                         else
904                                 bio_list_add(&lower, bio);
905
906                 /*
907                  * Now assemble so we handle the lowest level first.
908                  */
909                 bio_list_merge(&bio_list_on_stack[0], &lower);
910                 bio_list_merge(&bio_list_on_stack[0], &same);
911                 bio_list_merge(&bio_list_on_stack[0], &bio_list_on_stack[1]);
912         } while ((bio = bio_list_pop(&bio_list_on_stack[0])));
913
914         current->bio_list = NULL;
915 }
916
917 static void __submit_bio_noacct_mq(struct bio *bio)
918 {
919         struct bio_list bio_list[2] = { };
920
921         current->bio_list = bio_list;
922
923         do {
924                 __submit_bio(bio);
925         } while ((bio = bio_list_pop(&bio_list[0])));
926
927         current->bio_list = NULL;
928 }
929
930 /**
931  * submit_bio_noacct - re-submit a bio to the block device layer for I/O
932  * @bio:  The bio describing the location in memory and on the device.
933  *
934  * This is a version of submit_bio() that shall only be used for I/O that is
935  * resubmitted to lower level drivers by stacking block drivers.  All file
936  * systems and other upper level users of the block layer should use
937  * submit_bio() instead.
938  */
939 void submit_bio_noacct(struct bio *bio)
940 {
941         /*
942          * We only want one ->submit_bio to be active at a time, else stack
943          * usage with stacked devices could be a problem.  Use current->bio_list
944          * to collect a list of requests submited by a ->submit_bio method while
945          * it is active, and then process them after it returned.
946          */
947         if (current->bio_list)
948                 bio_list_add(&current->bio_list[0], bio);
949         else if (!bio->bi_bdev->bd_disk->fops->submit_bio)
950                 __submit_bio_noacct_mq(bio);
951         else
952                 __submit_bio_noacct(bio);
953 }
954 EXPORT_SYMBOL(submit_bio_noacct);
955
956 /**
957  * submit_bio - submit a bio to the block device layer for I/O
958  * @bio: The &struct bio which describes the I/O
959  *
960  * submit_bio() is used to submit I/O requests to block devices.  It is passed a
961  * fully set up &struct bio that describes the I/O that needs to be done.  The
962  * bio will be send to the device described by the bi_bdev field.
963  *
964  * The success/failure status of the request, along with notification of
965  * completion, is delivered asynchronously through the ->bi_end_io() callback
966  * in @bio.  The bio must NOT be touched by thecaller until ->bi_end_io() has
967  * been called.
968  */
969 void submit_bio(struct bio *bio)
970 {
971         if (blkcg_punt_bio_submit(bio))
972                 return;
973
974         /*
975          * If it's a regular read/write or a barrier with data attached,
976          * go through the normal accounting stuff before submission.
977          */
978         if (bio_has_data(bio)) {
979                 unsigned int count;
980
981                 if (unlikely(bio_op(bio) == REQ_OP_WRITE_SAME))
982                         count = queue_logical_block_size(
983                                         bdev_get_queue(bio->bi_bdev)) >> 9;
984                 else
985                         count = bio_sectors(bio);
986
987                 if (op_is_write(bio_op(bio))) {
988                         count_vm_events(PGPGOUT, count);
989                 } else {
990                         task_io_account_read(bio->bi_iter.bi_size);
991                         count_vm_events(PGPGIN, count);
992                 }
993         }
994
995         /*
996          * If we're reading data that is part of the userspace workingset, count
997          * submission time as memory stall.  When the device is congested, or
998          * the submitting cgroup IO-throttled, submission can be a significant
999          * part of overall IO time.
1000          */
1001         if (unlikely(bio_op(bio) == REQ_OP_READ &&
1002             bio_flagged(bio, BIO_WORKINGSET))) {
1003                 unsigned long pflags;
1004
1005                 psi_memstall_enter(&pflags);
1006                 submit_bio_noacct(bio);
1007                 psi_memstall_leave(&pflags);
1008                 return;
1009         }
1010
1011         submit_bio_noacct(bio);
1012 }
1013 EXPORT_SYMBOL(submit_bio);
1014
1015 /**
1016  * bio_poll - poll for BIO completions
1017  * @bio: bio to poll for
1018  * @flags: BLK_POLL_* flags that control the behavior
1019  *
1020  * Poll for completions on queue associated with the bio. Returns number of
1021  * completed entries found.
1022  *
1023  * Note: the caller must either be the context that submitted @bio, or
1024  * be in a RCU critical section to prevent freeing of @bio.
1025  */
1026 int bio_poll(struct bio *bio, struct io_comp_batch *iob, unsigned int flags)
1027 {
1028         struct request_queue *q = bdev_get_queue(bio->bi_bdev);
1029         blk_qc_t cookie = READ_ONCE(bio->bi_cookie);
1030         int ret;
1031
1032         if (cookie == BLK_QC_T_NONE ||
1033             !test_bit(QUEUE_FLAG_POLL, &q->queue_flags))
1034                 return 0;
1035
1036         if (current->plug)
1037                 blk_flush_plug(current->plug, false);
1038
1039         if (blk_queue_enter(q, BLK_MQ_REQ_NOWAIT))
1040                 return 0;
1041         if (WARN_ON_ONCE(!queue_is_mq(q)))
1042                 ret = 0;        /* not yet implemented, should not happen */
1043         else
1044                 ret = blk_mq_poll(q, cookie, iob, flags);
1045         blk_queue_exit(q);
1046         return ret;
1047 }
1048 EXPORT_SYMBOL_GPL(bio_poll);
1049
1050 /*
1051  * Helper to implement file_operations.iopoll.  Requires the bio to be stored
1052  * in iocb->private, and cleared before freeing the bio.
1053  */
1054 int iocb_bio_iopoll(struct kiocb *kiocb, struct io_comp_batch *iob,
1055                     unsigned int flags)
1056 {
1057         struct bio *bio;
1058         int ret = 0;
1059
1060         /*
1061          * Note: the bio cache only uses SLAB_TYPESAFE_BY_RCU, so bio can
1062          * point to a freshly allocated bio at this point.  If that happens
1063          * we have a few cases to consider:
1064          *
1065          *  1) the bio is beeing initialized and bi_bdev is NULL.  We can just
1066          *     simply nothing in this case
1067          *  2) the bio points to a not poll enabled device.  bio_poll will catch
1068          *     this and return 0
1069          *  3) the bio points to a poll capable device, including but not
1070          *     limited to the one that the original bio pointed to.  In this
1071          *     case we will call into the actual poll method and poll for I/O,
1072          *     even if we don't need to, but it won't cause harm either.
1073          *
1074          * For cases 2) and 3) above the RCU grace period ensures that bi_bdev
1075          * is still allocated. Because partitions hold a reference to the whole
1076          * device bdev and thus disk, the disk is also still valid.  Grabbing
1077          * a reference to the queue in bio_poll() ensures the hctxs and requests
1078          * are still valid as well.
1079          */
1080         rcu_read_lock();
1081         bio = READ_ONCE(kiocb->private);
1082         if (bio && bio->bi_bdev)
1083                 ret = bio_poll(bio, iob, flags);
1084         rcu_read_unlock();
1085
1086         return ret;
1087 }
1088 EXPORT_SYMBOL_GPL(iocb_bio_iopoll);
1089
1090 /**
1091  * blk_cloned_rq_check_limits - Helper function to check a cloned request
1092  *                              for the new queue limits
1093  * @q:  the queue
1094  * @rq: the request being checked
1095  *
1096  * Description:
1097  *    @rq may have been made based on weaker limitations of upper-level queues
1098  *    in request stacking drivers, and it may violate the limitation of @q.
1099  *    Since the block layer and the underlying device driver trust @rq
1100  *    after it is inserted to @q, it should be checked against @q before
1101  *    the insertion using this generic function.
1102  *
1103  *    Request stacking drivers like request-based dm may change the queue
1104  *    limits when retrying requests on other queues. Those requests need
1105  *    to be checked against the new queue limits again during dispatch.
1106  */
1107 static blk_status_t blk_cloned_rq_check_limits(struct request_queue *q,
1108                                       struct request *rq)
1109 {
1110         unsigned int max_sectors = blk_queue_get_max_sectors(q, req_op(rq));
1111
1112         if (blk_rq_sectors(rq) > max_sectors) {
1113                 /*
1114                  * SCSI device does not have a good way to return if
1115                  * Write Same/Zero is actually supported. If a device rejects
1116                  * a non-read/write command (discard, write same,etc.) the
1117                  * low-level device driver will set the relevant queue limit to
1118                  * 0 to prevent blk-lib from issuing more of the offending
1119                  * operations. Commands queued prior to the queue limit being
1120                  * reset need to be completed with BLK_STS_NOTSUPP to avoid I/O
1121                  * errors being propagated to upper layers.
1122                  */
1123                 if (max_sectors == 0)
1124                         return BLK_STS_NOTSUPP;
1125
1126                 printk(KERN_ERR "%s: over max size limit. (%u > %u)\n",
1127                         __func__, blk_rq_sectors(rq), max_sectors);
1128                 return BLK_STS_IOERR;
1129         }
1130
1131         /*
1132          * The queue settings related to segment counting may differ from the
1133          * original queue.
1134          */
1135         rq->nr_phys_segments = blk_recalc_rq_segments(rq);
1136         if (rq->nr_phys_segments > queue_max_segments(q)) {
1137                 printk(KERN_ERR "%s: over max segments limit. (%hu > %hu)\n",
1138                         __func__, rq->nr_phys_segments, queue_max_segments(q));
1139                 return BLK_STS_IOERR;
1140         }
1141
1142         return BLK_STS_OK;
1143 }
1144
1145 /**
1146  * blk_insert_cloned_request - Helper for stacking drivers to submit a request
1147  * @q:  the queue to submit the request
1148  * @rq: the request being queued
1149  */
1150 blk_status_t blk_insert_cloned_request(struct request_queue *q, struct request *rq)
1151 {
1152         blk_status_t ret;
1153
1154         ret = blk_cloned_rq_check_limits(q, rq);
1155         if (ret != BLK_STS_OK)
1156                 return ret;
1157
1158         if (rq->rq_disk &&
1159             should_fail_request(rq->rq_disk->part0, blk_rq_bytes(rq)))
1160                 return BLK_STS_IOERR;
1161
1162         if (blk_crypto_insert_cloned_request(rq))
1163                 return BLK_STS_IOERR;
1164
1165         blk_account_io_start(rq);
1166
1167         /*
1168          * Since we have a scheduler attached on the top device,
1169          * bypass a potential scheduler on the bottom device for
1170          * insert.
1171          */
1172         return blk_mq_request_issue_directly(rq, true);
1173 }
1174 EXPORT_SYMBOL_GPL(blk_insert_cloned_request);
1175
1176 /**
1177  * blk_rq_err_bytes - determine number of bytes till the next failure boundary
1178  * @rq: request to examine
1179  *
1180  * Description:
1181  *     A request could be merge of IOs which require different failure
1182  *     handling.  This function determines the number of bytes which
1183  *     can be failed from the beginning of the request without
1184  *     crossing into area which need to be retried further.
1185  *
1186  * Return:
1187  *     The number of bytes to fail.
1188  */
1189 unsigned int blk_rq_err_bytes(const struct request *rq)
1190 {
1191         unsigned int ff = rq->cmd_flags & REQ_FAILFAST_MASK;
1192         unsigned int bytes = 0;
1193         struct bio *bio;
1194
1195         if (!(rq->rq_flags & RQF_MIXED_MERGE))
1196                 return blk_rq_bytes(rq);
1197
1198         /*
1199          * Currently the only 'mixing' which can happen is between
1200          * different fastfail types.  We can safely fail portions
1201          * which have all the failfast bits that the first one has -
1202          * the ones which are at least as eager to fail as the first
1203          * one.
1204          */
1205         for (bio = rq->bio; bio; bio = bio->bi_next) {
1206                 if ((bio->bi_opf & ff) != ff)
1207                         break;
1208                 bytes += bio->bi_iter.bi_size;
1209         }
1210
1211         /* this could lead to infinite loop */
1212         BUG_ON(blk_rq_bytes(rq) && !bytes);
1213         return bytes;
1214 }
1215 EXPORT_SYMBOL_GPL(blk_rq_err_bytes);
1216
1217 static void update_io_ticks(struct block_device *part, unsigned long now,
1218                 bool end)
1219 {
1220         unsigned long stamp;
1221 again:
1222         stamp = READ_ONCE(part->bd_stamp);
1223         if (unlikely(time_after(now, stamp))) {
1224                 if (likely(cmpxchg(&part->bd_stamp, stamp, now) == stamp))
1225                         __part_stat_add(part, io_ticks, end ? now - stamp : 1);
1226         }
1227         if (part->bd_partno) {
1228                 part = bdev_whole(part);
1229                 goto again;
1230         }
1231 }
1232
1233 void __blk_account_io_done(struct request *req, u64 now)
1234 {
1235         const int sgrp = op_stat_group(req_op(req));
1236
1237         part_stat_lock();
1238         update_io_ticks(req->part, jiffies, true);
1239         part_stat_inc(req->part, ios[sgrp]);
1240         part_stat_add(req->part, nsecs[sgrp], now - req->start_time_ns);
1241         part_stat_unlock();
1242 }
1243
1244 void __blk_account_io_start(struct request *rq)
1245 {
1246         /* passthrough requests can hold bios that do not have ->bi_bdev set */
1247         if (rq->bio && rq->bio->bi_bdev)
1248                 rq->part = rq->bio->bi_bdev;
1249         else
1250                 rq->part = rq->rq_disk->part0;
1251
1252         part_stat_lock();
1253         update_io_ticks(rq->part, jiffies, false);
1254         part_stat_unlock();
1255 }
1256
1257 static unsigned long __part_start_io_acct(struct block_device *part,
1258                                           unsigned int sectors, unsigned int op)
1259 {
1260         const int sgrp = op_stat_group(op);
1261         unsigned long now = READ_ONCE(jiffies);
1262
1263         part_stat_lock();
1264         update_io_ticks(part, now, false);
1265         part_stat_inc(part, ios[sgrp]);
1266         part_stat_add(part, sectors[sgrp], sectors);
1267         part_stat_local_inc(part, in_flight[op_is_write(op)]);
1268         part_stat_unlock();
1269
1270         return now;
1271 }
1272
1273 /**
1274  * bio_start_io_acct - start I/O accounting for bio based drivers
1275  * @bio:        bio to start account for
1276  *
1277  * Returns the start time that should be passed back to bio_end_io_acct().
1278  */
1279 unsigned long bio_start_io_acct(struct bio *bio)
1280 {
1281         return __part_start_io_acct(bio->bi_bdev, bio_sectors(bio), bio_op(bio));
1282 }
1283 EXPORT_SYMBOL_GPL(bio_start_io_acct);
1284
1285 unsigned long disk_start_io_acct(struct gendisk *disk, unsigned int sectors,
1286                                  unsigned int op)
1287 {
1288         return __part_start_io_acct(disk->part0, sectors, op);
1289 }
1290 EXPORT_SYMBOL(disk_start_io_acct);
1291
1292 static void __part_end_io_acct(struct block_device *part, unsigned int op,
1293                                unsigned long start_time)
1294 {
1295         const int sgrp = op_stat_group(op);
1296         unsigned long now = READ_ONCE(jiffies);
1297         unsigned long duration = now - start_time;
1298
1299         part_stat_lock();
1300         update_io_ticks(part, now, true);
1301         part_stat_add(part, nsecs[sgrp], jiffies_to_nsecs(duration));
1302         part_stat_local_dec(part, in_flight[op_is_write(op)]);
1303         part_stat_unlock();
1304 }
1305
1306 void bio_end_io_acct_remapped(struct bio *bio, unsigned long start_time,
1307                 struct block_device *orig_bdev)
1308 {
1309         __part_end_io_acct(orig_bdev, bio_op(bio), start_time);
1310 }
1311 EXPORT_SYMBOL_GPL(bio_end_io_acct_remapped);
1312
1313 void disk_end_io_acct(struct gendisk *disk, unsigned int op,
1314                       unsigned long start_time)
1315 {
1316         __part_end_io_acct(disk->part0, op, start_time);
1317 }
1318 EXPORT_SYMBOL(disk_end_io_acct);
1319
1320 /*
1321  * Steal bios from a request and add them to a bio list.
1322  * The request must not have been partially completed before.
1323  */
1324 void blk_steal_bios(struct bio_list *list, struct request *rq)
1325 {
1326         if (rq->bio) {
1327                 if (list->tail)
1328                         list->tail->bi_next = rq->bio;
1329                 else
1330                         list->head = rq->bio;
1331                 list->tail = rq->biotail;
1332
1333                 rq->bio = NULL;
1334                 rq->biotail = NULL;
1335         }
1336
1337         rq->__data_len = 0;
1338 }
1339 EXPORT_SYMBOL_GPL(blk_steal_bios);
1340
1341 #if ARCH_IMPLEMENTS_FLUSH_DCACHE_PAGE
1342 /**
1343  * rq_flush_dcache_pages - Helper function to flush all pages in a request
1344  * @rq: the request to be flushed
1345  *
1346  * Description:
1347  *     Flush all pages in @rq.
1348  */
1349 void rq_flush_dcache_pages(struct request *rq)
1350 {
1351         struct req_iterator iter;
1352         struct bio_vec bvec;
1353
1354         rq_for_each_segment(bvec, rq, iter)
1355                 flush_dcache_page(bvec.bv_page);
1356 }
1357 EXPORT_SYMBOL_GPL(rq_flush_dcache_pages);
1358 #endif
1359
1360 /**
1361  * blk_lld_busy - Check if underlying low-level drivers of a device are busy
1362  * @q : the queue of the device being checked
1363  *
1364  * Description:
1365  *    Check if underlying low-level drivers of a device are busy.
1366  *    If the drivers want to export their busy state, they must set own
1367  *    exporting function using blk_queue_lld_busy() first.
1368  *
1369  *    Basically, this function is used only by request stacking drivers
1370  *    to stop dispatching requests to underlying devices when underlying
1371  *    devices are busy.  This behavior helps more I/O merging on the queue
1372  *    of the request stacking driver and prevents I/O throughput regression
1373  *    on burst I/O load.
1374  *
1375  * Return:
1376  *    0 - Not busy (The request stacking driver should dispatch request)
1377  *    1 - Busy (The request stacking driver should stop dispatching request)
1378  */
1379 int blk_lld_busy(struct request_queue *q)
1380 {
1381         if (queue_is_mq(q) && q->mq_ops->busy)
1382                 return q->mq_ops->busy(q);
1383
1384         return 0;
1385 }
1386 EXPORT_SYMBOL_GPL(blk_lld_busy);
1387
1388 /**
1389  * blk_rq_unprep_clone - Helper function to free all bios in a cloned request
1390  * @rq: the clone request to be cleaned up
1391  *
1392  * Description:
1393  *     Free all bios in @rq for a cloned request.
1394  */
1395 void blk_rq_unprep_clone(struct request *rq)
1396 {
1397         struct bio *bio;
1398
1399         while ((bio = rq->bio) != NULL) {
1400                 rq->bio = bio->bi_next;
1401
1402                 bio_put(bio);
1403         }
1404 }
1405 EXPORT_SYMBOL_GPL(blk_rq_unprep_clone);
1406
1407 /**
1408  * blk_rq_prep_clone - Helper function to setup clone request
1409  * @rq: the request to be setup
1410  * @rq_src: original request to be cloned
1411  * @bs: bio_set that bios for clone are allocated from
1412  * @gfp_mask: memory allocation mask for bio
1413  * @bio_ctr: setup function to be called for each clone bio.
1414  *           Returns %0 for success, non %0 for failure.
1415  * @data: private data to be passed to @bio_ctr
1416  *
1417  * Description:
1418  *     Clones bios in @rq_src to @rq, and copies attributes of @rq_src to @rq.
1419  *     Also, pages which the original bios are pointing to are not copied
1420  *     and the cloned bios just point same pages.
1421  *     So cloned bios must be completed before original bios, which means
1422  *     the caller must complete @rq before @rq_src.
1423  */
1424 int blk_rq_prep_clone(struct request *rq, struct request *rq_src,
1425                       struct bio_set *bs, gfp_t gfp_mask,
1426                       int (*bio_ctr)(struct bio *, struct bio *, void *),
1427                       void *data)
1428 {
1429         struct bio *bio, *bio_src;
1430
1431         if (!bs)
1432                 bs = &fs_bio_set;
1433
1434         __rq_for_each_bio(bio_src, rq_src) {
1435                 bio = bio_clone_fast(bio_src, gfp_mask, bs);
1436                 if (!bio)
1437                         goto free_and_out;
1438
1439                 if (bio_ctr && bio_ctr(bio, bio_src, data))
1440                         goto free_and_out;
1441
1442                 if (rq->bio) {
1443                         rq->biotail->bi_next = bio;
1444                         rq->biotail = bio;
1445                 } else {
1446                         rq->bio = rq->biotail = bio;
1447                 }
1448                 bio = NULL;
1449         }
1450
1451         /* Copy attributes of the original request to the clone request. */
1452         rq->__sector = blk_rq_pos(rq_src);
1453         rq->__data_len = blk_rq_bytes(rq_src);
1454         if (rq_src->rq_flags & RQF_SPECIAL_PAYLOAD) {
1455                 rq->rq_flags |= RQF_SPECIAL_PAYLOAD;
1456                 rq->special_vec = rq_src->special_vec;
1457         }
1458         rq->nr_phys_segments = rq_src->nr_phys_segments;
1459         rq->ioprio = rq_src->ioprio;
1460
1461         if (rq->bio && blk_crypto_rq_bio_prep(rq, rq->bio, gfp_mask) < 0)
1462                 goto free_and_out;
1463
1464         return 0;
1465
1466 free_and_out:
1467         if (bio)
1468                 bio_put(bio);
1469         blk_rq_unprep_clone(rq);
1470
1471         return -ENOMEM;
1472 }
1473 EXPORT_SYMBOL_GPL(blk_rq_prep_clone);
1474
1475 int kblockd_schedule_work(struct work_struct *work)
1476 {
1477         return queue_work(kblockd_workqueue, work);
1478 }
1479 EXPORT_SYMBOL(kblockd_schedule_work);
1480
1481 int kblockd_mod_delayed_work_on(int cpu, struct delayed_work *dwork,
1482                                 unsigned long delay)
1483 {
1484         return mod_delayed_work_on(cpu, kblockd_workqueue, dwork, delay);
1485 }
1486 EXPORT_SYMBOL(kblockd_mod_delayed_work_on);
1487
1488 void blk_start_plug_nr_ios(struct blk_plug *plug, unsigned short nr_ios)
1489 {
1490         struct task_struct *tsk = current;
1491
1492         /*
1493          * If this is a nested plug, don't actually assign it.
1494          */
1495         if (tsk->plug)
1496                 return;
1497
1498         plug->mq_list = NULL;
1499         plug->cached_rq = NULL;
1500         plug->nr_ios = min_t(unsigned short, nr_ios, BLK_MAX_REQUEST_COUNT);
1501         plug->rq_count = 0;
1502         plug->multiple_queues = false;
1503         plug->has_elevator = false;
1504         plug->nowait = false;
1505         INIT_LIST_HEAD(&plug->cb_list);
1506
1507         /*
1508          * Store ordering should not be needed here, since a potential
1509          * preempt will imply a full memory barrier
1510          */
1511         tsk->plug = plug;
1512 }
1513
1514 /**
1515  * blk_start_plug - initialize blk_plug and track it inside the task_struct
1516  * @plug:       The &struct blk_plug that needs to be initialized
1517  *
1518  * Description:
1519  *   blk_start_plug() indicates to the block layer an intent by the caller
1520  *   to submit multiple I/O requests in a batch.  The block layer may use
1521  *   this hint to defer submitting I/Os from the caller until blk_finish_plug()
1522  *   is called.  However, the block layer may choose to submit requests
1523  *   before a call to blk_finish_plug() if the number of queued I/Os
1524  *   exceeds %BLK_MAX_REQUEST_COUNT, or if the size of the I/O is larger than
1525  *   %BLK_PLUG_FLUSH_SIZE.  The queued I/Os may also be submitted early if
1526  *   the task schedules (see below).
1527  *
1528  *   Tracking blk_plug inside the task_struct will help with auto-flushing the
1529  *   pending I/O should the task end up blocking between blk_start_plug() and
1530  *   blk_finish_plug(). This is important from a performance perspective, but
1531  *   also ensures that we don't deadlock. For instance, if the task is blocking
1532  *   for a memory allocation, memory reclaim could end up wanting to free a
1533  *   page belonging to that request that is currently residing in our private
1534  *   plug. By flushing the pending I/O when the process goes to sleep, we avoid
1535  *   this kind of deadlock.
1536  */
1537 void blk_start_plug(struct blk_plug *plug)
1538 {
1539         blk_start_plug_nr_ios(plug, 1);
1540 }
1541 EXPORT_SYMBOL(blk_start_plug);
1542
1543 static void flush_plug_callbacks(struct blk_plug *plug, bool from_schedule)
1544 {
1545         LIST_HEAD(callbacks);
1546
1547         while (!list_empty(&plug->cb_list)) {
1548                 list_splice_init(&plug->cb_list, &callbacks);
1549
1550                 while (!list_empty(&callbacks)) {
1551                         struct blk_plug_cb *cb = list_first_entry(&callbacks,
1552                                                           struct blk_plug_cb,
1553                                                           list);
1554                         list_del(&cb->list);
1555                         cb->callback(cb, from_schedule);
1556                 }
1557         }
1558 }
1559
1560 struct blk_plug_cb *blk_check_plugged(blk_plug_cb_fn unplug, void *data,
1561                                       int size)
1562 {
1563         struct blk_plug *plug = current->plug;
1564         struct blk_plug_cb *cb;
1565
1566         if (!plug)
1567                 return NULL;
1568
1569         list_for_each_entry(cb, &plug->cb_list, list)
1570                 if (cb->callback == unplug && cb->data == data)
1571                         return cb;
1572
1573         /* Not currently on the callback list */
1574         BUG_ON(size < sizeof(*cb));
1575         cb = kzalloc(size, GFP_ATOMIC);
1576         if (cb) {
1577                 cb->data = data;
1578                 cb->callback = unplug;
1579                 list_add(&cb->list, &plug->cb_list);
1580         }
1581         return cb;
1582 }
1583 EXPORT_SYMBOL(blk_check_plugged);
1584
1585 void blk_flush_plug(struct blk_plug *plug, bool from_schedule)
1586 {
1587         if (!list_empty(&plug->cb_list))
1588                 flush_plug_callbacks(plug, from_schedule);
1589         if (!rq_list_empty(plug->mq_list))
1590                 blk_mq_flush_plug_list(plug, from_schedule);
1591         /*
1592          * Unconditionally flush out cached requests, even if the unplug
1593          * event came from schedule. Since we know hold references to the
1594          * queue for cached requests, we don't want a blocked task holding
1595          * up a queue freeze/quiesce event.
1596          */
1597         if (unlikely(!rq_list_empty(plug->cached_rq)))
1598                 blk_mq_free_plug_rqs(plug);
1599 }
1600
1601 /**
1602  * blk_finish_plug - mark the end of a batch of submitted I/O
1603  * @plug:       The &struct blk_plug passed to blk_start_plug()
1604  *
1605  * Description:
1606  * Indicate that a batch of I/O submissions is complete.  This function
1607  * must be paired with an initial call to blk_start_plug().  The intent
1608  * is to allow the block layer to optimize I/O submission.  See the
1609  * documentation for blk_start_plug() for more information.
1610  */
1611 void blk_finish_plug(struct blk_plug *plug)
1612 {
1613         if (plug == current->plug) {
1614                 blk_flush_plug(plug, false);
1615                 current->plug = NULL;
1616         }
1617 }
1618 EXPORT_SYMBOL(blk_finish_plug);
1619
1620 void blk_io_schedule(void)
1621 {
1622         /* Prevent hang_check timer from firing at us during very long I/O */
1623         unsigned long timeout = sysctl_hung_task_timeout_secs * HZ / 2;
1624
1625         if (timeout)
1626                 io_schedule_timeout(timeout);
1627         else
1628                 io_schedule();
1629 }
1630 EXPORT_SYMBOL_GPL(blk_io_schedule);
1631
1632 int __init blk_dev_init(void)
1633 {
1634         BUILD_BUG_ON(REQ_OP_LAST >= (1 << REQ_OP_BITS));
1635         BUILD_BUG_ON(REQ_OP_BITS + REQ_FLAG_BITS > 8 *
1636                         sizeof_field(struct request, cmd_flags));
1637         BUILD_BUG_ON(REQ_OP_BITS + REQ_FLAG_BITS > 8 *
1638                         sizeof_field(struct bio, bi_opf));
1639
1640         /* used for unplugging and affects IO latency/throughput - HIGHPRI */
1641         kblockd_workqueue = alloc_workqueue("kblockd",
1642                                             WQ_MEM_RECLAIM | WQ_HIGHPRI, 0);
1643         if (!kblockd_workqueue)
1644                 panic("Failed to create kblockd\n");
1645
1646         blk_requestq_cachep = kmem_cache_create("request_queue",
1647                         sizeof(struct request_queue), 0, SLAB_PANIC, NULL);
1648
1649         blk_debugfs_root = debugfs_create_dir("block", NULL);
1650
1651         return 0;
1652 }