block: mark blk_account_io_completion static
[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/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/t10-pi.h>
38 #include <linux/debugfs.h>
39 #include <linux/bpf.h>
40 #include <linux/psi.h>
41 #include <linux/sched/sysctl.h>
42 #include <linux/blk-crypto.h>
43
44 #define CREATE_TRACE_POINTS
45 #include <trace/events/block.h>
46
47 #include "blk.h"
48 #include "blk-mq.h"
49 #include "blk-mq-sched.h"
50 #include "blk-pm.h"
51 #include "blk-rq-qos.h"
52
53 #ifdef CONFIG_DEBUG_FS
54 struct dentry *blk_debugfs_root;
55 #endif
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
63 DEFINE_IDA(blk_queue_ida);
64
65 /*
66  * For queue allocation
67  */
68 struct kmem_cache *blk_requestq_cachep;
69
70 /*
71  * Controlling structure to kblockd
72  */
73 static struct workqueue_struct *kblockd_workqueue;
74
75 /**
76  * blk_queue_flag_set - atomically set a queue flag
77  * @flag: flag to be set
78  * @q: request queue
79  */
80 void blk_queue_flag_set(unsigned int flag, struct request_queue *q)
81 {
82         set_bit(flag, &q->queue_flags);
83 }
84 EXPORT_SYMBOL(blk_queue_flag_set);
85
86 /**
87  * blk_queue_flag_clear - atomically clear a queue flag
88  * @flag: flag to be cleared
89  * @q: request queue
90  */
91 void blk_queue_flag_clear(unsigned int flag, struct request_queue *q)
92 {
93         clear_bit(flag, &q->queue_flags);
94 }
95 EXPORT_SYMBOL(blk_queue_flag_clear);
96
97 /**
98  * blk_queue_flag_test_and_set - atomically test and set a queue flag
99  * @flag: flag to be set
100  * @q: request queue
101  *
102  * Returns the previous value of @flag - 0 if the flag was not set and 1 if
103  * the flag was already set.
104  */
105 bool blk_queue_flag_test_and_set(unsigned int flag, struct request_queue *q)
106 {
107         return test_and_set_bit(flag, &q->queue_flags);
108 }
109 EXPORT_SYMBOL_GPL(blk_queue_flag_test_and_set);
110
111 void blk_rq_init(struct request_queue *q, struct request *rq)
112 {
113         memset(rq, 0, sizeof(*rq));
114
115         INIT_LIST_HEAD(&rq->queuelist);
116         rq->q = q;
117         rq->__sector = (sector_t) -1;
118         INIT_HLIST_NODE(&rq->hash);
119         RB_CLEAR_NODE(&rq->rb_node);
120         rq->tag = -1;
121         rq->internal_tag = -1;
122         rq->start_time_ns = ktime_get_ns();
123         rq->part = NULL;
124         refcount_set(&rq->ref, 1);
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(SCSI_IN),
145         REQ_OP_NAME(SCSI_OUT),
146         REQ_OP_NAME(DRV_IN),
147         REQ_OP_NAME(DRV_OUT),
148 };
149 #undef REQ_OP_NAME
150
151 /**
152  * blk_op_str - Return string XXX in the REQ_OP_XXX.
153  * @op: REQ_OP_XXX.
154  *
155  * Description: Centralize block layer function to convert REQ_OP_XXX into
156  * string format. Useful in the debugging and tracing bio or request. For
157  * invalid REQ_OP_XXX it returns string "UNKNOWN".
158  */
159 inline const char *blk_op_str(unsigned int op)
160 {
161         const char *op_str = "UNKNOWN";
162
163         if (op < ARRAY_SIZE(blk_op_name) && blk_op_name[op])
164                 op_str = blk_op_name[op];
165
166         return op_str;
167 }
168 EXPORT_SYMBOL_GPL(blk_op_str);
169
170 static const struct {
171         int             errno;
172         const char      *name;
173 } blk_errors[] = {
174         [BLK_STS_OK]            = { 0,          "" },
175         [BLK_STS_NOTSUPP]       = { -EOPNOTSUPP, "operation not supported" },
176         [BLK_STS_TIMEOUT]       = { -ETIMEDOUT, "timeout" },
177         [BLK_STS_NOSPC]         = { -ENOSPC,    "critical space allocation" },
178         [BLK_STS_TRANSPORT]     = { -ENOLINK,   "recoverable transport" },
179         [BLK_STS_TARGET]        = { -EREMOTEIO, "critical target" },
180         [BLK_STS_NEXUS]         = { -EBADE,     "critical nexus" },
181         [BLK_STS_MEDIUM]        = { -ENODATA,   "critical medium" },
182         [BLK_STS_PROTECTION]    = { -EILSEQ,    "protection" },
183         [BLK_STS_RESOURCE]      = { -ENOMEM,    "kernel resource" },
184         [BLK_STS_DEV_RESOURCE]  = { -EBUSY,     "device resource" },
185         [BLK_STS_AGAIN]         = { -EAGAIN,    "nonblocking retry" },
186
187         /* device mapper special case, should not leak out: */
188         [BLK_STS_DM_REQUEUE]    = { -EREMCHG, "dm internal retry" },
189
190         /* everything else not covered above: */
191         [BLK_STS_IOERR]         = { -EIO,       "I/O" },
192 };
193
194 blk_status_t errno_to_blk_status(int errno)
195 {
196         int i;
197
198         for (i = 0; i < ARRAY_SIZE(blk_errors); i++) {
199                 if (blk_errors[i].errno == errno)
200                         return (__force blk_status_t)i;
201         }
202
203         return BLK_STS_IOERR;
204 }
205 EXPORT_SYMBOL_GPL(errno_to_blk_status);
206
207 int blk_status_to_errno(blk_status_t status)
208 {
209         int idx = (__force int)status;
210
211         if (WARN_ON_ONCE(idx >= ARRAY_SIZE(blk_errors)))
212                 return -EIO;
213         return blk_errors[idx].errno;
214 }
215 EXPORT_SYMBOL_GPL(blk_status_to_errno);
216
217 static void print_req_error(struct request *req, blk_status_t status,
218                 const char *caller)
219 {
220         int idx = (__force int)status;
221
222         if (WARN_ON_ONCE(idx >= ARRAY_SIZE(blk_errors)))
223                 return;
224
225         printk_ratelimited(KERN_ERR
226                 "%s: %s error, dev %s, sector %llu op 0x%x:(%s) flags 0x%x "
227                 "phys_seg %u prio class %u\n",
228                 caller, blk_errors[idx].name,
229                 req->rq_disk ? req->rq_disk->disk_name : "?",
230                 blk_rq_pos(req), req_op(req), blk_op_str(req_op(req)),
231                 req->cmd_flags & ~REQ_OP_MASK,
232                 req->nr_phys_segments,
233                 IOPRIO_PRIO_CLASS(req->ioprio));
234 }
235
236 static void req_bio_endio(struct request *rq, struct bio *bio,
237                           unsigned int nbytes, blk_status_t error)
238 {
239         if (error)
240                 bio->bi_status = error;
241
242         if (unlikely(rq->rq_flags & RQF_QUIET))
243                 bio_set_flag(bio, BIO_QUIET);
244
245         bio_advance(bio, nbytes);
246
247         if (req_op(rq) == REQ_OP_ZONE_APPEND && error == BLK_STS_OK) {
248                 /*
249                  * Partial zone append completions cannot be supported as the
250                  * BIO fragments may end up not being written sequentially.
251                  */
252                 if (bio->bi_iter.bi_size)
253                         bio->bi_status = BLK_STS_IOERR;
254                 else
255                         bio->bi_iter.bi_sector = rq->__sector;
256         }
257
258         /* don't actually finish bio if it's part of flush sequence */
259         if (bio->bi_iter.bi_size == 0 && !(rq->rq_flags & RQF_FLUSH_SEQ))
260                 bio_endio(bio);
261 }
262
263 void blk_dump_rq_flags(struct request *rq, char *msg)
264 {
265         printk(KERN_INFO "%s: dev %s: flags=%llx\n", msg,
266                 rq->rq_disk ? rq->rq_disk->disk_name : "?",
267                 (unsigned long long) rq->cmd_flags);
268
269         printk(KERN_INFO "  sector %llu, nr/cnr %u/%u\n",
270                (unsigned long long)blk_rq_pos(rq),
271                blk_rq_sectors(rq), blk_rq_cur_sectors(rq));
272         printk(KERN_INFO "  bio %p, biotail %p, len %u\n",
273                rq->bio, rq->biotail, blk_rq_bytes(rq));
274 }
275 EXPORT_SYMBOL(blk_dump_rq_flags);
276
277 /**
278  * blk_sync_queue - cancel any pending callbacks on a queue
279  * @q: the queue
280  *
281  * Description:
282  *     The block layer may perform asynchronous callback activity
283  *     on a queue, such as calling the unplug function after a timeout.
284  *     A block device may call blk_sync_queue to ensure that any
285  *     such activity is cancelled, thus allowing it to release resources
286  *     that the callbacks might use. The caller must already have made sure
287  *     that its ->make_request_fn will not re-add plugging prior to calling
288  *     this function.
289  *
290  *     This function does not cancel any asynchronous activity arising
291  *     out of elevator or throttling code. That would require elevator_exit()
292  *     and blkcg_exit_queue() to be called with queue lock initialized.
293  *
294  */
295 void blk_sync_queue(struct request_queue *q)
296 {
297         del_timer_sync(&q->timeout);
298         cancel_work_sync(&q->timeout_work);
299 }
300 EXPORT_SYMBOL(blk_sync_queue);
301
302 /**
303  * blk_set_pm_only - increment pm_only counter
304  * @q: request queue pointer
305  */
306 void blk_set_pm_only(struct request_queue *q)
307 {
308         atomic_inc(&q->pm_only);
309 }
310 EXPORT_SYMBOL_GPL(blk_set_pm_only);
311
312 void blk_clear_pm_only(struct request_queue *q)
313 {
314         int pm_only;
315
316         pm_only = atomic_dec_return(&q->pm_only);
317         WARN_ON_ONCE(pm_only < 0);
318         if (pm_only == 0)
319                 wake_up_all(&q->mq_freeze_wq);
320 }
321 EXPORT_SYMBOL_GPL(blk_clear_pm_only);
322
323 void blk_put_queue(struct request_queue *q)
324 {
325         kobject_put(&q->kobj);
326 }
327 EXPORT_SYMBOL(blk_put_queue);
328
329 void blk_set_queue_dying(struct request_queue *q)
330 {
331         blk_queue_flag_set(QUEUE_FLAG_DYING, q);
332
333         /*
334          * When queue DYING flag is set, we need to block new req
335          * entering queue, so we call blk_freeze_queue_start() to
336          * prevent I/O from crossing blk_queue_enter().
337          */
338         blk_freeze_queue_start(q);
339
340         if (queue_is_mq(q))
341                 blk_mq_wake_waiters(q);
342
343         /* Make blk_queue_enter() reexamine the DYING flag. */
344         wake_up_all(&q->mq_freeze_wq);
345 }
346 EXPORT_SYMBOL_GPL(blk_set_queue_dying);
347
348 /**
349  * blk_cleanup_queue - shutdown a request queue
350  * @q: request queue to shutdown
351  *
352  * Mark @q DYING, drain all pending requests, mark @q DEAD, destroy and
353  * put it.  All future requests will be failed immediately with -ENODEV.
354  */
355 void blk_cleanup_queue(struct request_queue *q)
356 {
357         WARN_ON_ONCE(blk_queue_registered(q));
358
359         /* mark @q DYING, no new request or merges will be allowed afterwards */
360         blk_set_queue_dying(q);
361
362         blk_queue_flag_set(QUEUE_FLAG_NOMERGES, q);
363         blk_queue_flag_set(QUEUE_FLAG_NOXMERGES, q);
364
365         /*
366          * Drain all requests queued before DYING marking. Set DEAD flag to
367          * prevent that blk_mq_run_hw_queues() accesses the hardware queues
368          * after draining finished.
369          */
370         blk_freeze_queue(q);
371
372         rq_qos_exit(q);
373
374         blk_queue_flag_set(QUEUE_FLAG_DEAD, q);
375
376         /* for synchronous bio-based driver finish in-flight integrity i/o */
377         blk_flush_integrity();
378
379         /* @q won't process any more request, flush async actions */
380         del_timer_sync(&q->backing_dev_info->laptop_mode_wb_timer);
381         blk_sync_queue(q);
382
383         if (queue_is_mq(q))
384                 blk_mq_exit_queue(q);
385
386         /*
387          * In theory, request pool of sched_tags belongs to request queue.
388          * However, the current implementation requires tag_set for freeing
389          * requests, so free the pool now.
390          *
391          * Queue has become frozen, there can't be any in-queue requests, so
392          * it is safe to free requests now.
393          */
394         mutex_lock(&q->sysfs_lock);
395         if (q->elevator)
396                 blk_mq_sched_free_requests(q);
397         mutex_unlock(&q->sysfs_lock);
398
399         percpu_ref_exit(&q->q_usage_counter);
400
401         /* @q is and will stay empty, shutdown and put */
402         blk_put_queue(q);
403 }
404 EXPORT_SYMBOL(blk_cleanup_queue);
405
406 /**
407  * blk_queue_enter() - try to increase q->q_usage_counter
408  * @q: request queue pointer
409  * @flags: BLK_MQ_REQ_NOWAIT and/or BLK_MQ_REQ_PREEMPT
410  */
411 int blk_queue_enter(struct request_queue *q, blk_mq_req_flags_t flags)
412 {
413         const bool pm = flags & BLK_MQ_REQ_PREEMPT;
414
415         while (true) {
416                 bool success = false;
417
418                 rcu_read_lock();
419                 if (percpu_ref_tryget_live(&q->q_usage_counter)) {
420                         /*
421                          * The code that increments the pm_only counter is
422                          * responsible for ensuring that that counter is
423                          * globally visible before the queue is unfrozen.
424                          */
425                         if (pm || !blk_queue_pm_only(q)) {
426                                 success = true;
427                         } else {
428                                 percpu_ref_put(&q->q_usage_counter);
429                         }
430                 }
431                 rcu_read_unlock();
432
433                 if (success)
434                         return 0;
435
436                 if (flags & BLK_MQ_REQ_NOWAIT)
437                         return -EBUSY;
438
439                 /*
440                  * read pair of barrier in blk_freeze_queue_start(),
441                  * we need to order reading __PERCPU_REF_DEAD flag of
442                  * .q_usage_counter and reading .mq_freeze_depth or
443                  * queue dying flag, otherwise the following wait may
444                  * never return if the two reads are reordered.
445                  */
446                 smp_rmb();
447
448                 wait_event(q->mq_freeze_wq,
449                            (!q->mq_freeze_depth &&
450                             (pm || (blk_pm_request_resume(q),
451                                     !blk_queue_pm_only(q)))) ||
452                            blk_queue_dying(q));
453                 if (blk_queue_dying(q))
454                         return -ENODEV;
455         }
456 }
457
458 static inline int bio_queue_enter(struct bio *bio)
459 {
460         struct request_queue *q = bio->bi_disk->queue;
461         bool nowait = bio->bi_opf & REQ_NOWAIT;
462         int ret;
463
464         ret = blk_queue_enter(q, nowait ? BLK_MQ_REQ_NOWAIT : 0);
465         if (unlikely(ret)) {
466                 if (nowait && !blk_queue_dying(q))
467                         bio_wouldblock_error(bio);
468                 else
469                         bio_io_error(bio);
470         }
471
472         return ret;
473 }
474
475 void blk_queue_exit(struct request_queue *q)
476 {
477         percpu_ref_put(&q->q_usage_counter);
478 }
479
480 static void blk_queue_usage_counter_release(struct percpu_ref *ref)
481 {
482         struct request_queue *q =
483                 container_of(ref, struct request_queue, q_usage_counter);
484
485         wake_up_all(&q->mq_freeze_wq);
486 }
487
488 static void blk_rq_timed_out_timer(struct timer_list *t)
489 {
490         struct request_queue *q = from_timer(q, t, timeout);
491
492         kblockd_schedule_work(&q->timeout_work);
493 }
494
495 static void blk_timeout_work(struct work_struct *work)
496 {
497 }
498
499 struct request_queue *__blk_alloc_queue(int node_id)
500 {
501         struct request_queue *q;
502         int ret;
503
504         q = kmem_cache_alloc_node(blk_requestq_cachep,
505                                 GFP_KERNEL | __GFP_ZERO, node_id);
506         if (!q)
507                 return NULL;
508
509         q->last_merge = NULL;
510
511         q->id = ida_simple_get(&blk_queue_ida, 0, 0, GFP_KERNEL);
512         if (q->id < 0)
513                 goto fail_q;
514
515         ret = bioset_init(&q->bio_split, BIO_POOL_SIZE, 0, BIOSET_NEED_BVECS);
516         if (ret)
517                 goto fail_id;
518
519         q->backing_dev_info = bdi_alloc(node_id);
520         if (!q->backing_dev_info)
521                 goto fail_split;
522
523         q->stats = blk_alloc_queue_stats();
524         if (!q->stats)
525                 goto fail_stats;
526
527         q->backing_dev_info->ra_pages = VM_READAHEAD_PAGES;
528         q->backing_dev_info->capabilities = BDI_CAP_CGROUP_WRITEBACK;
529         q->node = node_id;
530
531         timer_setup(&q->backing_dev_info->laptop_mode_wb_timer,
532                     laptop_mode_timer_fn, 0);
533         timer_setup(&q->timeout, blk_rq_timed_out_timer, 0);
534         INIT_WORK(&q->timeout_work, blk_timeout_work);
535         INIT_LIST_HEAD(&q->icq_list);
536 #ifdef CONFIG_BLK_CGROUP
537         INIT_LIST_HEAD(&q->blkg_list);
538 #endif
539
540         kobject_init(&q->kobj, &blk_queue_ktype);
541
542 #ifdef CONFIG_BLK_DEV_IO_TRACE
543         mutex_init(&q->blk_trace_mutex);
544 #endif
545         mutex_init(&q->sysfs_lock);
546         mutex_init(&q->sysfs_dir_lock);
547         spin_lock_init(&q->queue_lock);
548
549         init_waitqueue_head(&q->mq_freeze_wq);
550         mutex_init(&q->mq_freeze_lock);
551
552         /*
553          * Init percpu_ref in atomic mode so that it's faster to shutdown.
554          * See blk_register_queue() for details.
555          */
556         if (percpu_ref_init(&q->q_usage_counter,
557                                 blk_queue_usage_counter_release,
558                                 PERCPU_REF_INIT_ATOMIC, GFP_KERNEL))
559                 goto fail_bdi;
560
561         if (blkcg_init_queue(q))
562                 goto fail_ref;
563
564         blk_queue_dma_alignment(q, 511);
565         blk_set_default_limits(&q->limits);
566
567         return q;
568
569 fail_ref:
570         percpu_ref_exit(&q->q_usage_counter);
571 fail_bdi:
572         blk_free_queue_stats(q->stats);
573 fail_stats:
574         bdi_put(q->backing_dev_info);
575 fail_split:
576         bioset_exit(&q->bio_split);
577 fail_id:
578         ida_simple_remove(&blk_queue_ida, q->id);
579 fail_q:
580         kmem_cache_free(blk_requestq_cachep, q);
581         return NULL;
582 }
583
584 struct request_queue *blk_alloc_queue(make_request_fn make_request, int node_id)
585 {
586         struct request_queue *q;
587
588         if (WARN_ON_ONCE(!make_request))
589                 return NULL;
590
591         q = __blk_alloc_queue(node_id);
592         if (!q)
593                 return NULL;
594         q->make_request_fn = make_request;
595         q->nr_requests = BLKDEV_MAX_RQ;
596         return q;
597 }
598 EXPORT_SYMBOL(blk_alloc_queue);
599
600 bool blk_get_queue(struct request_queue *q)
601 {
602         if (likely(!blk_queue_dying(q))) {
603                 __blk_get_queue(q);
604                 return true;
605         }
606
607         return false;
608 }
609 EXPORT_SYMBOL(blk_get_queue);
610
611 /**
612  * blk_get_request - allocate a request
613  * @q: request queue to allocate a request for
614  * @op: operation (REQ_OP_*) and REQ_* flags, e.g. REQ_SYNC.
615  * @flags: BLK_MQ_REQ_* flags, e.g. BLK_MQ_REQ_NOWAIT.
616  */
617 struct request *blk_get_request(struct request_queue *q, unsigned int op,
618                                 blk_mq_req_flags_t flags)
619 {
620         struct request *req;
621
622         WARN_ON_ONCE(op & REQ_NOWAIT);
623         WARN_ON_ONCE(flags & ~(BLK_MQ_REQ_NOWAIT | BLK_MQ_REQ_PREEMPT));
624
625         req = blk_mq_alloc_request(q, op, flags);
626         if (!IS_ERR(req) && q->mq_ops->initialize_rq_fn)
627                 q->mq_ops->initialize_rq_fn(req);
628
629         return req;
630 }
631 EXPORT_SYMBOL(blk_get_request);
632
633 void blk_put_request(struct request *req)
634 {
635         blk_mq_free_request(req);
636 }
637 EXPORT_SYMBOL(blk_put_request);
638
639 bool bio_attempt_back_merge(struct request *req, struct bio *bio,
640                 unsigned int nr_segs)
641 {
642         const int ff = bio->bi_opf & REQ_FAILFAST_MASK;
643
644         if (!ll_back_merge_fn(req, bio, nr_segs))
645                 return false;
646
647         trace_block_bio_backmerge(req->q, req, bio);
648         rq_qos_merge(req->q, req, bio);
649
650         if ((req->cmd_flags & REQ_FAILFAST_MASK) != ff)
651                 blk_rq_set_mixed_merge(req);
652
653         req->biotail->bi_next = bio;
654         req->biotail = bio;
655         req->__data_len += bio->bi_iter.bi_size;
656
657         bio_crypt_free_ctx(bio);
658
659         blk_account_io_start(req, false);
660         return true;
661 }
662
663 bool bio_attempt_front_merge(struct request *req, struct bio *bio,
664                 unsigned int nr_segs)
665 {
666         const int ff = bio->bi_opf & REQ_FAILFAST_MASK;
667
668         if (!ll_front_merge_fn(req, bio, nr_segs))
669                 return false;
670
671         trace_block_bio_frontmerge(req->q, req, bio);
672         rq_qos_merge(req->q, req, bio);
673
674         if ((req->cmd_flags & REQ_FAILFAST_MASK) != ff)
675                 blk_rq_set_mixed_merge(req);
676
677         bio->bi_next = req->bio;
678         req->bio = bio;
679
680         req->__sector = bio->bi_iter.bi_sector;
681         req->__data_len += bio->bi_iter.bi_size;
682
683         bio_crypt_do_front_merge(req, bio);
684
685         blk_account_io_start(req, false);
686         return true;
687 }
688
689 bool bio_attempt_discard_merge(struct request_queue *q, struct request *req,
690                 struct bio *bio)
691 {
692         unsigned short segments = blk_rq_nr_discard_segments(req);
693
694         if (segments >= queue_max_discard_segments(q))
695                 goto no_merge;
696         if (blk_rq_sectors(req) + bio_sectors(bio) >
697             blk_rq_get_max_sectors(req, blk_rq_pos(req)))
698                 goto no_merge;
699
700         rq_qos_merge(q, req, bio);
701
702         req->biotail->bi_next = bio;
703         req->biotail = bio;
704         req->__data_len += bio->bi_iter.bi_size;
705         req->nr_phys_segments = segments + 1;
706
707         blk_account_io_start(req, false);
708         return true;
709 no_merge:
710         req_set_nomerge(q, req);
711         return false;
712 }
713
714 /**
715  * blk_attempt_plug_merge - try to merge with %current's plugged list
716  * @q: request_queue new bio is being queued at
717  * @bio: new bio being queued
718  * @nr_segs: number of segments in @bio
719  * @same_queue_rq: pointer to &struct request that gets filled in when
720  * another request associated with @q is found on the plug list
721  * (optional, may be %NULL)
722  *
723  * Determine whether @bio being queued on @q can be merged with a request
724  * on %current's plugged list.  Returns %true if merge was successful,
725  * otherwise %false.
726  *
727  * Plugging coalesces IOs from the same issuer for the same purpose without
728  * going through @q->queue_lock.  As such it's more of an issuing mechanism
729  * than scheduling, and the request, while may have elvpriv data, is not
730  * added on the elevator at this point.  In addition, we don't have
731  * reliable access to the elevator outside queue lock.  Only check basic
732  * merging parameters without querying the elevator.
733  *
734  * Caller must ensure !blk_queue_nomerges(q) beforehand.
735  */
736 bool blk_attempt_plug_merge(struct request_queue *q, struct bio *bio,
737                 unsigned int nr_segs, struct request **same_queue_rq)
738 {
739         struct blk_plug *plug;
740         struct request *rq;
741         struct list_head *plug_list;
742
743         plug = blk_mq_plug(q, bio);
744         if (!plug)
745                 return false;
746
747         plug_list = &plug->mq_list;
748
749         list_for_each_entry_reverse(rq, plug_list, queuelist) {
750                 bool merged = false;
751
752                 if (rq->q == q && same_queue_rq) {
753                         /*
754                          * Only blk-mq multiple hardware queues case checks the
755                          * rq in the same queue, there should be only one such
756                          * rq in a queue
757                          **/
758                         *same_queue_rq = rq;
759                 }
760
761                 if (rq->q != q || !blk_rq_merge_ok(rq, bio))
762                         continue;
763
764                 switch (blk_try_merge(rq, bio)) {
765                 case ELEVATOR_BACK_MERGE:
766                         merged = bio_attempt_back_merge(rq, bio, nr_segs);
767                         break;
768                 case ELEVATOR_FRONT_MERGE:
769                         merged = bio_attempt_front_merge(rq, bio, nr_segs);
770                         break;
771                 case ELEVATOR_DISCARD_MERGE:
772                         merged = bio_attempt_discard_merge(q, rq, bio);
773                         break;
774                 default:
775                         break;
776                 }
777
778                 if (merged)
779                         return true;
780         }
781
782         return false;
783 }
784
785 static void handle_bad_sector(struct bio *bio, sector_t maxsector)
786 {
787         char b[BDEVNAME_SIZE];
788
789         printk(KERN_INFO "attempt to access beyond end of device\n");
790         printk(KERN_INFO "%s: rw=%d, want=%Lu, limit=%Lu\n",
791                         bio_devname(bio, b), bio->bi_opf,
792                         (unsigned long long)bio_end_sector(bio),
793                         (long long)maxsector);
794 }
795
796 #ifdef CONFIG_FAIL_MAKE_REQUEST
797
798 static DECLARE_FAULT_ATTR(fail_make_request);
799
800 static int __init setup_fail_make_request(char *str)
801 {
802         return setup_fault_attr(&fail_make_request, str);
803 }
804 __setup("fail_make_request=", setup_fail_make_request);
805
806 static bool should_fail_request(struct hd_struct *part, unsigned int bytes)
807 {
808         return part->make_it_fail && should_fail(&fail_make_request, bytes);
809 }
810
811 static int __init fail_make_request_debugfs(void)
812 {
813         struct dentry *dir = fault_create_debugfs_attr("fail_make_request",
814                                                 NULL, &fail_make_request);
815
816         return PTR_ERR_OR_ZERO(dir);
817 }
818
819 late_initcall(fail_make_request_debugfs);
820
821 #else /* CONFIG_FAIL_MAKE_REQUEST */
822
823 static inline bool should_fail_request(struct hd_struct *part,
824                                         unsigned int bytes)
825 {
826         return false;
827 }
828
829 #endif /* CONFIG_FAIL_MAKE_REQUEST */
830
831 static inline bool bio_check_ro(struct bio *bio, struct hd_struct *part)
832 {
833         const int op = bio_op(bio);
834
835         if (part->policy && op_is_write(op)) {
836                 char b[BDEVNAME_SIZE];
837
838                 if (op_is_flush(bio->bi_opf) && !bio_sectors(bio))
839                         return false;
840
841                 WARN_ONCE(1,
842                        "generic_make_request: Trying to write "
843                         "to read-only block-device %s (partno %d)\n",
844                         bio_devname(bio, b), part->partno);
845                 /* Older lvm-tools actually trigger this */
846                 return false;
847         }
848
849         return false;
850 }
851
852 static noinline int should_fail_bio(struct bio *bio)
853 {
854         if (should_fail_request(&bio->bi_disk->part0, bio->bi_iter.bi_size))
855                 return -EIO;
856         return 0;
857 }
858 ALLOW_ERROR_INJECTION(should_fail_bio, ERRNO);
859
860 /*
861  * Check whether this bio extends beyond the end of the device or partition.
862  * This may well happen - the kernel calls bread() without checking the size of
863  * the device, e.g., when mounting a file system.
864  */
865 static inline int bio_check_eod(struct bio *bio, sector_t maxsector)
866 {
867         unsigned int nr_sectors = bio_sectors(bio);
868
869         if (nr_sectors && maxsector &&
870             (nr_sectors > maxsector ||
871              bio->bi_iter.bi_sector > maxsector - nr_sectors)) {
872                 handle_bad_sector(bio, maxsector);
873                 return -EIO;
874         }
875         return 0;
876 }
877
878 /*
879  * Remap block n of partition p to block n+start(p) of the disk.
880  */
881 static inline int blk_partition_remap(struct bio *bio)
882 {
883         struct hd_struct *p;
884         int ret = -EIO;
885
886         rcu_read_lock();
887         p = __disk_get_part(bio->bi_disk, bio->bi_partno);
888         if (unlikely(!p))
889                 goto out;
890         if (unlikely(should_fail_request(p, bio->bi_iter.bi_size)))
891                 goto out;
892         if (unlikely(bio_check_ro(bio, p)))
893                 goto out;
894
895         if (bio_sectors(bio)) {
896                 if (bio_check_eod(bio, part_nr_sects_read(p)))
897                         goto out;
898                 bio->bi_iter.bi_sector += p->start_sect;
899                 trace_block_bio_remap(bio->bi_disk->queue, bio, part_devt(p),
900                                       bio->bi_iter.bi_sector - p->start_sect);
901         }
902         bio->bi_partno = 0;
903         ret = 0;
904 out:
905         rcu_read_unlock();
906         return ret;
907 }
908
909 /*
910  * Check write append to a zoned block device.
911  */
912 static inline blk_status_t blk_check_zone_append(struct request_queue *q,
913                                                  struct bio *bio)
914 {
915         sector_t pos = bio->bi_iter.bi_sector;
916         int nr_sectors = bio_sectors(bio);
917
918         /* Only applicable to zoned block devices */
919         if (!blk_queue_is_zoned(q))
920                 return BLK_STS_NOTSUPP;
921
922         /* The bio sector must point to the start of a sequential zone */
923         if (pos & (blk_queue_zone_sectors(q) - 1) ||
924             !blk_queue_zone_is_seq(q, pos))
925                 return BLK_STS_IOERR;
926
927         /*
928          * Not allowed to cross zone boundaries. Otherwise, the BIO will be
929          * split and could result in non-contiguous sectors being written in
930          * different zones.
931          */
932         if (nr_sectors > q->limits.chunk_sectors)
933                 return BLK_STS_IOERR;
934
935         /* Make sure the BIO is small enough and will not get split */
936         if (nr_sectors > q->limits.max_zone_append_sectors)
937                 return BLK_STS_IOERR;
938
939         bio->bi_opf |= REQ_NOMERGE;
940
941         return BLK_STS_OK;
942 }
943
944 static noinline_for_stack bool
945 generic_make_request_checks(struct bio *bio)
946 {
947         struct request_queue *q;
948         int nr_sectors = bio_sectors(bio);
949         blk_status_t status = BLK_STS_IOERR;
950         char b[BDEVNAME_SIZE];
951
952         might_sleep();
953
954         q = bio->bi_disk->queue;
955         if (unlikely(!q)) {
956                 printk(KERN_ERR
957                        "generic_make_request: Trying to access "
958                         "nonexistent block-device %s (%Lu)\n",
959                         bio_devname(bio, b), (long long)bio->bi_iter.bi_sector);
960                 goto end_io;
961         }
962
963         /*
964          * Non-mq queues do not honor REQ_NOWAIT, so complete a bio
965          * with BLK_STS_AGAIN status in order to catch -EAGAIN and
966          * to give a chance to the caller to repeat request gracefully.
967          */
968         if ((bio->bi_opf & REQ_NOWAIT) && !queue_is_mq(q)) {
969                 status = BLK_STS_AGAIN;
970                 goto end_io;
971         }
972
973         if (should_fail_bio(bio))
974                 goto end_io;
975
976         if (bio->bi_partno) {
977                 if (unlikely(blk_partition_remap(bio)))
978                         goto end_io;
979         } else {
980                 if (unlikely(bio_check_ro(bio, &bio->bi_disk->part0)))
981                         goto end_io;
982                 if (unlikely(bio_check_eod(bio, get_capacity(bio->bi_disk))))
983                         goto end_io;
984         }
985
986         /*
987          * Filter flush bio's early so that make_request based
988          * drivers without flush support don't have to worry
989          * about them.
990          */
991         if (op_is_flush(bio->bi_opf) &&
992             !test_bit(QUEUE_FLAG_WC, &q->queue_flags)) {
993                 bio->bi_opf &= ~(REQ_PREFLUSH | REQ_FUA);
994                 if (!nr_sectors) {
995                         status = BLK_STS_OK;
996                         goto end_io;
997                 }
998         }
999
1000         if (!test_bit(QUEUE_FLAG_POLL, &q->queue_flags))
1001                 bio->bi_opf &= ~REQ_HIPRI;
1002
1003         switch (bio_op(bio)) {
1004         case REQ_OP_DISCARD:
1005                 if (!blk_queue_discard(q))
1006                         goto not_supported;
1007                 break;
1008         case REQ_OP_SECURE_ERASE:
1009                 if (!blk_queue_secure_erase(q))
1010                         goto not_supported;
1011                 break;
1012         case REQ_OP_WRITE_SAME:
1013                 if (!q->limits.max_write_same_sectors)
1014                         goto not_supported;
1015                 break;
1016         case REQ_OP_ZONE_APPEND:
1017                 status = blk_check_zone_append(q, bio);
1018                 if (status != BLK_STS_OK)
1019                         goto end_io;
1020                 break;
1021         case REQ_OP_ZONE_RESET:
1022         case REQ_OP_ZONE_OPEN:
1023         case REQ_OP_ZONE_CLOSE:
1024         case REQ_OP_ZONE_FINISH:
1025                 if (!blk_queue_is_zoned(q))
1026                         goto not_supported;
1027                 break;
1028         case REQ_OP_ZONE_RESET_ALL:
1029                 if (!blk_queue_is_zoned(q) || !blk_queue_zone_resetall(q))
1030                         goto not_supported;
1031                 break;
1032         case REQ_OP_WRITE_ZEROES:
1033                 if (!q->limits.max_write_zeroes_sectors)
1034                         goto not_supported;
1035                 break;
1036         default:
1037                 break;
1038         }
1039
1040         /*
1041          * Various block parts want %current->io_context, so allocate it up
1042          * front rather than dealing with lots of pain to allocate it only
1043          * where needed. This may fail and the block layer knows how to live
1044          * with it.
1045          */
1046         if (unlikely(!current->io_context))
1047                 create_task_io_context(current, GFP_ATOMIC, q->node);
1048
1049         if (!blkcg_bio_issue_check(q, bio))
1050                 return false;
1051
1052         if (!bio_flagged(bio, BIO_TRACE_COMPLETION)) {
1053                 trace_block_bio_queue(q, bio);
1054                 /* Now that enqueuing has been traced, we need to trace
1055                  * completion as well.
1056                  */
1057                 bio_set_flag(bio, BIO_TRACE_COMPLETION);
1058         }
1059         return true;
1060
1061 not_supported:
1062         status = BLK_STS_NOTSUPP;
1063 end_io:
1064         bio->bi_status = status;
1065         bio_endio(bio);
1066         return false;
1067 }
1068
1069 static blk_qc_t do_make_request(struct bio *bio)
1070 {
1071         struct request_queue *q = bio->bi_disk->queue;
1072         blk_qc_t ret = BLK_QC_T_NONE;
1073
1074         if (blk_crypto_bio_prep(&bio)) {
1075                 if (!q->make_request_fn)
1076                         return blk_mq_make_request(q, bio);
1077                 ret = q->make_request_fn(q, bio);
1078         }
1079         blk_queue_exit(q);
1080         return ret;
1081 }
1082
1083 /**
1084  * generic_make_request - re-submit a bio to the block device layer for I/O
1085  * @bio:  The bio describing the location in memory and on the device.
1086  *
1087  * This is a version of submit_bio() that shall only be used for I/O that is
1088  * resubmitted to lower level drivers by stacking block drivers.  All file
1089  * systems and other upper level users of the block layer should use
1090  * submit_bio() instead.
1091  */
1092 blk_qc_t generic_make_request(struct bio *bio)
1093 {
1094         /*
1095          * bio_list_on_stack[0] contains bios submitted by the current
1096          * make_request_fn.
1097          * bio_list_on_stack[1] contains bios that were submitted before
1098          * the current make_request_fn, but that haven't been processed
1099          * yet.
1100          */
1101         struct bio_list bio_list_on_stack[2];
1102         blk_qc_t ret = BLK_QC_T_NONE;
1103
1104         if (!generic_make_request_checks(bio))
1105                 goto out;
1106
1107         /*
1108          * We only want one ->make_request_fn to be active at a time, else
1109          * stack usage with stacked devices could be a problem.  So use
1110          * current->bio_list to keep a list of requests submited by a
1111          * make_request_fn function.  current->bio_list is also used as a
1112          * flag to say if generic_make_request is currently active in this
1113          * task or not.  If it is NULL, then no make_request is active.  If
1114          * it is non-NULL, then a make_request is active, and new requests
1115          * should be added at the tail
1116          */
1117         if (current->bio_list) {
1118                 bio_list_add(&current->bio_list[0], bio);
1119                 goto out;
1120         }
1121
1122         /* following loop may be a bit non-obvious, and so deserves some
1123          * explanation.
1124          * Before entering the loop, bio->bi_next is NULL (as all callers
1125          * ensure that) so we have a list with a single bio.
1126          * We pretend that we have just taken it off a longer list, so
1127          * we assign bio_list to a pointer to the bio_list_on_stack,
1128          * thus initialising the bio_list of new bios to be
1129          * added.  ->make_request() may indeed add some more bios
1130          * through a recursive call to generic_make_request.  If it
1131          * did, we find a non-NULL value in bio_list and re-enter the loop
1132          * from the top.  In this case we really did just take the bio
1133          * of the top of the list (no pretending) and so remove it from
1134          * bio_list, and call into ->make_request() again.
1135          */
1136         BUG_ON(bio->bi_next);
1137         bio_list_init(&bio_list_on_stack[0]);
1138         current->bio_list = bio_list_on_stack;
1139         do {
1140                 struct request_queue *q = bio->bi_disk->queue;
1141
1142                 if (likely(bio_queue_enter(bio) == 0)) {
1143                         struct bio_list lower, same;
1144
1145                         /* Create a fresh bio_list for all subordinate requests */
1146                         bio_list_on_stack[1] = bio_list_on_stack[0];
1147                         bio_list_init(&bio_list_on_stack[0]);
1148                         ret = do_make_request(bio);
1149
1150                         /* sort new bios into those for a lower level
1151                          * and those for the same level
1152                          */
1153                         bio_list_init(&lower);
1154                         bio_list_init(&same);
1155                         while ((bio = bio_list_pop(&bio_list_on_stack[0])) != NULL)
1156                                 if (q == bio->bi_disk->queue)
1157                                         bio_list_add(&same, bio);
1158                                 else
1159                                         bio_list_add(&lower, bio);
1160                         /* now assemble so we handle the lowest level first */
1161                         bio_list_merge(&bio_list_on_stack[0], &lower);
1162                         bio_list_merge(&bio_list_on_stack[0], &same);
1163                         bio_list_merge(&bio_list_on_stack[0], &bio_list_on_stack[1]);
1164                 }
1165                 bio = bio_list_pop(&bio_list_on_stack[0]);
1166         } while (bio);
1167         current->bio_list = NULL; /* deactivate */
1168
1169 out:
1170         return ret;
1171 }
1172 EXPORT_SYMBOL(generic_make_request);
1173
1174 /**
1175  * direct_make_request - hand a buffer directly to its device driver for I/O
1176  * @bio:  The bio describing the location in memory and on the device.
1177  *
1178  * This function behaves like generic_make_request(), but does not protect
1179  * against recursion.  Must only be used if the called driver is known
1180  * to be blk-mq based.
1181  */
1182 blk_qc_t direct_make_request(struct bio *bio)
1183 {
1184         struct request_queue *q = bio->bi_disk->queue;
1185
1186         if (WARN_ON_ONCE(q->make_request_fn)) {
1187                 bio_io_error(bio);
1188                 return BLK_QC_T_NONE;
1189         }
1190         if (!generic_make_request_checks(bio))
1191                 return BLK_QC_T_NONE;
1192         if (unlikely(bio_queue_enter(bio)))
1193                 return BLK_QC_T_NONE;
1194         if (!blk_crypto_bio_prep(&bio)) {
1195                 blk_queue_exit(q);
1196                 return BLK_QC_T_NONE;
1197         }
1198         return blk_mq_make_request(q, bio);
1199 }
1200 EXPORT_SYMBOL_GPL(direct_make_request);
1201
1202 /**
1203  * submit_bio - submit a bio to the block device layer for I/O
1204  * @bio: The &struct bio which describes the I/O
1205  *
1206  * submit_bio() is used to submit I/O requests to block devices.  It is passed a
1207  * fully set up &struct bio that describes the I/O that needs to be done.  The
1208  * bio will be send to the device described by the bi_disk and bi_partno fields.
1209  *
1210  * The success/failure status of the request, along with notification of
1211  * completion, is delivered asynchronously through the ->bi_end_io() callback
1212  * in @bio.  The bio must NOT be touched by thecaller until ->bi_end_io() has
1213  * been called.
1214  */
1215 blk_qc_t submit_bio(struct bio *bio)
1216 {
1217         if (blkcg_punt_bio_submit(bio))
1218                 return BLK_QC_T_NONE;
1219
1220         /*
1221          * If it's a regular read/write or a barrier with data attached,
1222          * go through the normal accounting stuff before submission.
1223          */
1224         if (bio_has_data(bio)) {
1225                 unsigned int count;
1226
1227                 if (unlikely(bio_op(bio) == REQ_OP_WRITE_SAME))
1228                         count = queue_logical_block_size(bio->bi_disk->queue) >> 9;
1229                 else
1230                         count = bio_sectors(bio);
1231
1232                 if (op_is_write(bio_op(bio))) {
1233                         count_vm_events(PGPGOUT, count);
1234                 } else {
1235                         task_io_account_read(bio->bi_iter.bi_size);
1236                         count_vm_events(PGPGIN, count);
1237                 }
1238
1239                 if (unlikely(block_dump)) {
1240                         char b[BDEVNAME_SIZE];
1241                         printk(KERN_DEBUG "%s(%d): %s block %Lu on %s (%u sectors)\n",
1242                         current->comm, task_pid_nr(current),
1243                                 op_is_write(bio_op(bio)) ? "WRITE" : "READ",
1244                                 (unsigned long long)bio->bi_iter.bi_sector,
1245                                 bio_devname(bio, b), count);
1246                 }
1247         }
1248
1249         /*
1250          * If we're reading data that is part of the userspace workingset, count
1251          * submission time as memory stall.  When the device is congested, or
1252          * the submitting cgroup IO-throttled, submission can be a significant
1253          * part of overall IO time.
1254          */
1255         if (unlikely(bio_op(bio) == REQ_OP_READ &&
1256             bio_flagged(bio, BIO_WORKINGSET))) {
1257                 unsigned long pflags;
1258                 blk_qc_t ret;
1259
1260                 psi_memstall_enter(&pflags);
1261                 ret = generic_make_request(bio);
1262                 psi_memstall_leave(&pflags);
1263
1264                 return ret;
1265         }
1266
1267         return generic_make_request(bio);
1268 }
1269 EXPORT_SYMBOL(submit_bio);
1270
1271 /**
1272  * blk_cloned_rq_check_limits - Helper function to check a cloned request
1273  *                              for the new queue limits
1274  * @q:  the queue
1275  * @rq: the request being checked
1276  *
1277  * Description:
1278  *    @rq may have been made based on weaker limitations of upper-level queues
1279  *    in request stacking drivers, and it may violate the limitation of @q.
1280  *    Since the block layer and the underlying device driver trust @rq
1281  *    after it is inserted to @q, it should be checked against @q before
1282  *    the insertion using this generic function.
1283  *
1284  *    Request stacking drivers like request-based dm may change the queue
1285  *    limits when retrying requests on other queues. Those requests need
1286  *    to be checked against the new queue limits again during dispatch.
1287  */
1288 static int blk_cloned_rq_check_limits(struct request_queue *q,
1289                                       struct request *rq)
1290 {
1291         if (blk_rq_sectors(rq) > blk_queue_get_max_sectors(q, req_op(rq))) {
1292                 printk(KERN_ERR "%s: over max size limit. (%u > %u)\n",
1293                         __func__, blk_rq_sectors(rq),
1294                         blk_queue_get_max_sectors(q, req_op(rq)));
1295                 return -EIO;
1296         }
1297
1298         /*
1299          * queue's settings related to segment counting like q->bounce_pfn
1300          * may differ from that of other stacking queues.
1301          * Recalculate it to check the request correctly on this queue's
1302          * limitation.
1303          */
1304         rq->nr_phys_segments = blk_recalc_rq_segments(rq);
1305         if (rq->nr_phys_segments > queue_max_segments(q)) {
1306                 printk(KERN_ERR "%s: over max segments limit. (%hu > %hu)\n",
1307                         __func__, rq->nr_phys_segments, queue_max_segments(q));
1308                 return -EIO;
1309         }
1310
1311         return 0;
1312 }
1313
1314 /**
1315  * blk_insert_cloned_request - Helper for stacking drivers to submit a request
1316  * @q:  the queue to submit the request
1317  * @rq: the request being queued
1318  */
1319 blk_status_t blk_insert_cloned_request(struct request_queue *q, struct request *rq)
1320 {
1321         if (blk_cloned_rq_check_limits(q, rq))
1322                 return BLK_STS_IOERR;
1323
1324         if (rq->rq_disk &&
1325             should_fail_request(&rq->rq_disk->part0, blk_rq_bytes(rq)))
1326                 return BLK_STS_IOERR;
1327
1328         if (blk_crypto_insert_cloned_request(rq))
1329                 return BLK_STS_IOERR;
1330
1331         if (blk_queue_io_stat(q))
1332                 blk_account_io_start(rq, true);
1333
1334         /*
1335          * Since we have a scheduler attached on the top device,
1336          * bypass a potential scheduler on the bottom device for
1337          * insert.
1338          */
1339         return blk_mq_request_issue_directly(rq, true);
1340 }
1341 EXPORT_SYMBOL_GPL(blk_insert_cloned_request);
1342
1343 /**
1344  * blk_rq_err_bytes - determine number of bytes till the next failure boundary
1345  * @rq: request to examine
1346  *
1347  * Description:
1348  *     A request could be merge of IOs which require different failure
1349  *     handling.  This function determines the number of bytes which
1350  *     can be failed from the beginning of the request without
1351  *     crossing into area which need to be retried further.
1352  *
1353  * Return:
1354  *     The number of bytes to fail.
1355  */
1356 unsigned int blk_rq_err_bytes(const struct request *rq)
1357 {
1358         unsigned int ff = rq->cmd_flags & REQ_FAILFAST_MASK;
1359         unsigned int bytes = 0;
1360         struct bio *bio;
1361
1362         if (!(rq->rq_flags & RQF_MIXED_MERGE))
1363                 return blk_rq_bytes(rq);
1364
1365         /*
1366          * Currently the only 'mixing' which can happen is between
1367          * different fastfail types.  We can safely fail portions
1368          * which have all the failfast bits that the first one has -
1369          * the ones which are at least as eager to fail as the first
1370          * one.
1371          */
1372         for (bio = rq->bio; bio; bio = bio->bi_next) {
1373                 if ((bio->bi_opf & ff) != ff)
1374                         break;
1375                 bytes += bio->bi_iter.bi_size;
1376         }
1377
1378         /* this could lead to infinite loop */
1379         BUG_ON(blk_rq_bytes(rq) && !bytes);
1380         return bytes;
1381 }
1382 EXPORT_SYMBOL_GPL(blk_rq_err_bytes);
1383
1384 static void blk_account_io_completion(struct request *req, unsigned int bytes)
1385 {
1386         if (req->part && blk_do_io_stat(req)) {
1387                 const int sgrp = op_stat_group(req_op(req));
1388                 struct hd_struct *part;
1389
1390                 part_stat_lock();
1391                 part = req->part;
1392                 part_stat_add(part, sectors[sgrp], bytes >> 9);
1393                 part_stat_unlock();
1394         }
1395 }
1396
1397 void blk_account_io_done(struct request *req, u64 now)
1398 {
1399         /*
1400          * Account IO completion.  flush_rq isn't accounted as a
1401          * normal IO on queueing nor completion.  Accounting the
1402          * containing request is enough.
1403          */
1404         if (req->part && blk_do_io_stat(req) &&
1405             !(req->rq_flags & RQF_FLUSH_SEQ)) {
1406                 const int sgrp = op_stat_group(req_op(req));
1407                 struct hd_struct *part;
1408
1409                 part_stat_lock();
1410                 part = req->part;
1411
1412                 update_io_ticks(part, jiffies, true);
1413                 part_stat_inc(part, ios[sgrp]);
1414                 part_stat_add(part, nsecs[sgrp], now - req->start_time_ns);
1415                 part_dec_in_flight(req->q, part, rq_data_dir(req));
1416
1417                 hd_struct_put(part);
1418                 part_stat_unlock();
1419         }
1420 }
1421
1422 void blk_account_io_start(struct request *rq, bool new_io)
1423 {
1424         struct hd_struct *part;
1425         int rw = rq_data_dir(rq);
1426
1427         if (!blk_do_io_stat(rq))
1428                 return;
1429
1430         part_stat_lock();
1431
1432         if (!new_io) {
1433                 part = rq->part;
1434                 part_stat_inc(part, merges[rw]);
1435         } else {
1436                 part = disk_map_sector_rcu(rq->rq_disk, blk_rq_pos(rq));
1437                 part_inc_in_flight(rq->q, part, rw);
1438                 rq->part = part;
1439         }
1440
1441         update_io_ticks(part, jiffies, false);
1442
1443         part_stat_unlock();
1444 }
1445
1446 /*
1447  * Steal bios from a request and add them to a bio list.
1448  * The request must not have been partially completed before.
1449  */
1450 void blk_steal_bios(struct bio_list *list, struct request *rq)
1451 {
1452         if (rq->bio) {
1453                 if (list->tail)
1454                         list->tail->bi_next = rq->bio;
1455                 else
1456                         list->head = rq->bio;
1457                 list->tail = rq->biotail;
1458
1459                 rq->bio = NULL;
1460                 rq->biotail = NULL;
1461         }
1462
1463         rq->__data_len = 0;
1464 }
1465 EXPORT_SYMBOL_GPL(blk_steal_bios);
1466
1467 /**
1468  * blk_update_request - Special helper function for request stacking drivers
1469  * @req:      the request being processed
1470  * @error:    block status code
1471  * @nr_bytes: number of bytes to complete @req
1472  *
1473  * Description:
1474  *     Ends I/O on a number of bytes attached to @req, but doesn't complete
1475  *     the request structure even if @req doesn't have leftover.
1476  *     If @req has leftover, sets it up for the next range of segments.
1477  *
1478  *     This special helper function is only for request stacking drivers
1479  *     (e.g. request-based dm) so that they can handle partial completion.
1480  *     Actual device drivers should use blk_mq_end_request instead.
1481  *
1482  *     Passing the result of blk_rq_bytes() as @nr_bytes guarantees
1483  *     %false return from this function.
1484  *
1485  * Note:
1486  *      The RQF_SPECIAL_PAYLOAD flag is ignored on purpose in both
1487  *      blk_rq_bytes() and in blk_update_request().
1488  *
1489  * Return:
1490  *     %false - this request doesn't have any more data
1491  *     %true  - this request has more data
1492  **/
1493 bool blk_update_request(struct request *req, blk_status_t error,
1494                 unsigned int nr_bytes)
1495 {
1496         int total_bytes;
1497
1498         trace_block_rq_complete(req, blk_status_to_errno(error), nr_bytes);
1499
1500         if (!req->bio)
1501                 return false;
1502
1503 #ifdef CONFIG_BLK_DEV_INTEGRITY
1504         if (blk_integrity_rq(req) && req_op(req) == REQ_OP_READ &&
1505             error == BLK_STS_OK)
1506                 req->q->integrity.profile->complete_fn(req, nr_bytes);
1507 #endif
1508
1509         if (unlikely(error && !blk_rq_is_passthrough(req) &&
1510                      !(req->rq_flags & RQF_QUIET)))
1511                 print_req_error(req, error, __func__);
1512
1513         blk_account_io_completion(req, nr_bytes);
1514
1515         total_bytes = 0;
1516         while (req->bio) {
1517                 struct bio *bio = req->bio;
1518                 unsigned bio_bytes = min(bio->bi_iter.bi_size, nr_bytes);
1519
1520                 if (bio_bytes == bio->bi_iter.bi_size)
1521                         req->bio = bio->bi_next;
1522
1523                 /* Completion has already been traced */
1524                 bio_clear_flag(bio, BIO_TRACE_COMPLETION);
1525                 req_bio_endio(req, bio, bio_bytes, error);
1526
1527                 total_bytes += bio_bytes;
1528                 nr_bytes -= bio_bytes;
1529
1530                 if (!nr_bytes)
1531                         break;
1532         }
1533
1534         /*
1535          * completely done
1536          */
1537         if (!req->bio) {
1538                 /*
1539                  * Reset counters so that the request stacking driver
1540                  * can find how many bytes remain in the request
1541                  * later.
1542                  */
1543                 req->__data_len = 0;
1544                 return false;
1545         }
1546
1547         req->__data_len -= total_bytes;
1548
1549         /* update sector only for requests with clear definition of sector */
1550         if (!blk_rq_is_passthrough(req))
1551                 req->__sector += total_bytes >> 9;
1552
1553         /* mixed attributes always follow the first bio */
1554         if (req->rq_flags & RQF_MIXED_MERGE) {
1555                 req->cmd_flags &= ~REQ_FAILFAST_MASK;
1556                 req->cmd_flags |= req->bio->bi_opf & REQ_FAILFAST_MASK;
1557         }
1558
1559         if (!(req->rq_flags & RQF_SPECIAL_PAYLOAD)) {
1560                 /*
1561                  * If total number of sectors is less than the first segment
1562                  * size, something has gone terribly wrong.
1563                  */
1564                 if (blk_rq_bytes(req) < blk_rq_cur_bytes(req)) {
1565                         blk_dump_rq_flags(req, "request botched");
1566                         req->__data_len = blk_rq_cur_bytes(req);
1567                 }
1568
1569                 /* recalculate the number of segments */
1570                 req->nr_phys_segments = blk_recalc_rq_segments(req);
1571         }
1572
1573         return true;
1574 }
1575 EXPORT_SYMBOL_GPL(blk_update_request);
1576
1577 #if ARCH_IMPLEMENTS_FLUSH_DCACHE_PAGE
1578 /**
1579  * rq_flush_dcache_pages - Helper function to flush all pages in a request
1580  * @rq: the request to be flushed
1581  *
1582  * Description:
1583  *     Flush all pages in @rq.
1584  */
1585 void rq_flush_dcache_pages(struct request *rq)
1586 {
1587         struct req_iterator iter;
1588         struct bio_vec bvec;
1589
1590         rq_for_each_segment(bvec, rq, iter)
1591                 flush_dcache_page(bvec.bv_page);
1592 }
1593 EXPORT_SYMBOL_GPL(rq_flush_dcache_pages);
1594 #endif
1595
1596 /**
1597  * blk_lld_busy - Check if underlying low-level drivers of a device are busy
1598  * @q : the queue of the device being checked
1599  *
1600  * Description:
1601  *    Check if underlying low-level drivers of a device are busy.
1602  *    If the drivers want to export their busy state, they must set own
1603  *    exporting function using blk_queue_lld_busy() first.
1604  *
1605  *    Basically, this function is used only by request stacking drivers
1606  *    to stop dispatching requests to underlying devices when underlying
1607  *    devices are busy.  This behavior helps more I/O merging on the queue
1608  *    of the request stacking driver and prevents I/O throughput regression
1609  *    on burst I/O load.
1610  *
1611  * Return:
1612  *    0 - Not busy (The request stacking driver should dispatch request)
1613  *    1 - Busy (The request stacking driver should stop dispatching request)
1614  */
1615 int blk_lld_busy(struct request_queue *q)
1616 {
1617         if (queue_is_mq(q) && q->mq_ops->busy)
1618                 return q->mq_ops->busy(q);
1619
1620         return 0;
1621 }
1622 EXPORT_SYMBOL_GPL(blk_lld_busy);
1623
1624 /**
1625  * blk_rq_unprep_clone - Helper function to free all bios in a cloned request
1626  * @rq: the clone request to be cleaned up
1627  *
1628  * Description:
1629  *     Free all bios in @rq for a cloned request.
1630  */
1631 void blk_rq_unprep_clone(struct request *rq)
1632 {
1633         struct bio *bio;
1634
1635         while ((bio = rq->bio) != NULL) {
1636                 rq->bio = bio->bi_next;
1637
1638                 bio_put(bio);
1639         }
1640 }
1641 EXPORT_SYMBOL_GPL(blk_rq_unprep_clone);
1642
1643 /**
1644  * blk_rq_prep_clone - Helper function to setup clone request
1645  * @rq: the request to be setup
1646  * @rq_src: original request to be cloned
1647  * @bs: bio_set that bios for clone are allocated from
1648  * @gfp_mask: memory allocation mask for bio
1649  * @bio_ctr: setup function to be called for each clone bio.
1650  *           Returns %0 for success, non %0 for failure.
1651  * @data: private data to be passed to @bio_ctr
1652  *
1653  * Description:
1654  *     Clones bios in @rq_src to @rq, and copies attributes of @rq_src to @rq.
1655  *     Also, pages which the original bios are pointing to are not copied
1656  *     and the cloned bios just point same pages.
1657  *     So cloned bios must be completed before original bios, which means
1658  *     the caller must complete @rq before @rq_src.
1659  */
1660 int blk_rq_prep_clone(struct request *rq, struct request *rq_src,
1661                       struct bio_set *bs, gfp_t gfp_mask,
1662                       int (*bio_ctr)(struct bio *, struct bio *, void *),
1663                       void *data)
1664 {
1665         struct bio *bio, *bio_src;
1666
1667         if (!bs)
1668                 bs = &fs_bio_set;
1669
1670         __rq_for_each_bio(bio_src, rq_src) {
1671                 bio = bio_clone_fast(bio_src, gfp_mask, bs);
1672                 if (!bio)
1673                         goto free_and_out;
1674
1675                 if (bio_ctr && bio_ctr(bio, bio_src, data))
1676                         goto free_and_out;
1677
1678                 if (rq->bio) {
1679                         rq->biotail->bi_next = bio;
1680                         rq->biotail = bio;
1681                 } else
1682                         rq->bio = rq->biotail = bio;
1683         }
1684
1685         /* Copy attributes of the original request to the clone request. */
1686         rq->__sector = blk_rq_pos(rq_src);
1687         rq->__data_len = blk_rq_bytes(rq_src);
1688         if (rq_src->rq_flags & RQF_SPECIAL_PAYLOAD) {
1689                 rq->rq_flags |= RQF_SPECIAL_PAYLOAD;
1690                 rq->special_vec = rq_src->special_vec;
1691         }
1692         rq->nr_phys_segments = rq_src->nr_phys_segments;
1693         rq->ioprio = rq_src->ioprio;
1694
1695         if (rq->bio)
1696                 blk_crypto_rq_bio_prep(rq, rq->bio, gfp_mask);
1697
1698         return 0;
1699
1700 free_and_out:
1701         if (bio)
1702                 bio_put(bio);
1703         blk_rq_unprep_clone(rq);
1704
1705         return -ENOMEM;
1706 }
1707 EXPORT_SYMBOL_GPL(blk_rq_prep_clone);
1708
1709 int kblockd_schedule_work(struct work_struct *work)
1710 {
1711         return queue_work(kblockd_workqueue, work);
1712 }
1713 EXPORT_SYMBOL(kblockd_schedule_work);
1714
1715 int kblockd_mod_delayed_work_on(int cpu, struct delayed_work *dwork,
1716                                 unsigned long delay)
1717 {
1718         return mod_delayed_work_on(cpu, kblockd_workqueue, dwork, delay);
1719 }
1720 EXPORT_SYMBOL(kblockd_mod_delayed_work_on);
1721
1722 /**
1723  * blk_start_plug - initialize blk_plug and track it inside the task_struct
1724  * @plug:       The &struct blk_plug that needs to be initialized
1725  *
1726  * Description:
1727  *   blk_start_plug() indicates to the block layer an intent by the caller
1728  *   to submit multiple I/O requests in a batch.  The block layer may use
1729  *   this hint to defer submitting I/Os from the caller until blk_finish_plug()
1730  *   is called.  However, the block layer may choose to submit requests
1731  *   before a call to blk_finish_plug() if the number of queued I/Os
1732  *   exceeds %BLK_MAX_REQUEST_COUNT, or if the size of the I/O is larger than
1733  *   %BLK_PLUG_FLUSH_SIZE.  The queued I/Os may also be submitted early if
1734  *   the task schedules (see below).
1735  *
1736  *   Tracking blk_plug inside the task_struct will help with auto-flushing the
1737  *   pending I/O should the task end up blocking between blk_start_plug() and
1738  *   blk_finish_plug(). This is important from a performance perspective, but
1739  *   also ensures that we don't deadlock. For instance, if the task is blocking
1740  *   for a memory allocation, memory reclaim could end up wanting to free a
1741  *   page belonging to that request that is currently residing in our private
1742  *   plug. By flushing the pending I/O when the process goes to sleep, we avoid
1743  *   this kind of deadlock.
1744  */
1745 void blk_start_plug(struct blk_plug *plug)
1746 {
1747         struct task_struct *tsk = current;
1748
1749         /*
1750          * If this is a nested plug, don't actually assign it.
1751          */
1752         if (tsk->plug)
1753                 return;
1754
1755         INIT_LIST_HEAD(&plug->mq_list);
1756         INIT_LIST_HEAD(&plug->cb_list);
1757         plug->rq_count = 0;
1758         plug->multiple_queues = false;
1759
1760         /*
1761          * Store ordering should not be needed here, since a potential
1762          * preempt will imply a full memory barrier
1763          */
1764         tsk->plug = plug;
1765 }
1766 EXPORT_SYMBOL(blk_start_plug);
1767
1768 static void flush_plug_callbacks(struct blk_plug *plug, bool from_schedule)
1769 {
1770         LIST_HEAD(callbacks);
1771
1772         while (!list_empty(&plug->cb_list)) {
1773                 list_splice_init(&plug->cb_list, &callbacks);
1774
1775                 while (!list_empty(&callbacks)) {
1776                         struct blk_plug_cb *cb = list_first_entry(&callbacks,
1777                                                           struct blk_plug_cb,
1778                                                           list);
1779                         list_del(&cb->list);
1780                         cb->callback(cb, from_schedule);
1781                 }
1782         }
1783 }
1784
1785 struct blk_plug_cb *blk_check_plugged(blk_plug_cb_fn unplug, void *data,
1786                                       int size)
1787 {
1788         struct blk_plug *plug = current->plug;
1789         struct blk_plug_cb *cb;
1790
1791         if (!plug)
1792                 return NULL;
1793
1794         list_for_each_entry(cb, &plug->cb_list, list)
1795                 if (cb->callback == unplug && cb->data == data)
1796                         return cb;
1797
1798         /* Not currently on the callback list */
1799         BUG_ON(size < sizeof(*cb));
1800         cb = kzalloc(size, GFP_ATOMIC);
1801         if (cb) {
1802                 cb->data = data;
1803                 cb->callback = unplug;
1804                 list_add(&cb->list, &plug->cb_list);
1805         }
1806         return cb;
1807 }
1808 EXPORT_SYMBOL(blk_check_plugged);
1809
1810 void blk_flush_plug_list(struct blk_plug *plug, bool from_schedule)
1811 {
1812         flush_plug_callbacks(plug, from_schedule);
1813
1814         if (!list_empty(&plug->mq_list))
1815                 blk_mq_flush_plug_list(plug, from_schedule);
1816 }
1817
1818 /**
1819  * blk_finish_plug - mark the end of a batch of submitted I/O
1820  * @plug:       The &struct blk_plug passed to blk_start_plug()
1821  *
1822  * Description:
1823  * Indicate that a batch of I/O submissions is complete.  This function
1824  * must be paired with an initial call to blk_start_plug().  The intent
1825  * is to allow the block layer to optimize I/O submission.  See the
1826  * documentation for blk_start_plug() for more information.
1827  */
1828 void blk_finish_plug(struct blk_plug *plug)
1829 {
1830         if (plug != current->plug)
1831                 return;
1832         blk_flush_plug_list(plug, false);
1833
1834         current->plug = NULL;
1835 }
1836 EXPORT_SYMBOL(blk_finish_plug);
1837
1838 void blk_io_schedule(void)
1839 {
1840         /* Prevent hang_check timer from firing at us during very long I/O */
1841         unsigned long timeout = sysctl_hung_task_timeout_secs * HZ / 2;
1842
1843         if (timeout)
1844                 io_schedule_timeout(timeout);
1845         else
1846                 io_schedule();
1847 }
1848 EXPORT_SYMBOL_GPL(blk_io_schedule);
1849
1850 int __init blk_dev_init(void)
1851 {
1852         BUILD_BUG_ON(REQ_OP_LAST >= (1 << REQ_OP_BITS));
1853         BUILD_BUG_ON(REQ_OP_BITS + REQ_FLAG_BITS > 8 *
1854                         sizeof_field(struct request, cmd_flags));
1855         BUILD_BUG_ON(REQ_OP_BITS + REQ_FLAG_BITS > 8 *
1856                         sizeof_field(struct bio, bi_opf));
1857
1858         /* used for unplugging and affects IO latency/throughput - HIGHPRI */
1859         kblockd_workqueue = alloc_workqueue("kblockd",
1860                                             WQ_MEM_RECLAIM | WQ_HIGHPRI, 0);
1861         if (!kblockd_workqueue)
1862                 panic("Failed to create kblockd\n");
1863
1864         blk_requestq_cachep = kmem_cache_create("request_queue",
1865                         sizeof(struct request_queue), 0, SLAB_PANIC, NULL);
1866
1867 #ifdef CONFIG_DEBUG_FS
1868         blk_debugfs_root = debugfs_create_dir("block", NULL);
1869 #endif
1870
1871         return 0;
1872 }