block/blk-settings.c

   1 // SPDX-License-Identifier: GPL-2.0
   2 /*
   3  * Functions related to setting various queue properties from drivers
   4  */
   5 #include <linux/kernel.h>
   6 #include <linux/module.h>
   7 #include <linux/init.h>
   8 #include <linux/bio.h>
   9 #include <linux/blkdev.h>
  10 #include <linux/pagemap.h>
  11 #include <linux/backing-dev-defs.h>
  12 #include <linux/gcd.h>
  13 #include <linux/lcm.h>
  14 #include <linux/jiffies.h>
  15 #include <linux/gfp.h>
  16 #include <linux/dma-mapping.h>
  17
  18 #include "blk.h"
  19 #include "blk-rq-qos.h"
  20 #include "blk-wbt.h"
  21
  22 void blk_queue_rq_timeout(struct request_queue *q, unsigned int timeout)
  23 {
  24         q->rq_timeout = timeout;
  25 }
  26 EXPORT_SYMBOL_GPL(blk_queue_rq_timeout);
  27
  28 /**
  29  * blk_set_default_limits - reset limits to default values
  30  * @lim:  the queue_limits structure to reset
  31  *
  32  * Description:
  33  *   Returns a queue_limit struct to its default state.
  34  */
  35 void blk_set_default_limits(struct queue_limits *lim)
  36 {
  37         lim->max_segments = BLK_MAX_SEGMENTS;
  38         lim->max_discard_segments = 1;
  39         lim->max_integrity_segments = 0;
  40         lim->seg_boundary_mask = BLK_SEG_BOUNDARY_MASK;
  41         lim->virt_boundary_mask = 0;
  42         lim->max_segment_size = BLK_MAX_SEGMENT_SIZE;
  43         lim->max_sectors = lim->max_hw_sectors = BLK_SAFE_MAX_SECTORS;
  44         lim->max_user_sectors = lim->max_dev_sectors = 0;
  45         lim->chunk_sectors = 0;
  46         lim->max_write_zeroes_sectors = 0;
  47         lim->max_zone_append_sectors = 0;
  48         lim->max_discard_sectors = 0;
  49         lim->max_hw_discard_sectors = 0;
  50         lim->max_secure_erase_sectors = 0;
  51         lim->discard_granularity = 0;
  52         lim->discard_alignment = 0;
  53         lim->discard_misaligned = 0;
  54         lim->logical_block_size = lim->physical_block_size = lim->io_min = 512;
  55         lim->bounce = BLK_BOUNCE_NONE;
  56         lim->alignment_offset = 0;
  57         lim->io_opt = 0;
  58         lim->misaligned = 0;
  59         lim->zoned = BLK_ZONED_NONE;
  60         lim->zone_write_granularity = 0;
  61         lim->dma_alignment = 511;
  62 }
  63
  64 /**
  65  * blk_set_stacking_limits - set default limits for stacking devices
  66  * @lim:  the queue_limits structure to reset
  67  *
  68  * Description:
  69  *   Returns a queue_limit struct to its default state. Should be used
  70  *   by stacking drivers like DM that have no internal limits.
  71  */
  72 void blk_set_stacking_limits(struct queue_limits *lim)
  73 {
  74         blk_set_default_limits(lim);
  75
  76         /* Inherit limits from component devices */
  77         lim->max_segments = USHRT_MAX;
  78         lim->max_discard_segments = USHRT_MAX;
  79         lim->max_hw_sectors = UINT_MAX;
  80         lim->max_segment_size = UINT_MAX;
  81         lim->max_sectors = UINT_MAX;
  82         lim->max_dev_sectors = UINT_MAX;
  83         lim->max_write_zeroes_sectors = UINT_MAX;
  84         lim->max_zone_append_sectors = UINT_MAX;
  85 }
  86 EXPORT_SYMBOL(blk_set_stacking_limits);
  87
  88 /**
  89  * blk_queue_bounce_limit - set bounce buffer limit for queue
  90  * @q: the request queue for the device
  91  * @bounce: bounce limit to enforce
  92  *
  93  * Description:
  94  *    Force bouncing for ISA DMA ranges or highmem.
  95  *
  96  *    DEPRECATED, don't use in new code.
  97  **/
  98 void blk_queue_bounce_limit(struct request_queue *q, enum blk_bounce bounce)
  99 {
 100         q->limits.bounce = bounce;
 101 }
 102 EXPORT_SYMBOL(blk_queue_bounce_limit);
 103
 104 /**
 105  * blk_queue_max_hw_sectors - set max sectors for a request for this queue
 106  * @q:  the request queue for the device
 107  * @max_hw_sectors:  max hardware sectors in the usual 512b unit
 108  *
 109  * Description:
 110  *    Enables a low level driver to set a hard upper limit,
 111  *    max_hw_sectors, on the size of requests.  max_hw_sectors is set by
 112  *    the device driver based upon the capabilities of the I/O
 113  *    controller.
 114  *
 115  *    max_dev_sectors is a hard limit imposed by the storage device for
 116  *    READ/WRITE requests. It is set by the disk driver.
 117  *
 118  *    max_sectors is a soft limit imposed by the block layer for
 119  *    filesystem type requests.  This value can be overridden on a
 120  *    per-device basis in /sys/block/<device>/queue/max_sectors_kb.
 121  *    The soft limit can not exceed max_hw_sectors.
 122  **/
 123 void blk_queue_max_hw_sectors(struct request_queue *q, unsigned int max_hw_sectors)
 124 {
 125         struct queue_limits *limits = &q->limits;
 126         unsigned int max_sectors;
 127
 128         if ((max_hw_sectors << 9) < PAGE_SIZE) {
 129                 max_hw_sectors = 1 << (PAGE_SHIFT - 9);
 130                 printk(KERN_INFO "%s: set to minimum %d\n",
 131                        __func__, max_hw_sectors);
 132         }
 133
 134         max_hw_sectors = round_down(max_hw_sectors,
 135                                     limits->logical_block_size >> SECTOR_SHIFT);
 136         limits->max_hw_sectors = max_hw_sectors;
 137
 138         max_sectors = min_not_zero(max_hw_sectors, limits->max_dev_sectors);
 139
 140         if (limits->max_user_sectors)
 141                 max_sectors = min(max_sectors, limits->max_user_sectors);
 142         else
 143                 max_sectors = min(max_sectors, BLK_DEF_MAX_SECTORS);
 144
 145         max_sectors = round_down(max_sectors,
 146                                  limits->logical_block_size >> SECTOR_SHIFT);
 147         limits->max_sectors = max_sectors;
 148
 149         if (!q->disk)
 150                 return;
 151         q->disk->bdi->io_pages = max_sectors >> (PAGE_SHIFT - 9);
 152 }
 153 EXPORT_SYMBOL(blk_queue_max_hw_sectors);
 154
 155 /**
 156  * blk_queue_chunk_sectors - set size of the chunk for this queue
 157  * @q:  the request queue for the device
 158  * @chunk_sectors:  chunk sectors in the usual 512b unit
 159  *
 160  * Description:
 161  *    If a driver doesn't want IOs to cross a given chunk size, it can set
 162  *    this limit and prevent merging across chunks. Note that the block layer
 163  *    must accept a page worth of data at any offset. So if the crossing of
 164  *    chunks is a hard limitation in the driver, it must still be prepared
 165  *    to split single page bios.
 166  **/
 167 void blk_queue_chunk_sectors(struct request_queue *q, unsigned int chunk_sectors)
 168 {
 169         q->limits.chunk_sectors = chunk_sectors;
 170 }
 171 EXPORT_SYMBOL(blk_queue_chunk_sectors);
 172
 173 /**
 174  * blk_queue_max_discard_sectors - set max sectors for a single discard
 175  * @q:  the request queue for the device
 176  * @max_discard_sectors: maximum number of sectors to discard
 177  **/
 178 void blk_queue_max_discard_sectors(struct request_queue *q,
 179                 unsigned int max_discard_sectors)
 180 {
 181         q->limits.max_hw_discard_sectors = max_discard_sectors;
 182         q->limits.max_discard_sectors = max_discard_sectors;
 183 }
 184 EXPORT_SYMBOL(blk_queue_max_discard_sectors);
 185
 186 /**
 187  * blk_queue_max_secure_erase_sectors - set max sectors for a secure erase
 188  * @q:  the request queue for the device
 189  * @max_sectors: maximum number of sectors to secure_erase
 190  **/
 191 void blk_queue_max_secure_erase_sectors(struct request_queue *q,
 192                 unsigned int max_sectors)
 193 {
 194         q->limits.max_secure_erase_sectors = max_sectors;
 195 }
 196 EXPORT_SYMBOL(blk_queue_max_secure_erase_sectors);
 197
 198 /**
 199  * blk_queue_max_write_zeroes_sectors - set max sectors for a single
 200  *                                      write zeroes
 201  * @q:  the request queue for the device
 202  * @max_write_zeroes_sectors: maximum number of sectors to write per command
 203  **/
 204 void blk_queue_max_write_zeroes_sectors(struct request_queue *q,
 205                 unsigned int max_write_zeroes_sectors)
 206 {
 207         q->limits.max_write_zeroes_sectors = max_write_zeroes_sectors;
 208 }
 209 EXPORT_SYMBOL(blk_queue_max_write_zeroes_sectors);
 210
 211 /**
 212  * blk_queue_max_zone_append_sectors - set max sectors for a single zone append
 213  * @q:  the request queue for the device
 214  * @max_zone_append_sectors: maximum number of sectors to write per command
 215  **/
 216 void blk_queue_max_zone_append_sectors(struct request_queue *q,
 217                 unsigned int max_zone_append_sectors)
 218 {
 219         unsigned int max_sectors;
 220
 221         if (WARN_ON(!blk_queue_is_zoned(q)))
 222                 return;
 223
 224         max_sectors = min(q->limits.max_hw_sectors, max_zone_append_sectors);
 225         max_sectors = min(q->limits.chunk_sectors, max_sectors);
 226
 227         /*
 228          * Signal eventual driver bugs resulting in the max_zone_append sectors limit
 229          * being 0 due to a 0 argument, the chunk_sectors limit (zone size) not set,
 230          * or the max_hw_sectors limit not set.
 231          */
 232         WARN_ON(!max_sectors);
 233
 234         q->limits.max_zone_append_sectors = max_sectors;
 235 }
 236 EXPORT_SYMBOL_GPL(blk_queue_max_zone_append_sectors);
 237
 238 /**
 239  * blk_queue_max_segments - set max hw segments for a request for this queue
 240  * @q:  the request queue for the device
 241  * @max_segments:  max number of segments
 242  *
 243  * Description:
 244  *    Enables a low level driver to set an upper limit on the number of
 245  *    hw data segments in a request.
 246  **/
 247 void blk_queue_max_segments(struct request_queue *q, unsigned short max_segments)
 248 {
 249         if (!max_segments) {
 250                 max_segments = 1;
 251                 printk(KERN_INFO "%s: set to minimum %d\n",
 252                        __func__, max_segments);
 253         }
 254
 255         q->limits.max_segments = max_segments;
 256 }
 257 EXPORT_SYMBOL(blk_queue_max_segments);
 258
 259 /**
 260  * blk_queue_max_discard_segments - set max segments for discard requests
 261  * @q:  the request queue for the device
 262  * @max_segments:  max number of segments
 263  *
 264  * Description:
 265  *    Enables a low level driver to set an upper limit on the number of
 266  *    segments in a discard request.
 267  **/
 268 void blk_queue_max_discard_segments(struct request_queue *q,
 269                 unsigned short max_segments)
 270 {
 271         q->limits.max_discard_segments = max_segments;
 272 }
 273 EXPORT_SYMBOL_GPL(blk_queue_max_discard_segments);
 274
 275 /**
 276  * blk_queue_max_segment_size - set max segment size for blk_rq_map_sg
 277  * @q:  the request queue for the device
 278  * @max_size:  max size of segment in bytes
 279  *
 280  * Description:
 281  *    Enables a low level driver to set an upper limit on the size of a
 282  *    coalesced segment
 283  **/
 284 void blk_queue_max_segment_size(struct request_queue *q, unsigned int max_size)
 285 {
 286         if (max_size < PAGE_SIZE) {
 287                 max_size = PAGE_SIZE;
 288                 printk(KERN_INFO "%s: set to minimum %d\n",
 289                        __func__, max_size);
 290         }
 291
 292         /* see blk_queue_virt_boundary() for the explanation */
 293         WARN_ON_ONCE(q->limits.virt_boundary_mask);
 294
 295         q->limits.max_segment_size = max_size;
 296 }
 297 EXPORT_SYMBOL(blk_queue_max_segment_size);
 298
 299 /**
 300  * blk_queue_logical_block_size - set logical block size for the queue
 301  * @q:  the request queue for the device
 302  * @size:  the logical block size, in bytes
 303  *
 304  * Description:
 305  *   This should be set to the lowest possible block size that the
 306  *   storage device can address.  The default of 512 covers most
 307  *   hardware.
 308  **/
 309 void blk_queue_logical_block_size(struct request_queue *q, unsigned int size)
 310 {
 311         struct queue_limits *limits = &q->limits;
 312
 313         limits->logical_block_size = size;
 314
 315         if (limits->physical_block_size < size)
 316                 limits->physical_block_size = size;
 317
 318         if (limits->io_min < limits->physical_block_size)
 319                 limits->io_min = limits->physical_block_size;
 320
 321         limits->max_hw_sectors =
 322                 round_down(limits->max_hw_sectors, size >> SECTOR_SHIFT);
 323         limits->max_sectors =
 324                 round_down(limits->max_sectors, size >> SECTOR_SHIFT);
 325 }
 326 EXPORT_SYMBOL(blk_queue_logical_block_size);
 327
 328 /**
 329  * blk_queue_physical_block_size - set physical block size for the queue
 330  * @q:  the request queue for the device
 331  * @size:  the physical block size, in bytes
 332  *
 333  * Description:
 334  *   This should be set to the lowest possible sector size that the
 335  *   hardware can operate on without reverting to read-modify-write
 336  *   operations.
 337  */
 338 void blk_queue_physical_block_size(struct request_queue *q, unsigned int size)
 339 {
 340         q->limits.physical_block_size = size;
 341
 342         if (q->limits.physical_block_size < q->limits.logical_block_size)
 343                 q->limits.physical_block_size = q->limits.logical_block_size;
 344
 345         if (q->limits.io_min < q->limits.physical_block_size)
 346                 q->limits.io_min = q->limits.physical_block_size;
 347 }
 348 EXPORT_SYMBOL(blk_queue_physical_block_size);
 349
 350 /**
 351  * blk_queue_zone_write_granularity - set zone write granularity for the queue
 352  * @q:  the request queue for the zoned device
 353  * @size:  the zone write granularity size, in bytes
 354  *
 355  * Description:
 356  *   This should be set to the lowest possible size allowing to write in
 357  *   sequential zones of a zoned block device.
 358  */
 359 void blk_queue_zone_write_granularity(struct request_queue *q,
 360                                       unsigned int size)
 361 {
 362         if (WARN_ON_ONCE(!blk_queue_is_zoned(q)))
 363                 return;
 364
 365         q->limits.zone_write_granularity = size;
 366
 367         if (q->limits.zone_write_granularity < q->limits.logical_block_size)
 368                 q->limits.zone_write_granularity = q->limits.logical_block_size;
 369 }
 370 EXPORT_SYMBOL_GPL(blk_queue_zone_write_granularity);
 371
 372 /**
 373  * blk_queue_alignment_offset - set physical block alignment offset
 374  * @q:  the request queue for the device
 375  * @offset: alignment offset in bytes
 376  *
 377  * Description:
 378  *   Some devices are naturally misaligned to compensate for things like
 379  *   the legacy DOS partition table 63-sector offset.  Low-level drivers
 380  *   should call this function for devices whose first sector is not
 381  *   naturally aligned.
 382  */
 383 void blk_queue_alignment_offset(struct request_queue *q, unsigned int offset)
 384 {
 385         q->limits.alignment_offset =
 386                 offset & (q->limits.physical_block_size - 1);
 387         q->limits.misaligned = 0;
 388 }
 389 EXPORT_SYMBOL(blk_queue_alignment_offset);
 390
 391 void disk_update_readahead(struct gendisk *disk)
 392 {
 393         struct request_queue *q = disk->queue;
 394
 395         /*
 396          * For read-ahead of large files to be effective, we need to read ahead
 397          * at least twice the optimal I/O size.
 398          */
 399         disk->bdi->ra_pages =
 400                 max(queue_io_opt(q) * 2 / PAGE_SIZE, VM_READAHEAD_PAGES);
 401         disk->bdi->io_pages = queue_max_sectors(q) >> (PAGE_SHIFT - 9);
 402 }
 403 EXPORT_SYMBOL_GPL(disk_update_readahead);
 404
 405 /**
 406  * blk_limits_io_min - set minimum request size for a device
 407  * @limits: the queue limits
 408  * @min:  smallest I/O size in bytes
 409  *
 410  * Description:
 411  *   Some devices have an internal block size bigger than the reported
 412  *   hardware sector size.  This function can be used to signal the
 413  *   smallest I/O the device can perform without incurring a performance
 414  *   penalty.
 415  */
 416 void blk_limits_io_min(struct queue_limits *limits, unsigned int min)
 417 {
 418         limits->io_min = min;
 419
 420         if (limits->io_min < limits->logical_block_size)
 421                 limits->io_min = limits->logical_block_size;
 422
 423         if (limits->io_min < limits->physical_block_size)
 424                 limits->io_min = limits->physical_block_size;
 425 }
 426 EXPORT_SYMBOL(blk_limits_io_min);
 427
 428 /**
 429  * blk_queue_io_min - set minimum request size for the queue
 430  * @q:  the request queue for the device
 431  * @min:  smallest I/O size in bytes
 432  *
 433  * Description:
 434  *   Storage devices may report a granularity or preferred minimum I/O
 435  *   size which is the smallest request the device can perform without
 436  *   incurring a performance penalty.  For disk drives this is often the
 437  *   physical block size.  For RAID arrays it is often the stripe chunk
 438  *   size.  A properly aligned multiple of minimum_io_size is the
 439  *   preferred request size for workloads where a high number of I/O
 440  *   operations is desired.
 441  */
 442 void blk_queue_io_min(struct request_queue *q, unsigned int min)
 443 {
 444         blk_limits_io_min(&q->limits, min);
 445 }
 446 EXPORT_SYMBOL(blk_queue_io_min);
 447
 448 /**
 449  * blk_limits_io_opt - set optimal request size for a device
 450  * @limits: the queue limits
 451  * @opt:  smallest I/O size in bytes
 452  *
 453  * Description:
 454  *   Storage devices may report an optimal I/O size, which is the
 455  *   device's preferred unit for sustained I/O.  This is rarely reported
 456  *   for disk drives.  For RAID arrays it is usually the stripe width or
 457  *   the internal track size.  A properly aligned multiple of
 458  *   optimal_io_size is the preferred request size for workloads where
 459  *   sustained throughput is desired.
 460  */
 461 void blk_limits_io_opt(struct queue_limits *limits, unsigned int opt)
 462 {
 463         limits->io_opt = opt;
 464 }
 465 EXPORT_SYMBOL(blk_limits_io_opt);
 466
 467 /**
 468  * blk_queue_io_opt - set optimal request size for the queue
 469  * @q:  the request queue for the device
 470  * @opt:  optimal request size in bytes
 471  *
 472  * Description:
 473  *   Storage devices may report an optimal I/O size, which is the
 474  *   device's preferred unit for sustained I/O.  This is rarely reported
 475  *   for disk drives.  For RAID arrays it is usually the stripe width or
 476  *   the internal track size.  A properly aligned multiple of
 477  *   optimal_io_size is the preferred request size for workloads where
 478  *   sustained throughput is desired.
 479  */
 480 void blk_queue_io_opt(struct request_queue *q, unsigned int opt)
 481 {
 482         blk_limits_io_opt(&q->limits, opt);
 483         if (!q->disk)
 484                 return;
 485         q->disk->bdi->ra_pages =
 486                 max(queue_io_opt(q) * 2 / PAGE_SIZE, VM_READAHEAD_PAGES);
 487 }
 488 EXPORT_SYMBOL(blk_queue_io_opt);
 489
 490 static int queue_limit_alignment_offset(const struct queue_limits *lim,
 491                 sector_t sector)
 492 {
 493         unsigned int granularity = max(lim->physical_block_size, lim->io_min);
 494         unsigned int alignment = sector_div(sector, granularity >> SECTOR_SHIFT)
 495                 << SECTOR_SHIFT;
 496
 497         return (granularity + lim->alignment_offset - alignment) % granularity;
 498 }
 499
 500 static unsigned int queue_limit_discard_alignment(
 501                 const struct queue_limits *lim, sector_t sector)
 502 {
 503         unsigned int alignment, granularity, offset;
 504
 505         if (!lim->max_discard_sectors)
 506                 return 0;
 507
 508         /* Why are these in bytes, not sectors? */
 509         alignment = lim->discard_alignment >> SECTOR_SHIFT;
 510         granularity = lim->discard_granularity >> SECTOR_SHIFT;
 511         if (!granularity)
 512                 return 0;
 513
 514         /* Offset of the partition start in 'granularity' sectors */
 515         offset = sector_div(sector, granularity);
 516
 517         /* And why do we do this modulus *again* in blkdev_issue_discard()? */
 518         offset = (granularity + alignment - offset) % granularity;
 519
 520         /* Turn it back into bytes, gaah */
 521         return offset << SECTOR_SHIFT;
 522 }
 523
 524 static unsigned int blk_round_down_sectors(unsigned int sectors, unsigned int lbs)
 525 {
 526         sectors = round_down(sectors, lbs >> SECTOR_SHIFT);
 527         if (sectors < PAGE_SIZE >> SECTOR_SHIFT)
 528                 sectors = PAGE_SIZE >> SECTOR_SHIFT;
 529         return sectors;
 530 }
 531
 532 /**
 533  * blk_stack_limits - adjust queue_limits for stacked devices
 534  * @t:  the stacking driver limits (top device)
 535  * @b:  the underlying queue limits (bottom, component device)
 536  * @start:  first data sector within component device
 537  *
 538  * Description:
 539  *    This function is used by stacking drivers like MD and DM to ensure
 540  *    that all component devices have compatible block sizes and
 541  *    alignments.  The stacking driver must provide a queue_limits
 542  *    struct (top) and then iteratively call the stacking function for
 543  *    all component (bottom) devices.  The stacking function will
 544  *    attempt to combine the values and ensure proper alignment.
 545  *
 546  *    Returns 0 if the top and bottom queue_limits are compatible.  The
 547  *    top device's block sizes and alignment offsets may be adjusted to
 548  *    ensure alignment with the bottom device. If no compatible sizes
 549  *    and alignments exist, -1 is returned and the resulting top
 550  *    queue_limits will have the misaligned flag set to indicate that
 551  *    the alignment_offset is undefined.
 552  */
 553 int blk_stack_limits(struct queue_limits *t, struct queue_limits *b,
 554                      sector_t start)
 555 {
 556         unsigned int top, bottom, alignment, ret = 0;
 557
 558         t->max_sectors = min_not_zero(t->max_sectors, b->max_sectors);
 559         t->max_hw_sectors = min_not_zero(t->max_hw_sectors, b->max_hw_sectors);
 560         t->max_dev_sectors = min_not_zero(t->max_dev_sectors, b->max_dev_sectors);
 561         t->max_write_zeroes_sectors = min(t->max_write_zeroes_sectors,
 562                                         b->max_write_zeroes_sectors);
 563         t->max_zone_append_sectors = min(t->max_zone_append_sectors,
 564                                         b->max_zone_append_sectors);
 565         t->bounce = max(t->bounce, b->bounce);
 566
 567         t->seg_boundary_mask = min_not_zero(t->seg_boundary_mask,
 568                                             b->seg_boundary_mask);
 569         t->virt_boundary_mask = min_not_zero(t->virt_boundary_mask,
 570                                             b->virt_boundary_mask);
 571
 572         t->max_segments = min_not_zero(t->max_segments, b->max_segments);
 573         t->max_discard_segments = min_not_zero(t->max_discard_segments,
 574                                                b->max_discard_segments);
 575         t->max_integrity_segments = min_not_zero(t->max_integrity_segments,
 576                                                  b->max_integrity_segments);
 577
 578         t->max_segment_size = min_not_zero(t->max_segment_size,
 579                                            b->max_segment_size);
 580
 581         t->misaligned |= b->misaligned;
 582
 583         alignment = queue_limit_alignment_offset(b, start);
 584
 585         /* Bottom device has different alignment.  Check that it is
 586          * compatible with the current top alignment.
 587          */
 588         if (t->alignment_offset != alignment) {
 589
 590                 top = max(t->physical_block_size, t->io_min)
 591                         + t->alignment_offset;
 592                 bottom = max(b->physical_block_size, b->io_min) + alignment;
 593
 594                 /* Verify that top and bottom intervals line up */
 595                 if (max(top, bottom) % min(top, bottom)) {
 596                         t->misaligned = 1;
 597                         ret = -1;
 598                 }
 599         }
 600
 601         t->logical_block_size = max(t->logical_block_size,
 602                                     b->logical_block_size);
 603
 604         t->physical_block_size = max(t->physical_block_size,
 605                                      b->physical_block_size);
 606
 607         t->io_min = max(t->io_min, b->io_min);
 608         t->io_opt = lcm_not_zero(t->io_opt, b->io_opt);
 609         t->dma_alignment = max(t->dma_alignment, b->dma_alignment);
 610
 611         /* Set non-power-of-2 compatible chunk_sectors boundary */
 612         if (b->chunk_sectors)
 613                 t->chunk_sectors = gcd(t->chunk_sectors, b->chunk_sectors);
 614
 615         /* Physical block size a multiple of the logical block size? */
 616         if (t->physical_block_size & (t->logical_block_size - 1)) {
 617                 t->physical_block_size = t->logical_block_size;
 618                 t->misaligned = 1;
 619                 ret = -1;
 620         }
 621
 622         /* Minimum I/O a multiple of the physical block size? */
 623         if (t->io_min & (t->physical_block_size - 1)) {
 624                 t->io_min = t->physical_block_size;
 625                 t->misaligned = 1;
 626                 ret = -1;
 627         }
 628
 629         /* Optimal I/O a multiple of the physical block size? */
 630         if (t->io_opt & (t->physical_block_size - 1)) {
 631                 t->io_opt = 0;
 632                 t->misaligned = 1;
 633                 ret = -1;
 634         }
 635
 636         /* chunk_sectors a multiple of the physical block size? */
 637         if ((t->chunk_sectors << 9) & (t->physical_block_size - 1)) {
 638                 t->chunk_sectors = 0;
 639                 t->misaligned = 1;
 640                 ret = -1;
 641         }
 642
 643         t->raid_partial_stripes_expensive =
 644                 max(t->raid_partial_stripes_expensive,
 645                     b->raid_partial_stripes_expensive);
 646
 647         /* Find lowest common alignment_offset */
 648         t->alignment_offset = lcm_not_zero(t->alignment_offset, alignment)
 649                 % max(t->physical_block_size, t->io_min);
 650
 651         /* Verify that new alignment_offset is on a logical block boundary */
 652         if (t->alignment_offset & (t->logical_block_size - 1)) {
 653                 t->misaligned = 1;
 654                 ret = -1;
 655         }
 656
 657         t->max_sectors = blk_round_down_sectors(t->max_sectors, t->logical_block_size);
 658         t->max_hw_sectors = blk_round_down_sectors(t->max_hw_sectors, t->logical_block_size);
 659         t->max_dev_sectors = blk_round_down_sectors(t->max_dev_sectors, t->logical_block_size);
 660
 661         /* Discard alignment and granularity */
 662         if (b->discard_granularity) {
 663                 alignment = queue_limit_discard_alignment(b, start);
 664
 665                 if (t->discard_granularity != 0 &&
 666                     t->discard_alignment != alignment) {
 667                         top = t->discard_granularity + t->discard_alignment;
 668                         bottom = b->discard_granularity + alignment;
 669
 670                         /* Verify that top and bottom intervals line up */
 671                         if ((max(top, bottom) % min(top, bottom)) != 0)
 672                                 t->discard_misaligned = 1;
 673                 }
 674
 675                 t->max_discard_sectors = min_not_zero(t->max_discard_sectors,
 676                                                       b->max_discard_sectors);
 677                 t->max_hw_discard_sectors = min_not_zero(t->max_hw_discard_sectors,
 678                                                          b->max_hw_discard_sectors);
 679                 t->discard_granularity = max(t->discard_granularity,
 680                                              b->discard_granularity);
 681                 t->discard_alignment = lcm_not_zero(t->discard_alignment, alignment) %
 682                         t->discard_granularity;
 683         }
 684         t->max_secure_erase_sectors = min_not_zero(t->max_secure_erase_sectors,
 685                                                    b->max_secure_erase_sectors);
 686         t->zone_write_granularity = max(t->zone_write_granularity,
 687                                         b->zone_write_granularity);
 688         t->zoned = max(t->zoned, b->zoned);
 689         return ret;
 690 }
 691 EXPORT_SYMBOL(blk_stack_limits);
 692
 693 /**
 694  * disk_stack_limits - adjust queue limits for stacked drivers
 695  * @disk:  MD/DM gendisk (top)
 696  * @bdev:  the underlying block device (bottom)
 697  * @offset:  offset to beginning of data within component device
 698  *
 699  * Description:
 700  *    Merges the limits for a top level gendisk and a bottom level
 701  *    block_device.
 702  */
 703 void disk_stack_limits(struct gendisk *disk, struct block_device *bdev,
 704                        sector_t offset)
 705 {
 706         struct request_queue *t = disk->queue;
 707
 708         if (blk_stack_limits(&t->limits, &bdev_get_queue(bdev)->limits,
 709                         get_start_sect(bdev) + (offset >> 9)) < 0)
 710                 pr_notice("%s: Warning: Device %pg is misaligned\n",
 711                         disk->disk_name, bdev);
 712
 713         disk_update_readahead(disk);
 714 }
 715 EXPORT_SYMBOL(disk_stack_limits);
 716
 717 /**
 718  * blk_queue_update_dma_pad - update pad mask
 719  * @q:     the request queue for the device
 720  * @mask:  pad mask
 721  *
 722  * Update dma pad mask.
 723  *
 724  * Appending pad buffer to a request modifies the last entry of a
 725  * scatter list such that it includes the pad buffer.
 726  **/
 727 void blk_queue_update_dma_pad(struct request_queue *q, unsigned int mask)
 728 {
 729         if (mask > q->dma_pad_mask)
 730                 q->dma_pad_mask = mask;
 731 }
 732 EXPORT_SYMBOL(blk_queue_update_dma_pad);
 733
 734 /**
 735  * blk_queue_segment_boundary - set boundary rules for segment merging
 736  * @q:  the request queue for the device
 737  * @mask:  the memory boundary mask
 738  **/
 739 void blk_queue_segment_boundary(struct request_queue *q, unsigned long mask)
 740 {
 741         if (mask < PAGE_SIZE - 1) {
 742                 mask = PAGE_SIZE - 1;
 743                 printk(KERN_INFO "%s: set to minimum %lx\n",
 744                        __func__, mask);
 745         }
 746
 747         q->limits.seg_boundary_mask = mask;
 748 }
 749 EXPORT_SYMBOL(blk_queue_segment_boundary);
 750
 751 /**
 752  * blk_queue_virt_boundary - set boundary rules for bio merging
 753  * @q:  the request queue for the device
 754  * @mask:  the memory boundary mask
 755  **/
 756 void blk_queue_virt_boundary(struct request_queue *q, unsigned long mask)
 757 {
 758         q->limits.virt_boundary_mask = mask;
 759
 760         /*
 761          * Devices that require a virtual boundary do not support scatter/gather
 762          * I/O natively, but instead require a descriptor list entry for each
 763          * page (which might not be idential to the Linux PAGE_SIZE).  Because
 764          * of that they are not limited by our notion of "segment size".
 765          */
 766         if (mask)
 767                 q->limits.max_segment_size = UINT_MAX;
 768 }
 769 EXPORT_SYMBOL(blk_queue_virt_boundary);
 770
 771 /**
 772  * blk_queue_dma_alignment - set dma length and memory alignment
 773  * @q:     the request queue for the device
 774  * @mask:  alignment mask
 775  *
 776  * description:
 777  *    set required memory and length alignment for direct dma transactions.
 778  *    this is used when building direct io requests for the queue.
 779  *
 780  **/
 781 void blk_queue_dma_alignment(struct request_queue *q, int mask)
 782 {
 783         q->limits.dma_alignment = mask;
 784 }
 785 EXPORT_SYMBOL(blk_queue_dma_alignment);
 786
 787 /**
 788  * blk_queue_update_dma_alignment - update dma length and memory alignment
 789  * @q:     the request queue for the device
 790  * @mask:  alignment mask
 791  *
 792  * description:
 793  *    update required memory and length alignment for direct dma transactions.
 794  *    If the requested alignment is larger than the current alignment, then
 795  *    the current queue alignment is updated to the new value, otherwise it
 796  *    is left alone.  The design of this is to allow multiple objects
 797  *    (driver, device, transport etc) to set their respective
 798  *    alignments without having them interfere.
 799  *
 800  **/
 801 void blk_queue_update_dma_alignment(struct request_queue *q, int mask)
 802 {
 803         BUG_ON(mask > PAGE_SIZE);
 804
 805         if (mask > q->limits.dma_alignment)
 806                 q->limits.dma_alignment = mask;
 807 }
 808 EXPORT_SYMBOL(blk_queue_update_dma_alignment);
 809
 810 /**
 811  * blk_set_queue_depth - tell the block layer about the device queue depth
 812  * @q:          the request queue for the device
 813  * @depth:              queue depth
 814  *
 815  */
 816 void blk_set_queue_depth(struct request_queue *q, unsigned int depth)
 817 {
 818         q->queue_depth = depth;
 819         rq_qos_queue_depth_changed(q);
 820 }
 821 EXPORT_SYMBOL(blk_set_queue_depth);
 822
 823 /**
 824  * blk_queue_write_cache - configure queue's write cache
 825  * @q:          the request queue for the device
 826  * @wc:         write back cache on or off
 827  * @fua:        device supports FUA writes, if true
 828  *
 829  * Tell the block layer about the write cache of @q.
 830  */
 831 void blk_queue_write_cache(struct request_queue *q, bool wc, bool fua)
 832 {
 833         if (wc) {
 834                 blk_queue_flag_set(QUEUE_FLAG_HW_WC, q);
 835                 blk_queue_flag_set(QUEUE_FLAG_WC, q);
 836         } else {
 837                 blk_queue_flag_clear(QUEUE_FLAG_HW_WC, q);
 838                 blk_queue_flag_clear(QUEUE_FLAG_WC, q);
 839         }
 840         if (fua)
 841                 blk_queue_flag_set(QUEUE_FLAG_FUA, q);
 842         else
 843                 blk_queue_flag_clear(QUEUE_FLAG_FUA, q);
 844
 845         wbt_set_write_cache(q, test_bit(QUEUE_FLAG_WC, &q->queue_flags));
 846 }
 847 EXPORT_SYMBOL_GPL(blk_queue_write_cache);
 848
 849 /**
 850  * blk_queue_required_elevator_features - Set a queue required elevator features
 851  * @q:          the request queue for the target device
 852  * @features:   Required elevator features OR'ed together
 853  *
 854  * Tell the block layer that for the device controlled through @q, only the
 855  * only elevators that can be used are those that implement at least the set of
 856  * features specified by @features.
 857  */
 858 void blk_queue_required_elevator_features(struct request_queue *q,
 859                                           unsigned int features)
 860 {
 861         q->required_elevator_features = features;
 862 }
 863 EXPORT_SYMBOL_GPL(blk_queue_required_elevator_features);
 864
 865 /**
 866  * blk_queue_can_use_dma_map_merging - configure queue for merging segments.
 867  * @q:          the request queue for the device
 868  * @dev:        the device pointer for dma
 869  *
 870  * Tell the block layer about merging the segments by dma map of @q.
 871  */
 872 bool blk_queue_can_use_dma_map_merging(struct request_queue *q,
 873                                        struct device *dev)
 874 {
 875         unsigned long boundary = dma_get_merge_boundary(dev);
 876
 877         if (!boundary)
 878                 return false;
 879
 880         /* No need to update max_segment_size. see blk_queue_virt_boundary() */
 881         blk_queue_virt_boundary(q, boundary);
 882
 883         return true;
 884 }
 885 EXPORT_SYMBOL_GPL(blk_queue_can_use_dma_map_merging);
 886
 887 static bool disk_has_partitions(struct gendisk *disk)
 888 {
 889         unsigned long idx;
 890         struct block_device *part;
 891         bool ret = false;
 892
 893         rcu_read_lock();
 894         xa_for_each(&disk->part_tbl, idx, part) {
 895                 if (bdev_is_partition(part)) {
 896                         ret = true;
 897                         break;
 898                 }
 899         }
 900         rcu_read_unlock();
 901
 902         return ret;
 903 }
 904
 905 /**
 906  * disk_set_zoned - configure the zoned model for a disk
 907  * @disk:       the gendisk of the queue to configure
 908  * @model:      the zoned model to set
 909  *
 910  * Set the zoned model of @disk to @model.
 911  *
 912  * When @model is BLK_ZONED_HM (host managed), this should be called only
 913  * if zoned block device support is enabled (CONFIG_BLK_DEV_ZONED option).
 914  * If @model specifies BLK_ZONED_HA (host aware), the effective model used
 915  * depends on CONFIG_BLK_DEV_ZONED settings and on the existence of partitions
 916  * on the disk.
 917  */
 918 void disk_set_zoned(struct gendisk *disk, enum blk_zoned_model model)
 919 {
 920         struct request_queue *q = disk->queue;
 921         unsigned int old_model = q->limits.zoned;
 922
 923         switch (model) {
 924         case BLK_ZONED_HM:
 925                 /*
 926                  * Host managed devices are supported only if
 927                  * CONFIG_BLK_DEV_ZONED is enabled.
 928                  */
 929                 WARN_ON_ONCE(!IS_ENABLED(CONFIG_BLK_DEV_ZONED));
 930                 break;
 931         case BLK_ZONED_HA:
 932                 /*
 933                  * Host aware devices can be treated either as regular block
 934                  * devices (similar to drive managed devices) or as zoned block
 935                  * devices to take advantage of the zone command set, similarly
 936                  * to host managed devices. We try the latter if there are no
 937                  * partitions and zoned block device support is enabled, else
 938                  * we do nothing special as far as the block layer is concerned.
 939                  */
 940                 if (!IS_ENABLED(CONFIG_BLK_DEV_ZONED) ||
 941                     disk_has_partitions(disk))
 942                         model = BLK_ZONED_NONE;
 943                 break;
 944         case BLK_ZONED_NONE:
 945         default:
 946                 if (WARN_ON_ONCE(model != BLK_ZONED_NONE))
 947                         model = BLK_ZONED_NONE;
 948                 break;
 949         }
 950
 951         q->limits.zoned = model;
 952         if (model != BLK_ZONED_NONE) {
 953                 /*
 954                  * Set the zone write granularity to the device logical block
 955                  * size by default. The driver can change this value if needed.
 956                  */
 957                 blk_queue_zone_write_granularity(q,
 958                                                 queue_logical_block_size(q));
 959         } else if (old_model != BLK_ZONED_NONE) {
 960                 disk_clear_zone_settings(disk);
 961         }
 962 }
 963 EXPORT_SYMBOL_GPL(disk_set_zoned);
 964
 965 int bdev_alignment_offset(struct block_device *bdev)
 966 {
 967         struct request_queue *q = bdev_get_queue(bdev);
 968
 969         if (q->limits.misaligned)
 970                 return -1;
 971         if (bdev_is_partition(bdev))
 972                 return queue_limit_alignment_offset(&q->limits,
 973                                 bdev->bd_start_sect);
 974         return q->limits.alignment_offset;
 975 }
 976 EXPORT_SYMBOL_GPL(bdev_alignment_offset);
 977
 978 unsigned int bdev_discard_alignment(struct block_device *bdev)
 979 {
 980         struct request_queue *q = bdev_get_queue(bdev);
 981
 982         if (bdev_is_partition(bdev))
 983                 return queue_limit_discard_alignment(&q->limits,
 984                                 bdev->bd_start_sect);
 985         return q->limits.discard_alignment;
 986 }
 987 EXPORT_SYMBOL_GPL(bdev_discard_alignment);