mm: remove flush_kernel_dcache_page
[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/blk-pm.h>
22 #include <linux/highmem.h>
23 #include <linux/mm.h>
24 #include <linux/pagemap.h>
25 #include <linux/kernel_stat.h>
26 #include <linux/string.h>
27 #include <linux/init.h>
28 #include <linux/completion.h>
29 #include <linux/slab.h>
30 #include <linux/swap.h>
31 #include <linux/writeback.h>
32 #include <linux/task_io_accounting_ops.h>
33 #include <linux/fault-inject.h>
34 #include <linux/list_sort.h>
35 #include <linux/delay.h>
36 #include <linux/ratelimit.h>
37 #include <linux/pm_runtime.h>
38 #include <linux/blk-cgroup.h>
39 #include <linux/t10-pi.h>
40 #include <linux/debugfs.h>
41 #include <linux/bpf.h>
42 #include <linux/psi.h>
43 #include <linux/sched/sysctl.h>
44 #include <linux/blk-crypto.h>
45
46 #define CREATE_TRACE_POINTS
47 #include <trace/events/block.h>
48
49 #include "blk.h"
50 #include "blk-mq.h"
51 #include "blk-mq-sched.h"
52 #include "blk-pm.h"
53 #include "blk-rq-qos.h"
54
55 struct dentry *blk_debugfs_root;
56
57 EXPORT_TRACEPOINT_SYMBOL_GPL(block_bio_remap);
58 EXPORT_TRACEPOINT_SYMBOL_GPL(block_rq_remap);
59 EXPORT_TRACEPOINT_SYMBOL_GPL(block_bio_complete);
60 EXPORT_TRACEPOINT_SYMBOL_GPL(block_split);
61 EXPORT_TRACEPOINT_SYMBOL_GPL(block_unplug);
62 EXPORT_TRACEPOINT_SYMBOL_GPL(block_rq_insert);
63
64 DEFINE_IDA(blk_queue_ida);
65
66 /*
67  * For queue allocation
68  */
69 struct kmem_cache *blk_requestq_cachep;
70
71 /*
72  * Controlling structure to kblockd
73  */
74 static struct workqueue_struct *kblockd_workqueue;
75
76 /**
77  * blk_queue_flag_set - atomically set a queue flag
78  * @flag: flag to be set
79  * @q: request queue
80  */
81 void blk_queue_flag_set(unsigned int flag, struct request_queue *q)
82 {
83         set_bit(flag, &q->queue_flags);
84 }
85 EXPORT_SYMBOL(blk_queue_flag_set);
86
87 /**
88  * blk_queue_flag_clear - atomically clear a queue flag
89  * @flag: flag to be cleared
90  * @q: request queue
91  */
92 void blk_queue_flag_clear(unsigned int flag, struct request_queue *q)
93 {
94         clear_bit(flag, &q->queue_flags);
95 }
96 EXPORT_SYMBOL(blk_queue_flag_clear);
97
98 /**
99  * blk_queue_flag_test_and_set - atomically test and set a queue flag
100  * @flag: flag to be set
101  * @q: request queue
102  *
103  * Returns the previous value of @flag - 0 if the flag was not set and 1 if
104  * the flag was already set.
105  */
106 bool blk_queue_flag_test_and_set(unsigned int flag, struct request_queue *q)
107 {
108         return test_and_set_bit(flag, &q->queue_flags);
109 }
110 EXPORT_SYMBOL_GPL(blk_queue_flag_test_and_set);
111
112 void blk_rq_init(struct request_queue *q, struct request *rq)
113 {
114         memset(rq, 0, sizeof(*rq));
115
116         INIT_LIST_HEAD(&rq->queuelist);
117         rq->q = q;
118         rq->__sector = (sector_t) -1;
119         INIT_HLIST_NODE(&rq->hash);
120         RB_CLEAR_NODE(&rq->rb_node);
121         rq->tag = BLK_MQ_NO_TAG;
122         rq->internal_tag = BLK_MQ_NO_TAG;
123         rq->start_time_ns = ktime_get_ns();
124         rq->part = NULL;
125         blk_crypto_rq_set_defaults(rq);
126 }
127 EXPORT_SYMBOL(blk_rq_init);
128
129 #define REQ_OP_NAME(name) [REQ_OP_##name] = #name
130 static const char *const blk_op_name[] = {
131         REQ_OP_NAME(READ),
132         REQ_OP_NAME(WRITE),
133         REQ_OP_NAME(FLUSH),
134         REQ_OP_NAME(DISCARD),
135         REQ_OP_NAME(SECURE_ERASE),
136         REQ_OP_NAME(ZONE_RESET),
137         REQ_OP_NAME(ZONE_RESET_ALL),
138         REQ_OP_NAME(ZONE_OPEN),
139         REQ_OP_NAME(ZONE_CLOSE),
140         REQ_OP_NAME(ZONE_FINISH),
141         REQ_OP_NAME(ZONE_APPEND),
142         REQ_OP_NAME(WRITE_SAME),
143         REQ_OP_NAME(WRITE_ZEROES),
144         REQ_OP_NAME(DRV_IN),
145         REQ_OP_NAME(DRV_OUT),
146 };
147 #undef REQ_OP_NAME
148
149 /**
150  * blk_op_str - Return string XXX in the REQ_OP_XXX.
151  * @op: REQ_OP_XXX.
152  *
153  * Description: Centralize block layer function to convert REQ_OP_XXX into
154  * string format. Useful in the debugging and tracing bio or request. For
155  * invalid REQ_OP_XXX it returns string "UNKNOWN".
156  */
157 inline const char *blk_op_str(unsigned int op)
158 {
159         const char *op_str = "UNKNOWN";
160
161         if (op < ARRAY_SIZE(blk_op_name) && blk_op_name[op])
162                 op_str = blk_op_name[op];
163
164         return op_str;
165 }
166 EXPORT_SYMBOL_GPL(blk_op_str);
167
168 static const struct {
169         int             errno;
170         const char      *name;
171 } blk_errors[] = {
172         [BLK_STS_OK]            = { 0,          "" },
173         [BLK_STS_NOTSUPP]       = { -EOPNOTSUPP, "operation not supported" },
174         [BLK_STS_TIMEOUT]       = { -ETIMEDOUT, "timeout" },
175         [BLK_STS_NOSPC]         = { -ENOSPC,    "critical space allocation" },
176         [BLK_STS_TRANSPORT]     = { -ENOLINK,   "recoverable transport" },
177         [BLK_STS_TARGET]        = { -EREMOTEIO, "critical target" },
178         [BLK_STS_NEXUS]         = { -EBADE,     "critical nexus" },
179         [BLK_STS_MEDIUM]        = { -ENODATA,   "critical medium" },
180         [BLK_STS_PROTECTION]    = { -EILSEQ,    "protection" },
181         [BLK_STS_RESOURCE]      = { -ENOMEM,    "kernel resource" },
182         [BLK_STS_DEV_RESOURCE]  = { -EBUSY,     "device resource" },
183         [BLK_STS_AGAIN]         = { -EAGAIN,    "nonblocking retry" },
184
185         /* device mapper special case, should not leak out: */
186         [BLK_STS_DM_REQUEUE]    = { -EREMCHG, "dm internal retry" },
187
188         /* zone device specific errors */
189         [BLK_STS_ZONE_OPEN_RESOURCE]    = { -ETOOMANYREFS, "open zones exceeded" },
190         [BLK_STS_ZONE_ACTIVE_RESOURCE]  = { -EOVERFLOW, "active zones exceeded" },
191
192         /* everything else not covered above: */
193         [BLK_STS_IOERR]         = { -EIO,       "I/O" },
194 };
195
196 blk_status_t errno_to_blk_status(int errno)
197 {
198         int i;
199
200         for (i = 0; i < ARRAY_SIZE(blk_errors); i++) {
201                 if (blk_errors[i].errno == errno)
202                         return (__force blk_status_t)i;
203         }
204
205         return BLK_STS_IOERR;
206 }
207 EXPORT_SYMBOL_GPL(errno_to_blk_status);
208
209 int blk_status_to_errno(blk_status_t status)
210 {
211         int idx = (__force int)status;
212
213         if (WARN_ON_ONCE(idx >= ARRAY_SIZE(blk_errors)))
214                 return -EIO;
215         return blk_errors[idx].errno;
216 }
217 EXPORT_SYMBOL_GPL(blk_status_to_errno);
218
219 static void print_req_error(struct request *req, blk_status_t status,
220                 const char *caller)
221 {
222         int idx = (__force int)status;
223
224         if (WARN_ON_ONCE(idx >= ARRAY_SIZE(blk_errors)))
225                 return;
226
227         printk_ratelimited(KERN_ERR
228                 "%s: %s error, dev %s, sector %llu op 0x%x:(%s) flags 0x%x "
229                 "phys_seg %u prio class %u\n",
230                 caller, blk_errors[idx].name,
231                 req->rq_disk ? req->rq_disk->disk_name : "?",
232                 blk_rq_pos(req), req_op(req), blk_op_str(req_op(req)),
233                 req->cmd_flags & ~REQ_OP_MASK,
234                 req->nr_phys_segments,
235                 IOPRIO_PRIO_CLASS(req->ioprio));
236 }
237
238 static void req_bio_endio(struct request *rq, struct bio *bio,
239                           unsigned int nbytes, blk_status_t error)
240 {
241         if (error)
242                 bio->bi_status = error;
243
244         if (unlikely(rq->rq_flags & RQF_QUIET))
245                 bio_set_flag(bio, BIO_QUIET);
246
247         bio_advance(bio, nbytes);
248
249         if (req_op(rq) == REQ_OP_ZONE_APPEND && error == BLK_STS_OK) {
250                 /*
251                  * Partial zone append completions cannot be supported as the
252                  * BIO fragments may end up not being written sequentially.
253                  */
254                 if (bio->bi_iter.bi_size)
255                         bio->bi_status = BLK_STS_IOERR;
256                 else
257                         bio->bi_iter.bi_sector = rq->__sector;
258         }
259
260         /* don't actually finish bio if it's part of flush sequence */
261         if (bio->bi_iter.bi_size == 0 && !(rq->rq_flags & RQF_FLUSH_SEQ))
262                 bio_endio(bio);
263 }
264
265 void blk_dump_rq_flags(struct request *rq, char *msg)
266 {
267         printk(KERN_INFO "%s: dev %s: flags=%llx\n", msg,
268                 rq->rq_disk ? rq->rq_disk->disk_name : "?",
269                 (unsigned long long) rq->cmd_flags);
270
271         printk(KERN_INFO "  sector %llu, nr/cnr %u/%u\n",
272                (unsigned long long)blk_rq_pos(rq),
273                blk_rq_sectors(rq), blk_rq_cur_sectors(rq));
274         printk(KERN_INFO "  bio %p, biotail %p, len %u\n",
275                rq->bio, rq->biotail, blk_rq_bytes(rq));
276 }
277 EXPORT_SYMBOL(blk_dump_rq_flags);
278
279 /**
280  * blk_sync_queue - cancel any pending callbacks on a queue
281  * @q: the queue
282  *
283  * Description:
284  *     The block layer may perform asynchronous callback activity
285  *     on a queue, such as calling the unplug function after a timeout.
286  *     A block device may call blk_sync_queue to ensure that any
287  *     such activity is cancelled, thus allowing it to release resources
288  *     that the callbacks might use. The caller must already have made sure
289  *     that its ->submit_bio will not re-add plugging prior to calling
290  *     this function.
291  *
292  *     This function does not cancel any asynchronous activity arising
293  *     out of elevator or throttling code. That would require elevator_exit()
294  *     and blkcg_exit_queue() to be called with queue lock initialized.
295  *
296  */
297 void blk_sync_queue(struct request_queue *q)
298 {
299         del_timer_sync(&q->timeout);
300         cancel_work_sync(&q->timeout_work);
301 }
302 EXPORT_SYMBOL(blk_sync_queue);
303
304 /**
305  * blk_set_pm_only - increment pm_only counter
306  * @q: request queue pointer
307  */
308 void blk_set_pm_only(struct request_queue *q)
309 {
310         atomic_inc(&q->pm_only);
311 }
312 EXPORT_SYMBOL_GPL(blk_set_pm_only);
313
314 void blk_clear_pm_only(struct request_queue *q)
315 {
316         int pm_only;
317
318         pm_only = atomic_dec_return(&q->pm_only);
319         WARN_ON_ONCE(pm_only < 0);
320         if (pm_only == 0)
321                 wake_up_all(&q->mq_freeze_wq);
322 }
323 EXPORT_SYMBOL_GPL(blk_clear_pm_only);
324
325 /**
326  * blk_put_queue - decrement the request_queue refcount
327  * @q: the request_queue structure to decrement the refcount for
328  *
329  * Decrements the refcount of the request_queue kobject. When this reaches 0
330  * we'll have blk_release_queue() called.
331  *
332  * Context: Any context, but the last reference must not be dropped from
333  *          atomic context.
334  */
335 void blk_put_queue(struct request_queue *q)
336 {
337         kobject_put(&q->kobj);
338 }
339 EXPORT_SYMBOL(blk_put_queue);
340
341 void blk_set_queue_dying(struct request_queue *q)
342 {
343         blk_queue_flag_set(QUEUE_FLAG_DYING, q);
344
345         /*
346          * When queue DYING flag is set, we need to block new req
347          * entering queue, so we call blk_freeze_queue_start() to
348          * prevent I/O from crossing blk_queue_enter().
349          */
350         blk_freeze_queue_start(q);
351
352         if (queue_is_mq(q))
353                 blk_mq_wake_waiters(q);
354
355         /* Make blk_queue_enter() reexamine the DYING flag. */
356         wake_up_all(&q->mq_freeze_wq);
357 }
358 EXPORT_SYMBOL_GPL(blk_set_queue_dying);
359
360 /**
361  * blk_cleanup_queue - shutdown a request queue
362  * @q: request queue to shutdown
363  *
364  * Mark @q DYING, drain all pending requests, mark @q DEAD, destroy and
365  * put it.  All future requests will be failed immediately with -ENODEV.
366  *
367  * Context: can sleep
368  */
369 void blk_cleanup_queue(struct request_queue *q)
370 {
371         /* cannot be called from atomic context */
372         might_sleep();
373
374         WARN_ON_ONCE(blk_queue_registered(q));
375
376         /* mark @q DYING, no new request or merges will be allowed afterwards */
377         blk_set_queue_dying(q);
378
379         blk_queue_flag_set(QUEUE_FLAG_NOMERGES, q);
380         blk_queue_flag_set(QUEUE_FLAG_NOXMERGES, q);
381
382         /*
383          * Drain all requests queued before DYING marking. Set DEAD flag to
384          * prevent that blk_mq_run_hw_queues() accesses the hardware queues
385          * after draining finished.
386          */
387         blk_freeze_queue(q);
388
389         rq_qos_exit(q);
390
391         blk_queue_flag_set(QUEUE_FLAG_DEAD, q);
392
393         /* for synchronous bio-based driver finish in-flight integrity i/o */
394         blk_flush_integrity();
395
396         /* @q won't process any more request, flush async actions */
397         del_timer_sync(&q->backing_dev_info->laptop_mode_wb_timer);
398         blk_sync_queue(q);
399
400         if (queue_is_mq(q))
401                 blk_mq_exit_queue(q);
402
403         /*
404          * In theory, request pool of sched_tags belongs to request queue.
405          * However, the current implementation requires tag_set for freeing
406          * requests, so free the pool now.
407          *
408          * Queue has become frozen, there can't be any in-queue requests, so
409          * it is safe to free requests now.
410          */
411         mutex_lock(&q->sysfs_lock);
412         if (q->elevator)
413                 blk_mq_sched_free_requests(q);
414         mutex_unlock(&q->sysfs_lock);
415
416         percpu_ref_exit(&q->q_usage_counter);
417
418         /* @q is and will stay empty, shutdown and put */
419         blk_put_queue(q);
420 }
421 EXPORT_SYMBOL(blk_cleanup_queue);
422
423 /**
424  * blk_queue_enter() - try to increase q->q_usage_counter
425  * @q: request queue pointer
426  * @flags: BLK_MQ_REQ_NOWAIT and/or BLK_MQ_REQ_PM
427  */
428 int blk_queue_enter(struct request_queue *q, blk_mq_req_flags_t flags)
429 {
430         const bool pm = flags & BLK_MQ_REQ_PM;
431
432         while (true) {
433                 bool success = false;
434
435                 rcu_read_lock();
436                 if (percpu_ref_tryget_live(&q->q_usage_counter)) {
437                         /*
438                          * The code that increments the pm_only counter is
439                          * responsible for ensuring that that counter is
440                          * globally visible before the queue is unfrozen.
441                          */
442                         if ((pm && queue_rpm_status(q) != RPM_SUSPENDED) ||
443                             !blk_queue_pm_only(q)) {
444                                 success = true;
445                         } else {
446                                 percpu_ref_put(&q->q_usage_counter);
447                         }
448                 }
449                 rcu_read_unlock();
450
451                 if (success)
452                         return 0;
453
454                 if (flags & BLK_MQ_REQ_NOWAIT)
455                         return -EBUSY;
456
457                 /*
458                  * read pair of barrier in blk_freeze_queue_start(),
459                  * we need to order reading __PERCPU_REF_DEAD flag of
460                  * .q_usage_counter and reading .mq_freeze_depth or
461                  * queue dying flag, otherwise the following wait may
462                  * never return if the two reads are reordered.
463                  */
464                 smp_rmb();
465
466                 wait_event(q->mq_freeze_wq,
467                            (!q->mq_freeze_depth &&
468                             blk_pm_resume_queue(pm, q)) ||
469                            blk_queue_dying(q));
470                 if (blk_queue_dying(q))
471                         return -ENODEV;
472         }
473 }
474
475 static inline int bio_queue_enter(struct bio *bio)
476 {
477         struct request_queue *q = bio->bi_bdev->bd_disk->queue;
478         bool nowait = bio->bi_opf & REQ_NOWAIT;
479         int ret;
480
481         ret = blk_queue_enter(q, nowait ? BLK_MQ_REQ_NOWAIT : 0);
482         if (unlikely(ret)) {
483                 if (nowait && !blk_queue_dying(q))
484                         bio_wouldblock_error(bio);
485                 else
486                         bio_io_error(bio);
487         }
488
489         return ret;
490 }
491
492 void blk_queue_exit(struct request_queue *q)
493 {
494         percpu_ref_put(&q->q_usage_counter);
495 }
496
497 static void blk_queue_usage_counter_release(struct percpu_ref *ref)
498 {
499         struct request_queue *q =
500                 container_of(ref, struct request_queue, q_usage_counter);
501
502         wake_up_all(&q->mq_freeze_wq);
503 }
504
505 static void blk_rq_timed_out_timer(struct timer_list *t)
506 {
507         struct request_queue *q = from_timer(q, t, timeout);
508
509         kblockd_schedule_work(&q->timeout_work);
510 }
511
512 static void blk_timeout_work(struct work_struct *work)
513 {
514 }
515
516 struct request_queue *blk_alloc_queue(int node_id)
517 {
518         struct request_queue *q;
519         int ret;
520
521         q = kmem_cache_alloc_node(blk_requestq_cachep,
522                                 GFP_KERNEL | __GFP_ZERO, node_id);
523         if (!q)
524                 return NULL;
525
526         q->last_merge = NULL;
527
528         q->id = ida_simple_get(&blk_queue_ida, 0, 0, GFP_KERNEL);
529         if (q->id < 0)
530                 goto fail_q;
531
532         ret = bioset_init(&q->bio_split, BIO_POOL_SIZE, 0, 0);
533         if (ret)
534                 goto fail_id;
535
536         q->backing_dev_info = bdi_alloc(node_id);
537         if (!q->backing_dev_info)
538                 goto fail_split;
539
540         q->stats = blk_alloc_queue_stats();
541         if (!q->stats)
542                 goto fail_stats;
543
544         q->node = node_id;
545
546         atomic_set(&q->nr_active_requests_shared_sbitmap, 0);
547
548         timer_setup(&q->backing_dev_info->laptop_mode_wb_timer,
549                     laptop_mode_timer_fn, 0);
550         timer_setup(&q->timeout, blk_rq_timed_out_timer, 0);
551         INIT_WORK(&q->timeout_work, blk_timeout_work);
552         INIT_LIST_HEAD(&q->icq_list);
553 #ifdef CONFIG_BLK_CGROUP
554         INIT_LIST_HEAD(&q->blkg_list);
555 #endif
556
557         kobject_init(&q->kobj, &blk_queue_ktype);
558
559         mutex_init(&q->debugfs_mutex);
560         mutex_init(&q->sysfs_lock);
561         mutex_init(&q->sysfs_dir_lock);
562         spin_lock_init(&q->queue_lock);
563
564         init_waitqueue_head(&q->mq_freeze_wq);
565         mutex_init(&q->mq_freeze_lock);
566
567         /*
568          * Init percpu_ref in atomic mode so that it's faster to shutdown.
569          * See blk_register_queue() for details.
570          */
571         if (percpu_ref_init(&q->q_usage_counter,
572                                 blk_queue_usage_counter_release,
573                                 PERCPU_REF_INIT_ATOMIC, GFP_KERNEL))
574                 goto fail_bdi;
575
576         if (blkcg_init_queue(q))
577                 goto fail_ref;
578
579         blk_queue_dma_alignment(q, 511);
580         blk_set_default_limits(&q->limits);
581         q->nr_requests = BLKDEV_MAX_RQ;
582
583         return q;
584
585 fail_ref:
586         percpu_ref_exit(&q->q_usage_counter);
587 fail_bdi:
588         blk_free_queue_stats(q->stats);
589 fail_stats:
590         bdi_put(q->backing_dev_info);
591 fail_split:
592         bioset_exit(&q->bio_split);
593 fail_id:
594         ida_simple_remove(&blk_queue_ida, q->id);
595 fail_q:
596         kmem_cache_free(blk_requestq_cachep, q);
597         return NULL;
598 }
599
600 /**
601  * blk_get_queue - increment the request_queue refcount
602  * @q: the request_queue structure to increment the refcount for
603  *
604  * Increment the refcount of the request_queue kobject.
605  *
606  * Context: Any context.
607  */
608 bool blk_get_queue(struct request_queue *q)
609 {
610         if (likely(!blk_queue_dying(q))) {
611                 __blk_get_queue(q);
612                 return true;
613         }
614
615         return false;
616 }
617 EXPORT_SYMBOL(blk_get_queue);
618
619 /**
620  * blk_get_request - allocate a request
621  * @q: request queue to allocate a request for
622  * @op: operation (REQ_OP_*) and REQ_* flags, e.g. REQ_SYNC.
623  * @flags: BLK_MQ_REQ_* flags, e.g. BLK_MQ_REQ_NOWAIT.
624  */
625 struct request *blk_get_request(struct request_queue *q, unsigned int op,
626                                 blk_mq_req_flags_t flags)
627 {
628         struct request *req;
629
630         WARN_ON_ONCE(op & REQ_NOWAIT);
631         WARN_ON_ONCE(flags & ~(BLK_MQ_REQ_NOWAIT | BLK_MQ_REQ_PM));
632
633         req = blk_mq_alloc_request(q, op, flags);
634         if (!IS_ERR(req) && q->mq_ops->initialize_rq_fn)
635                 q->mq_ops->initialize_rq_fn(req);
636
637         return req;
638 }
639 EXPORT_SYMBOL(blk_get_request);
640
641 void blk_put_request(struct request *req)
642 {
643         blk_mq_free_request(req);
644 }
645 EXPORT_SYMBOL(blk_put_request);
646
647 static void handle_bad_sector(struct bio *bio, sector_t maxsector)
648 {
649         char b[BDEVNAME_SIZE];
650
651         pr_info_ratelimited("attempt to access beyond end of device\n"
652                             "%s: rw=%d, want=%llu, limit=%llu\n",
653                             bio_devname(bio, b), bio->bi_opf,
654                             bio_end_sector(bio), maxsector);
655 }
656
657 #ifdef CONFIG_FAIL_MAKE_REQUEST
658
659 static DECLARE_FAULT_ATTR(fail_make_request);
660
661 static int __init setup_fail_make_request(char *str)
662 {
663         return setup_fault_attr(&fail_make_request, str);
664 }
665 __setup("fail_make_request=", setup_fail_make_request);
666
667 static bool should_fail_request(struct block_device *part, unsigned int bytes)
668 {
669         return part->bd_make_it_fail && should_fail(&fail_make_request, bytes);
670 }
671
672 static int __init fail_make_request_debugfs(void)
673 {
674         struct dentry *dir = fault_create_debugfs_attr("fail_make_request",
675                                                 NULL, &fail_make_request);
676
677         return PTR_ERR_OR_ZERO(dir);
678 }
679
680 late_initcall(fail_make_request_debugfs);
681
682 #else /* CONFIG_FAIL_MAKE_REQUEST */
683
684 static inline bool should_fail_request(struct block_device *part,
685                                         unsigned int bytes)
686 {
687         return false;
688 }
689
690 #endif /* CONFIG_FAIL_MAKE_REQUEST */
691
692 static inline bool bio_check_ro(struct bio *bio)
693 {
694         if (op_is_write(bio_op(bio)) && bdev_read_only(bio->bi_bdev)) {
695                 char b[BDEVNAME_SIZE];
696
697                 if (op_is_flush(bio->bi_opf) && !bio_sectors(bio))
698                         return false;
699
700                 WARN_ONCE(1,
701                        "Trying to write to read-only block-device %s (partno %d)\n",
702                         bio_devname(bio, b), bio->bi_bdev->bd_partno);
703                 /* Older lvm-tools actually trigger this */
704                 return false;
705         }
706
707         return false;
708 }
709
710 static noinline int should_fail_bio(struct bio *bio)
711 {
712         if (should_fail_request(bdev_whole(bio->bi_bdev), bio->bi_iter.bi_size))
713                 return -EIO;
714         return 0;
715 }
716 ALLOW_ERROR_INJECTION(should_fail_bio, ERRNO);
717
718 /*
719  * Check whether this bio extends beyond the end of the device or partition.
720  * This may well happen - the kernel calls bread() without checking the size of
721  * the device, e.g., when mounting a file system.
722  */
723 static inline int bio_check_eod(struct bio *bio)
724 {
725         sector_t maxsector = bdev_nr_sectors(bio->bi_bdev);
726         unsigned int nr_sectors = bio_sectors(bio);
727
728         if (nr_sectors && maxsector &&
729             (nr_sectors > maxsector ||
730              bio->bi_iter.bi_sector > maxsector - nr_sectors)) {
731                 handle_bad_sector(bio, maxsector);
732                 return -EIO;
733         }
734         return 0;
735 }
736
737 /*
738  * Remap block n of partition p to block n+start(p) of the disk.
739  */
740 static int blk_partition_remap(struct bio *bio)
741 {
742         struct block_device *p = bio->bi_bdev;
743
744         if (unlikely(should_fail_request(p, bio->bi_iter.bi_size)))
745                 return -EIO;
746         if (bio_sectors(bio)) {
747                 bio->bi_iter.bi_sector += p->bd_start_sect;
748                 trace_block_bio_remap(bio, p->bd_dev,
749                                       bio->bi_iter.bi_sector -
750                                       p->bd_start_sect);
751         }
752         bio_set_flag(bio, BIO_REMAPPED);
753         return 0;
754 }
755
756 /*
757  * Check write append to a zoned block device.
758  */
759 static inline blk_status_t blk_check_zone_append(struct request_queue *q,
760                                                  struct bio *bio)
761 {
762         sector_t pos = bio->bi_iter.bi_sector;
763         int nr_sectors = bio_sectors(bio);
764
765         /* Only applicable to zoned block devices */
766         if (!blk_queue_is_zoned(q))
767                 return BLK_STS_NOTSUPP;
768
769         /* The bio sector must point to the start of a sequential zone */
770         if (pos & (blk_queue_zone_sectors(q) - 1) ||
771             !blk_queue_zone_is_seq(q, pos))
772                 return BLK_STS_IOERR;
773
774         /*
775          * Not allowed to cross zone boundaries. Otherwise, the BIO will be
776          * split and could result in non-contiguous sectors being written in
777          * different zones.
778          */
779         if (nr_sectors > q->limits.chunk_sectors)
780                 return BLK_STS_IOERR;
781
782         /* Make sure the BIO is small enough and will not get split */
783         if (nr_sectors > q->limits.max_zone_append_sectors)
784                 return BLK_STS_IOERR;
785
786         bio->bi_opf |= REQ_NOMERGE;
787
788         return BLK_STS_OK;
789 }
790
791 static noinline_for_stack bool submit_bio_checks(struct bio *bio)
792 {
793         struct block_device *bdev = bio->bi_bdev;
794         struct request_queue *q = bdev->bd_disk->queue;
795         blk_status_t status = BLK_STS_IOERR;
796         struct blk_plug *plug;
797
798         might_sleep();
799
800         plug = blk_mq_plug(q, bio);
801         if (plug && plug->nowait)
802                 bio->bi_opf |= REQ_NOWAIT;
803
804         /*
805          * For a REQ_NOWAIT based request, return -EOPNOTSUPP
806          * if queue does not support NOWAIT.
807          */
808         if ((bio->bi_opf & REQ_NOWAIT) && !blk_queue_nowait(q))
809                 goto not_supported;
810
811         if (should_fail_bio(bio))
812                 goto end_io;
813         if (unlikely(bio_check_ro(bio)))
814                 goto end_io;
815         if (!bio_flagged(bio, BIO_REMAPPED)) {
816                 if (unlikely(bio_check_eod(bio)))
817                         goto end_io;
818                 if (bdev->bd_partno && unlikely(blk_partition_remap(bio)))
819                         goto end_io;
820         }
821
822         /*
823          * Filter flush bio's early so that bio based drivers without flush
824          * support don't have to worry about them.
825          */
826         if (op_is_flush(bio->bi_opf) &&
827             !test_bit(QUEUE_FLAG_WC, &q->queue_flags)) {
828                 bio->bi_opf &= ~(REQ_PREFLUSH | REQ_FUA);
829                 if (!bio_sectors(bio)) {
830                         status = BLK_STS_OK;
831                         goto end_io;
832                 }
833         }
834
835         if (!test_bit(QUEUE_FLAG_POLL, &q->queue_flags))
836                 bio->bi_opf &= ~REQ_HIPRI;
837
838         switch (bio_op(bio)) {
839         case REQ_OP_DISCARD:
840                 if (!blk_queue_discard(q))
841                         goto not_supported;
842                 break;
843         case REQ_OP_SECURE_ERASE:
844                 if (!blk_queue_secure_erase(q))
845                         goto not_supported;
846                 break;
847         case REQ_OP_WRITE_SAME:
848                 if (!q->limits.max_write_same_sectors)
849                         goto not_supported;
850                 break;
851         case REQ_OP_ZONE_APPEND:
852                 status = blk_check_zone_append(q, bio);
853                 if (status != BLK_STS_OK)
854                         goto end_io;
855                 break;
856         case REQ_OP_ZONE_RESET:
857         case REQ_OP_ZONE_OPEN:
858         case REQ_OP_ZONE_CLOSE:
859         case REQ_OP_ZONE_FINISH:
860                 if (!blk_queue_is_zoned(q))
861                         goto not_supported;
862                 break;
863         case REQ_OP_ZONE_RESET_ALL:
864                 if (!blk_queue_is_zoned(q) || !blk_queue_zone_resetall(q))
865                         goto not_supported;
866                 break;
867         case REQ_OP_WRITE_ZEROES:
868                 if (!q->limits.max_write_zeroes_sectors)
869                         goto not_supported;
870                 break;
871         default:
872                 break;
873         }
874
875         /*
876          * Various block parts want %current->io_context, so allocate it up
877          * front rather than dealing with lots of pain to allocate it only
878          * where needed. This may fail and the block layer knows how to live
879          * with it.
880          */
881         if (unlikely(!current->io_context))
882                 create_task_io_context(current, GFP_ATOMIC, q->node);
883
884         if (blk_throtl_bio(bio)) {
885                 blkcg_bio_issue_init(bio);
886                 return false;
887         }
888
889         blk_cgroup_bio_start(bio);
890         blkcg_bio_issue_init(bio);
891
892         if (!bio_flagged(bio, BIO_TRACE_COMPLETION)) {
893                 trace_block_bio_queue(bio);
894                 /* Now that enqueuing has been traced, we need to trace
895                  * completion as well.
896                  */
897                 bio_set_flag(bio, BIO_TRACE_COMPLETION);
898         }
899         return true;
900
901 not_supported:
902         status = BLK_STS_NOTSUPP;
903 end_io:
904         bio->bi_status = status;
905         bio_endio(bio);
906         return false;
907 }
908
909 static blk_qc_t __submit_bio(struct bio *bio)
910 {
911         struct gendisk *disk = bio->bi_bdev->bd_disk;
912         blk_qc_t ret = BLK_QC_T_NONE;
913
914         if (blk_crypto_bio_prep(&bio)) {
915                 if (!disk->fops->submit_bio)
916                         return blk_mq_submit_bio(bio);
917                 ret = disk->fops->submit_bio(bio);
918         }
919         blk_queue_exit(disk->queue);
920         return ret;
921 }
922
923 /*
924  * The loop in this function may be a bit non-obvious, and so deserves some
925  * explanation:
926  *
927  *  - Before entering the loop, bio->bi_next is NULL (as all callers ensure
928  *    that), so we have a list with a single bio.
929  *  - We pretend that we have just taken it off a longer list, so we assign
930  *    bio_list to a pointer to the bio_list_on_stack, thus initialising the
931  *    bio_list of new bios to be added.  ->submit_bio() may indeed add some more
932  *    bios through a recursive call to submit_bio_noacct.  If it did, we find a
933  *    non-NULL value in bio_list and re-enter the loop from the top.
934  *  - In this case we really did just take the bio of the top of the list (no
935  *    pretending) and so remove it from bio_list, and call into ->submit_bio()
936  *    again.
937  *
938  * bio_list_on_stack[0] contains bios submitted by the current ->submit_bio.
939  * bio_list_on_stack[1] contains bios that were submitted before the current
940  *      ->submit_bio_bio, but that haven't been processed yet.
941  */
942 static blk_qc_t __submit_bio_noacct(struct bio *bio)
943 {
944         struct bio_list bio_list_on_stack[2];
945         blk_qc_t ret = BLK_QC_T_NONE;
946
947         BUG_ON(bio->bi_next);
948
949         bio_list_init(&bio_list_on_stack[0]);
950         current->bio_list = bio_list_on_stack;
951
952         do {
953                 struct request_queue *q = bio->bi_bdev->bd_disk->queue;
954                 struct bio_list lower, same;
955
956                 if (unlikely(bio_queue_enter(bio) != 0))
957                         continue;
958
959                 /*
960                  * Create a fresh bio_list for all subordinate requests.
961                  */
962                 bio_list_on_stack[1] = bio_list_on_stack[0];
963                 bio_list_init(&bio_list_on_stack[0]);
964
965                 ret = __submit_bio(bio);
966
967                 /*
968                  * Sort new bios into those for a lower level and those for the
969                  * same level.
970                  */
971                 bio_list_init(&lower);
972                 bio_list_init(&same);
973                 while ((bio = bio_list_pop(&bio_list_on_stack[0])) != NULL)
974                         if (q == bio->bi_bdev->bd_disk->queue)
975                                 bio_list_add(&same, bio);
976                         else
977                                 bio_list_add(&lower, bio);
978
979                 /*
980                  * Now assemble so we handle the lowest level first.
981                  */
982                 bio_list_merge(&bio_list_on_stack[0], &lower);
983                 bio_list_merge(&bio_list_on_stack[0], &same);
984                 bio_list_merge(&bio_list_on_stack[0], &bio_list_on_stack[1]);
985         } while ((bio = bio_list_pop(&bio_list_on_stack[0])));
986
987         current->bio_list = NULL;
988         return ret;
989 }
990
991 static blk_qc_t __submit_bio_noacct_mq(struct bio *bio)
992 {
993         struct bio_list bio_list[2] = { };
994         blk_qc_t ret = BLK_QC_T_NONE;
995
996         current->bio_list = bio_list;
997
998         do {
999                 struct gendisk *disk = bio->bi_bdev->bd_disk;
1000
1001                 if (unlikely(bio_queue_enter(bio) != 0))
1002                         continue;
1003
1004                 if (!blk_crypto_bio_prep(&bio)) {
1005                         blk_queue_exit(disk->queue);
1006                         ret = BLK_QC_T_NONE;
1007                         continue;
1008                 }
1009
1010                 ret = blk_mq_submit_bio(bio);
1011         } while ((bio = bio_list_pop(&bio_list[0])));
1012
1013         current->bio_list = NULL;
1014         return ret;
1015 }
1016
1017 /**
1018  * submit_bio_noacct - re-submit a bio to the block device layer for I/O
1019  * @bio:  The bio describing the location in memory and on the device.
1020  *
1021  * This is a version of submit_bio() that shall only be used for I/O that is
1022  * resubmitted to lower level drivers by stacking block drivers.  All file
1023  * systems and other upper level users of the block layer should use
1024  * submit_bio() instead.
1025  */
1026 blk_qc_t submit_bio_noacct(struct bio *bio)
1027 {
1028         if (!submit_bio_checks(bio))
1029                 return BLK_QC_T_NONE;
1030
1031         /*
1032          * We only want one ->submit_bio to be active at a time, else stack
1033          * usage with stacked devices could be a problem.  Use current->bio_list
1034          * to collect a list of requests submited by a ->submit_bio method while
1035          * it is active, and then process them after it returned.
1036          */
1037         if (current->bio_list) {
1038                 bio_list_add(&current->bio_list[0], bio);
1039                 return BLK_QC_T_NONE;
1040         }
1041
1042         if (!bio->bi_bdev->bd_disk->fops->submit_bio)
1043                 return __submit_bio_noacct_mq(bio);
1044         return __submit_bio_noacct(bio);
1045 }
1046 EXPORT_SYMBOL(submit_bio_noacct);
1047
1048 /**
1049  * submit_bio - submit a bio to the block device layer for I/O
1050  * @bio: The &struct bio which describes the I/O
1051  *
1052  * submit_bio() is used to submit I/O requests to block devices.  It is passed a
1053  * fully set up &struct bio that describes the I/O that needs to be done.  The
1054  * bio will be send to the device described by the bi_bdev field.
1055  *
1056  * The success/failure status of the request, along with notification of
1057  * completion, is delivered asynchronously through the ->bi_end_io() callback
1058  * in @bio.  The bio must NOT be touched by thecaller until ->bi_end_io() has
1059  * been called.
1060  */
1061 blk_qc_t submit_bio(struct bio *bio)
1062 {
1063         if (blkcg_punt_bio_submit(bio))
1064                 return BLK_QC_T_NONE;
1065
1066         /*
1067          * If it's a regular read/write or a barrier with data attached,
1068          * go through the normal accounting stuff before submission.
1069          */
1070         if (bio_has_data(bio)) {
1071                 unsigned int count;
1072
1073                 if (unlikely(bio_op(bio) == REQ_OP_WRITE_SAME))
1074                         count = queue_logical_block_size(
1075                                         bio->bi_bdev->bd_disk->queue) >> 9;
1076                 else
1077                         count = bio_sectors(bio);
1078
1079                 if (op_is_write(bio_op(bio))) {
1080                         count_vm_events(PGPGOUT, count);
1081                 } else {
1082                         task_io_account_read(bio->bi_iter.bi_size);
1083                         count_vm_events(PGPGIN, count);
1084                 }
1085         }
1086
1087         /*
1088          * If we're reading data that is part of the userspace workingset, count
1089          * submission time as memory stall.  When the device is congested, or
1090          * the submitting cgroup IO-throttled, submission can be a significant
1091          * part of overall IO time.
1092          */
1093         if (unlikely(bio_op(bio) == REQ_OP_READ &&
1094             bio_flagged(bio, BIO_WORKINGSET))) {
1095                 unsigned long pflags;
1096                 blk_qc_t ret;
1097
1098                 psi_memstall_enter(&pflags);
1099                 ret = submit_bio_noacct(bio);
1100                 psi_memstall_leave(&pflags);
1101
1102                 return ret;
1103         }
1104
1105         return submit_bio_noacct(bio);
1106 }
1107 EXPORT_SYMBOL(submit_bio);
1108
1109 /**
1110  * blk_cloned_rq_check_limits - Helper function to check a cloned request
1111  *                              for the new queue limits
1112  * @q:  the queue
1113  * @rq: the request being checked
1114  *
1115  * Description:
1116  *    @rq may have been made based on weaker limitations of upper-level queues
1117  *    in request stacking drivers, and it may violate the limitation of @q.
1118  *    Since the block layer and the underlying device driver trust @rq
1119  *    after it is inserted to @q, it should be checked against @q before
1120  *    the insertion using this generic function.
1121  *
1122  *    Request stacking drivers like request-based dm may change the queue
1123  *    limits when retrying requests on other queues. Those requests need
1124  *    to be checked against the new queue limits again during dispatch.
1125  */
1126 static blk_status_t blk_cloned_rq_check_limits(struct request_queue *q,
1127                                       struct request *rq)
1128 {
1129         unsigned int max_sectors = blk_queue_get_max_sectors(q, req_op(rq));
1130
1131         if (blk_rq_sectors(rq) > max_sectors) {
1132                 /*
1133                  * SCSI device does not have a good way to return if
1134                  * Write Same/Zero is actually supported. If a device rejects
1135                  * a non-read/write command (discard, write same,etc.) the
1136                  * low-level device driver will set the relevant queue limit to
1137                  * 0 to prevent blk-lib from issuing more of the offending
1138                  * operations. Commands queued prior to the queue limit being
1139                  * reset need to be completed with BLK_STS_NOTSUPP to avoid I/O
1140                  * errors being propagated to upper layers.
1141                  */
1142                 if (max_sectors == 0)
1143                         return BLK_STS_NOTSUPP;
1144
1145                 printk(KERN_ERR "%s: over max size limit. (%u > %u)\n",
1146                         __func__, blk_rq_sectors(rq), max_sectors);
1147                 return BLK_STS_IOERR;
1148         }
1149
1150         /*
1151          * The queue settings related to segment counting may differ from the
1152          * original queue.
1153          */
1154         rq->nr_phys_segments = blk_recalc_rq_segments(rq);
1155         if (rq->nr_phys_segments > queue_max_segments(q)) {
1156                 printk(KERN_ERR "%s: over max segments limit. (%hu > %hu)\n",
1157                         __func__, rq->nr_phys_segments, queue_max_segments(q));
1158                 return BLK_STS_IOERR;
1159         }
1160
1161         return BLK_STS_OK;
1162 }
1163
1164 /**
1165  * blk_insert_cloned_request - Helper for stacking drivers to submit a request
1166  * @q:  the queue to submit the request
1167  * @rq: the request being queued
1168  */
1169 blk_status_t blk_insert_cloned_request(struct request_queue *q, struct request *rq)
1170 {
1171         blk_status_t ret;
1172
1173         ret = blk_cloned_rq_check_limits(q, rq);
1174         if (ret != BLK_STS_OK)
1175                 return ret;
1176
1177         if (rq->rq_disk &&
1178             should_fail_request(rq->rq_disk->part0, blk_rq_bytes(rq)))
1179                 return BLK_STS_IOERR;
1180
1181         if (blk_crypto_insert_cloned_request(rq))
1182                 return BLK_STS_IOERR;
1183
1184         if (blk_queue_io_stat(q))
1185                 blk_account_io_start(rq);
1186
1187         /*
1188          * Since we have a scheduler attached on the top device,
1189          * bypass a potential scheduler on the bottom device for
1190          * insert.
1191          */
1192         return blk_mq_request_issue_directly(rq, true);
1193 }
1194 EXPORT_SYMBOL_GPL(blk_insert_cloned_request);
1195
1196 /**
1197  * blk_rq_err_bytes - determine number of bytes till the next failure boundary
1198  * @rq: request to examine
1199  *
1200  * Description:
1201  *     A request could be merge of IOs which require different failure
1202  *     handling.  This function determines the number of bytes which
1203  *     can be failed from the beginning of the request without
1204  *     crossing into area which need to be retried further.
1205  *
1206  * Return:
1207  *     The number of bytes to fail.
1208  */
1209 unsigned int blk_rq_err_bytes(const struct request *rq)
1210 {
1211         unsigned int ff = rq->cmd_flags & REQ_FAILFAST_MASK;
1212         unsigned int bytes = 0;
1213         struct bio *bio;
1214
1215         if (!(rq->rq_flags & RQF_MIXED_MERGE))
1216                 return blk_rq_bytes(rq);
1217
1218         /*
1219          * Currently the only 'mixing' which can happen is between
1220          * different fastfail types.  We can safely fail portions
1221          * which have all the failfast bits that the first one has -
1222          * the ones which are at least as eager to fail as the first
1223          * one.
1224          */
1225         for (bio = rq->bio; bio; bio = bio->bi_next) {
1226                 if ((bio->bi_opf & ff) != ff)
1227                         break;
1228                 bytes += bio->bi_iter.bi_size;
1229         }
1230
1231         /* this could lead to infinite loop */
1232         BUG_ON(blk_rq_bytes(rq) && !bytes);
1233         return bytes;
1234 }
1235 EXPORT_SYMBOL_GPL(blk_rq_err_bytes);
1236
1237 static void update_io_ticks(struct block_device *part, unsigned long now,
1238                 bool end)
1239 {
1240         unsigned long stamp;
1241 again:
1242         stamp = READ_ONCE(part->bd_stamp);
1243         if (unlikely(time_after(now, stamp))) {
1244                 if (likely(cmpxchg(&part->bd_stamp, stamp, now) == stamp))
1245                         __part_stat_add(part, io_ticks, end ? now - stamp : 1);
1246         }
1247         if (part->bd_partno) {
1248                 part = bdev_whole(part);
1249                 goto again;
1250         }
1251 }
1252
1253 static void blk_account_io_completion(struct request *req, unsigned int bytes)
1254 {
1255         if (req->part && blk_do_io_stat(req)) {
1256                 const int sgrp = op_stat_group(req_op(req));
1257
1258                 part_stat_lock();
1259                 part_stat_add(req->part, sectors[sgrp], bytes >> 9);
1260                 part_stat_unlock();
1261         }
1262 }
1263
1264 void blk_account_io_done(struct request *req, u64 now)
1265 {
1266         /*
1267          * Account IO completion.  flush_rq isn't accounted as a
1268          * normal IO on queueing nor completion.  Accounting the
1269          * containing request is enough.
1270          */
1271         if (req->part && blk_do_io_stat(req) &&
1272             !(req->rq_flags & RQF_FLUSH_SEQ)) {
1273                 const int sgrp = op_stat_group(req_op(req));
1274
1275                 part_stat_lock();
1276                 update_io_ticks(req->part, jiffies, true);
1277                 part_stat_inc(req->part, ios[sgrp]);
1278                 part_stat_add(req->part, nsecs[sgrp], now - req->start_time_ns);
1279                 part_stat_unlock();
1280         }
1281 }
1282
1283 void blk_account_io_start(struct request *rq)
1284 {
1285         if (!blk_do_io_stat(rq))
1286                 return;
1287
1288         /* passthrough requests can hold bios that do not have ->bi_bdev set */
1289         if (rq->bio && rq->bio->bi_bdev)
1290                 rq->part = rq->bio->bi_bdev;
1291         else
1292                 rq->part = rq->rq_disk->part0;
1293
1294         part_stat_lock();
1295         update_io_ticks(rq->part, jiffies, false);
1296         part_stat_unlock();
1297 }
1298
1299 static unsigned long __part_start_io_acct(struct block_device *part,
1300                                           unsigned int sectors, unsigned int op)
1301 {
1302         const int sgrp = op_stat_group(op);
1303         unsigned long now = READ_ONCE(jiffies);
1304
1305         part_stat_lock();
1306         update_io_ticks(part, now, false);
1307         part_stat_inc(part, ios[sgrp]);
1308         part_stat_add(part, sectors[sgrp], sectors);
1309         part_stat_local_inc(part, in_flight[op_is_write(op)]);
1310         part_stat_unlock();
1311
1312         return now;
1313 }
1314
1315 /**
1316  * bio_start_io_acct - start I/O accounting for bio based drivers
1317  * @bio:        bio to start account for
1318  *
1319  * Returns the start time that should be passed back to bio_end_io_acct().
1320  */
1321 unsigned long bio_start_io_acct(struct bio *bio)
1322 {
1323         return __part_start_io_acct(bio->bi_bdev, bio_sectors(bio), bio_op(bio));
1324 }
1325 EXPORT_SYMBOL_GPL(bio_start_io_acct);
1326
1327 unsigned long disk_start_io_acct(struct gendisk *disk, unsigned int sectors,
1328                                  unsigned int op)
1329 {
1330         return __part_start_io_acct(disk->part0, sectors, op);
1331 }
1332 EXPORT_SYMBOL(disk_start_io_acct);
1333
1334 static void __part_end_io_acct(struct block_device *part, unsigned int op,
1335                                unsigned long start_time)
1336 {
1337         const int sgrp = op_stat_group(op);
1338         unsigned long now = READ_ONCE(jiffies);
1339         unsigned long duration = now - start_time;
1340
1341         part_stat_lock();
1342         update_io_ticks(part, now, true);
1343         part_stat_add(part, nsecs[sgrp], jiffies_to_nsecs(duration));
1344         part_stat_local_dec(part, in_flight[op_is_write(op)]);
1345         part_stat_unlock();
1346 }
1347
1348 void bio_end_io_acct_remapped(struct bio *bio, unsigned long start_time,
1349                 struct block_device *orig_bdev)
1350 {
1351         __part_end_io_acct(orig_bdev, bio_op(bio), start_time);
1352 }
1353 EXPORT_SYMBOL_GPL(bio_end_io_acct_remapped);
1354
1355 void disk_end_io_acct(struct gendisk *disk, unsigned int op,
1356                       unsigned long start_time)
1357 {
1358         __part_end_io_acct(disk->part0, op, start_time);
1359 }
1360 EXPORT_SYMBOL(disk_end_io_acct);
1361
1362 /*
1363  * Steal bios from a request and add them to a bio list.
1364  * The request must not have been partially completed before.
1365  */
1366 void blk_steal_bios(struct bio_list *list, struct request *rq)
1367 {
1368         if (rq->bio) {
1369                 if (list->tail)
1370                         list->tail->bi_next = rq->bio;
1371                 else
1372                         list->head = rq->bio;
1373                 list->tail = rq->biotail;
1374
1375                 rq->bio = NULL;
1376                 rq->biotail = NULL;
1377         }
1378
1379         rq->__data_len = 0;
1380 }
1381 EXPORT_SYMBOL_GPL(blk_steal_bios);
1382
1383 /**
1384  * blk_update_request - Complete multiple bytes without completing the request
1385  * @req:      the request being processed
1386  * @error:    block status code
1387  * @nr_bytes: number of bytes to complete for @req
1388  *
1389  * Description:
1390  *     Ends I/O on a number of bytes attached to @req, but doesn't complete
1391  *     the request structure even if @req doesn't have leftover.
1392  *     If @req has leftover, sets it up for the next range of segments.
1393  *
1394  *     Passing the result of blk_rq_bytes() as @nr_bytes guarantees
1395  *     %false return from this function.
1396  *
1397  * Note:
1398  *      The RQF_SPECIAL_PAYLOAD flag is ignored on purpose in this function
1399  *      except in the consistency check at the end of this function.
1400  *
1401  * Return:
1402  *     %false - this request doesn't have any more data
1403  *     %true  - this request has more data
1404  **/
1405 bool blk_update_request(struct request *req, blk_status_t error,
1406                 unsigned int nr_bytes)
1407 {
1408         int total_bytes;
1409
1410         trace_block_rq_complete(req, blk_status_to_errno(error), nr_bytes);
1411
1412         if (!req->bio)
1413                 return false;
1414
1415 #ifdef CONFIG_BLK_DEV_INTEGRITY
1416         if (blk_integrity_rq(req) && req_op(req) == REQ_OP_READ &&
1417             error == BLK_STS_OK)
1418                 req->q->integrity.profile->complete_fn(req, nr_bytes);
1419 #endif
1420
1421         if (unlikely(error && !blk_rq_is_passthrough(req) &&
1422                      !(req->rq_flags & RQF_QUIET)))
1423                 print_req_error(req, error, __func__);
1424
1425         blk_account_io_completion(req, nr_bytes);
1426
1427         total_bytes = 0;
1428         while (req->bio) {
1429                 struct bio *bio = req->bio;
1430                 unsigned bio_bytes = min(bio->bi_iter.bi_size, nr_bytes);
1431
1432                 if (bio_bytes == bio->bi_iter.bi_size)
1433                         req->bio = bio->bi_next;
1434
1435                 /* Completion has already been traced */
1436                 bio_clear_flag(bio, BIO_TRACE_COMPLETION);
1437                 req_bio_endio(req, bio, bio_bytes, error);
1438
1439                 total_bytes += bio_bytes;
1440                 nr_bytes -= bio_bytes;
1441
1442                 if (!nr_bytes)
1443                         break;
1444         }
1445
1446         /*
1447          * completely done
1448          */
1449         if (!req->bio) {
1450                 /*
1451                  * Reset counters so that the request stacking driver
1452                  * can find how many bytes remain in the request
1453                  * later.
1454                  */
1455                 req->__data_len = 0;
1456                 return false;
1457         }
1458
1459         req->__data_len -= total_bytes;
1460
1461         /* update sector only for requests with clear definition of sector */
1462         if (!blk_rq_is_passthrough(req))
1463                 req->__sector += total_bytes >> 9;
1464
1465         /* mixed attributes always follow the first bio */
1466         if (req->rq_flags & RQF_MIXED_MERGE) {
1467                 req->cmd_flags &= ~REQ_FAILFAST_MASK;
1468                 req->cmd_flags |= req->bio->bi_opf & REQ_FAILFAST_MASK;
1469         }
1470
1471         if (!(req->rq_flags & RQF_SPECIAL_PAYLOAD)) {
1472                 /*
1473                  * If total number of sectors is less than the first segment
1474                  * size, something has gone terribly wrong.
1475                  */
1476                 if (blk_rq_bytes(req) < blk_rq_cur_bytes(req)) {
1477                         blk_dump_rq_flags(req, "request botched");
1478                         req->__data_len = blk_rq_cur_bytes(req);
1479                 }
1480
1481                 /* recalculate the number of segments */
1482                 req->nr_phys_segments = blk_recalc_rq_segments(req);
1483         }
1484
1485         return true;
1486 }
1487 EXPORT_SYMBOL_GPL(blk_update_request);
1488
1489 #if ARCH_IMPLEMENTS_FLUSH_DCACHE_PAGE
1490 /**
1491  * rq_flush_dcache_pages - Helper function to flush all pages in a request
1492  * @rq: the request to be flushed
1493  *
1494  * Description:
1495  *     Flush all pages in @rq.
1496  */
1497 void rq_flush_dcache_pages(struct request *rq)
1498 {
1499         struct req_iterator iter;
1500         struct bio_vec bvec;
1501
1502         rq_for_each_segment(bvec, rq, iter)
1503                 flush_dcache_page(bvec.bv_page);
1504 }
1505 EXPORT_SYMBOL_GPL(rq_flush_dcache_pages);
1506 #endif
1507
1508 /**
1509  * blk_lld_busy - Check if underlying low-level drivers of a device are busy
1510  * @q : the queue of the device being checked
1511  *
1512  * Description:
1513  *    Check if underlying low-level drivers of a device are busy.
1514  *    If the drivers want to export their busy state, they must set own
1515  *    exporting function using blk_queue_lld_busy() first.
1516  *
1517  *    Basically, this function is used only by request stacking drivers
1518  *    to stop dispatching requests to underlying devices when underlying
1519  *    devices are busy.  This behavior helps more I/O merging on the queue
1520  *    of the request stacking driver and prevents I/O throughput regression
1521  *    on burst I/O load.
1522  *
1523  * Return:
1524  *    0 - Not busy (The request stacking driver should dispatch request)
1525  *    1 - Busy (The request stacking driver should stop dispatching request)
1526  */
1527 int blk_lld_busy(struct request_queue *q)
1528 {
1529         if (queue_is_mq(q) && q->mq_ops->busy)
1530                 return q->mq_ops->busy(q);
1531
1532         return 0;
1533 }
1534 EXPORT_SYMBOL_GPL(blk_lld_busy);
1535
1536 /**
1537  * blk_rq_unprep_clone - Helper function to free all bios in a cloned request
1538  * @rq: the clone request to be cleaned up
1539  *
1540  * Description:
1541  *     Free all bios in @rq for a cloned request.
1542  */
1543 void blk_rq_unprep_clone(struct request *rq)
1544 {
1545         struct bio *bio;
1546
1547         while ((bio = rq->bio) != NULL) {
1548                 rq->bio = bio->bi_next;
1549
1550                 bio_put(bio);
1551         }
1552 }
1553 EXPORT_SYMBOL_GPL(blk_rq_unprep_clone);
1554
1555 /**
1556  * blk_rq_prep_clone - Helper function to setup clone request
1557  * @rq: the request to be setup
1558  * @rq_src: original request to be cloned
1559  * @bs: bio_set that bios for clone are allocated from
1560  * @gfp_mask: memory allocation mask for bio
1561  * @bio_ctr: setup function to be called for each clone bio.
1562  *           Returns %0 for success, non %0 for failure.
1563  * @data: private data to be passed to @bio_ctr
1564  *
1565  * Description:
1566  *     Clones bios in @rq_src to @rq, and copies attributes of @rq_src to @rq.
1567  *     Also, pages which the original bios are pointing to are not copied
1568  *     and the cloned bios just point same pages.
1569  *     So cloned bios must be completed before original bios, which means
1570  *     the caller must complete @rq before @rq_src.
1571  */
1572 int blk_rq_prep_clone(struct request *rq, struct request *rq_src,
1573                       struct bio_set *bs, gfp_t gfp_mask,
1574                       int (*bio_ctr)(struct bio *, struct bio *, void *),
1575                       void *data)
1576 {
1577         struct bio *bio, *bio_src;
1578
1579         if (!bs)
1580                 bs = &fs_bio_set;
1581
1582         __rq_for_each_bio(bio_src, rq_src) {
1583                 bio = bio_clone_fast(bio_src, gfp_mask, bs);
1584                 if (!bio)
1585                         goto free_and_out;
1586
1587                 if (bio_ctr && bio_ctr(bio, bio_src, data))
1588                         goto free_and_out;
1589
1590                 if (rq->bio) {
1591                         rq->biotail->bi_next = bio;
1592                         rq->biotail = bio;
1593                 } else {
1594                         rq->bio = rq->biotail = bio;
1595                 }
1596                 bio = NULL;
1597         }
1598
1599         /* Copy attributes of the original request to the clone request. */
1600         rq->__sector = blk_rq_pos(rq_src);
1601         rq->__data_len = blk_rq_bytes(rq_src);
1602         if (rq_src->rq_flags & RQF_SPECIAL_PAYLOAD) {
1603                 rq->rq_flags |= RQF_SPECIAL_PAYLOAD;
1604                 rq->special_vec = rq_src->special_vec;
1605         }
1606         rq->nr_phys_segments = rq_src->nr_phys_segments;
1607         rq->ioprio = rq_src->ioprio;
1608
1609         if (rq->bio && blk_crypto_rq_bio_prep(rq, rq->bio, gfp_mask) < 0)
1610                 goto free_and_out;
1611
1612         return 0;
1613
1614 free_and_out:
1615         if (bio)
1616                 bio_put(bio);
1617         blk_rq_unprep_clone(rq);
1618
1619         return -ENOMEM;
1620 }
1621 EXPORT_SYMBOL_GPL(blk_rq_prep_clone);
1622
1623 int kblockd_schedule_work(struct work_struct *work)
1624 {
1625         return queue_work(kblockd_workqueue, work);
1626 }
1627 EXPORT_SYMBOL(kblockd_schedule_work);
1628
1629 int kblockd_mod_delayed_work_on(int cpu, struct delayed_work *dwork,
1630                                 unsigned long delay)
1631 {
1632         return mod_delayed_work_on(cpu, kblockd_workqueue, dwork, delay);
1633 }
1634 EXPORT_SYMBOL(kblockd_mod_delayed_work_on);
1635
1636 /**
1637  * blk_start_plug - initialize blk_plug and track it inside the task_struct
1638  * @plug:       The &struct blk_plug that needs to be initialized
1639  *
1640  * Description:
1641  *   blk_start_plug() indicates to the block layer an intent by the caller
1642  *   to submit multiple I/O requests in a batch.  The block layer may use
1643  *   this hint to defer submitting I/Os from the caller until blk_finish_plug()
1644  *   is called.  However, the block layer may choose to submit requests
1645  *   before a call to blk_finish_plug() if the number of queued I/Os
1646  *   exceeds %BLK_MAX_REQUEST_COUNT, or if the size of the I/O is larger than
1647  *   %BLK_PLUG_FLUSH_SIZE.  The queued I/Os may also be submitted early if
1648  *   the task schedules (see below).
1649  *
1650  *   Tracking blk_plug inside the task_struct will help with auto-flushing the
1651  *   pending I/O should the task end up blocking between blk_start_plug() and
1652  *   blk_finish_plug(). This is important from a performance perspective, but
1653  *   also ensures that we don't deadlock. For instance, if the task is blocking
1654  *   for a memory allocation, memory reclaim could end up wanting to free a
1655  *   page belonging to that request that is currently residing in our private
1656  *   plug. By flushing the pending I/O when the process goes to sleep, we avoid
1657  *   this kind of deadlock.
1658  */
1659 void blk_start_plug(struct blk_plug *plug)
1660 {
1661         struct task_struct *tsk = current;
1662
1663         /*
1664          * If this is a nested plug, don't actually assign it.
1665          */
1666         if (tsk->plug)
1667                 return;
1668
1669         INIT_LIST_HEAD(&plug->mq_list);
1670         INIT_LIST_HEAD(&plug->cb_list);
1671         plug->rq_count = 0;
1672         plug->multiple_queues = false;
1673         plug->nowait = false;
1674
1675         /*
1676          * Store ordering should not be needed here, since a potential
1677          * preempt will imply a full memory barrier
1678          */
1679         tsk->plug = plug;
1680 }
1681 EXPORT_SYMBOL(blk_start_plug);
1682
1683 static void flush_plug_callbacks(struct blk_plug *plug, bool from_schedule)
1684 {
1685         LIST_HEAD(callbacks);
1686
1687         while (!list_empty(&plug->cb_list)) {
1688                 list_splice_init(&plug->cb_list, &callbacks);
1689
1690                 while (!list_empty(&callbacks)) {
1691                         struct blk_plug_cb *cb = list_first_entry(&callbacks,
1692                                                           struct blk_plug_cb,
1693                                                           list);
1694                         list_del(&cb->list);
1695                         cb->callback(cb, from_schedule);
1696                 }
1697         }
1698 }
1699
1700 struct blk_plug_cb *blk_check_plugged(blk_plug_cb_fn unplug, void *data,
1701                                       int size)
1702 {
1703         struct blk_plug *plug = current->plug;
1704         struct blk_plug_cb *cb;
1705
1706         if (!plug)
1707                 return NULL;
1708
1709         list_for_each_entry(cb, &plug->cb_list, list)
1710                 if (cb->callback == unplug && cb->data == data)
1711                         return cb;
1712
1713         /* Not currently on the callback list */
1714         BUG_ON(size < sizeof(*cb));
1715         cb = kzalloc(size, GFP_ATOMIC);
1716         if (cb) {
1717                 cb->data = data;
1718                 cb->callback = unplug;
1719                 list_add(&cb->list, &plug->cb_list);
1720         }
1721         return cb;
1722 }
1723 EXPORT_SYMBOL(blk_check_plugged);
1724
1725 void blk_flush_plug_list(struct blk_plug *plug, bool from_schedule)
1726 {
1727         flush_plug_callbacks(plug, from_schedule);
1728
1729         if (!list_empty(&plug->mq_list))
1730                 blk_mq_flush_plug_list(plug, from_schedule);
1731 }
1732
1733 /**
1734  * blk_finish_plug - mark the end of a batch of submitted I/O
1735  * @plug:       The &struct blk_plug passed to blk_start_plug()
1736  *
1737  * Description:
1738  * Indicate that a batch of I/O submissions is complete.  This function
1739  * must be paired with an initial call to blk_start_plug().  The intent
1740  * is to allow the block layer to optimize I/O submission.  See the
1741  * documentation for blk_start_plug() for more information.
1742  */
1743 void blk_finish_plug(struct blk_plug *plug)
1744 {
1745         if (plug != current->plug)
1746                 return;
1747         blk_flush_plug_list(plug, false);
1748
1749         current->plug = NULL;
1750 }
1751 EXPORT_SYMBOL(blk_finish_plug);
1752
1753 void blk_io_schedule(void)
1754 {
1755         /* Prevent hang_check timer from firing at us during very long I/O */
1756         unsigned long timeout = sysctl_hung_task_timeout_secs * HZ / 2;
1757
1758         if (timeout)
1759                 io_schedule_timeout(timeout);
1760         else
1761                 io_schedule();
1762 }
1763 EXPORT_SYMBOL_GPL(blk_io_schedule);
1764
1765 int __init blk_dev_init(void)
1766 {
1767         BUILD_BUG_ON(REQ_OP_LAST >= (1 << REQ_OP_BITS));
1768         BUILD_BUG_ON(REQ_OP_BITS + REQ_FLAG_BITS > 8 *
1769                         sizeof_field(struct request, cmd_flags));
1770         BUILD_BUG_ON(REQ_OP_BITS + REQ_FLAG_BITS > 8 *
1771                         sizeof_field(struct bio, bi_opf));
1772
1773         /* used for unplugging and affects IO latency/throughput - HIGHPRI */
1774         kblockd_workqueue = alloc_workqueue("kblockd",
1775                                             WQ_MEM_RECLAIM | WQ_HIGHPRI, 0);
1776         if (!kblockd_workqueue)
1777                 panic("Failed to create kblockd\n");
1778
1779         blk_requestq_cachep = kmem_cache_create("request_queue",
1780                         sizeof(struct request_queue), 0, SLAB_PANIC, NULL);
1781
1782         blk_debugfs_root = debugfs_create_dir("block", NULL);
1783
1784         return 0;
1785 }