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/memblock.h>     /* for max_pfn/max_low_pfn */
  11 #include <linux/gcd.h>
  12 #include <linux/lcm.h>
  13 #include <linux/jiffies.h>
  14 #include <linux/gfp.h>
  15 #include <linux/dma-mapping.h>
  16
  17 #include "blk.h"
  18 #include "blk-wbt.h"
  19
  20 unsigned long blk_max_low_pfn;
  21 EXPORT_SYMBOL(blk_max_low_pfn);
  22
  23 unsigned long blk_max_pfn;
  24
  25 void blk_queue_rq_timeout(struct request_queue *q, unsigned int timeout)
  26 {
  27         q->rq_timeout = timeout;
  28 }
  29 EXPORT_SYMBOL_GPL(blk_queue_rq_timeout);
  30
  31 /**
  32  * blk_set_default_limits - reset limits to default values
  33  * @lim:  the queue_limits structure to reset
  34  *
  35  * Description:
  36  *   Returns a queue_limit struct to its default state.
  37  */
  38 void blk_set_default_limits(struct queue_limits *lim)
  39 {
  40         lim->max_segments = BLK_MAX_SEGMENTS;
  41         lim->max_discard_segments = 1;
  42         lim->max_integrity_segments = 0;
  43         lim->seg_boundary_mask = BLK_SEG_BOUNDARY_MASK;
  44         lim->virt_boundary_mask = 0;
  45         lim->max_segment_size = BLK_MAX_SEGMENT_SIZE;
  46         lim->max_sectors = lim->max_hw_sectors = BLK_SAFE_MAX_SECTORS;
  47         lim->max_dev_sectors = 0;
  48         lim->chunk_sectors = 0;
  49         lim->max_write_same_sectors = 0;
  50         lim->max_write_zeroes_sectors = 0;
  51         lim->max_zone_append_sectors = 0;
  52         lim->max_discard_sectors = 0;
  53         lim->max_hw_discard_sectors = 0;
  54         lim->discard_granularity = 0;
  55         lim->discard_alignment = 0;
  56         lim->discard_misaligned = 0;
  57         lim->logical_block_size = lim->physical_block_size = lim->io_min = 512;
  58         lim->bounce_pfn = (unsigned long)(BLK_BOUNCE_ANY >> PAGE_SHIFT);
  59         lim->alignment_offset = 0;
  60         lim->io_opt = 0;
  61         lim->misaligned = 0;
  62         lim->zoned = BLK_ZONED_NONE;
  63         lim->zone_write_granularity = 0;
  64 }
  65 EXPORT_SYMBOL(blk_set_default_limits);
  66
  67 /**
  68  * blk_set_stacking_limits - set default limits for stacking devices
  69  * @lim:  the queue_limits structure to reset
  70  *
  71  * Description:
  72  *   Returns a queue_limit struct to its default state. Should be used
  73  *   by stacking drivers like DM that have no internal limits.
  74  */
  75 void blk_set_stacking_limits(struct queue_limits *lim)
  76 {
  77         blk_set_default_limits(lim);
  78
  79         /* Inherit limits from component devices */
  80         lim->max_segments = USHRT_MAX;
  81         lim->max_discard_segments = USHRT_MAX;
  82         lim->max_hw_sectors = UINT_MAX;
  83         lim->max_segment_size = UINT_MAX;
  84         lim->max_sectors = UINT_MAX;
  85         lim->max_dev_sectors = UINT_MAX;
  86         lim->max_write_same_sectors = UINT_MAX;
  87         lim->max_write_zeroes_sectors = UINT_MAX;
  88         lim->max_zone_append_sectors = UINT_MAX;
  89 }
  90 EXPORT_SYMBOL(blk_set_stacking_limits);
  91
  92 /**
  93  * blk_queue_bounce_limit - set bounce buffer limit for queue
  94  * @q: the request queue for the device
  95  * @max_addr: the maximum address the device can handle
  96  *
  97  * Description:
  98  *    Different hardware can have different requirements as to what pages
  99  *    it can do I/O directly to. A low level driver can call
 100  *    blk_queue_bounce_limit to have lower memory pages allocated as bounce
 101  *    buffers for doing I/O to pages residing above @max_addr.
 102  **/
 103 void blk_queue_bounce_limit(struct request_queue *q, u64 max_addr)
 104 {
 105         unsigned long b_pfn = max_addr >> PAGE_SHIFT;
 106         int dma = 0;
 107
 108         q->bounce_gfp = GFP_NOIO;
 109 #if BITS_PER_LONG == 64
 110         /*
 111          * Assume anything <= 4GB can be handled by IOMMU.  Actually
 112          * some IOMMUs can handle everything, but I don't know of a
 113          * way to test this here.
 114          */
 115         if (b_pfn < (min_t(u64, 0xffffffffUL, BLK_BOUNCE_HIGH) >> PAGE_SHIFT))
 116                 dma = 1;
 117         q->limits.bounce_pfn = max(max_low_pfn, b_pfn);
 118 #else
 119         if (b_pfn < blk_max_low_pfn)
 120                 dma = 1;
 121         q->limits.bounce_pfn = b_pfn;
 122 #endif
 123         if (dma) {
 124                 init_emergency_isa_pool();
 125                 q->bounce_gfp = GFP_NOIO | GFP_DMA;
 126                 q->limits.bounce_pfn = b_pfn;
 127         }
 128 }
 129 EXPORT_SYMBOL(blk_queue_bounce_limit);
 130
 131 /**
 132  * blk_queue_max_hw_sectors - set max sectors for a request for this queue
 133  * @q:  the request queue for the device
 134  * @max_hw_sectors:  max hardware sectors in the usual 512b unit
 135  *
 136  * Description:
 137  *    Enables a low level driver to set a hard upper limit,
 138  *    max_hw_sectors, on the size of requests.  max_hw_sectors is set by
 139  *    the device driver based upon the capabilities of the I/O
 140  *    controller.
 141  *
 142  *    max_dev_sectors is a hard limit imposed by the storage device for
 143  *    READ/WRITE requests. It is set by the disk driver.
 144  *
 145  *    max_sectors is a soft limit imposed by the block layer for
 146  *    filesystem type requests.  This value can be overridden on a
 147  *    per-device basis in /sys/block/<device>/queue/max_sectors_kb.
 148  *    The soft limit can not exceed max_hw_sectors.
 149  **/
 150 void blk_queue_max_hw_sectors(struct request_queue *q, unsigned int max_hw_sectors)
 151 {
 152         struct queue_limits *limits = &q->limits;
 153         unsigned int max_sectors;
 154
 155         if ((max_hw_sectors << 9) < PAGE_SIZE) {
 156                 max_hw_sectors = 1 << (PAGE_SHIFT - 9);
 157                 printk(KERN_INFO "%s: set to minimum %d\n",
 158                        __func__, max_hw_sectors);
 159         }
 160
 161         max_hw_sectors = round_down(max_hw_sectors,
 162                                     limits->logical_block_size >> SECTOR_SHIFT);
 163         limits->max_hw_sectors = max_hw_sectors;
 164
 165         max_sectors = min_not_zero(max_hw_sectors, limits->max_dev_sectors);
 166         max_sectors = min_t(unsigned int, max_sectors, BLK_DEF_MAX_SECTORS);
 167         max_sectors = round_down(max_sectors,
 168                                  limits->logical_block_size >> SECTOR_SHIFT);
 169         limits->max_sectors = max_sectors;
 170
 171         q->backing_dev_info->io_pages = max_sectors >> (PAGE_SHIFT - 9);
 172 }
 173 EXPORT_SYMBOL(blk_queue_max_hw_sectors);
 174
 175 /**
 176  * blk_queue_chunk_sectors - set size of the chunk for this queue
 177  * @q:  the request queue for the device
 178  * @chunk_sectors:  chunk sectors in the usual 512b unit
 179  *
 180  * Description:
 181  *    If a driver doesn't want IOs to cross a given chunk size, it can set
 182  *    this limit and prevent merging across chunks. Note that the block layer
 183  *    must accept a page worth of data at any offset. So if the crossing of
 184  *    chunks is a hard limitation in the driver, it must still be prepared
 185  *    to split single page bios.
 186  **/
 187 void blk_queue_chunk_sectors(struct request_queue *q, unsigned int chunk_sectors)
 188 {
 189         q->limits.chunk_sectors = chunk_sectors;
 190 }
 191 EXPORT_SYMBOL(blk_queue_chunk_sectors);
 192
 193 /**
 194  * blk_queue_max_discard_sectors - set max sectors for a single discard
 195  * @q:  the request queue for the device
 196  * @max_discard_sectors: maximum number of sectors to discard
 197  **/
 198 void blk_queue_max_discard_sectors(struct request_queue *q,
 199                 unsigned int max_discard_sectors)
 200 {
 201         q->limits.max_hw_discard_sectors = max_discard_sectors;
 202         q->limits.max_discard_sectors = max_discard_sectors;
 203 }
 204 EXPORT_SYMBOL(blk_queue_max_discard_sectors);
 205
 206 /**
 207  * blk_queue_max_write_same_sectors - set max sectors for a single write same
 208  * @q:  the request queue for the device
 209  * @max_write_same_sectors: maximum number of sectors to write per command
 210  **/
 211 void blk_queue_max_write_same_sectors(struct request_queue *q,
 212                                       unsigned int max_write_same_sectors)
 213 {
 214         q->limits.max_write_same_sectors = max_write_same_sectors;
 215 }
 216 EXPORT_SYMBOL(blk_queue_max_write_same_sectors);
 217
 218 /**
 219  * blk_queue_max_write_zeroes_sectors - set max sectors for a single
 220  *                                      write zeroes
 221  * @q:  the request queue for the device
 222  * @max_write_zeroes_sectors: maximum number of sectors to write per command
 223  **/
 224 void blk_queue_max_write_zeroes_sectors(struct request_queue *q,
 225                 unsigned int max_write_zeroes_sectors)
 226 {
 227         q->limits.max_write_zeroes_sectors = max_write_zeroes_sectors;
 228 }
 229 EXPORT_SYMBOL(blk_queue_max_write_zeroes_sectors);
 230
 231 /**
 232  * blk_queue_max_zone_append_sectors - set max sectors for a single zone append
 233  * @q:  the request queue for the device
 234  * @max_zone_append_sectors: maximum number of sectors to write per command
 235  **/
 236 void blk_queue_max_zone_append_sectors(struct request_queue *q,
 237                 unsigned int max_zone_append_sectors)
 238 {
 239         unsigned int max_sectors;
 240
 241         if (WARN_ON(!blk_queue_is_zoned(q)))
 242                 return;
 243
 244         max_sectors = min(q->limits.max_hw_sectors, max_zone_append_sectors);
 245         max_sectors = min(q->limits.chunk_sectors, max_sectors);
 246
 247         /*
 248          * Signal eventual driver bugs resulting in the max_zone_append sectors limit
 249          * being 0 due to a 0 argument, the chunk_sectors limit (zone size) not set,
 250          * or the max_hw_sectors limit not set.
 251          */
 252         WARN_ON(!max_sectors);
 253
 254         q->limits.max_zone_append_sectors = max_sectors;
 255 }
 256 EXPORT_SYMBOL_GPL(blk_queue_max_zone_append_sectors);
 257
 258 /**
 259  * blk_queue_max_segments - set max hw segments for a request for this queue
 260  * @q:  the request queue for the device
 261  * @max_segments:  max number of segments
 262  *
 263  * Description:
 264  *    Enables a low level driver to set an upper limit on the number of
 265  *    hw data segments in a request.
 266  **/
 267 void blk_queue_max_segments(struct request_queue *q, unsigned short max_segments)
 268 {
 269         if (!max_segments) {
 270                 max_segments = 1;
 271                 printk(KERN_INFO "%s: set to minimum %d\n",
 272                        __func__, max_segments);
 273         }
 274
 275         q->limits.max_segments = max_segments;
 276 }
 277 EXPORT_SYMBOL(blk_queue_max_segments);
 278
 279 /**
 280  * blk_queue_max_discard_segments - set max segments for discard requests
 281  * @q:  the request queue for the device
 282  * @max_segments:  max number of segments
 283  *
 284  * Description:
 285  *    Enables a low level driver to set an upper limit on the number of
 286  *    segments in a discard request.
 287  **/
 288 void blk_queue_max_discard_segments(struct request_queue *q,
 289                 unsigned short max_segments)
 290 {
 291         q->limits.max_discard_segments = max_segments;
 292 }
 293 EXPORT_SYMBOL_GPL(blk_queue_max_discard_segments);
 294
 295 /**
 296  * blk_queue_max_segment_size - set max segment size for blk_rq_map_sg
 297  * @q:  the request queue for the device
 298  * @max_size:  max size of segment in bytes
 299  *
 300  * Description:
 301  *    Enables a low level driver to set an upper limit on the size of a
 302  *    coalesced segment
 303  **/
 304 void blk_queue_max_segment_size(struct request_queue *q, unsigned int max_size)
 305 {
 306         if (max_size < PAGE_SIZE) {
 307                 max_size = PAGE_SIZE;
 308                 printk(KERN_INFO "%s: set to minimum %d\n",
 309                        __func__, max_size);
 310         }
 311
 312         /* see blk_queue_virt_boundary() for the explanation */
 313         WARN_ON_ONCE(q->limits.virt_boundary_mask);
 314
 315         q->limits.max_segment_size = max_size;
 316 }
 317 EXPORT_SYMBOL(blk_queue_max_segment_size);
 318
 319 /**
 320  * blk_queue_logical_block_size - set logical block size for the queue
 321  * @q:  the request queue for the device
 322  * @size:  the logical block size, in bytes
 323  *
 324  * Description:
 325  *   This should be set to the lowest possible block size that the
 326  *   storage device can address.  The default of 512 covers most
 327  *   hardware.
 328  **/
 329 void blk_queue_logical_block_size(struct request_queue *q, unsigned int size)
 330 {
 331         struct queue_limits *limits = &q->limits;
 332
 333         limits->logical_block_size = size;
 334
 335         if (limits->physical_block_size < size)
 336                 limits->physical_block_size = size;
 337
 338         if (limits->io_min < limits->physical_block_size)
 339                 limits->io_min = limits->physical_block_size;
 340
 341         limits->max_hw_sectors =
 342                 round_down(limits->max_hw_sectors, size >> SECTOR_SHIFT);
 343         limits->max_sectors =
 344                 round_down(limits->max_sectors, size >> SECTOR_SHIFT);
 345 }
 346 EXPORT_SYMBOL(blk_queue_logical_block_size);
 347
 348 /**
 349  * blk_queue_physical_block_size - set physical block size for the queue
 350  * @q:  the request queue for the device
 351  * @size:  the physical block size, in bytes
 352  *
 353  * Description:
 354  *   This should be set to the lowest possible sector size that the
 355  *   hardware can operate on without reverting to read-modify-write
 356  *   operations.
 357  */
 358 void blk_queue_physical_block_size(struct request_queue *q, unsigned int size)
 359 {
 360         q->limits.physical_block_size = size;
 361
 362         if (q->limits.physical_block_size < q->limits.logical_block_size)
 363                 q->limits.physical_block_size = q->limits.logical_block_size;
 364
 365         if (q->limits.io_min < q->limits.physical_block_size)
 366                 q->limits.io_min = q->limits.physical_block_size;
 367 }
 368 EXPORT_SYMBOL(blk_queue_physical_block_size);
 369
 370 /**
 371  * blk_queue_zone_write_granularity - set zone write granularity for the queue
 372  * @q:  the request queue for the zoned device
 373  * @size:  the zone write granularity size, in bytes
 374  *
 375  * Description:
 376  *   This should be set to the lowest possible size allowing to write in
 377  *   sequential zones of a zoned block device.
 378  */
 379 void blk_queue_zone_write_granularity(struct request_queue *q,
 380                                       unsigned int size)
 381 {
 382         if (WARN_ON_ONCE(!blk_queue_is_zoned(q)))
 383                 return;
 384
 385         q->limits.zone_write_granularity = size;
 386
 387         if (q->limits.zone_write_granularity < q->limits.logical_block_size)
 388                 q->limits.zone_write_granularity = q->limits.logical_block_size;
 389 }
 390 EXPORT_SYMBOL_GPL(blk_queue_zone_write_granularity);
 391
 392 /**
 393  * blk_queue_alignment_offset - set physical block alignment offset
 394  * @q:  the request queue for the device
 395  * @offset: alignment offset in bytes
 396  *
 397  * Description:
 398  *   Some devices are naturally misaligned to compensate for things like
 399  *   the legacy DOS partition table 63-sector offset.  Low-level drivers
 400  *   should call this function for devices whose first sector is not
 401  *   naturally aligned.
 402  */
 403 void blk_queue_alignment_offset(struct request_queue *q, unsigned int offset)
 404 {
 405         q->limits.alignment_offset =
 406                 offset & (q->limits.physical_block_size - 1);
 407         q->limits.misaligned = 0;
 408 }
 409 EXPORT_SYMBOL(blk_queue_alignment_offset);
 410
 411 void blk_queue_update_readahead(struct request_queue *q)
 412 {
 413         /*
 414          * For read-ahead of large files to be effective, we need to read ahead
 415          * at least twice the optimal I/O size.
 416          */
 417         q->backing_dev_info->ra_pages =
 418                 max(queue_io_opt(q) * 2 / PAGE_SIZE, VM_READAHEAD_PAGES);
 419         q->backing_dev_info->io_pages =
 420                 queue_max_sectors(q) >> (PAGE_SHIFT - 9);
 421 }
 422 EXPORT_SYMBOL_GPL(blk_queue_update_readahead);
 423
 424 /**
 425  * blk_limits_io_min - set minimum request size for a device
 426  * @limits: the queue limits
 427  * @min:  smallest I/O size in bytes
 428  *
 429  * Description:
 430  *   Some devices have an internal block size bigger than the reported
 431  *   hardware sector size.  This function can be used to signal the
 432  *   smallest I/O the device can perform without incurring a performance
 433  *   penalty.
 434  */
 435 void blk_limits_io_min(struct queue_limits *limits, unsigned int min)
 436 {
 437         limits->io_min = min;
 438
 439         if (limits->io_min < limits->logical_block_size)
 440                 limits->io_min = limits->logical_block_size;
 441
 442         if (limits->io_min < limits->physical_block_size)
 443                 limits->io_min = limits->physical_block_size;
 444 }
 445 EXPORT_SYMBOL(blk_limits_io_min);
 446
 447 /**
 448  * blk_queue_io_min - set minimum request size for the queue
 449  * @q:  the request queue for the device
 450  * @min:  smallest I/O size in bytes
 451  *
 452  * Description:
 453  *   Storage devices may report a granularity or preferred minimum I/O
 454  *   size which is the smallest request the device can perform without
 455  *   incurring a performance penalty.  For disk drives this is often the
 456  *   physical block size.  For RAID arrays it is often the stripe chunk
 457  *   size.  A properly aligned multiple of minimum_io_size is the
 458  *   preferred request size for workloads where a high number of I/O
 459  *   operations is desired.
 460  */
 461 void blk_queue_io_min(struct request_queue *q, unsigned int min)
 462 {
 463         blk_limits_io_min(&q->limits, min);
 464 }
 465 EXPORT_SYMBOL(blk_queue_io_min);
 466
 467 /**
 468  * blk_limits_io_opt - set optimal request size for a device
 469  * @limits: the queue limits
 470  * @opt:  smallest I/O 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_limits_io_opt(struct queue_limits *limits, unsigned int opt)
 481 {
 482         limits->io_opt = opt;
 483 }
 484 EXPORT_SYMBOL(blk_limits_io_opt);
 485
 486 /**
 487  * blk_queue_io_opt - set optimal request size for the queue
 488  * @q:  the request queue for the device
 489  * @opt:  optimal request size in bytes
 490  *
 491  * Description:
 492  *   Storage devices may report an optimal I/O size, which is the
 493  *   device's preferred unit for sustained I/O.  This is rarely reported
 494  *   for disk drives.  For RAID arrays it is usually the stripe width or
 495  *   the internal track size.  A properly aligned multiple of
 496  *   optimal_io_size is the preferred request size for workloads where
 497  *   sustained throughput is desired.
 498  */
 499 void blk_queue_io_opt(struct request_queue *q, unsigned int opt)
 500 {
 501         blk_limits_io_opt(&q->limits, opt);
 502         q->backing_dev_info->ra_pages =
 503                 max(queue_io_opt(q) * 2 / PAGE_SIZE, VM_READAHEAD_PAGES);
 504 }
 505 EXPORT_SYMBOL(blk_queue_io_opt);
 506
 507 /**
 508  * blk_stack_limits - adjust queue_limits for stacked devices
 509  * @t:  the stacking driver limits (top device)
 510  * @b:  the underlying queue limits (bottom, component device)
 511  * @start:  first data sector within component device
 512  *
 513  * Description:
 514  *    This function is used by stacking drivers like MD and DM to ensure
 515  *    that all component devices have compatible block sizes and
 516  *    alignments.  The stacking driver must provide a queue_limits
 517  *    struct (top) and then iteratively call the stacking function for
 518  *    all component (bottom) devices.  The stacking function will
 519  *    attempt to combine the values and ensure proper alignment.
 520  *
 521  *    Returns 0 if the top and bottom queue_limits are compatible.  The
 522  *    top device's block sizes and alignment offsets may be adjusted to
 523  *    ensure alignment with the bottom device. If no compatible sizes
 524  *    and alignments exist, -1 is returned and the resulting top
 525  *    queue_limits will have the misaligned flag set to indicate that
 526  *    the alignment_offset is undefined.
 527  */
 528 int blk_stack_limits(struct queue_limits *t, struct queue_limits *b,
 529                      sector_t start)
 530 {
 531         unsigned int top, bottom, alignment, ret = 0;
 532
 533         t->max_sectors = min_not_zero(t->max_sectors, b->max_sectors);
 534         t->max_hw_sectors = min_not_zero(t->max_hw_sectors, b->max_hw_sectors);
 535         t->max_dev_sectors = min_not_zero(t->max_dev_sectors, b->max_dev_sectors);
 536         t->max_write_same_sectors = min(t->max_write_same_sectors,
 537                                         b->max_write_same_sectors);
 538         t->max_write_zeroes_sectors = min(t->max_write_zeroes_sectors,
 539                                         b->max_write_zeroes_sectors);
 540         t->max_zone_append_sectors = min(t->max_zone_append_sectors,
 541                                         b->max_zone_append_sectors);
 542         t->bounce_pfn = min_not_zero(t->bounce_pfn, b->bounce_pfn);
 543
 544         t->seg_boundary_mask = min_not_zero(t->seg_boundary_mask,
 545                                             b->seg_boundary_mask);
 546         t->virt_boundary_mask = min_not_zero(t->virt_boundary_mask,
 547                                             b->virt_boundary_mask);
 548
 549         t->max_segments = min_not_zero(t->max_segments, b->max_segments);
 550         t->max_discard_segments = min_not_zero(t->max_discard_segments,
 551                                                b->max_discard_segments);
 552         t->max_integrity_segments = min_not_zero(t->max_integrity_segments,
 553                                                  b->max_integrity_segments);
 554
 555         t->max_segment_size = min_not_zero(t->max_segment_size,
 556                                            b->max_segment_size);
 557
 558         t->misaligned |= b->misaligned;
 559
 560         alignment = queue_limit_alignment_offset(b, start);
 561
 562         /* Bottom device has different alignment.  Check that it is
 563          * compatible with the current top alignment.
 564          */
 565         if (t->alignment_offset != alignment) {
 566
 567                 top = max(t->physical_block_size, t->io_min)
 568                         + t->alignment_offset;
 569                 bottom = max(b->physical_block_size, b->io_min) + alignment;
 570
 571                 /* Verify that top and bottom intervals line up */
 572                 if (max(top, bottom) % min(top, bottom)) {
 573                         t->misaligned = 1;
 574                         ret = -1;
 575                 }
 576         }
 577
 578         t->logical_block_size = max(t->logical_block_size,
 579                                     b->logical_block_size);
 580
 581         t->physical_block_size = max(t->physical_block_size,
 582                                      b->physical_block_size);
 583
 584         t->io_min = max(t->io_min, b->io_min);
 585         t->io_opt = lcm_not_zero(t->io_opt, b->io_opt);
 586
 587         /* Set non-power-of-2 compatible chunk_sectors boundary */
 588         if (b->chunk_sectors)
 589                 t->chunk_sectors = gcd(t->chunk_sectors, b->chunk_sectors);
 590
 591         /* Physical block size a multiple of the logical block size? */
 592         if (t->physical_block_size & (t->logical_block_size - 1)) {
 593                 t->physical_block_size = t->logical_block_size;
 594                 t->misaligned = 1;
 595                 ret = -1;
 596         }
 597
 598         /* Minimum I/O a multiple of the physical block size? */
 599         if (t->io_min & (t->physical_block_size - 1)) {
 600                 t->io_min = t->physical_block_size;
 601                 t->misaligned = 1;
 602                 ret = -1;
 603         }
 604
 605         /* Optimal I/O a multiple of the physical block size? */
 606         if (t->io_opt & (t->physical_block_size - 1)) {
 607                 t->io_opt = 0;
 608                 t->misaligned = 1;
 609                 ret = -1;
 610         }
 611
 612         /* chunk_sectors a multiple of the physical block size? */
 613         if ((t->chunk_sectors << 9) & (t->physical_block_size - 1)) {
 614                 t->chunk_sectors = 0;
 615                 t->misaligned = 1;
 616                 ret = -1;
 617         }
 618
 619         t->raid_partial_stripes_expensive =
 620                 max(t->raid_partial_stripes_expensive,
 621                     b->raid_partial_stripes_expensive);
 622
 623         /* Find lowest common alignment_offset */
 624         t->alignment_offset = lcm_not_zero(t->alignment_offset, alignment)
 625                 % max(t->physical_block_size, t->io_min);
 626
 627         /* Verify that new alignment_offset is on a logical block boundary */
 628         if (t->alignment_offset & (t->logical_block_size - 1)) {
 629                 t->misaligned = 1;
 630                 ret = -1;
 631         }
 632
 633         /* Discard alignment and granularity */
 634         if (b->discard_granularity) {
 635                 alignment = queue_limit_discard_alignment(b, start);
 636
 637                 if (t->discard_granularity != 0 &&
 638                     t->discard_alignment != alignment) {
 639                         top = t->discard_granularity + t->discard_alignment;
 640                         bottom = b->discard_granularity + alignment;
 641
 642                         /* Verify that top and bottom intervals line up */
 643                         if ((max(top, bottom) % min(top, bottom)) != 0)
 644                                 t->discard_misaligned = 1;
 645                 }
 646
 647                 t->max_discard_sectors = min_not_zero(t->max_discard_sectors,
 648                                                       b->max_discard_sectors);
 649                 t->max_hw_discard_sectors = min_not_zero(t->max_hw_discard_sectors,
 650                                                          b->max_hw_discard_sectors);
 651                 t->discard_granularity = max(t->discard_granularity,
 652                                              b->discard_granularity);
 653                 t->discard_alignment = lcm_not_zero(t->discard_alignment, alignment) %
 654                         t->discard_granularity;
 655         }
 656
 657         t->zone_write_granularity = max(t->zone_write_granularity,
 658                                         b->zone_write_granularity);
 659         t->zoned = max(t->zoned, b->zoned);
 660         return ret;
 661 }
 662 EXPORT_SYMBOL(blk_stack_limits);
 663
 664 /**
 665  * disk_stack_limits - adjust queue limits for stacked drivers
 666  * @disk:  MD/DM gendisk (top)
 667  * @bdev:  the underlying block device (bottom)
 668  * @offset:  offset to beginning of data within component device
 669  *
 670  * Description:
 671  *    Merges the limits for a top level gendisk and a bottom level
 672  *    block_device.
 673  */
 674 void disk_stack_limits(struct gendisk *disk, struct block_device *bdev,
 675                        sector_t offset)
 676 {
 677         struct request_queue *t = disk->queue;
 678
 679         if (blk_stack_limits(&t->limits, &bdev_get_queue(bdev)->limits,
 680                         get_start_sect(bdev) + (offset >> 9)) < 0) {
 681                 char top[BDEVNAME_SIZE], bottom[BDEVNAME_SIZE];
 682
 683                 disk_name(disk, 0, top);
 684                 bdevname(bdev, bottom);
 685
 686                 printk(KERN_NOTICE "%s: Warning: Device %s is misaligned\n",
 687                        top, bottom);
 688         }
 689
 690         blk_queue_update_readahead(disk->queue);
 691 }
 692 EXPORT_SYMBOL(disk_stack_limits);
 693
 694 /**
 695  * blk_queue_update_dma_pad - update pad mask
 696  * @q:     the request queue for the device
 697  * @mask:  pad mask
 698  *
 699  * Update dma pad mask.
 700  *
 701  * Appending pad buffer to a request modifies the last entry of a
 702  * scatter list such that it includes the pad buffer.
 703  **/
 704 void blk_queue_update_dma_pad(struct request_queue *q, unsigned int mask)
 705 {
 706         if (mask > q->dma_pad_mask)
 707                 q->dma_pad_mask = mask;
 708 }
 709 EXPORT_SYMBOL(blk_queue_update_dma_pad);
 710
 711 /**
 712  * blk_queue_segment_boundary - set boundary rules for segment merging
 713  * @q:  the request queue for the device
 714  * @mask:  the memory boundary mask
 715  **/
 716 void blk_queue_segment_boundary(struct request_queue *q, unsigned long mask)
 717 {
 718         if (mask < PAGE_SIZE - 1) {
 719                 mask = PAGE_SIZE - 1;
 720                 printk(KERN_INFO "%s: set to minimum %lx\n",
 721                        __func__, mask);
 722         }
 723
 724         q->limits.seg_boundary_mask = mask;
 725 }
 726 EXPORT_SYMBOL(blk_queue_segment_boundary);
 727
 728 /**
 729  * blk_queue_virt_boundary - set boundary rules for bio merging
 730  * @q:  the request queue for the device
 731  * @mask:  the memory boundary mask
 732  **/
 733 void blk_queue_virt_boundary(struct request_queue *q, unsigned long mask)
 734 {
 735         q->limits.virt_boundary_mask = mask;
 736
 737         /*
 738          * Devices that require a virtual boundary do not support scatter/gather
 739          * I/O natively, but instead require a descriptor list entry for each
 740          * page (which might not be idential to the Linux PAGE_SIZE).  Because
 741          * of that they are not limited by our notion of "segment size".
 742          */
 743         if (mask)
 744                 q->limits.max_segment_size = UINT_MAX;
 745 }
 746 EXPORT_SYMBOL(blk_queue_virt_boundary);
 747
 748 /**
 749  * blk_queue_dma_alignment - set dma length and memory alignment
 750  * @q:     the request queue for the device
 751  * @mask:  alignment mask
 752  *
 753  * description:
 754  *    set required memory and length alignment for direct dma transactions.
 755  *    this is used when building direct io requests for the queue.
 756  *
 757  **/
 758 void blk_queue_dma_alignment(struct request_queue *q, int mask)
 759 {
 760         q->dma_alignment = mask;
 761 }
 762 EXPORT_SYMBOL(blk_queue_dma_alignment);
 763
 764 /**
 765  * blk_queue_update_dma_alignment - update dma length and memory alignment
 766  * @q:     the request queue for the device
 767  * @mask:  alignment mask
 768  *
 769  * description:
 770  *    update required memory and length alignment for direct dma transactions.
 771  *    If the requested alignment is larger than the current alignment, then
 772  *    the current queue alignment is updated to the new value, otherwise it
 773  *    is left alone.  The design of this is to allow multiple objects
 774  *    (driver, device, transport etc) to set their respective
 775  *    alignments without having them interfere.
 776  *
 777  **/
 778 void blk_queue_update_dma_alignment(struct request_queue *q, int mask)
 779 {
 780         BUG_ON(mask > PAGE_SIZE);
 781
 782         if (mask > q->dma_alignment)
 783                 q->dma_alignment = mask;
 784 }
 785 EXPORT_SYMBOL(blk_queue_update_dma_alignment);
 786
 787 /**
 788  * blk_set_queue_depth - tell the block layer about the device queue depth
 789  * @q:          the request queue for the device
 790  * @depth:              queue depth
 791  *
 792  */
 793 void blk_set_queue_depth(struct request_queue *q, unsigned int depth)
 794 {
 795         q->queue_depth = depth;
 796         rq_qos_queue_depth_changed(q);
 797 }
 798 EXPORT_SYMBOL(blk_set_queue_depth);
 799
 800 /**
 801  * blk_queue_write_cache - configure queue's write cache
 802  * @q:          the request queue for the device
 803  * @wc:         write back cache on or off
 804  * @fua:        device supports FUA writes, if true
 805  *
 806  * Tell the block layer about the write cache of @q.
 807  */
 808 void blk_queue_write_cache(struct request_queue *q, bool wc, bool fua)
 809 {
 810         if (wc)
 811                 blk_queue_flag_set(QUEUE_FLAG_WC, q);
 812         else
 813                 blk_queue_flag_clear(QUEUE_FLAG_WC, q);
 814         if (fua)
 815                 blk_queue_flag_set(QUEUE_FLAG_FUA, q);
 816         else
 817                 blk_queue_flag_clear(QUEUE_FLAG_FUA, q);
 818
 819         wbt_set_write_cache(q, test_bit(QUEUE_FLAG_WC, &q->queue_flags));
 820 }
 821 EXPORT_SYMBOL_GPL(blk_queue_write_cache);
 822
 823 /**
 824  * blk_queue_required_elevator_features - Set a queue required elevator features
 825  * @q:          the request queue for the target device
 826  * @features:   Required elevator features OR'ed together
 827  *
 828  * Tell the block layer that for the device controlled through @q, only the
 829  * only elevators that can be used are those that implement at least the set of
 830  * features specified by @features.
 831  */
 832 void blk_queue_required_elevator_features(struct request_queue *q,
 833                                           unsigned int features)
 834 {
 835         q->required_elevator_features = features;
 836 }
 837 EXPORT_SYMBOL_GPL(blk_queue_required_elevator_features);
 838
 839 /**
 840  * blk_queue_can_use_dma_map_merging - configure queue for merging segments.
 841  * @q:          the request queue for the device
 842  * @dev:        the device pointer for dma
 843  *
 844  * Tell the block layer about merging the segments by dma map of @q.
 845  */
 846 bool blk_queue_can_use_dma_map_merging(struct request_queue *q,
 847                                        struct device *dev)
 848 {
 849         unsigned long boundary = dma_get_merge_boundary(dev);
 850
 851         if (!boundary)
 852                 return false;
 853
 854         /* No need to update max_segment_size. see blk_queue_virt_boundary() */
 855         blk_queue_virt_boundary(q, boundary);
 856
 857         return true;
 858 }
 859 EXPORT_SYMBOL_GPL(blk_queue_can_use_dma_map_merging);
 860
 861 /**
 862  * blk_queue_set_zoned - configure a disk queue zoned model.
 863  * @disk:       the gendisk of the queue to configure
 864  * @model:      the zoned model to set
 865  *
 866  * Set the zoned model of the request queue of @disk according to @model.
 867  * When @model is BLK_ZONED_HM (host managed), this should be called only
 868  * if zoned block device support is enabled (CONFIG_BLK_DEV_ZONED option).
 869  * If @model specifies BLK_ZONED_HA (host aware), the effective model used
 870  * depends on CONFIG_BLK_DEV_ZONED settings and on the existence of partitions
 871  * on the disk.
 872  */
 873 void blk_queue_set_zoned(struct gendisk *disk, enum blk_zoned_model model)
 874 {
 875         struct request_queue *q = disk->queue;
 876
 877         switch (model) {
 878         case BLK_ZONED_HM:
 879                 /*
 880                  * Host managed devices are supported only if
 881                  * CONFIG_BLK_DEV_ZONED is enabled.
 882                  */
 883                 WARN_ON_ONCE(!IS_ENABLED(CONFIG_BLK_DEV_ZONED));
 884                 break;
 885         case BLK_ZONED_HA:
 886                 /*
 887                  * Host aware devices can be treated either as regular block
 888                  * devices (similar to drive managed devices) or as zoned block
 889                  * devices to take advantage of the zone command set, similarly
 890                  * to host managed devices. We try the latter if there are no
 891                  * partitions and zoned block device support is enabled, else
 892                  * we do nothing special as far as the block layer is concerned.
 893                  */
 894                 if (!IS_ENABLED(CONFIG_BLK_DEV_ZONED) ||
 895                     !xa_empty(&disk->part_tbl))
 896                         model = BLK_ZONED_NONE;
 897                 break;
 898         case BLK_ZONED_NONE:
 899         default:
 900                 if (WARN_ON_ONCE(model != BLK_ZONED_NONE))
 901                         model = BLK_ZONED_NONE;
 902                 break;
 903         }
 904
 905         q->limits.zoned = model;
 906         if (model != BLK_ZONED_NONE) {
 907                 /*
 908                  * Set the zone write granularity to the device logical block
 909                  * size by default. The driver can change this value if needed.
 910                  */
 911                 blk_queue_zone_write_granularity(q,
 912                                                 queue_logical_block_size(q));
 913         } else {
 914                 blk_queue_clear_zone_settings(q);
 915         }
 916 }
 917 EXPORT_SYMBOL_GPL(blk_queue_set_zoned);
 918
 919 static int __init blk_settings_init(void)
 920 {
 921         blk_max_low_pfn = max_low_pfn - 1;
 922         blk_max_pfn = max_pfn - 1;
 923         return 0;
 924 }
 925 subsys_initcall(blk_settings_init);