block/blk.h

   1 /* SPDX-License-Identifier: GPL-2.0 */
   2 #ifndef BLK_INTERNAL_H
   3 #define BLK_INTERNAL_H
   4
   5 #include <linux/idr.h>
   6 #include <linux/blk-mq.h>
   7 #include <linux/part_stat.h>
   8 #include <linux/blk-crypto.h>
   9 #include <linux/memblock.h>     /* for max_pfn/max_low_pfn */
  10 #include <xen/xen.h>
  11 #include "blk-crypto-internal.h"
  12 #include "blk-mq.h"
  13 #include "blk-mq-sched.h"
  14
  15 /* Max future timer expiry for timeouts */
  16 #define BLK_MAX_TIMEOUT         (5 * HZ)
  17
  18 extern struct dentry *blk_debugfs_root;
  19
  20 struct blk_flush_queue {
  21         unsigned int            flush_pending_idx:1;
  22         unsigned int            flush_running_idx:1;
  23         blk_status_t            rq_status;
  24         unsigned long           flush_pending_since;
  25         struct list_head        flush_queue[2];
  26         struct list_head        flush_data_in_flight;
  27         struct request          *flush_rq;
  28
  29         spinlock_t              mq_flush_lock;
  30 };
  31
  32 extern struct kmem_cache *blk_requestq_cachep;
  33 extern struct kobj_type blk_queue_ktype;
  34 extern struct ida blk_queue_ida;
  35
  36 static inline struct blk_flush_queue *
  37 blk_get_flush_queue(struct request_queue *q, struct blk_mq_ctx *ctx)
  38 {
  39         return blk_mq_map_queue(q, REQ_OP_FLUSH, ctx)->fq;
  40 }
  41
  42 static inline void __blk_get_queue(struct request_queue *q)
  43 {
  44         kobject_get(&q->kobj);
  45 }
  46
  47 static inline bool
  48 is_flush_rq(struct request *req, struct blk_mq_hw_ctx *hctx)
  49 {
  50         return hctx->fq->flush_rq == req;
  51 }
  52
  53 struct blk_flush_queue *blk_alloc_flush_queue(int node, int cmd_size,
  54                                               gfp_t flags);
  55 void blk_free_flush_queue(struct blk_flush_queue *q);
  56
  57 void blk_freeze_queue(struct request_queue *q);
  58
  59 #define BIO_INLINE_VECS 4
  60 struct bio_vec *bvec_alloc(mempool_t *pool, unsigned short *nr_vecs,
  61                 gfp_t gfp_mask);
  62 void bvec_free(mempool_t *pool, struct bio_vec *bv, unsigned short nr_vecs);
  63
  64 static inline bool biovec_phys_mergeable(struct request_queue *q,
  65                 struct bio_vec *vec1, struct bio_vec *vec2)
  66 {
  67         unsigned long mask = queue_segment_boundary(q);
  68         phys_addr_t addr1 = page_to_phys(vec1->bv_page) + vec1->bv_offset;
  69         phys_addr_t addr2 = page_to_phys(vec2->bv_page) + vec2->bv_offset;
  70
  71         if (addr1 + vec1->bv_len != addr2)
  72                 return false;
  73         if (xen_domain() && !xen_biovec_phys_mergeable(vec1, vec2->bv_page))
  74                 return false;
  75         if ((addr1 | mask) != ((addr2 + vec2->bv_len - 1) | mask))
  76                 return false;
  77         return true;
  78 }
  79
  80 static inline bool __bvec_gap_to_prev(struct request_queue *q,
  81                 struct bio_vec *bprv, unsigned int offset)
  82 {
  83         return (offset & queue_virt_boundary(q)) ||
  84                 ((bprv->bv_offset + bprv->bv_len) & queue_virt_boundary(q));
  85 }
  86
  87 /*
  88  * Check if adding a bio_vec after bprv with offset would create a gap in
  89  * the SG list. Most drivers don't care about this, but some do.
  90  */
  91 static inline bool bvec_gap_to_prev(struct request_queue *q,
  92                 struct bio_vec *bprv, unsigned int offset)
  93 {
  94         if (!queue_virt_boundary(q))
  95                 return false;
  96         return __bvec_gap_to_prev(q, bprv, offset);
  97 }
  98
  99 #ifdef CONFIG_BLK_DEV_INTEGRITY
 100 void blk_flush_integrity(void);
 101 bool __bio_integrity_endio(struct bio *);
 102 void bio_integrity_free(struct bio *bio);
 103 static inline bool bio_integrity_endio(struct bio *bio)
 104 {
 105         if (bio_integrity(bio))
 106                 return __bio_integrity_endio(bio);
 107         return true;
 108 }
 109
 110 bool blk_integrity_merge_rq(struct request_queue *, struct request *,
 111                 struct request *);
 112 bool blk_integrity_merge_bio(struct request_queue *, struct request *,
 113                 struct bio *);
 114
 115 static inline bool integrity_req_gap_back_merge(struct request *req,
 116                 struct bio *next)
 117 {
 118         struct bio_integrity_payload *bip = bio_integrity(req->bio);
 119         struct bio_integrity_payload *bip_next = bio_integrity(next);
 120
 121         return bvec_gap_to_prev(req->q, &bip->bip_vec[bip->bip_vcnt - 1],
 122                                 bip_next->bip_vec[0].bv_offset);
 123 }
 124
 125 static inline bool integrity_req_gap_front_merge(struct request *req,
 126                 struct bio *bio)
 127 {
 128         struct bio_integrity_payload *bip = bio_integrity(bio);
 129         struct bio_integrity_payload *bip_next = bio_integrity(req->bio);
 130
 131         return bvec_gap_to_prev(req->q, &bip->bip_vec[bip->bip_vcnt - 1],
 132                                 bip_next->bip_vec[0].bv_offset);
 133 }
 134
 135 void blk_integrity_add(struct gendisk *);
 136 void blk_integrity_del(struct gendisk *);
 137 #else /* CONFIG_BLK_DEV_INTEGRITY */
 138 static inline bool blk_integrity_merge_rq(struct request_queue *rq,
 139                 struct request *r1, struct request *r2)
 140 {
 141         return true;
 142 }
 143 static inline bool blk_integrity_merge_bio(struct request_queue *rq,
 144                 struct request *r, struct bio *b)
 145 {
 146         return true;
 147 }
 148 static inline bool integrity_req_gap_back_merge(struct request *req,
 149                 struct bio *next)
 150 {
 151         return false;
 152 }
 153 static inline bool integrity_req_gap_front_merge(struct request *req,
 154                 struct bio *bio)
 155 {
 156         return false;
 157 }
 158
 159 static inline void blk_flush_integrity(void)
 160 {
 161 }
 162 static inline bool bio_integrity_endio(struct bio *bio)
 163 {
 164         return true;
 165 }
 166 static inline void bio_integrity_free(struct bio *bio)
 167 {
 168 }
 169 static inline void blk_integrity_add(struct gendisk *disk)
 170 {
 171 }
 172 static inline void blk_integrity_del(struct gendisk *disk)
 173 {
 174 }
 175 #endif /* CONFIG_BLK_DEV_INTEGRITY */
 176
 177 unsigned long blk_rq_timeout(unsigned long timeout);
 178 void blk_add_timer(struct request *req);
 179
 180 bool blk_attempt_plug_merge(struct request_queue *q, struct bio *bio,
 181                 unsigned int nr_segs, struct request **same_queue_rq);
 182 bool blk_bio_list_merge(struct request_queue *q, struct list_head *list,
 183                         struct bio *bio, unsigned int nr_segs);
 184
 185 void blk_account_io_start(struct request *req);
 186 void blk_account_io_done(struct request *req, u64 now);
 187
 188 /*
 189  * Internal elevator interface
 190  */
 191 #define ELV_ON_HASH(rq) ((rq)->rq_flags & RQF_HASHED)
 192
 193 void blk_insert_flush(struct request *rq);
 194
 195 void elevator_init_mq(struct request_queue *q);
 196 int elevator_switch_mq(struct request_queue *q,
 197                               struct elevator_type *new_e);
 198 void __elevator_exit(struct request_queue *, struct elevator_queue *);
 199 int elv_register_queue(struct request_queue *q, bool uevent);
 200 void elv_unregister_queue(struct request_queue *q);
 201
 202 static inline void elevator_exit(struct request_queue *q,
 203                 struct elevator_queue *e)
 204 {
 205         lockdep_assert_held(&q->sysfs_lock);
 206
 207         blk_mq_sched_free_requests(q);
 208         __elevator_exit(q, e);
 209 }
 210
 211 ssize_t part_size_show(struct device *dev, struct device_attribute *attr,
 212                 char *buf);
 213 ssize_t part_stat_show(struct device *dev, struct device_attribute *attr,
 214                 char *buf);
 215 ssize_t part_inflight_show(struct device *dev, struct device_attribute *attr,
 216                 char *buf);
 217 ssize_t part_fail_show(struct device *dev, struct device_attribute *attr,
 218                 char *buf);
 219 ssize_t part_fail_store(struct device *dev, struct device_attribute *attr,
 220                 const char *buf, size_t count);
 221 ssize_t part_timeout_show(struct device *, struct device_attribute *, char *);
 222 ssize_t part_timeout_store(struct device *, struct device_attribute *,
 223                                 const char *, size_t);
 224
 225 void __blk_queue_split(struct bio **bio, unsigned int *nr_segs);
 226 int ll_back_merge_fn(struct request *req, struct bio *bio,
 227                 unsigned int nr_segs);
 228 int blk_attempt_req_merge(struct request_queue *q, struct request *rq,
 229                                 struct request *next);
 230 unsigned int blk_recalc_rq_segments(struct request *rq);
 231 void blk_rq_set_mixed_merge(struct request *rq);
 232 bool blk_rq_merge_ok(struct request *rq, struct bio *bio);
 233 enum elv_merge blk_try_merge(struct request *rq, struct bio *bio);
 234
 235 int blk_dev_init(void);
 236
 237 /*
 238  * Contribute to IO statistics IFF:
 239  *
 240  *      a) it's attached to a gendisk, and
 241  *      b) the queue had IO stats enabled when this request was started
 242  */
 243 static inline bool blk_do_io_stat(struct request *rq)
 244 {
 245         return rq->rq_disk && (rq->rq_flags & RQF_IO_STAT);
 246 }
 247
 248 static inline void req_set_nomerge(struct request_queue *q, struct request *req)
 249 {
 250         req->cmd_flags |= REQ_NOMERGE;
 251         if (req == q->last_merge)
 252                 q->last_merge = NULL;
 253 }
 254
 255 /*
 256  * The max size one bio can handle is UINT_MAX becasue bvec_iter.bi_size
 257  * is defined as 'unsigned int', meantime it has to aligned to with logical
 258  * block size which is the minimum accepted unit by hardware.
 259  */
 260 static inline unsigned int bio_allowed_max_sectors(struct request_queue *q)
 261 {
 262         return round_down(UINT_MAX, queue_logical_block_size(q)) >> 9;
 263 }
 264
 265 /*
 266  * The max bio size which is aligned to q->limits.discard_granularity. This
 267  * is a hint to split large discard bio in generic block layer, then if device
 268  * driver needs to split the discard bio into smaller ones, their bi_size can
 269  * be very probably and easily aligned to discard_granularity of the device's
 270  * queue.
 271  */
 272 static inline unsigned int bio_aligned_discard_max_sectors(
 273                                         struct request_queue *q)
 274 {
 275         return round_down(UINT_MAX, q->limits.discard_granularity) >>
 276                         SECTOR_SHIFT;
 277 }
 278
 279 /*
 280  * Internal io_context interface
 281  */
 282 void get_io_context(struct io_context *ioc);
 283 struct io_cq *ioc_lookup_icq(struct io_context *ioc, struct request_queue *q);
 284 struct io_cq *ioc_create_icq(struct io_context *ioc, struct request_queue *q,
 285                              gfp_t gfp_mask);
 286 void ioc_clear_queue(struct request_queue *q);
 287
 288 int create_task_io_context(struct task_struct *task, gfp_t gfp_mask, int node);
 289
 290 /*
 291  * Internal throttling interface
 292  */
 293 #ifdef CONFIG_BLK_DEV_THROTTLING
 294 extern int blk_throtl_init(struct request_queue *q);
 295 extern void blk_throtl_exit(struct request_queue *q);
 296 extern void blk_throtl_register_queue(struct request_queue *q);
 297 bool blk_throtl_bio(struct bio *bio);
 298 #else /* CONFIG_BLK_DEV_THROTTLING */
 299 static inline int blk_throtl_init(struct request_queue *q) { return 0; }
 300 static inline void blk_throtl_exit(struct request_queue *q) { }
 301 static inline void blk_throtl_register_queue(struct request_queue *q) { }
 302 static inline bool blk_throtl_bio(struct bio *bio) { return false; }
 303 #endif /* CONFIG_BLK_DEV_THROTTLING */
 304 #ifdef CONFIG_BLK_DEV_THROTTLING_LOW
 305 extern ssize_t blk_throtl_sample_time_show(struct request_queue *q, char *page);
 306 extern ssize_t blk_throtl_sample_time_store(struct request_queue *q,
 307         const char *page, size_t count);
 308 extern void blk_throtl_bio_endio(struct bio *bio);
 309 extern void blk_throtl_stat_add(struct request *rq, u64 time);
 310 #else
 311 static inline void blk_throtl_bio_endio(struct bio *bio) { }
 312 static inline void blk_throtl_stat_add(struct request *rq, u64 time) { }
 313 #endif
 314
 315 void __blk_queue_bounce(struct request_queue *q, struct bio **bio);
 316
 317 static inline bool blk_queue_may_bounce(struct request_queue *q)
 318 {
 319         return IS_ENABLED(CONFIG_BOUNCE) &&
 320                 q->limits.bounce == BLK_BOUNCE_HIGH &&
 321                 max_low_pfn >= max_pfn;
 322 }
 323
 324 static inline void blk_queue_bounce(struct request_queue *q, struct bio **bio)
 325 {
 326         if (unlikely(blk_queue_may_bounce(q) && bio_has_data(*bio)))
 327                 __blk_queue_bounce(q, bio);
 328 }
 329
 330 #ifdef CONFIG_BLK_CGROUP_IOLATENCY
 331 extern int blk_iolatency_init(struct request_queue *q);
 332 #else
 333 static inline int blk_iolatency_init(struct request_queue *q) { return 0; }
 334 #endif
 335
 336 struct bio *blk_next_bio(struct bio *bio, unsigned int nr_pages, gfp_t gfp);
 337
 338 #ifdef CONFIG_BLK_DEV_ZONED
 339 void blk_queue_free_zone_bitmaps(struct request_queue *q);
 340 void blk_queue_clear_zone_settings(struct request_queue *q);
 341 #else
 342 static inline void blk_queue_free_zone_bitmaps(struct request_queue *q) {}
 343 static inline void blk_queue_clear_zone_settings(struct request_queue *q) {}
 344 #endif
 345
 346 int blk_alloc_devt(struct block_device *part, dev_t *devt);
 347 void blk_free_devt(dev_t devt);
 348 char *disk_name(struct gendisk *hd, int partno, char *buf);
 349 #define ADDPART_FLAG_NONE       0
 350 #define ADDPART_FLAG_RAID       1
 351 #define ADDPART_FLAG_WHOLEDISK  2
 352 int bdev_add_partition(struct block_device *bdev, int partno,
 353                 sector_t start, sector_t length);
 354 int bdev_del_partition(struct block_device *bdev, int partno);
 355 int bdev_resize_partition(struct block_device *bdev, int partno,
 356                 sector_t start, sector_t length);
 357
 358 int bio_add_hw_page(struct request_queue *q, struct bio *bio,
 359                 struct page *page, unsigned int len, unsigned int offset,
 360                 unsigned int max_sectors, bool *same_page);
 361
 362 #endif /* BLK_INTERNAL_H */