]> Git Repo - linux.git/blob - block/blk-core.c
blk-throtl: optimize IOPS throttle for large IO scenarios
[linux.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 <[email protected]> SuSE
6  * Queue request tables / lock, selectable elevator, Jens Axboe <[email protected]>
7  * kernel-doc documentation started by NeilBrown <[email protected]>
8  *      -  July2000
9  * bio rewrite, highmem i/o, etc, Jens Axboe <[email protected]> - 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/bio.h>
18 #include <linux/blkdev.h>
19 #include <linux/blk-mq.h>
20 #include <linux/blk-pm.h>
21 #include <linux/highmem.h>
22 #include <linux/mm.h>
23 #include <linux/pagemap.h>
24 #include <linux/kernel_stat.h>
25 #include <linux/string.h>
26 #include <linux/init.h>
27 #include <linux/completion.h>
28 #include <linux/slab.h>
29 #include <linux/swap.h>
30 #include <linux/writeback.h>
31 #include <linux/task_io_accounting_ops.h>
32 #include <linux/fault-inject.h>
33 #include <linux/list_sort.h>
34 #include <linux/delay.h>
35 #include <linux/ratelimit.h>
36 #include <linux/pm_runtime.h>
37 #include <linux/blk-cgroup.h>
38 #include <linux/t10-pi.h>
39 #include <linux/debugfs.h>
40 #include <linux/bpf.h>
41 #include <linux/psi.h>
42 #include <linux/sched/sysctl.h>
43 #include <linux/blk-crypto.h>
44
45 #define CREATE_TRACE_POINTS
46 #include <trace/events/block.h>
47
48 #include "blk.h"
49 #include "blk-mq.h"
50 #include "blk-mq-sched.h"
51 #include "blk-pm.h"
52 #include "blk-rq-qos.h"
53
54 struct dentry *blk_debugfs_root;
55
56 EXPORT_TRACEPOINT_SYMBOL_GPL(block_bio_remap);
57 EXPORT_TRACEPOINT_SYMBOL_GPL(block_rq_remap);
58 EXPORT_TRACEPOINT_SYMBOL_GPL(block_bio_complete);
59 EXPORT_TRACEPOINT_SYMBOL_GPL(block_split);
60 EXPORT_TRACEPOINT_SYMBOL_GPL(block_unplug);
61 EXPORT_TRACEPOINT_SYMBOL_GPL(block_rq_insert);
62
63 DEFINE_IDA(blk_queue_ida);
64
65 /*
66  * For queue allocation
67  */
68 struct kmem_cache *blk_requestq_cachep;
69
70 /*
71  * Controlling structure to kblockd
72  */
73 static struct workqueue_struct *kblockd_workqueue;
74
75 /**
76  * blk_queue_flag_set - atomically set a queue flag
77  * @flag: flag to be set
78  * @q: request queue
79  */
80 void blk_queue_flag_set(unsigned int flag, struct request_queue *q)
81 {
82         set_bit(flag, &q->queue_flags);
83 }
84 EXPORT_SYMBOL(blk_queue_flag_set);
85
86 /**
87  * blk_queue_flag_clear - atomically clear a queue flag
88  * @flag: flag to be cleared
89  * @q: request queue
90  */
91 void blk_queue_flag_clear(unsigned int flag, struct request_queue *q)
92 {
93         clear_bit(flag, &q->queue_flags);
94 }
95 EXPORT_SYMBOL(blk_queue_flag_clear);
96
97 /**
98  * blk_queue_flag_test_and_set - atomically test and set a queue flag
99  * @flag: flag to be set
100  * @q: request queue
101  *
102  * Returns the previous value of @flag - 0 if the flag was not set and 1 if
103  * the flag was already set.
104  */
105 bool blk_queue_flag_test_and_set(unsigned int flag, struct request_queue *q)
106 {
107         return test_and_set_bit(flag, &q->queue_flags);
108 }
109 EXPORT_SYMBOL_GPL(blk_queue_flag_test_and_set);
110
111 void blk_rq_init(struct request_queue *q, struct request *rq)
112 {
113         memset(rq, 0, sizeof(*rq));
114
115         INIT_LIST_HEAD(&rq->queuelist);
116         rq->q = q;
117         rq->__sector = (sector_t) -1;
118         INIT_HLIST_NODE(&rq->hash);
119         RB_CLEAR_NODE(&rq->rb_node);
120         rq->tag = BLK_MQ_NO_TAG;
121         rq->internal_tag = BLK_MQ_NO_TAG;
122         rq->start_time_ns = ktime_get_ns();
123         rq->part = NULL;
124         refcount_set(&rq->ref, 1);
125         blk_crypto_rq_set_defaults(rq);
126 }
127 EXPORT_SYMBOL(blk_rq_init);
128
129 #define REQ_OP_NAME(name) [REQ_OP_##name] = #name
130 static const char *const blk_op_name[] = {
131         REQ_OP_NAME(READ),
132         REQ_OP_NAME(WRITE),
133         REQ_OP_NAME(FLUSH),
134         REQ_OP_NAME(DISCARD),
135         REQ_OP_NAME(SECURE_ERASE),
136         REQ_OP_NAME(ZONE_RESET),
137         REQ_OP_NAME(ZONE_RESET_ALL),
138         REQ_OP_NAME(ZONE_OPEN),
139         REQ_OP_NAME(ZONE_CLOSE),
140         REQ_OP_NAME(ZONE_FINISH),
141         REQ_OP_NAME(ZONE_APPEND),
142         REQ_OP_NAME(WRITE_SAME),
143         REQ_OP_NAME(WRITE_ZEROES),
144         REQ_OP_NAME(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         blk_sync_queue(q);
397         if (queue_is_mq(q))
398                 blk_mq_exit_queue(q);
399
400         /*
401          * In theory, request pool of sched_tags belongs to request queue.
402          * However, the current implementation requires tag_set for freeing
403          * requests, so free the pool now.
404          *
405          * Queue has become frozen, there can't be any in-queue requests, so
406          * it is safe to free requests now.
407          */
408         mutex_lock(&q->sysfs_lock);
409         if (q->elevator)
410                 blk_mq_sched_free_requests(q);
411         mutex_unlock(&q->sysfs_lock);
412
413         percpu_ref_exit(&q->q_usage_counter);
414
415         /* @q is and will stay empty, shutdown and put */
416         blk_put_queue(q);
417 }
418 EXPORT_SYMBOL(blk_cleanup_queue);
419
420 /**
421  * blk_queue_enter() - try to increase q->q_usage_counter
422  * @q: request queue pointer
423  * @flags: BLK_MQ_REQ_NOWAIT and/or BLK_MQ_REQ_PM
424  */
425 int blk_queue_enter(struct request_queue *q, blk_mq_req_flags_t flags)
426 {
427         const bool pm = flags & BLK_MQ_REQ_PM;
428
429         while (true) {
430                 bool success = false;
431
432                 rcu_read_lock();
433                 if (percpu_ref_tryget_live(&q->q_usage_counter)) {
434                         /*
435                          * The code that increments the pm_only counter is
436                          * responsible for ensuring that that counter is
437                          * globally visible before the queue is unfrozen.
438                          */
439                         if ((pm && queue_rpm_status(q) != RPM_SUSPENDED) ||
440                             !blk_queue_pm_only(q)) {
441                                 success = true;
442                         } else {
443                                 percpu_ref_put(&q->q_usage_counter);
444                         }
445                 }
446                 rcu_read_unlock();
447
448                 if (success)
449                         return 0;
450
451                 if (flags & BLK_MQ_REQ_NOWAIT)
452                         return -EBUSY;
453
454                 /*
455                  * read pair of barrier in blk_freeze_queue_start(),
456                  * we need to order reading __PERCPU_REF_DEAD flag of
457                  * .q_usage_counter and reading .mq_freeze_depth or
458                  * queue dying flag, otherwise the following wait may
459                  * never return if the two reads are reordered.
460                  */
461                 smp_rmb();
462
463                 wait_event(q->mq_freeze_wq,
464                            (!q->mq_freeze_depth &&
465                             blk_pm_resume_queue(pm, q)) ||
466                            blk_queue_dying(q));
467                 if (blk_queue_dying(q))
468                         return -ENODEV;
469         }
470 }
471
472 static inline int bio_queue_enter(struct bio *bio)
473 {
474         struct request_queue *q = bio->bi_bdev->bd_disk->queue;
475         bool nowait = bio->bi_opf & REQ_NOWAIT;
476         int ret;
477
478         ret = blk_queue_enter(q, nowait ? BLK_MQ_REQ_NOWAIT : 0);
479         if (unlikely(ret)) {
480                 if (nowait && !blk_queue_dying(q))
481                         bio_wouldblock_error(bio);
482                 else
483                         bio_io_error(bio);
484         }
485
486         return ret;
487 }
488
489 void blk_queue_exit(struct request_queue *q)
490 {
491         percpu_ref_put(&q->q_usage_counter);
492 }
493
494 static void blk_queue_usage_counter_release(struct percpu_ref *ref)
495 {
496         struct request_queue *q =
497                 container_of(ref, struct request_queue, q_usage_counter);
498
499         wake_up_all(&q->mq_freeze_wq);
500 }
501
502 static void blk_rq_timed_out_timer(struct timer_list *t)
503 {
504         struct request_queue *q = from_timer(q, t, timeout);
505
506         kblockd_schedule_work(&q->timeout_work);
507 }
508
509 static void blk_timeout_work(struct work_struct *work)
510 {
511 }
512
513 struct request_queue *blk_alloc_queue(int node_id)
514 {
515         struct request_queue *q;
516         int ret;
517
518         q = kmem_cache_alloc_node(blk_requestq_cachep,
519                                 GFP_KERNEL | __GFP_ZERO, node_id);
520         if (!q)
521                 return NULL;
522
523         q->last_merge = NULL;
524
525         q->id = ida_simple_get(&blk_queue_ida, 0, 0, GFP_KERNEL);
526         if (q->id < 0)
527                 goto fail_q;
528
529         ret = bioset_init(&q->bio_split, BIO_POOL_SIZE, 0, 0);
530         if (ret)
531                 goto fail_id;
532
533         q->stats = blk_alloc_queue_stats();
534         if (!q->stats)
535                 goto fail_split;
536
537         q->node = node_id;
538
539         atomic_set(&q->nr_active_requests_shared_sbitmap, 0);
540
541         timer_setup(&q->timeout, blk_rq_timed_out_timer, 0);
542         INIT_WORK(&q->timeout_work, blk_timeout_work);
543         INIT_LIST_HEAD(&q->icq_list);
544 #ifdef CONFIG_BLK_CGROUP
545         INIT_LIST_HEAD(&q->blkg_list);
546 #endif
547
548         kobject_init(&q->kobj, &blk_queue_ktype);
549
550         mutex_init(&q->debugfs_mutex);
551         mutex_init(&q->sysfs_lock);
552         mutex_init(&q->sysfs_dir_lock);
553         spin_lock_init(&q->queue_lock);
554
555         init_waitqueue_head(&q->mq_freeze_wq);
556         mutex_init(&q->mq_freeze_lock);
557
558         /*
559          * Init percpu_ref in atomic mode so that it's faster to shutdown.
560          * See blk_register_queue() for details.
561          */
562         if (percpu_ref_init(&q->q_usage_counter,
563                                 blk_queue_usage_counter_release,
564                                 PERCPU_REF_INIT_ATOMIC, GFP_KERNEL))
565                 goto fail_stats;
566
567         if (blkcg_init_queue(q))
568                 goto fail_ref;
569
570         blk_queue_dma_alignment(q, 511);
571         blk_set_default_limits(&q->limits);
572         q->nr_requests = BLKDEV_MAX_RQ;
573
574         return q;
575
576 fail_ref:
577         percpu_ref_exit(&q->q_usage_counter);
578 fail_stats:
579         blk_free_queue_stats(q->stats);
580 fail_split:
581         bioset_exit(&q->bio_split);
582 fail_id:
583         ida_simple_remove(&blk_queue_ida, q->id);
584 fail_q:
585         kmem_cache_free(blk_requestq_cachep, q);
586         return NULL;
587 }
588
589 /**
590  * blk_get_queue - increment the request_queue refcount
591  * @q: the request_queue structure to increment the refcount for
592  *
593  * Increment the refcount of the request_queue kobject.
594  *
595  * Context: Any context.
596  */
597 bool blk_get_queue(struct request_queue *q)
598 {
599         if (likely(!blk_queue_dying(q))) {
600                 __blk_get_queue(q);
601                 return true;
602         }
603
604         return false;
605 }
606 EXPORT_SYMBOL(blk_get_queue);
607
608 /**
609  * blk_get_request - allocate a request
610  * @q: request queue to allocate a request for
611  * @op: operation (REQ_OP_*) and REQ_* flags, e.g. REQ_SYNC.
612  * @flags: BLK_MQ_REQ_* flags, e.g. BLK_MQ_REQ_NOWAIT.
613  */
614 struct request *blk_get_request(struct request_queue *q, unsigned int op,
615                                 blk_mq_req_flags_t flags)
616 {
617         struct request *req;
618
619         WARN_ON_ONCE(op & REQ_NOWAIT);
620         WARN_ON_ONCE(flags & ~(BLK_MQ_REQ_NOWAIT | BLK_MQ_REQ_PM));
621
622         req = blk_mq_alloc_request(q, op, flags);
623         if (!IS_ERR(req) && q->mq_ops->initialize_rq_fn)
624                 q->mq_ops->initialize_rq_fn(req);
625
626         return req;
627 }
628 EXPORT_SYMBOL(blk_get_request);
629
630 void blk_put_request(struct request *req)
631 {
632         blk_mq_free_request(req);
633 }
634 EXPORT_SYMBOL(blk_put_request);
635
636 static void handle_bad_sector(struct bio *bio, sector_t maxsector)
637 {
638         char b[BDEVNAME_SIZE];
639
640         pr_info_ratelimited("attempt to access beyond end of device\n"
641                             "%s: rw=%d, want=%llu, limit=%llu\n",
642                             bio_devname(bio, b), bio->bi_opf,
643                             bio_end_sector(bio), maxsector);
644 }
645
646 #ifdef CONFIG_FAIL_MAKE_REQUEST
647
648 static DECLARE_FAULT_ATTR(fail_make_request);
649
650 static int __init setup_fail_make_request(char *str)
651 {
652         return setup_fault_attr(&fail_make_request, str);
653 }
654 __setup("fail_make_request=", setup_fail_make_request);
655
656 static bool should_fail_request(struct block_device *part, unsigned int bytes)
657 {
658         return part->bd_make_it_fail && should_fail(&fail_make_request, bytes);
659 }
660
661 static int __init fail_make_request_debugfs(void)
662 {
663         struct dentry *dir = fault_create_debugfs_attr("fail_make_request",
664                                                 NULL, &fail_make_request);
665
666         return PTR_ERR_OR_ZERO(dir);
667 }
668
669 late_initcall(fail_make_request_debugfs);
670
671 #else /* CONFIG_FAIL_MAKE_REQUEST */
672
673 static inline bool should_fail_request(struct block_device *part,
674                                         unsigned int bytes)
675 {
676         return false;
677 }
678
679 #endif /* CONFIG_FAIL_MAKE_REQUEST */
680
681 static inline bool bio_check_ro(struct bio *bio)
682 {
683         if (op_is_write(bio_op(bio)) && bdev_read_only(bio->bi_bdev)) {
684                 char b[BDEVNAME_SIZE];
685
686                 if (op_is_flush(bio->bi_opf) && !bio_sectors(bio))
687                         return false;
688
689                 WARN_ONCE(1,
690                        "Trying to write to read-only block-device %s (partno %d)\n",
691                         bio_devname(bio, b), bio->bi_bdev->bd_partno);
692                 /* Older lvm-tools actually trigger this */
693                 return false;
694         }
695
696         return false;
697 }
698
699 static noinline int should_fail_bio(struct bio *bio)
700 {
701         if (should_fail_request(bdev_whole(bio->bi_bdev), bio->bi_iter.bi_size))
702                 return -EIO;
703         return 0;
704 }
705 ALLOW_ERROR_INJECTION(should_fail_bio, ERRNO);
706
707 /*
708  * Check whether this bio extends beyond the end of the device or partition.
709  * This may well happen - the kernel calls bread() without checking the size of
710  * the device, e.g., when mounting a file system.
711  */
712 static inline int bio_check_eod(struct bio *bio)
713 {
714         sector_t maxsector = bdev_nr_sectors(bio->bi_bdev);
715         unsigned int nr_sectors = bio_sectors(bio);
716
717         if (nr_sectors && maxsector &&
718             (nr_sectors > maxsector ||
719              bio->bi_iter.bi_sector > maxsector - nr_sectors)) {
720                 handle_bad_sector(bio, maxsector);
721                 return -EIO;
722         }
723         return 0;
724 }
725
726 /*
727  * Remap block n of partition p to block n+start(p) of the disk.
728  */
729 static int blk_partition_remap(struct bio *bio)
730 {
731         struct block_device *p = bio->bi_bdev;
732
733         if (unlikely(should_fail_request(p, bio->bi_iter.bi_size)))
734                 return -EIO;
735         if (bio_sectors(bio)) {
736                 bio->bi_iter.bi_sector += p->bd_start_sect;
737                 trace_block_bio_remap(bio, p->bd_dev,
738                                       bio->bi_iter.bi_sector -
739                                       p->bd_start_sect);
740         }
741         bio_set_flag(bio, BIO_REMAPPED);
742         return 0;
743 }
744
745 /*
746  * Check write append to a zoned block device.
747  */
748 static inline blk_status_t blk_check_zone_append(struct request_queue *q,
749                                                  struct bio *bio)
750 {
751         sector_t pos = bio->bi_iter.bi_sector;
752         int nr_sectors = bio_sectors(bio);
753
754         /* Only applicable to zoned block devices */
755         if (!blk_queue_is_zoned(q))
756                 return BLK_STS_NOTSUPP;
757
758         /* The bio sector must point to the start of a sequential zone */
759         if (pos & (blk_queue_zone_sectors(q) - 1) ||
760             !blk_queue_zone_is_seq(q, pos))
761                 return BLK_STS_IOERR;
762
763         /*
764          * Not allowed to cross zone boundaries. Otherwise, the BIO will be
765          * split and could result in non-contiguous sectors being written in
766          * different zones.
767          */
768         if (nr_sectors > q->limits.chunk_sectors)
769                 return BLK_STS_IOERR;
770
771         /* Make sure the BIO is small enough and will not get split */
772         if (nr_sectors > q->limits.max_zone_append_sectors)
773                 return BLK_STS_IOERR;
774
775         bio->bi_opf |= REQ_NOMERGE;
776
777         return BLK_STS_OK;
778 }
779
780 static noinline_for_stack bool submit_bio_checks(struct bio *bio)
781 {
782         struct block_device *bdev = bio->bi_bdev;
783         struct request_queue *q = bdev->bd_disk->queue;
784         blk_status_t status = BLK_STS_IOERR;
785         struct blk_plug *plug;
786
787         might_sleep();
788
789         plug = blk_mq_plug(q, bio);
790         if (plug && plug->nowait)
791                 bio->bi_opf |= REQ_NOWAIT;
792
793         /*
794          * For a REQ_NOWAIT based request, return -EOPNOTSUPP
795          * if queue does not support NOWAIT.
796          */
797         if ((bio->bi_opf & REQ_NOWAIT) && !blk_queue_nowait(q))
798                 goto not_supported;
799
800         if (should_fail_bio(bio))
801                 goto end_io;
802         if (unlikely(bio_check_ro(bio)))
803                 goto end_io;
804         if (!bio_flagged(bio, BIO_REMAPPED)) {
805                 if (unlikely(bio_check_eod(bio)))
806                         goto end_io;
807                 if (bdev->bd_partno && unlikely(blk_partition_remap(bio)))
808                         goto end_io;
809         }
810
811         /*
812          * Filter flush bio's early so that bio based drivers without flush
813          * support don't have to worry about them.
814          */
815         if (op_is_flush(bio->bi_opf) &&
816             !test_bit(QUEUE_FLAG_WC, &q->queue_flags)) {
817                 bio->bi_opf &= ~(REQ_PREFLUSH | REQ_FUA);
818                 if (!bio_sectors(bio)) {
819                         status = BLK_STS_OK;
820                         goto end_io;
821                 }
822         }
823
824         if (!test_bit(QUEUE_FLAG_POLL, &q->queue_flags))
825                 bio->bi_opf &= ~REQ_HIPRI;
826
827         switch (bio_op(bio)) {
828         case REQ_OP_DISCARD:
829                 if (!blk_queue_discard(q))
830                         goto not_supported;
831                 break;
832         case REQ_OP_SECURE_ERASE:
833                 if (!blk_queue_secure_erase(q))
834                         goto not_supported;
835                 break;
836         case REQ_OP_WRITE_SAME:
837                 if (!q->limits.max_write_same_sectors)
838                         goto not_supported;
839                 break;
840         case REQ_OP_ZONE_APPEND:
841                 status = blk_check_zone_append(q, bio);
842                 if (status != BLK_STS_OK)
843                         goto end_io;
844                 break;
845         case REQ_OP_ZONE_RESET:
846         case REQ_OP_ZONE_OPEN:
847         case REQ_OP_ZONE_CLOSE:
848         case REQ_OP_ZONE_FINISH:
849                 if (!blk_queue_is_zoned(q))
850                         goto not_supported;
851                 break;
852         case REQ_OP_ZONE_RESET_ALL:
853                 if (!blk_queue_is_zoned(q) || !blk_queue_zone_resetall(q))
854                         goto not_supported;
855                 break;
856         case REQ_OP_WRITE_ZEROES:
857                 if (!q->limits.max_write_zeroes_sectors)
858                         goto not_supported;
859                 break;
860         default:
861                 break;
862         }
863
864         /*
865          * Various block parts want %current->io_context, so allocate it up
866          * front rather than dealing with lots of pain to allocate it only
867          * where needed. This may fail and the block layer knows how to live
868          * with it.
869          */
870         if (unlikely(!current->io_context))
871                 create_task_io_context(current, GFP_ATOMIC, q->node);
872
873         if (blk_throtl_bio(bio)) {
874                 blkcg_bio_issue_init(bio);
875                 return false;
876         }
877
878         blk_cgroup_bio_start(bio);
879         blkcg_bio_issue_init(bio);
880
881         if (!bio_flagged(bio, BIO_TRACE_COMPLETION)) {
882                 trace_block_bio_queue(bio);
883                 /* Now that enqueuing has been traced, we need to trace
884                  * completion as well.
885                  */
886                 bio_set_flag(bio, BIO_TRACE_COMPLETION);
887         }
888         return true;
889
890 not_supported:
891         status = BLK_STS_NOTSUPP;
892 end_io:
893         bio->bi_status = status;
894         bio_endio(bio);
895         return false;
896 }
897
898 static blk_qc_t __submit_bio(struct bio *bio)
899 {
900         struct gendisk *disk = bio->bi_bdev->bd_disk;
901         blk_qc_t ret = BLK_QC_T_NONE;
902
903         if (blk_crypto_bio_prep(&bio)) {
904                 if (!disk->fops->submit_bio)
905                         return blk_mq_submit_bio(bio);
906                 ret = disk->fops->submit_bio(bio);
907         }
908         blk_queue_exit(disk->queue);
909         return ret;
910 }
911
912 /*
913  * The loop in this function may be a bit non-obvious, and so deserves some
914  * explanation:
915  *
916  *  - Before entering the loop, bio->bi_next is NULL (as all callers ensure
917  *    that), so we have a list with a single bio.
918  *  - We pretend that we have just taken it off a longer list, so we assign
919  *    bio_list to a pointer to the bio_list_on_stack, thus initialising the
920  *    bio_list of new bios to be added.  ->submit_bio() may indeed add some more
921  *    bios through a recursive call to submit_bio_noacct.  If it did, we find a
922  *    non-NULL value in bio_list and re-enter the loop from the top.
923  *  - In this case we really did just take the bio of the top of the list (no
924  *    pretending) and so remove it from bio_list, and call into ->submit_bio()
925  *    again.
926  *
927  * bio_list_on_stack[0] contains bios submitted by the current ->submit_bio.
928  * bio_list_on_stack[1] contains bios that were submitted before the current
929  *      ->submit_bio_bio, but that haven't been processed yet.
930  */
931 static blk_qc_t __submit_bio_noacct(struct bio *bio)
932 {
933         struct bio_list bio_list_on_stack[2];
934         blk_qc_t ret = BLK_QC_T_NONE;
935
936         BUG_ON(bio->bi_next);
937
938         bio_list_init(&bio_list_on_stack[0]);
939         current->bio_list = bio_list_on_stack;
940
941         do {
942                 struct request_queue *q = bio->bi_bdev->bd_disk->queue;
943                 struct bio_list lower, same;
944
945                 if (unlikely(bio_queue_enter(bio) != 0))
946                         continue;
947
948                 /*
949                  * Create a fresh bio_list for all subordinate requests.
950                  */
951                 bio_list_on_stack[1] = bio_list_on_stack[0];
952                 bio_list_init(&bio_list_on_stack[0]);
953
954                 ret = __submit_bio(bio);
955
956                 /*
957                  * Sort new bios into those for a lower level and those for the
958                  * same level.
959                  */
960                 bio_list_init(&lower);
961                 bio_list_init(&same);
962                 while ((bio = bio_list_pop(&bio_list_on_stack[0])) != NULL)
963                         if (q == bio->bi_bdev->bd_disk->queue)
964                                 bio_list_add(&same, bio);
965                         else
966                                 bio_list_add(&lower, bio);
967
968                 /*
969                  * Now assemble so we handle the lowest level first.
970                  */
971                 bio_list_merge(&bio_list_on_stack[0], &lower);
972                 bio_list_merge(&bio_list_on_stack[0], &same);
973                 bio_list_merge(&bio_list_on_stack[0], &bio_list_on_stack[1]);
974         } while ((bio = bio_list_pop(&bio_list_on_stack[0])));
975
976         current->bio_list = NULL;
977         return ret;
978 }
979
980 static blk_qc_t __submit_bio_noacct_mq(struct bio *bio)
981 {
982         struct bio_list bio_list[2] = { };
983         blk_qc_t ret = BLK_QC_T_NONE;
984
985         current->bio_list = bio_list;
986
987         do {
988                 struct gendisk *disk = bio->bi_bdev->bd_disk;
989
990                 if (unlikely(bio_queue_enter(bio) != 0))
991                         continue;
992
993                 if (!blk_crypto_bio_prep(&bio)) {
994                         blk_queue_exit(disk->queue);
995                         ret = BLK_QC_T_NONE;
996                         continue;
997                 }
998
999                 ret = blk_mq_submit_bio(bio);
1000         } while ((bio = bio_list_pop(&bio_list[0])));
1001
1002         current->bio_list = NULL;
1003         return ret;
1004 }
1005
1006 /**
1007  * submit_bio_noacct - re-submit a bio to the block device layer for I/O
1008  * @bio:  The bio describing the location in memory and on the device.
1009  *
1010  * This is a version of submit_bio() that shall only be used for I/O that is
1011  * resubmitted to lower level drivers by stacking block drivers.  All file
1012  * systems and other upper level users of the block layer should use
1013  * submit_bio() instead.
1014  */
1015 blk_qc_t submit_bio_noacct(struct bio *bio)
1016 {
1017         if (!submit_bio_checks(bio))
1018                 return BLK_QC_T_NONE;
1019
1020         /*
1021          * We only want one ->submit_bio to be active at a time, else stack
1022          * usage with stacked devices could be a problem.  Use current->bio_list
1023          * to collect a list of requests submited by a ->submit_bio method while
1024          * it is active, and then process them after it returned.
1025          */
1026         if (current->bio_list) {
1027                 bio_list_add(&current->bio_list[0], bio);
1028                 return BLK_QC_T_NONE;
1029         }
1030
1031         if (!bio->bi_bdev->bd_disk->fops->submit_bio)
1032                 return __submit_bio_noacct_mq(bio);
1033         return __submit_bio_noacct(bio);
1034 }
1035 EXPORT_SYMBOL(submit_bio_noacct);
1036
1037 /**
1038  * submit_bio - submit a bio to the block device layer for I/O
1039  * @bio: The &struct bio which describes the I/O
1040  *
1041  * submit_bio() is used to submit I/O requests to block devices.  It is passed a
1042  * fully set up &struct bio that describes the I/O that needs to be done.  The
1043  * bio will be send to the device described by the bi_bdev field.
1044  *
1045  * The success/failure status of the request, along with notification of
1046  * completion, is delivered asynchronously through the ->bi_end_io() callback
1047  * in @bio.  The bio must NOT be touched by thecaller until ->bi_end_io() has
1048  * been called.
1049  */
1050 blk_qc_t submit_bio(struct bio *bio)
1051 {
1052         if (blkcg_punt_bio_submit(bio))
1053                 return BLK_QC_T_NONE;
1054
1055         /*
1056          * If it's a regular read/write or a barrier with data attached,
1057          * go through the normal accounting stuff before submission.
1058          */
1059         if (bio_has_data(bio)) {
1060                 unsigned int count;
1061
1062                 if (unlikely(bio_op(bio) == REQ_OP_WRITE_SAME))
1063                         count = queue_logical_block_size(
1064                                         bio->bi_bdev->bd_disk->queue) >> 9;
1065                 else
1066                         count = bio_sectors(bio);
1067
1068                 if (op_is_write(bio_op(bio))) {
1069                         count_vm_events(PGPGOUT, count);
1070                 } else {
1071                         task_io_account_read(bio->bi_iter.bi_size);
1072                         count_vm_events(PGPGIN, count);
1073                 }
1074         }
1075
1076         /*
1077          * If we're reading data that is part of the userspace workingset, count
1078          * submission time as memory stall.  When the device is congested, or
1079          * the submitting cgroup IO-throttled, submission can be a significant
1080          * part of overall IO time.
1081          */
1082         if (unlikely(bio_op(bio) == REQ_OP_READ &&
1083             bio_flagged(bio, BIO_WORKINGSET))) {
1084                 unsigned long pflags;
1085                 blk_qc_t ret;
1086
1087                 psi_memstall_enter(&pflags);
1088                 ret = submit_bio_noacct(bio);
1089                 psi_memstall_leave(&pflags);
1090
1091                 return ret;
1092         }
1093
1094         return submit_bio_noacct(bio);
1095 }
1096 EXPORT_SYMBOL(submit_bio);
1097
1098 /**
1099  * blk_cloned_rq_check_limits - Helper function to check a cloned request
1100  *                              for the new queue limits
1101  * @q:  the queue
1102  * @rq: the request being checked
1103  *
1104  * Description:
1105  *    @rq may have been made based on weaker limitations of upper-level queues
1106  *    in request stacking drivers, and it may violate the limitation of @q.
1107  *    Since the block layer and the underlying device driver trust @rq
1108  *    after it is inserted to @q, it should be checked against @q before
1109  *    the insertion using this generic function.
1110  *
1111  *    Request stacking drivers like request-based dm may change the queue
1112  *    limits when retrying requests on other queues. Those requests need
1113  *    to be checked against the new queue limits again during dispatch.
1114  */
1115 static blk_status_t blk_cloned_rq_check_limits(struct request_queue *q,
1116                                       struct request *rq)
1117 {
1118         unsigned int max_sectors = blk_queue_get_max_sectors(q, req_op(rq));
1119
1120         if (blk_rq_sectors(rq) > max_sectors) {
1121                 /*
1122                  * SCSI device does not have a good way to return if
1123                  * Write Same/Zero is actually supported. If a device rejects
1124                  * a non-read/write command (discard, write same,etc.) the
1125                  * low-level device driver will set the relevant queue limit to
1126                  * 0 to prevent blk-lib from issuing more of the offending
1127                  * operations. Commands queued prior to the queue limit being
1128                  * reset need to be completed with BLK_STS_NOTSUPP to avoid I/O
1129                  * errors being propagated to upper layers.
1130                  */
1131                 if (max_sectors == 0)
1132                         return BLK_STS_NOTSUPP;
1133
1134                 printk(KERN_ERR "%s: over max size limit. (%u > %u)\n",
1135                         __func__, blk_rq_sectors(rq), max_sectors);
1136                 return BLK_STS_IOERR;
1137         }
1138
1139         /*
1140          * The queue settings related to segment counting may differ from the
1141          * original queue.
1142          */
1143         rq->nr_phys_segments = blk_recalc_rq_segments(rq);
1144         if (rq->nr_phys_segments > queue_max_segments(q)) {
1145                 printk(KERN_ERR "%s: over max segments limit. (%hu > %hu)\n",
1146                         __func__, rq->nr_phys_segments, queue_max_segments(q));
1147                 return BLK_STS_IOERR;
1148         }
1149
1150         return BLK_STS_OK;
1151 }
1152
1153 /**
1154  * blk_insert_cloned_request - Helper for stacking drivers to submit a request
1155  * @q:  the queue to submit the request
1156  * @rq: the request being queued
1157  */
1158 blk_status_t blk_insert_cloned_request(struct request_queue *q, struct request *rq)
1159 {
1160         blk_status_t ret;
1161
1162         ret = blk_cloned_rq_check_limits(q, rq);
1163         if (ret != BLK_STS_OK)
1164                 return ret;
1165
1166         if (rq->rq_disk &&
1167             should_fail_request(rq->rq_disk->part0, blk_rq_bytes(rq)))
1168                 return BLK_STS_IOERR;
1169
1170         if (blk_crypto_insert_cloned_request(rq))
1171                 return BLK_STS_IOERR;
1172
1173         if (blk_queue_io_stat(q))
1174                 blk_account_io_start(rq);
1175
1176         /*
1177          * Since we have a scheduler attached on the top device,
1178          * bypass a potential scheduler on the bottom device for
1179          * insert.
1180          */
1181         return blk_mq_request_issue_directly(rq, true);
1182 }
1183 EXPORT_SYMBOL_GPL(blk_insert_cloned_request);
1184
1185 /**
1186  * blk_rq_err_bytes - determine number of bytes till the next failure boundary
1187  * @rq: request to examine
1188  *
1189  * Description:
1190  *     A request could be merge of IOs which require different failure
1191  *     handling.  This function determines the number of bytes which
1192  *     can be failed from the beginning of the request without
1193  *     crossing into area which need to be retried further.
1194  *
1195  * Return:
1196  *     The number of bytes to fail.
1197  */
1198 unsigned int blk_rq_err_bytes(const struct request *rq)
1199 {
1200         unsigned int ff = rq->cmd_flags & REQ_FAILFAST_MASK;
1201         unsigned int bytes = 0;
1202         struct bio *bio;
1203
1204         if (!(rq->rq_flags & RQF_MIXED_MERGE))
1205                 return blk_rq_bytes(rq);
1206
1207         /*
1208          * Currently the only 'mixing' which can happen is between
1209          * different fastfail types.  We can safely fail portions
1210          * which have all the failfast bits that the first one has -
1211          * the ones which are at least as eager to fail as the first
1212          * one.
1213          */
1214         for (bio = rq->bio; bio; bio = bio->bi_next) {
1215                 if ((bio->bi_opf & ff) != ff)
1216                         break;
1217                 bytes += bio->bi_iter.bi_size;
1218         }
1219
1220         /* this could lead to infinite loop */
1221         BUG_ON(blk_rq_bytes(rq) && !bytes);
1222         return bytes;
1223 }
1224 EXPORT_SYMBOL_GPL(blk_rq_err_bytes);
1225
1226 static void update_io_ticks(struct block_device *part, unsigned long now,
1227                 bool end)
1228 {
1229         unsigned long stamp;
1230 again:
1231         stamp = READ_ONCE(part->bd_stamp);
1232         if (unlikely(time_after(now, stamp))) {
1233                 if (likely(cmpxchg(&part->bd_stamp, stamp, now) == stamp))
1234                         __part_stat_add(part, io_ticks, end ? now - stamp : 1);
1235         }
1236         if (part->bd_partno) {
1237                 part = bdev_whole(part);
1238                 goto again;
1239         }
1240 }
1241
1242 static void blk_account_io_completion(struct request *req, unsigned int bytes)
1243 {
1244         if (req->part && blk_do_io_stat(req)) {
1245                 const int sgrp = op_stat_group(req_op(req));
1246
1247                 part_stat_lock();
1248                 part_stat_add(req->part, sectors[sgrp], bytes >> 9);
1249                 part_stat_unlock();
1250         }
1251 }
1252
1253 void blk_account_io_done(struct request *req, u64 now)
1254 {
1255         /*
1256          * Account IO completion.  flush_rq isn't accounted as a
1257          * normal IO on queueing nor completion.  Accounting the
1258          * containing request is enough.
1259          */
1260         if (req->part && blk_do_io_stat(req) &&
1261             !(req->rq_flags & RQF_FLUSH_SEQ)) {
1262                 const int sgrp = op_stat_group(req_op(req));
1263
1264                 part_stat_lock();
1265                 update_io_ticks(req->part, jiffies, true);
1266                 part_stat_inc(req->part, ios[sgrp]);
1267                 part_stat_add(req->part, nsecs[sgrp], now - req->start_time_ns);
1268                 part_stat_unlock();
1269         }
1270 }
1271
1272 void blk_account_io_start(struct request *rq)
1273 {
1274         if (!blk_do_io_stat(rq))
1275                 return;
1276
1277         /* passthrough requests can hold bios that do not have ->bi_bdev set */
1278         if (rq->bio && rq->bio->bi_bdev)
1279                 rq->part = rq->bio->bi_bdev;
1280         else
1281                 rq->part = rq->rq_disk->part0;
1282
1283         part_stat_lock();
1284         update_io_ticks(rq->part, jiffies, false);
1285         part_stat_unlock();
1286 }
1287
1288 static unsigned long __part_start_io_acct(struct block_device *part,
1289                                           unsigned int sectors, unsigned int op)
1290 {
1291         const int sgrp = op_stat_group(op);
1292         unsigned long now = READ_ONCE(jiffies);
1293
1294         part_stat_lock();
1295         update_io_ticks(part, now, false);
1296         part_stat_inc(part, ios[sgrp]);
1297         part_stat_add(part, sectors[sgrp], sectors);
1298         part_stat_local_inc(part, in_flight[op_is_write(op)]);
1299         part_stat_unlock();
1300
1301         return now;
1302 }
1303
1304 /**
1305  * bio_start_io_acct - start I/O accounting for bio based drivers
1306  * @bio:        bio to start account for
1307  *
1308  * Returns the start time that should be passed back to bio_end_io_acct().
1309  */
1310 unsigned long bio_start_io_acct(struct bio *bio)
1311 {
1312         return __part_start_io_acct(bio->bi_bdev, bio_sectors(bio), bio_op(bio));
1313 }
1314 EXPORT_SYMBOL_GPL(bio_start_io_acct);
1315
1316 unsigned long disk_start_io_acct(struct gendisk *disk, unsigned int sectors,
1317                                  unsigned int op)
1318 {
1319         return __part_start_io_acct(disk->part0, sectors, op);
1320 }
1321 EXPORT_SYMBOL(disk_start_io_acct);
1322
1323 static void __part_end_io_acct(struct block_device *part, unsigned int op,
1324                                unsigned long start_time)
1325 {
1326         const int sgrp = op_stat_group(op);
1327         unsigned long now = READ_ONCE(jiffies);
1328         unsigned long duration = now - start_time;
1329
1330         part_stat_lock();
1331         update_io_ticks(part, now, true);
1332         part_stat_add(part, nsecs[sgrp], jiffies_to_nsecs(duration));
1333         part_stat_local_dec(part, in_flight[op_is_write(op)]);
1334         part_stat_unlock();
1335 }
1336
1337 void bio_end_io_acct_remapped(struct bio *bio, unsigned long start_time,
1338                 struct block_device *orig_bdev)
1339 {
1340         __part_end_io_acct(orig_bdev, bio_op(bio), start_time);
1341 }
1342 EXPORT_SYMBOL_GPL(bio_end_io_acct_remapped);
1343
1344 void disk_end_io_acct(struct gendisk *disk, unsigned int op,
1345                       unsigned long start_time)
1346 {
1347         __part_end_io_acct(disk->part0, op, start_time);
1348 }
1349 EXPORT_SYMBOL(disk_end_io_acct);
1350
1351 /*
1352  * Steal bios from a request and add them to a bio list.
1353  * The request must not have been partially completed before.
1354  */
1355 void blk_steal_bios(struct bio_list *list, struct request *rq)
1356 {
1357         if (rq->bio) {
1358                 if (list->tail)
1359                         list->tail->bi_next = rq->bio;
1360                 else
1361                         list->head = rq->bio;
1362                 list->tail = rq->biotail;
1363
1364                 rq->bio = NULL;
1365                 rq->biotail = NULL;
1366         }
1367
1368         rq->__data_len = 0;
1369 }
1370 EXPORT_SYMBOL_GPL(blk_steal_bios);
1371
1372 /**
1373  * blk_update_request - Complete multiple bytes without completing the request
1374  * @req:      the request being processed
1375  * @error:    block status code
1376  * @nr_bytes: number of bytes to complete for @req
1377  *
1378  * Description:
1379  *     Ends I/O on a number of bytes attached to @req, but doesn't complete
1380  *     the request structure even if @req doesn't have leftover.
1381  *     If @req has leftover, sets it up for the next range of segments.
1382  *
1383  *     Passing the result of blk_rq_bytes() as @nr_bytes guarantees
1384  *     %false return from this function.
1385  *
1386  * Note:
1387  *      The RQF_SPECIAL_PAYLOAD flag is ignored on purpose in this function
1388  *      except in the consistency check at the end of this function.
1389  *
1390  * Return:
1391  *     %false - this request doesn't have any more data
1392  *     %true  - this request has more data
1393  **/
1394 bool blk_update_request(struct request *req, blk_status_t error,
1395                 unsigned int nr_bytes)
1396 {
1397         int total_bytes;
1398
1399         trace_block_rq_complete(req, blk_status_to_errno(error), nr_bytes);
1400
1401         if (!req->bio)
1402                 return false;
1403
1404 #ifdef CONFIG_BLK_DEV_INTEGRITY
1405         if (blk_integrity_rq(req) && req_op(req) == REQ_OP_READ &&
1406             error == BLK_STS_OK)
1407                 req->q->integrity.profile->complete_fn(req, nr_bytes);
1408 #endif
1409
1410         if (unlikely(error && !blk_rq_is_passthrough(req) &&
1411                      !(req->rq_flags & RQF_QUIET)))
1412                 print_req_error(req, error, __func__);
1413
1414         blk_account_io_completion(req, nr_bytes);
1415
1416         total_bytes = 0;
1417         while (req->bio) {
1418                 struct bio *bio = req->bio;
1419                 unsigned bio_bytes = min(bio->bi_iter.bi_size, nr_bytes);
1420
1421                 if (bio_bytes == bio->bi_iter.bi_size)
1422                         req->bio = bio->bi_next;
1423
1424                 /* Completion has already been traced */
1425                 bio_clear_flag(bio, BIO_TRACE_COMPLETION);
1426                 req_bio_endio(req, bio, bio_bytes, error);
1427
1428                 total_bytes += bio_bytes;
1429                 nr_bytes -= bio_bytes;
1430
1431                 if (!nr_bytes)
1432                         break;
1433         }
1434
1435         /*
1436          * completely done
1437          */
1438         if (!req->bio) {
1439                 /*
1440                  * Reset counters so that the request stacking driver
1441                  * can find how many bytes remain in the request
1442                  * later.
1443                  */
1444                 req->__data_len = 0;
1445                 return false;
1446         }
1447
1448         req->__data_len -= total_bytes;
1449
1450         /* update sector only for requests with clear definition of sector */
1451         if (!blk_rq_is_passthrough(req))
1452                 req->__sector += total_bytes >> 9;
1453
1454         /* mixed attributes always follow the first bio */
1455         if (req->rq_flags & RQF_MIXED_MERGE) {
1456                 req->cmd_flags &= ~REQ_FAILFAST_MASK;
1457                 req->cmd_flags |= req->bio->bi_opf & REQ_FAILFAST_MASK;
1458         }
1459
1460         if (!(req->rq_flags & RQF_SPECIAL_PAYLOAD)) {
1461                 /*
1462                  * If total number of sectors is less than the first segment
1463                  * size, something has gone terribly wrong.
1464                  */
1465                 if (blk_rq_bytes(req) < blk_rq_cur_bytes(req)) {
1466                         blk_dump_rq_flags(req, "request botched");
1467                         req->__data_len = blk_rq_cur_bytes(req);
1468                 }
1469
1470                 /* recalculate the number of segments */
1471                 req->nr_phys_segments = blk_recalc_rq_segments(req);
1472         }
1473
1474         return true;
1475 }
1476 EXPORT_SYMBOL_GPL(blk_update_request);
1477
1478 #if ARCH_IMPLEMENTS_FLUSH_DCACHE_PAGE
1479 /**
1480  * rq_flush_dcache_pages - Helper function to flush all pages in a request
1481  * @rq: the request to be flushed
1482  *
1483  * Description:
1484  *     Flush all pages in @rq.
1485  */
1486 void rq_flush_dcache_pages(struct request *rq)
1487 {
1488         struct req_iterator iter;
1489         struct bio_vec bvec;
1490
1491         rq_for_each_segment(bvec, rq, iter)
1492                 flush_dcache_page(bvec.bv_page);
1493 }
1494 EXPORT_SYMBOL_GPL(rq_flush_dcache_pages);
1495 #endif
1496
1497 /**
1498  * blk_lld_busy - Check if underlying low-level drivers of a device are busy
1499  * @q : the queue of the device being checked
1500  *
1501  * Description:
1502  *    Check if underlying low-level drivers of a device are busy.
1503  *    If the drivers want to export their busy state, they must set own
1504  *    exporting function using blk_queue_lld_busy() first.
1505  *
1506  *    Basically, this function is used only by request stacking drivers
1507  *    to stop dispatching requests to underlying devices when underlying
1508  *    devices are busy.  This behavior helps more I/O merging on the queue
1509  *    of the request stacking driver and prevents I/O throughput regression
1510  *    on burst I/O load.
1511  *
1512  * Return:
1513  *    0 - Not busy (The request stacking driver should dispatch request)
1514  *    1 - Busy (The request stacking driver should stop dispatching request)
1515  */
1516 int blk_lld_busy(struct request_queue *q)
1517 {
1518         if (queue_is_mq(q) && q->mq_ops->busy)
1519                 return q->mq_ops->busy(q);
1520
1521         return 0;
1522 }
1523 EXPORT_SYMBOL_GPL(blk_lld_busy);
1524
1525 /**
1526  * blk_rq_unprep_clone - Helper function to free all bios in a cloned request
1527  * @rq: the clone request to be cleaned up
1528  *
1529  * Description:
1530  *     Free all bios in @rq for a cloned request.
1531  */
1532 void blk_rq_unprep_clone(struct request *rq)
1533 {
1534         struct bio *bio;
1535
1536         while ((bio = rq->bio) != NULL) {
1537                 rq->bio = bio->bi_next;
1538
1539                 bio_put(bio);
1540         }
1541 }
1542 EXPORT_SYMBOL_GPL(blk_rq_unprep_clone);
1543
1544 /**
1545  * blk_rq_prep_clone - Helper function to setup clone request
1546  * @rq: the request to be setup
1547  * @rq_src: original request to be cloned
1548  * @bs: bio_set that bios for clone are allocated from
1549  * @gfp_mask: memory allocation mask for bio
1550  * @bio_ctr: setup function to be called for each clone bio.
1551  *           Returns %0 for success, non %0 for failure.
1552  * @data: private data to be passed to @bio_ctr
1553  *
1554  * Description:
1555  *     Clones bios in @rq_src to @rq, and copies attributes of @rq_src to @rq.
1556  *     Also, pages which the original bios are pointing to are not copied
1557  *     and the cloned bios just point same pages.
1558  *     So cloned bios must be completed before original bios, which means
1559  *     the caller must complete @rq before @rq_src.
1560  */
1561 int blk_rq_prep_clone(struct request *rq, struct request *rq_src,
1562                       struct bio_set *bs, gfp_t gfp_mask,
1563                       int (*bio_ctr)(struct bio *, struct bio *, void *),
1564                       void *data)
1565 {
1566         struct bio *bio, *bio_src;
1567
1568         if (!bs)
1569                 bs = &fs_bio_set;
1570
1571         __rq_for_each_bio(bio_src, rq_src) {
1572                 bio = bio_clone_fast(bio_src, gfp_mask, bs);
1573                 if (!bio)
1574                         goto free_and_out;
1575
1576                 if (bio_ctr && bio_ctr(bio, bio_src, data))
1577                         goto free_and_out;
1578
1579                 if (rq->bio) {
1580                         rq->biotail->bi_next = bio;
1581                         rq->biotail = bio;
1582                 } else {
1583                         rq->bio = rq->biotail = bio;
1584                 }
1585                 bio = NULL;
1586         }
1587
1588         /* Copy attributes of the original request to the clone request. */
1589         rq->__sector = blk_rq_pos(rq_src);
1590         rq->__data_len = blk_rq_bytes(rq_src);
1591         if (rq_src->rq_flags & RQF_SPECIAL_PAYLOAD) {
1592                 rq->rq_flags |= RQF_SPECIAL_PAYLOAD;
1593                 rq->special_vec = rq_src->special_vec;
1594         }
1595         rq->nr_phys_segments = rq_src->nr_phys_segments;
1596         rq->ioprio = rq_src->ioprio;
1597
1598         if (rq->bio && blk_crypto_rq_bio_prep(rq, rq->bio, gfp_mask) < 0)
1599                 goto free_and_out;
1600
1601         return 0;
1602
1603 free_and_out:
1604         if (bio)
1605                 bio_put(bio);
1606         blk_rq_unprep_clone(rq);
1607
1608         return -ENOMEM;
1609 }
1610 EXPORT_SYMBOL_GPL(blk_rq_prep_clone);
1611
1612 int kblockd_schedule_work(struct work_struct *work)
1613 {
1614         return queue_work(kblockd_workqueue, work);
1615 }
1616 EXPORT_SYMBOL(kblockd_schedule_work);
1617
1618 int kblockd_mod_delayed_work_on(int cpu, struct delayed_work *dwork,
1619                                 unsigned long delay)
1620 {
1621         return mod_delayed_work_on(cpu, kblockd_workqueue, dwork, delay);
1622 }
1623 EXPORT_SYMBOL(kblockd_mod_delayed_work_on);
1624
1625 /**
1626  * blk_start_plug - initialize blk_plug and track it inside the task_struct
1627  * @plug:       The &struct blk_plug that needs to be initialized
1628  *
1629  * Description:
1630  *   blk_start_plug() indicates to the block layer an intent by the caller
1631  *   to submit multiple I/O requests in a batch.  The block layer may use
1632  *   this hint to defer submitting I/Os from the caller until blk_finish_plug()
1633  *   is called.  However, the block layer may choose to submit requests
1634  *   before a call to blk_finish_plug() if the number of queued I/Os
1635  *   exceeds %BLK_MAX_REQUEST_COUNT, or if the size of the I/O is larger than
1636  *   %BLK_PLUG_FLUSH_SIZE.  The queued I/Os may also be submitted early if
1637  *   the task schedules (see below).
1638  *
1639  *   Tracking blk_plug inside the task_struct will help with auto-flushing the
1640  *   pending I/O should the task end up blocking between blk_start_plug() and
1641  *   blk_finish_plug(). This is important from a performance perspective, but
1642  *   also ensures that we don't deadlock. For instance, if the task is blocking
1643  *   for a memory allocation, memory reclaim could end up wanting to free a
1644  *   page belonging to that request that is currently residing in our private
1645  *   plug. By flushing the pending I/O when the process goes to sleep, we avoid
1646  *   this kind of deadlock.
1647  */
1648 void blk_start_plug(struct blk_plug *plug)
1649 {
1650         struct task_struct *tsk = current;
1651
1652         /*
1653          * If this is a nested plug, don't actually assign it.
1654          */
1655         if (tsk->plug)
1656                 return;
1657
1658         INIT_LIST_HEAD(&plug->mq_list);
1659         INIT_LIST_HEAD(&plug->cb_list);
1660         plug->rq_count = 0;
1661         plug->multiple_queues = false;
1662         plug->nowait = false;
1663
1664         /*
1665          * Store ordering should not be needed here, since a potential
1666          * preempt will imply a full memory barrier
1667          */
1668         tsk->plug = plug;
1669 }
1670 EXPORT_SYMBOL(blk_start_plug);
1671
1672 static void flush_plug_callbacks(struct blk_plug *plug, bool from_schedule)
1673 {
1674         LIST_HEAD(callbacks);
1675
1676         while (!list_empty(&plug->cb_list)) {
1677                 list_splice_init(&plug->cb_list, &callbacks);
1678
1679                 while (!list_empty(&callbacks)) {
1680                         struct blk_plug_cb *cb = list_first_entry(&callbacks,
1681                                                           struct blk_plug_cb,
1682                                                           list);
1683                         list_del(&cb->list);
1684                         cb->callback(cb, from_schedule);
1685                 }
1686         }
1687 }
1688
1689 struct blk_plug_cb *blk_check_plugged(blk_plug_cb_fn unplug, void *data,
1690                                       int size)
1691 {
1692         struct blk_plug *plug = current->plug;
1693         struct blk_plug_cb *cb;
1694
1695         if (!plug)
1696                 return NULL;
1697
1698         list_for_each_entry(cb, &plug->cb_list, list)
1699                 if (cb->callback == unplug && cb->data == data)
1700                         return cb;
1701
1702         /* Not currently on the callback list */
1703         BUG_ON(size < sizeof(*cb));
1704         cb = kzalloc(size, GFP_ATOMIC);
1705         if (cb) {
1706                 cb->data = data;
1707                 cb->callback = unplug;
1708                 list_add(&cb->list, &plug->cb_list);
1709         }
1710         return cb;
1711 }
1712 EXPORT_SYMBOL(blk_check_plugged);
1713
1714 void blk_flush_plug_list(struct blk_plug *plug, bool from_schedule)
1715 {
1716         flush_plug_callbacks(plug, from_schedule);
1717
1718         if (!list_empty(&plug->mq_list))
1719                 blk_mq_flush_plug_list(plug, from_schedule);
1720 }
1721
1722 /**
1723  * blk_finish_plug - mark the end of a batch of submitted I/O
1724  * @plug:       The &struct blk_plug passed to blk_start_plug()
1725  *
1726  * Description:
1727  * Indicate that a batch of I/O submissions is complete.  This function
1728  * must be paired with an initial call to blk_start_plug().  The intent
1729  * is to allow the block layer to optimize I/O submission.  See the
1730  * documentation for blk_start_plug() for more information.
1731  */
1732 void blk_finish_plug(struct blk_plug *plug)
1733 {
1734         if (plug != current->plug)
1735                 return;
1736         blk_flush_plug_list(plug, false);
1737
1738         current->plug = NULL;
1739 }
1740 EXPORT_SYMBOL(blk_finish_plug);
1741
1742 void blk_io_schedule(void)
1743 {
1744         /* Prevent hang_check timer from firing at us during very long I/O */
1745         unsigned long timeout = sysctl_hung_task_timeout_secs * HZ / 2;
1746
1747         if (timeout)
1748                 io_schedule_timeout(timeout);
1749         else
1750                 io_schedule();
1751 }
1752 EXPORT_SYMBOL_GPL(blk_io_schedule);
1753
1754 int __init blk_dev_init(void)
1755 {
1756         BUILD_BUG_ON(REQ_OP_LAST >= (1 << REQ_OP_BITS));
1757         BUILD_BUG_ON(REQ_OP_BITS + REQ_FLAG_BITS > 8 *
1758                         sizeof_field(struct request, cmd_flags));
1759         BUILD_BUG_ON(REQ_OP_BITS + REQ_FLAG_BITS > 8 *
1760                         sizeof_field(struct bio, bi_opf));
1761
1762         /* used for unplugging and affects IO latency/throughput - HIGHPRI */
1763         kblockd_workqueue = alloc_workqueue("kblockd",
1764                                             WQ_MEM_RECLAIM | WQ_HIGHPRI, 0);
1765         if (!kblockd_workqueue)
1766                 panic("Failed to create kblockd\n");
1767
1768         blk_requestq_cachep = kmem_cache_create("request_queue",
1769                         sizeof(struct request_queue), 0, SLAB_PANIC, NULL);
1770
1771         blk_debugfs_root = debugfs_create_dir("block", NULL);
1772
1773         return 0;
1774 }
This page took 0.12344 seconds and 4 git commands to generate.