include/linux/blkdev.h

   1 #ifndef _LINUX_BLKDEV_H
   2 #define _LINUX_BLKDEV_H
   3
   4 #include <linux/sched.h>
   5
   6 #ifdef CONFIG_BLOCK
   7
   8 #include <linux/major.h>
   9 #include <linux/genhd.h>
  10 #include <linux/list.h>
  11 #include <linux/llist.h>
  12 #include <linux/timer.h>
  13 #include <linux/workqueue.h>
  14 #include <linux/pagemap.h>
  15 #include <linux/backing-dev-defs.h>
  16 #include <linux/wait.h>
  17 #include <linux/mempool.h>
  18 #include <linux/pfn.h>
  19 #include <linux/bio.h>
  20 #include <linux/stringify.h>
  21 #include <linux/gfp.h>
  22 #include <linux/bsg.h>
  23 #include <linux/smp.h>
  24 #include <linux/rcupdate.h>
  25 #include <linux/percpu-refcount.h>
  26 #include <linux/scatterlist.h>
  27
  28 struct module;
  29 struct scsi_ioctl_command;
  30
  31 struct request_queue;
  32 struct elevator_queue;
  33 struct blk_trace;
  34 struct request;
  35 struct sg_io_hdr;
  36 struct bsg_job;
  37 struct blkcg_gq;
  38 struct blk_flush_queue;
  39 struct pr_ops;
  40
  41 #define BLKDEV_MIN_RQ   4
  42 #define BLKDEV_MAX_RQ   128     /* Default maximum */
  43
  44 /*
  45  * Maximum number of blkcg policies allowed to be registered concurrently.
  46  * Defined here to simplify include dependency.
  47  */
  48 #define BLKCG_MAX_POLS          2
  49
  50 struct request;
  51 typedef void (rq_end_io_fn)(struct request *, int);
  52
  53 #define BLK_RL_SYNCFULL         (1U << 0)
  54 #define BLK_RL_ASYNCFULL        (1U << 1)
  55
  56 struct request_list {
  57         struct request_queue    *q;     /* the queue this rl belongs to */
  58 #ifdef CONFIG_BLK_CGROUP
  59         struct blkcg_gq         *blkg;  /* blkg this request pool belongs to */
  60 #endif
  61         /*
  62          * count[], starved[], and wait[] are indexed by
  63          * BLK_RW_SYNC/BLK_RW_ASYNC
  64          */
  65         int                     count[2];
  66         int                     starved[2];
  67         mempool_t               *rq_pool;
  68         wait_queue_head_t       wait[2];
  69         unsigned int            flags;
  70 };
  71
  72 /*
  73  * request command types
  74  */
  75 enum rq_cmd_type_bits {
  76         REQ_TYPE_FS             = 1,    /* fs request */
  77         REQ_TYPE_BLOCK_PC,              /* scsi command */
  78         REQ_TYPE_DRV_PRIV,              /* driver defined types from here */
  79 };
  80
  81 #define BLK_MAX_CDB     16
  82
  83 /*
  84  * Try to put the fields that are referenced together in the same cacheline.
  85  *
  86  * If you modify this structure, make sure to update blk_rq_init() and
  87  * especially blk_mq_rq_ctx_init() to take care of the added fields.
  88  */
  89 struct request {
  90         struct list_head queuelist;
  91         union {
  92                 struct call_single_data csd;
  93                 unsigned long fifo_time;
  94         };
  95
  96         struct request_queue *q;
  97         struct blk_mq_ctx *mq_ctx;
  98
  99         u64 cmd_flags;
 100         unsigned cmd_type;
 101         unsigned long atomic_flags;
 102
 103         int cpu;
 104
 105         /* the following two fields are internal, NEVER access directly */
 106         unsigned int __data_len;        /* total data len */
 107         sector_t __sector;              /* sector cursor */
 108
 109         struct bio *bio;
 110         struct bio *biotail;
 111
 112         /*
 113          * The hash is used inside the scheduler, and killed once the
 114          * request reaches the dispatch list. The ipi_list is only used
 115          * to queue the request for softirq completion, which is long
 116          * after the request has been unhashed (and even removed from
 117          * the dispatch list).
 118          */
 119         union {
 120                 struct hlist_node hash; /* merge hash */
 121                 struct list_head ipi_list;
 122         };
 123
 124         /*
 125          * The rb_node is only used inside the io scheduler, requests
 126          * are pruned when moved to the dispatch queue. So let the
 127          * completion_data share space with the rb_node.
 128          */
 129         union {
 130                 struct rb_node rb_node; /* sort/lookup */
 131                 void *completion_data;
 132         };
 133
 134         /*
 135          * Three pointers are available for the IO schedulers, if they need
 136          * more they have to dynamically allocate it.  Flush requests are
 137          * never put on the IO scheduler. So let the flush fields share
 138          * space with the elevator data.
 139          */
 140         union {
 141                 struct {
 142                         struct io_cq            *icq;
 143                         void                    *priv[2];
 144                 } elv;
 145
 146                 struct {
 147                         unsigned int            seq;
 148                         struct list_head        list;
 149                         rq_end_io_fn            *saved_end_io;
 150                 } flush;
 151         };
 152
 153         struct gendisk *rq_disk;
 154         struct hd_struct *part;
 155         unsigned long start_time;
 156 #ifdef CONFIG_BLK_CGROUP
 157         struct request_list *rl;                /* rl this rq is alloced from */
 158         unsigned long long start_time_ns;
 159         unsigned long long io_start_time_ns;    /* when passed to hardware */
 160 #endif
 161         /* Number of scatter-gather DMA addr+len pairs after
 162          * physical address coalescing is performed.
 163          */
 164         unsigned short nr_phys_segments;
 165 #if defined(CONFIG_BLK_DEV_INTEGRITY)
 166         unsigned short nr_integrity_segments;
 167 #endif
 168
 169         unsigned short ioprio;
 170
 171         void *special;          /* opaque pointer available for LLD use */
 172
 173         int tag;
 174         int errors;
 175
 176         /*
 177          * when request is used as a packet command carrier
 178          */
 179         unsigned char __cmd[BLK_MAX_CDB];
 180         unsigned char *cmd;
 181         unsigned short cmd_len;
 182
 183         unsigned int extra_len; /* length of alignment and padding */
 184         unsigned int sense_len;
 185         unsigned int resid_len; /* residual count */
 186         void *sense;
 187
 188         unsigned long deadline;
 189         struct list_head timeout_list;
 190         unsigned int timeout;
 191         int retries;
 192
 193         /*
 194          * completion callback.
 195          */
 196         rq_end_io_fn *end_io;
 197         void *end_io_data;
 198
 199         /* for bidi */
 200         struct request *next_rq;
 201 };
 202
 203 #define req_op(req)             (op_from_rq_bits((req)->cmd_flags))
 204 #define req_set_op(req, op)     ((req)->cmd_flags |= op)
 205 #define req_set_op_attrs(req, op, flags) do {   \
 206         req_set_op(req, op);                    \
 207         (req)->cmd_flags |= flags;              \
 208 } while (0)
 209
 210 static inline unsigned short req_get_ioprio(struct request *req)
 211 {
 212         return req->ioprio;
 213 }
 214
 215 #include <linux/elevator.h>
 216
 217 struct blk_queue_ctx;
 218
 219 typedef void (request_fn_proc) (struct request_queue *q);
 220 typedef blk_qc_t (make_request_fn) (struct request_queue *q, struct bio *bio);
 221 typedef int (prep_rq_fn) (struct request_queue *, struct request *);
 222 typedef void (unprep_rq_fn) (struct request_queue *, struct request *);
 223
 224 struct bio_vec;
 225 typedef void (softirq_done_fn)(struct request *);
 226 typedef int (dma_drain_needed_fn)(struct request *);
 227 typedef int (lld_busy_fn) (struct request_queue *q);
 228 typedef int (bsg_job_fn) (struct bsg_job *);
 229
 230 enum blk_eh_timer_return {
 231         BLK_EH_NOT_HANDLED,
 232         BLK_EH_HANDLED,
 233         BLK_EH_RESET_TIMER,
 234 };
 235
 236 typedef enum blk_eh_timer_return (rq_timed_out_fn)(struct request *);
 237
 238 enum blk_queue_state {
 239         Queue_down,
 240         Queue_up,
 241 };
 242
 243 struct blk_queue_tag {
 244         struct request **tag_index;     /* map of busy tags */
 245         unsigned long *tag_map;         /* bit map of free/busy tags */
 246         int busy;                       /* current depth */
 247         int max_depth;                  /* what we will send to device */
 248         int real_max_depth;             /* what the array can hold */
 249         atomic_t refcnt;                /* map can be shared */
 250         int alloc_policy;               /* tag allocation policy */
 251         int next_tag;                   /* next tag */
 252 };
 253 #define BLK_TAG_ALLOC_FIFO 0 /* allocate starting from 0 */
 254 #define BLK_TAG_ALLOC_RR 1 /* allocate starting from last allocated tag */
 255
 256 #define BLK_SCSI_MAX_CMDS       (256)
 257 #define BLK_SCSI_CMD_PER_LONG   (BLK_SCSI_MAX_CMDS / (sizeof(long) * 8))
 258
 259 struct queue_limits {
 260         unsigned long           bounce_pfn;
 261         unsigned long           seg_boundary_mask;
 262         unsigned long           virt_boundary_mask;
 263
 264         unsigned int            max_hw_sectors;
 265         unsigned int            max_dev_sectors;
 266         unsigned int            chunk_sectors;
 267         unsigned int            max_sectors;
 268         unsigned int            max_segment_size;
 269         unsigned int            physical_block_size;
 270         unsigned int            alignment_offset;
 271         unsigned int            io_min;
 272         unsigned int            io_opt;
 273         unsigned int            max_discard_sectors;
 274         unsigned int            max_hw_discard_sectors;
 275         unsigned int            max_write_same_sectors;
 276         unsigned int            discard_granularity;
 277         unsigned int            discard_alignment;
 278
 279         unsigned short          logical_block_size;
 280         unsigned short          max_segments;
 281         unsigned short          max_integrity_segments;
 282
 283         unsigned char           misaligned;
 284         unsigned char           discard_misaligned;
 285         unsigned char           cluster;
 286         unsigned char           discard_zeroes_data;
 287         unsigned char           raid_partial_stripes_expensive;
 288 };
 289
 290 struct request_queue {
 291         /*
 292          * Together with queue_head for cacheline sharing
 293          */
 294         struct list_head        queue_head;
 295         struct request          *last_merge;
 296         struct elevator_queue   *elevator;
 297         int                     nr_rqs[2];      /* # allocated [a]sync rqs */
 298         int                     nr_rqs_elvpriv; /* # allocated rqs w/ elvpriv */
 299
 300         /*
 301          * If blkcg is not used, @q->root_rl serves all requests.  If blkcg
 302          * is used, root blkg allocates from @q->root_rl and all other
 303          * blkgs from their own blkg->rl.  Which one to use should be
 304          * determined using bio_request_list().
 305          */
 306         struct request_list     root_rl;
 307
 308         request_fn_proc         *request_fn;
 309         make_request_fn         *make_request_fn;
 310         prep_rq_fn              *prep_rq_fn;
 311         unprep_rq_fn            *unprep_rq_fn;
 312         softirq_done_fn         *softirq_done_fn;
 313         rq_timed_out_fn         *rq_timed_out_fn;
 314         dma_drain_needed_fn     *dma_drain_needed;
 315         lld_busy_fn             *lld_busy_fn;
 316
 317         struct blk_mq_ops       *mq_ops;
 318
 319         unsigned int            *mq_map;
 320
 321         /* sw queues */
 322         struct blk_mq_ctx __percpu      *queue_ctx;
 323         unsigned int            nr_queues;
 324
 325         /* hw dispatch queues */
 326         struct blk_mq_hw_ctx    **queue_hw_ctx;
 327         unsigned int            nr_hw_queues;
 328
 329         /*
 330          * Dispatch queue sorting
 331          */
 332         sector_t                end_sector;
 333         struct request          *boundary_rq;
 334
 335         /*
 336          * Delayed queue handling
 337          */
 338         struct delayed_work     delay_work;
 339
 340         struct backing_dev_info backing_dev_info;
 341
 342         /*
 343          * The queue owner gets to use this for whatever they like.
 344          * ll_rw_blk doesn't touch it.
 345          */
 346         void                    *queuedata;
 347
 348         /*
 349          * various queue flags, see QUEUE_* below
 350          */
 351         unsigned long           queue_flags;
 352
 353         /*
 354          * ida allocated id for this queue.  Used to index queues from
 355          * ioctx.
 356          */
 357         int                     id;
 358
 359         /*
 360          * queue needs bounce pages for pages above this limit
 361          */
 362         gfp_t                   bounce_gfp;
 363
 364         /*
 365          * protects queue structures from reentrancy. ->__queue_lock should
 366          * _never_ be used directly, it is queue private. always use
 367          * ->queue_lock.
 368          */
 369         spinlock_t              __queue_lock;
 370         spinlock_t              *queue_lock;
 371
 372         /*
 373          * queue kobject
 374          */
 375         struct kobject kobj;
 376
 377         /*
 378          * mq queue kobject
 379          */
 380         struct kobject mq_kobj;
 381
 382 #ifdef  CONFIG_BLK_DEV_INTEGRITY
 383         struct blk_integrity integrity;
 384 #endif  /* CONFIG_BLK_DEV_INTEGRITY */
 385
 386 #ifdef CONFIG_PM
 387         struct device           *dev;
 388         int                     rpm_status;
 389         unsigned int            nr_pending;
 390 #endif
 391
 392         /*
 393          * queue settings
 394          */
 395         unsigned long           nr_requests;    /* Max # of requests */
 396         unsigned int            nr_congestion_on;
 397         unsigned int            nr_congestion_off;
 398         unsigned int            nr_batching;
 399
 400         unsigned int            dma_drain_size;
 401         void                    *dma_drain_buffer;
 402         unsigned int            dma_pad_mask;
 403         unsigned int            dma_alignment;
 404
 405         struct blk_queue_tag    *queue_tags;
 406         struct list_head        tag_busy_list;
 407
 408         unsigned int            nr_sorted;
 409         unsigned int            in_flight[2];
 410         /*
 411          * Number of active block driver functions for which blk_drain_queue()
 412          * must wait. Must be incremented around functions that unlock the
 413          * queue_lock internally, e.g. scsi_request_fn().
 414          */
 415         unsigned int            request_fn_active;
 416
 417         unsigned int            rq_timeout;
 418         struct timer_list       timeout;
 419         struct work_struct      timeout_work;
 420         struct list_head        timeout_list;
 421
 422         struct list_head        icq_list;
 423 #ifdef CONFIG_BLK_CGROUP
 424         DECLARE_BITMAP          (blkcg_pols, BLKCG_MAX_POLS);
 425         struct blkcg_gq         *root_blkg;
 426         struct list_head        blkg_list;
 427 #endif
 428
 429         struct queue_limits     limits;
 430
 431         /*
 432          * sg stuff
 433          */
 434         unsigned int            sg_timeout;
 435         unsigned int            sg_reserved_size;
 436         int                     node;
 437 #ifdef CONFIG_BLK_DEV_IO_TRACE
 438         struct blk_trace        *blk_trace;
 439 #endif
 440         /*
 441          * for flush operations
 442          */
 443         struct blk_flush_queue  *fq;
 444
 445         struct list_head        requeue_list;
 446         spinlock_t              requeue_lock;
 447         struct work_struct      requeue_work;
 448
 449         struct mutex            sysfs_lock;
 450
 451         int                     bypass_depth;
 452         atomic_t                mq_freeze_depth;
 453
 454 #if defined(CONFIG_BLK_DEV_BSG)
 455         bsg_job_fn              *bsg_job_fn;
 456         int                     bsg_job_size;
 457         struct bsg_class_device bsg_dev;
 458 #endif
 459
 460 #ifdef CONFIG_BLK_DEV_THROTTLING
 461         /* Throttle data */
 462         struct throtl_data *td;
 463 #endif
 464         struct rcu_head         rcu_head;
 465         wait_queue_head_t       mq_freeze_wq;
 466         struct percpu_ref       q_usage_counter;
 467         struct list_head        all_q_node;
 468
 469         struct blk_mq_tag_set   *tag_set;
 470         struct list_head        tag_set_list;
 471         struct bio_set          *bio_split;
 472
 473         bool                    mq_sysfs_init_done;
 474 };
 475
 476 #define QUEUE_FLAG_QUEUED       1       /* uses generic tag queueing */
 477 #define QUEUE_FLAG_STOPPED      2       /* queue is stopped */
 478 #define QUEUE_FLAG_SYNCFULL     3       /* read queue has been filled */
 479 #define QUEUE_FLAG_ASYNCFULL    4       /* write queue has been filled */
 480 #define QUEUE_FLAG_DYING        5       /* queue being torn down */
 481 #define QUEUE_FLAG_BYPASS       6       /* act as dumb FIFO queue */
 482 #define QUEUE_FLAG_BIDI         7       /* queue supports bidi requests */
 483 #define QUEUE_FLAG_NOMERGES     8       /* disable merge attempts */
 484 #define QUEUE_FLAG_SAME_COMP    9       /* complete on same CPU-group */
 485 #define QUEUE_FLAG_FAIL_IO     10       /* fake timeout */
 486 #define QUEUE_FLAG_STACKABLE   11       /* supports request stacking */
 487 #define QUEUE_FLAG_NONROT      12       /* non-rotational device (SSD) */
 488 #define QUEUE_FLAG_VIRT        QUEUE_FLAG_NONROT /* paravirt device */
 489 #define QUEUE_FLAG_IO_STAT     13       /* do IO stats */
 490 #define QUEUE_FLAG_DISCARD     14       /* supports DISCARD */
 491 #define QUEUE_FLAG_NOXMERGES   15       /* No extended merges */
 492 #define QUEUE_FLAG_ADD_RANDOM  16       /* Contributes to random pool */
 493 #define QUEUE_FLAG_SECDISCARD  17       /* supports SECDISCARD */
 494 #define QUEUE_FLAG_SAME_FORCE  18       /* force complete on same CPU */
 495 #define QUEUE_FLAG_DEAD        19       /* queue tear-down finished */
 496 #define QUEUE_FLAG_INIT_DONE   20       /* queue is initialized */
 497 #define QUEUE_FLAG_NO_SG_MERGE 21       /* don't attempt to merge SG segments*/
 498 #define QUEUE_FLAG_POLL        22       /* IO polling enabled if set */
 499 #define QUEUE_FLAG_WC          23       /* Write back caching */
 500 #define QUEUE_FLAG_FUA         24       /* device supports FUA writes */
 501 #define QUEUE_FLAG_FLUSH_NQ    25       /* flush not queueuable */
 502
 503 #define QUEUE_FLAG_DEFAULT      ((1 << QUEUE_FLAG_IO_STAT) |            \
 504                                  (1 << QUEUE_FLAG_STACKABLE)    |       \
 505                                  (1 << QUEUE_FLAG_SAME_COMP)    |       \
 506                                  (1 << QUEUE_FLAG_ADD_RANDOM))
 507
 508 #define QUEUE_FLAG_MQ_DEFAULT   ((1 << QUEUE_FLAG_IO_STAT) |            \
 509                                  (1 << QUEUE_FLAG_STACKABLE)    |       \
 510                                  (1 << QUEUE_FLAG_SAME_COMP)    |       \
 511                                  (1 << QUEUE_FLAG_POLL))
 512
 513 static inline void queue_lockdep_assert_held(struct request_queue *q)
 514 {
 515         if (q->queue_lock)
 516                 lockdep_assert_held(q->queue_lock);
 517 }
 518
 519 static inline void queue_flag_set_unlocked(unsigned int flag,
 520                                            struct request_queue *q)
 521 {
 522         __set_bit(flag, &q->queue_flags);
 523 }
 524
 525 static inline int queue_flag_test_and_clear(unsigned int flag,
 526                                             struct request_queue *q)
 527 {
 528         queue_lockdep_assert_held(q);
 529
 530         if (test_bit(flag, &q->queue_flags)) {
 531                 __clear_bit(flag, &q->queue_flags);
 532                 return 1;
 533         }
 534
 535         return 0;
 536 }
 537
 538 static inline int queue_flag_test_and_set(unsigned int flag,
 539                                           struct request_queue *q)
 540 {
 541         queue_lockdep_assert_held(q);
 542
 543         if (!test_bit(flag, &q->queue_flags)) {
 544                 __set_bit(flag, &q->queue_flags);
 545                 return 0;
 546         }
 547
 548         return 1;
 549 }
 550
 551 static inline void queue_flag_set(unsigned int flag, struct request_queue *q)
 552 {
 553         queue_lockdep_assert_held(q);
 554         __set_bit(flag, &q->queue_flags);
 555 }
 556
 557 static inline void queue_flag_clear_unlocked(unsigned int flag,
 558                                              struct request_queue *q)
 559 {
 560         __clear_bit(flag, &q->queue_flags);
 561 }
 562
 563 static inline int queue_in_flight(struct request_queue *q)
 564 {
 565         return q->in_flight[0] + q->in_flight[1];
 566 }
 567
 568 static inline void queue_flag_clear(unsigned int flag, struct request_queue *q)
 569 {
 570         queue_lockdep_assert_held(q);
 571         __clear_bit(flag, &q->queue_flags);
 572 }
 573
 574 #define blk_queue_tagged(q)     test_bit(QUEUE_FLAG_QUEUED, &(q)->queue_flags)
 575 #define blk_queue_stopped(q)    test_bit(QUEUE_FLAG_STOPPED, &(q)->queue_flags)
 576 #define blk_queue_dying(q)      test_bit(QUEUE_FLAG_DYING, &(q)->queue_flags)
 577 #define blk_queue_dead(q)       test_bit(QUEUE_FLAG_DEAD, &(q)->queue_flags)
 578 #define blk_queue_bypass(q)     test_bit(QUEUE_FLAG_BYPASS, &(q)->queue_flags)
 579 #define blk_queue_init_done(q)  test_bit(QUEUE_FLAG_INIT_DONE, &(q)->queue_flags)
 580 #define blk_queue_nomerges(q)   test_bit(QUEUE_FLAG_NOMERGES, &(q)->queue_flags)
 581 #define blk_queue_noxmerges(q)  \
 582         test_bit(QUEUE_FLAG_NOXMERGES, &(q)->queue_flags)
 583 #define blk_queue_nonrot(q)     test_bit(QUEUE_FLAG_NONROT, &(q)->queue_flags)
 584 #define blk_queue_io_stat(q)    test_bit(QUEUE_FLAG_IO_STAT, &(q)->queue_flags)
 585 #define blk_queue_add_random(q) test_bit(QUEUE_FLAG_ADD_RANDOM, &(q)->queue_flags)
 586 #define blk_queue_stackable(q)  \
 587         test_bit(QUEUE_FLAG_STACKABLE, &(q)->queue_flags)
 588 #define blk_queue_discard(q)    test_bit(QUEUE_FLAG_DISCARD, &(q)->queue_flags)
 589 #define blk_queue_secdiscard(q) (blk_queue_discard(q) && \
 590         test_bit(QUEUE_FLAG_SECDISCARD, &(q)->queue_flags))
 591
 592 #define blk_noretry_request(rq) \
 593         ((rq)->cmd_flags & (REQ_FAILFAST_DEV|REQ_FAILFAST_TRANSPORT| \
 594                              REQ_FAILFAST_DRIVER))
 595
 596 #define blk_account_rq(rq) \
 597         (((rq)->cmd_flags & REQ_STARTED) && \
 598          ((rq)->cmd_type == REQ_TYPE_FS))
 599
 600 #define blk_rq_cpu_valid(rq)    ((rq)->cpu != -1)
 601 #define blk_bidi_rq(rq)         ((rq)->next_rq != NULL)
 602 /* rq->queuelist of dequeued request must be list_empty() */
 603 #define blk_queued_rq(rq)       (!list_empty(&(rq)->queuelist))
 604
 605 #define list_entry_rq(ptr)      list_entry((ptr), struct request, queuelist)
 606
 607 #define rq_data_dir(rq) \
 608         (op_is_write(op_from_rq_bits(rq->cmd_flags)) ? WRITE : READ)
 609
 610 /*
 611  * Driver can handle struct request, if it either has an old style
 612  * request_fn defined, or is blk-mq based.
 613  */
 614 static inline bool queue_is_rq_based(struct request_queue *q)
 615 {
 616         return q->request_fn || q->mq_ops;
 617 }
 618
 619 static inline unsigned int blk_queue_cluster(struct request_queue *q)
 620 {
 621         return q->limits.cluster;
 622 }
 623
 624 /*
 625  * We regard a request as sync, if either a read or a sync write
 626  */
 627 static inline bool rw_is_sync(int op, unsigned int rw_flags)
 628 {
 629         return op == REQ_OP_READ || (rw_flags & REQ_SYNC);
 630 }
 631
 632 static inline bool rq_is_sync(struct request *rq)
 633 {
 634         return rw_is_sync(req_op(rq), rq->cmd_flags);
 635 }
 636
 637 static inline bool blk_rl_full(struct request_list *rl, bool sync)
 638 {
 639         unsigned int flag = sync ? BLK_RL_SYNCFULL : BLK_RL_ASYNCFULL;
 640
 641         return rl->flags & flag;
 642 }
 643
 644 static inline void blk_set_rl_full(struct request_list *rl, bool sync)
 645 {
 646         unsigned int flag = sync ? BLK_RL_SYNCFULL : BLK_RL_ASYNCFULL;
 647
 648         rl->flags |= flag;
 649 }
 650
 651 static inline void blk_clear_rl_full(struct request_list *rl, bool sync)
 652 {
 653         unsigned int flag = sync ? BLK_RL_SYNCFULL : BLK_RL_ASYNCFULL;
 654
 655         rl->flags &= ~flag;
 656 }
 657
 658 static inline bool rq_mergeable(struct request *rq)
 659 {
 660         if (rq->cmd_type != REQ_TYPE_FS)
 661                 return false;
 662
 663         if (rq->cmd_flags & REQ_NOMERGE_FLAGS)
 664                 return false;
 665
 666         return true;
 667 }
 668
 669 static inline bool blk_check_merge_flags(unsigned int flags1, unsigned int op1,
 670                                          unsigned int flags2, unsigned int op2)
 671 {
 672         if ((op1 == REQ_OP_DISCARD) != (op2 == REQ_OP_DISCARD))
 673                 return false;
 674
 675         if ((flags1 & REQ_SECURE) != (flags2 & REQ_SECURE))
 676                 return false;
 677
 678         if ((op1 == REQ_OP_WRITE_SAME) != (op2 == REQ_OP_WRITE_SAME))
 679                 return false;
 680
 681         return true;
 682 }
 683
 684 static inline bool blk_write_same_mergeable(struct bio *a, struct bio *b)
 685 {
 686         if (bio_data(a) == bio_data(b))
 687                 return true;
 688
 689         return false;
 690 }
 691
 692 /*
 693  * q->prep_rq_fn return values
 694  */
 695 enum {
 696         BLKPREP_OK,             /* serve it */
 697         BLKPREP_KILL,           /* fatal error, kill, return -EIO */
 698         BLKPREP_DEFER,          /* leave on queue */
 699         BLKPREP_INVALID,        /* invalid command, kill, return -EREMOTEIO */
 700 };
 701
 702 extern unsigned long blk_max_low_pfn, blk_max_pfn;
 703
 704 /*
 705  * standard bounce addresses:
 706  *
 707  * BLK_BOUNCE_HIGH      : bounce all highmem pages
 708  * BLK_BOUNCE_ANY       : don't bounce anything
 709  * BLK_BOUNCE_ISA       : bounce pages above ISA DMA boundary
 710  */
 711
 712 #if BITS_PER_LONG == 32
 713 #define BLK_BOUNCE_HIGH         ((u64)blk_max_low_pfn << PAGE_SHIFT)
 714 #else
 715 #define BLK_BOUNCE_HIGH         -1ULL
 716 #endif
 717 #define BLK_BOUNCE_ANY          (-1ULL)
 718 #define BLK_BOUNCE_ISA          (DMA_BIT_MASK(24))
 719
 720 /*
 721  * default timeout for SG_IO if none specified
 722  */
 723 #define BLK_DEFAULT_SG_TIMEOUT  (60 * HZ)
 724 #define BLK_MIN_SG_TIMEOUT      (7 * HZ)
 725
 726 #ifdef CONFIG_BOUNCE
 727 extern int init_emergency_isa_pool(void);
 728 extern void blk_queue_bounce(struct request_queue *q, struct bio **bio);
 729 #else
 730 static inline int init_emergency_isa_pool(void)
 731 {
 732         return 0;
 733 }
 734 static inline void blk_queue_bounce(struct request_queue *q, struct bio **bio)
 735 {
 736 }
 737 #endif /* CONFIG_MMU */
 738
 739 struct rq_map_data {
 740         struct page **pages;
 741         int page_order;
 742         int nr_entries;
 743         unsigned long offset;
 744         int null_mapped;
 745         int from_user;
 746 };
 747
 748 struct req_iterator {
 749         struct bvec_iter iter;
 750         struct bio *bio;
 751 };
 752
 753 /* This should not be used directly - use rq_for_each_segment */
 754 #define for_each_bio(_bio)              \
 755         for (; _bio; _bio = _bio->bi_next)
 756 #define __rq_for_each_bio(_bio, rq)     \
 757         if ((rq->bio))                  \
 758                 for (_bio = (rq)->bio; _bio; _bio = _bio->bi_next)
 759
 760 #define rq_for_each_segment(bvl, _rq, _iter)                    \
 761         __rq_for_each_bio(_iter.bio, _rq)                       \
 762                 bio_for_each_segment(bvl, _iter.bio, _iter.iter)
 763
 764 #define rq_iter_last(bvec, _iter)                               \
 765                 (_iter.bio->bi_next == NULL &&                  \
 766                  bio_iter_last(bvec, _iter.iter))
 767
 768 #ifndef ARCH_IMPLEMENTS_FLUSH_DCACHE_PAGE
 769 # error "You should define ARCH_IMPLEMENTS_FLUSH_DCACHE_PAGE for your platform"
 770 #endif
 771 #if ARCH_IMPLEMENTS_FLUSH_DCACHE_PAGE
 772 extern void rq_flush_dcache_pages(struct request *rq);
 773 #else
 774 static inline void rq_flush_dcache_pages(struct request *rq)
 775 {
 776 }
 777 #endif
 778
 779 #ifdef CONFIG_PRINTK
 780 #define vfs_msg(sb, level, fmt, ...)                            \
 781         __vfs_msg(sb, level, fmt, ##__VA_ARGS__)
 782 #else
 783 #define vfs_msg(sb, level, fmt, ...)                            \
 784 do {                                                            \
 785         no_printk(fmt, ##__VA_ARGS__);                          \
 786         __vfs_msg(sb, "", " ");                                 \
 787 } while (0)
 788 #endif
 789
 790 extern int blk_register_queue(struct gendisk *disk);
 791 extern void blk_unregister_queue(struct gendisk *disk);
 792 extern blk_qc_t generic_make_request(struct bio *bio);
 793 extern void blk_rq_init(struct request_queue *q, struct request *rq);
 794 extern void blk_put_request(struct request *);
 795 extern void __blk_put_request(struct request_queue *, struct request *);
 796 extern struct request *blk_get_request(struct request_queue *, int, gfp_t);
 797 extern struct request *blk_make_request(struct request_queue *, struct bio *,
 798                                         gfp_t);
 799 extern void blk_rq_set_block_pc(struct request *);
 800 extern void blk_requeue_request(struct request_queue *, struct request *);
 801 extern void blk_add_request_payload(struct request *rq, struct page *page,
 802                 int offset, unsigned int len);
 803 extern int blk_lld_busy(struct request_queue *q);
 804 extern int blk_rq_prep_clone(struct request *rq, struct request *rq_src,
 805                              struct bio_set *bs, gfp_t gfp_mask,
 806                              int (*bio_ctr)(struct bio *, struct bio *, void *),
 807                              void *data);
 808 extern void blk_rq_unprep_clone(struct request *rq);
 809 extern int blk_insert_cloned_request(struct request_queue *q,
 810                                      struct request *rq);
 811 extern void blk_delay_queue(struct request_queue *, unsigned long);
 812 extern void blk_queue_split(struct request_queue *, struct bio **,
 813                             struct bio_set *);
 814 extern void blk_recount_segments(struct request_queue *, struct bio *);
 815 extern int scsi_verify_blk_ioctl(struct block_device *, unsigned int);
 816 extern int scsi_cmd_blk_ioctl(struct block_device *, fmode_t,
 817                               unsigned int, void __user *);
 818 extern int scsi_cmd_ioctl(struct request_queue *, struct gendisk *, fmode_t,
 819                           unsigned int, void __user *);
 820 extern int sg_scsi_ioctl(struct request_queue *, struct gendisk *, fmode_t,
 821                          struct scsi_ioctl_command __user *);
 822
 823 extern int blk_queue_enter(struct request_queue *q, bool nowait);
 824 extern void blk_queue_exit(struct request_queue *q);
 825 extern void blk_start_queue(struct request_queue *q);
 826 extern void blk_start_queue_async(struct request_queue *q);
 827 extern void blk_stop_queue(struct request_queue *q);
 828 extern void blk_sync_queue(struct request_queue *q);
 829 extern void __blk_stop_queue(struct request_queue *q);
 830 extern void __blk_run_queue(struct request_queue *q);
 831 extern void __blk_run_queue_uncond(struct request_queue *q);
 832 extern void blk_run_queue(struct request_queue *);
 833 extern void blk_run_queue_async(struct request_queue *q);
 834 extern int blk_rq_map_user(struct request_queue *, struct request *,
 835                            struct rq_map_data *, void __user *, unsigned long,
 836                            gfp_t);
 837 extern int blk_rq_unmap_user(struct bio *);
 838 extern int blk_rq_map_kern(struct request_queue *, struct request *, void *, unsigned int, gfp_t);
 839 extern int blk_rq_map_user_iov(struct request_queue *, struct request *,
 840                                struct rq_map_data *, const struct iov_iter *,
 841                                gfp_t);
 842 extern int blk_execute_rq(struct request_queue *, struct gendisk *,
 843                           struct request *, int);
 844 extern void blk_execute_rq_nowait(struct request_queue *, struct gendisk *,
 845                                   struct request *, int, rq_end_io_fn *);
 846
 847 bool blk_poll(struct request_queue *q, blk_qc_t cookie);
 848
 849 static inline struct request_queue *bdev_get_queue(struct block_device *bdev)
 850 {
 851         return bdev->bd_disk->queue;    /* this is never NULL */
 852 }
 853
 854 /*
 855  * blk_rq_pos()                 : the current sector
 856  * blk_rq_bytes()               : bytes left in the entire request
 857  * blk_rq_cur_bytes()           : bytes left in the current segment
 858  * blk_rq_err_bytes()           : bytes left till the next error boundary
 859  * blk_rq_sectors()             : sectors left in the entire request
 860  * blk_rq_cur_sectors()         : sectors left in the current segment
 861  */
 862 static inline sector_t blk_rq_pos(const struct request *rq)
 863 {
 864         return rq->__sector;
 865 }
 866
 867 static inline unsigned int blk_rq_bytes(const struct request *rq)
 868 {
 869         return rq->__data_len;
 870 }
 871
 872 static inline int blk_rq_cur_bytes(const struct request *rq)
 873 {
 874         return rq->bio ? bio_cur_bytes(rq->bio) : 0;
 875 }
 876
 877 extern unsigned int blk_rq_err_bytes(const struct request *rq);
 878
 879 static inline unsigned int blk_rq_sectors(const struct request *rq)
 880 {
 881         return blk_rq_bytes(rq) >> 9;
 882 }
 883
 884 static inline unsigned int blk_rq_cur_sectors(const struct request *rq)
 885 {
 886         return blk_rq_cur_bytes(rq) >> 9;
 887 }
 888
 889 static inline unsigned int blk_queue_get_max_sectors(struct request_queue *q,
 890                                                      int op)
 891 {
 892         if (unlikely(op == REQ_OP_DISCARD))
 893                 return min(q->limits.max_discard_sectors, UINT_MAX >> 9);
 894
 895         if (unlikely(op == REQ_OP_WRITE_SAME))
 896                 return q->limits.max_write_same_sectors;
 897
 898         return q->limits.max_sectors;
 899 }
 900
 901 /*
 902  * Return maximum size of a request at given offset. Only valid for
 903  * file system requests.
 904  */
 905 static inline unsigned int blk_max_size_offset(struct request_queue *q,
 906                                                sector_t offset)
 907 {
 908         if (!q->limits.chunk_sectors)
 909                 return q->limits.max_sectors;
 910
 911         return q->limits.chunk_sectors -
 912                         (offset & (q->limits.chunk_sectors - 1));
 913 }
 914
 915 static inline unsigned int blk_rq_get_max_sectors(struct request *rq)
 916 {
 917         struct request_queue *q = rq->q;
 918
 919         if (unlikely(rq->cmd_type != REQ_TYPE_FS))
 920                 return q->limits.max_hw_sectors;
 921
 922         if (!q->limits.chunk_sectors || (req_op(rq) == REQ_OP_DISCARD))
 923                 return blk_queue_get_max_sectors(q, req_op(rq));
 924
 925         return min(blk_max_size_offset(q, blk_rq_pos(rq)),
 926                         blk_queue_get_max_sectors(q, req_op(rq)));
 927 }
 928
 929 static inline unsigned int blk_rq_count_bios(struct request *rq)
 930 {
 931         unsigned int nr_bios = 0;
 932         struct bio *bio;
 933
 934         __rq_for_each_bio(bio, rq)
 935                 nr_bios++;
 936
 937         return nr_bios;
 938 }
 939
 940 /*
 941  * Request issue related functions.
 942  */
 943 extern struct request *blk_peek_request(struct request_queue *q);
 944 extern void blk_start_request(struct request *rq);
 945 extern struct request *blk_fetch_request(struct request_queue *q);
 946
 947 /*
 948  * Request completion related functions.
 949  *
 950  * blk_update_request() completes given number of bytes and updates
 951  * the request without completing it.
 952  *
 953  * blk_end_request() and friends.  __blk_end_request() must be called
 954  * with the request queue spinlock acquired.
 955  *
 956  * Several drivers define their own end_request and call
 957  * blk_end_request() for parts of the original function.
 958  * This prevents code duplication in drivers.
 959  */
 960 extern bool blk_update_request(struct request *rq, int error,
 961                                unsigned int nr_bytes);
 962 extern void blk_finish_request(struct request *rq, int error);
 963 extern bool blk_end_request(struct request *rq, int error,
 964                             unsigned int nr_bytes);
 965 extern void blk_end_request_all(struct request *rq, int error);
 966 extern bool blk_end_request_cur(struct request *rq, int error);
 967 extern bool blk_end_request_err(struct request *rq, int error);
 968 extern bool __blk_end_request(struct request *rq, int error,
 969                               unsigned int nr_bytes);
 970 extern void __blk_end_request_all(struct request *rq, int error);
 971 extern bool __blk_end_request_cur(struct request *rq, int error);
 972 extern bool __blk_end_request_err(struct request *rq, int error);
 973
 974 extern void blk_complete_request(struct request *);
 975 extern void __blk_complete_request(struct request *);
 976 extern void blk_abort_request(struct request *);
 977 extern void blk_unprep_request(struct request *);
 978
 979 /*
 980  * Access functions for manipulating queue properties
 981  */
 982 extern struct request_queue *blk_init_queue_node(request_fn_proc *rfn,
 983                                         spinlock_t *lock, int node_id);
 984 extern struct request_queue *blk_init_queue(request_fn_proc *, spinlock_t *);
 985 extern struct request_queue *blk_init_allocated_queue(struct request_queue *,
 986                                                       request_fn_proc *, spinlock_t *);
 987 extern void blk_cleanup_queue(struct request_queue *);
 988 extern void blk_queue_make_request(struct request_queue *, make_request_fn *);
 989 extern void blk_queue_bounce_limit(struct request_queue *, u64);
 990 extern void blk_queue_max_hw_sectors(struct request_queue *, unsigned int);
 991 extern void blk_queue_chunk_sectors(struct request_queue *, unsigned int);
 992 extern void blk_queue_max_segments(struct request_queue *, unsigned short);
 993 extern void blk_queue_max_segment_size(struct request_queue *, unsigned int);
 994 extern void blk_queue_max_discard_sectors(struct request_queue *q,
 995                 unsigned int max_discard_sectors);
 996 extern void blk_queue_max_write_same_sectors(struct request_queue *q,
 997                 unsigned int max_write_same_sectors);
 998 extern void blk_queue_logical_block_size(struct request_queue *, unsigned short);
 999 extern void blk_queue_physical_block_size(struct request_queue *, unsigned int);
1000 extern void blk_queue_alignment_offset(struct request_queue *q,
1001                                        unsigned int alignment);
1002 extern void blk_limits_io_min(struct queue_limits *limits, unsigned int min);
1003 extern void blk_queue_io_min(struct request_queue *q, unsigned int min);
1004 extern void blk_limits_io_opt(struct queue_limits *limits, unsigned int opt);
1005 extern void blk_queue_io_opt(struct request_queue *q, unsigned int opt);
1006 extern void blk_set_default_limits(struct queue_limits *lim);
1007 extern void blk_set_stacking_limits(struct queue_limits *lim);
1008 extern int blk_stack_limits(struct queue_limits *t, struct queue_limits *b,
1009                             sector_t offset);
1010 extern int bdev_stack_limits(struct queue_limits *t, struct block_device *bdev,
1011                             sector_t offset);
1012 extern void disk_stack_limits(struct gendisk *disk, struct block_device *bdev,
1013                               sector_t offset);
1014 extern void blk_queue_stack_limits(struct request_queue *t, struct request_queue *b);
1015 extern void blk_queue_dma_pad(struct request_queue *, unsigned int);
1016 extern void blk_queue_update_dma_pad(struct request_queue *, unsigned int);
1017 extern int blk_queue_dma_drain(struct request_queue *q,
1018                                dma_drain_needed_fn *dma_drain_needed,
1019                                void *buf, unsigned int size);
1020 extern void blk_queue_lld_busy(struct request_queue *q, lld_busy_fn *fn);
1021 extern void blk_queue_segment_boundary(struct request_queue *, unsigned long);
1022 extern void blk_queue_virt_boundary(struct request_queue *, unsigned long);
1023 extern void blk_queue_prep_rq(struct request_queue *, prep_rq_fn *pfn);
1024 extern void blk_queue_unprep_rq(struct request_queue *, unprep_rq_fn *ufn);
1025 extern void blk_queue_dma_alignment(struct request_queue *, int);
1026 extern void blk_queue_update_dma_alignment(struct request_queue *, int);
1027 extern void blk_queue_softirq_done(struct request_queue *, softirq_done_fn *);
1028 extern void blk_queue_rq_timed_out(struct request_queue *, rq_timed_out_fn *);
1029 extern void blk_queue_rq_timeout(struct request_queue *, unsigned int);
1030 extern void blk_queue_flush_queueable(struct request_queue *q, bool queueable);
1031 extern void blk_queue_write_cache(struct request_queue *q, bool enabled, bool fua);
1032 extern struct backing_dev_info *blk_get_backing_dev_info(struct block_device *bdev);
1033
1034 extern int blk_rq_map_sg(struct request_queue *, struct request *, struct scatterlist *);
1035 extern void blk_dump_rq_flags(struct request *, char *);
1036 extern long nr_blockdev_pages(void);
1037
1038 bool __must_check blk_get_queue(struct request_queue *);
1039 struct request_queue *blk_alloc_queue(gfp_t);
1040 struct request_queue *blk_alloc_queue_node(gfp_t, int);
1041 extern void blk_put_queue(struct request_queue *);
1042 extern void blk_set_queue_dying(struct request_queue *);
1043
1044 /*
1045  * block layer runtime pm functions
1046  */
1047 #ifdef CONFIG_PM
1048 extern void blk_pm_runtime_init(struct request_queue *q, struct device *dev);
1049 extern int blk_pre_runtime_suspend(struct request_queue *q);
1050 extern void blk_post_runtime_suspend(struct request_queue *q, int err);
1051 extern void blk_pre_runtime_resume(struct request_queue *q);
1052 extern void blk_post_runtime_resume(struct request_queue *q, int err);
1053 extern void blk_set_runtime_active(struct request_queue *q);
1054 #else
1055 static inline void blk_pm_runtime_init(struct request_queue *q,
1056         struct device *dev) {}
1057 static inline int blk_pre_runtime_suspend(struct request_queue *q)
1058 {
1059         return -ENOSYS;
1060 }
1061 static inline void blk_post_runtime_suspend(struct request_queue *q, int err) {}
1062 static inline void blk_pre_runtime_resume(struct request_queue *q) {}
1063 static inline void blk_post_runtime_resume(struct request_queue *q, int err) {}
1064 extern inline void blk_set_runtime_active(struct request_queue *q) {}
1065 #endif
1066
1067 /*
1068  * blk_plug permits building a queue of related requests by holding the I/O
1069  * fragments for a short period. This allows merging of sequential requests
1070  * into single larger request. As the requests are moved from a per-task list to
1071  * the device's request_queue in a batch, this results in improved scalability
1072  * as the lock contention for request_queue lock is reduced.
1073  *
1074  * It is ok not to disable preemption when adding the request to the plug list
1075  * or when attempting a merge, because blk_schedule_flush_list() will only flush
1076  * the plug list when the task sleeps by itself. For details, please see
1077  * schedule() where blk_schedule_flush_plug() is called.
1078  */
1079 struct blk_plug {
1080         struct list_head list; /* requests */
1081         struct list_head mq_list; /* blk-mq requests */
1082         struct list_head cb_list; /* md requires an unplug callback */
1083 };
1084 #define BLK_MAX_REQUEST_COUNT 16
1085
1086 struct blk_plug_cb;
1087 typedef void (*blk_plug_cb_fn)(struct blk_plug_cb *, bool);
1088 struct blk_plug_cb {
1089         struct list_head list;
1090         blk_plug_cb_fn callback;
1091         void *data;
1092 };
1093 extern struct blk_plug_cb *blk_check_plugged(blk_plug_cb_fn unplug,
1094                                              void *data, int size);
1095 extern void blk_start_plug(struct blk_plug *);
1096 extern void blk_finish_plug(struct blk_plug *);
1097 extern void blk_flush_plug_list(struct blk_plug *, bool);
1098
1099 static inline void blk_flush_plug(struct task_struct *tsk)
1100 {
1101         struct blk_plug *plug = tsk->plug;
1102
1103         if (plug)
1104                 blk_flush_plug_list(plug, false);
1105 }
1106
1107 static inline void blk_schedule_flush_plug(struct task_struct *tsk)
1108 {
1109         struct blk_plug *plug = tsk->plug;
1110
1111         if (plug)
1112                 blk_flush_plug_list(plug, true);
1113 }
1114
1115 static inline bool blk_needs_flush_plug(struct task_struct *tsk)
1116 {
1117         struct blk_plug *plug = tsk->plug;
1118
1119         return plug &&
1120                 (!list_empty(&plug->list) ||
1121                  !list_empty(&plug->mq_list) ||
1122                  !list_empty(&plug->cb_list));
1123 }
1124
1125 /*
1126  * tag stuff
1127  */
1128 extern int blk_queue_start_tag(struct request_queue *, struct request *);
1129 extern struct request *blk_queue_find_tag(struct request_queue *, int);
1130 extern void blk_queue_end_tag(struct request_queue *, struct request *);
1131 extern int blk_queue_init_tags(struct request_queue *, int, struct blk_queue_tag *, int);
1132 extern void blk_queue_free_tags(struct request_queue *);
1133 extern int blk_queue_resize_tags(struct request_queue *, int);
1134 extern void blk_queue_invalidate_tags(struct request_queue *);
1135 extern struct blk_queue_tag *blk_init_tags(int, int);
1136 extern void blk_free_tags(struct blk_queue_tag *);
1137
1138 static inline struct request *blk_map_queue_find_tag(struct blk_queue_tag *bqt,
1139                                                 int tag)
1140 {
1141         if (unlikely(bqt == NULL || tag >= bqt->real_max_depth))
1142                 return NULL;
1143         return bqt->tag_index[tag];
1144 }
1145
1146 #define BLKDEV_DISCARD_SECURE  0x01    /* secure discard */
1147
1148 extern int blkdev_issue_flush(struct block_device *, gfp_t, sector_t *);
1149 extern int blkdev_issue_discard(struct block_device *bdev, sector_t sector,
1150                 sector_t nr_sects, gfp_t gfp_mask, unsigned long flags);
1151 extern int __blkdev_issue_discard(struct block_device *bdev, sector_t sector,
1152                 sector_t nr_sects, gfp_t gfp_mask, int op_flags,
1153                 struct bio **biop);
1154 extern int blkdev_issue_write_same(struct block_device *bdev, sector_t sector,
1155                 sector_t nr_sects, gfp_t gfp_mask, struct page *page);
1156 extern int blkdev_issue_zeroout(struct block_device *bdev, sector_t sector,
1157                 sector_t nr_sects, gfp_t gfp_mask, bool discard);
1158 static inline int sb_issue_discard(struct super_block *sb, sector_t block,
1159                 sector_t nr_blocks, gfp_t gfp_mask, unsigned long flags)
1160 {
1161         return blkdev_issue_discard(sb->s_bdev, block << (sb->s_blocksize_bits - 9),
1162                                     nr_blocks << (sb->s_blocksize_bits - 9),
1163                                     gfp_mask, flags);
1164 }
1165 static inline int sb_issue_zeroout(struct super_block *sb, sector_t block,
1166                 sector_t nr_blocks, gfp_t gfp_mask)
1167 {
1168         return blkdev_issue_zeroout(sb->s_bdev,
1169                                     block << (sb->s_blocksize_bits - 9),
1170                                     nr_blocks << (sb->s_blocksize_bits - 9),
1171                                     gfp_mask, true);
1172 }
1173
1174 extern int blk_verify_command(unsigned char *cmd, fmode_t has_write_perm);
1175
1176 enum blk_default_limits {
1177         BLK_MAX_SEGMENTS        = 128,
1178         BLK_SAFE_MAX_SECTORS    = 255,
1179         BLK_DEF_MAX_SECTORS     = 2560,
1180         BLK_MAX_SEGMENT_SIZE    = 65536,
1181         BLK_SEG_BOUNDARY_MASK   = 0xFFFFFFFFUL,
1182 };
1183
1184 #define blkdev_entry_to_request(entry) list_entry((entry), struct request, queuelist)
1185
1186 static inline unsigned long queue_bounce_pfn(struct request_queue *q)
1187 {
1188         return q->limits.bounce_pfn;
1189 }
1190
1191 static inline unsigned long queue_segment_boundary(struct request_queue *q)
1192 {
1193         return q->limits.seg_boundary_mask;
1194 }
1195
1196 static inline unsigned long queue_virt_boundary(struct request_queue *q)
1197 {
1198         return q->limits.virt_boundary_mask;
1199 }
1200
1201 static inline unsigned int queue_max_sectors(struct request_queue *q)
1202 {
1203         return q->limits.max_sectors;
1204 }
1205
1206 static inline unsigned int queue_max_hw_sectors(struct request_queue *q)
1207 {
1208         return q->limits.max_hw_sectors;
1209 }
1210
1211 static inline unsigned short queue_max_segments(struct request_queue *q)
1212 {
1213         return q->limits.max_segments;
1214 }
1215
1216 static inline unsigned int queue_max_segment_size(struct request_queue *q)
1217 {
1218         return q->limits.max_segment_size;
1219 }
1220
1221 static inline unsigned short queue_logical_block_size(struct request_queue *q)
1222 {
1223         int retval = 512;
1224
1225         if (q && q->limits.logical_block_size)
1226                 retval = q->limits.logical_block_size;
1227
1228         return retval;
1229 }
1230
1231 static inline unsigned short bdev_logical_block_size(struct block_device *bdev)
1232 {
1233         return queue_logical_block_size(bdev_get_queue(bdev));
1234 }
1235
1236 static inline unsigned int queue_physical_block_size(struct request_queue *q)
1237 {
1238         return q->limits.physical_block_size;
1239 }
1240
1241 static inline unsigned int bdev_physical_block_size(struct block_device *bdev)
1242 {
1243         return queue_physical_block_size(bdev_get_queue(bdev));
1244 }
1245
1246 static inline unsigned int queue_io_min(struct request_queue *q)
1247 {
1248         return q->limits.io_min;
1249 }
1250
1251 static inline int bdev_io_min(struct block_device *bdev)
1252 {
1253         return queue_io_min(bdev_get_queue(bdev));
1254 }
1255
1256 static inline unsigned int queue_io_opt(struct request_queue *q)
1257 {
1258         return q->limits.io_opt;
1259 }
1260
1261 static inline int bdev_io_opt(struct block_device *bdev)
1262 {
1263         return queue_io_opt(bdev_get_queue(bdev));
1264 }
1265
1266 static inline int queue_alignment_offset(struct request_queue *q)
1267 {
1268         if (q->limits.misaligned)
1269                 return -1;
1270
1271         return q->limits.alignment_offset;
1272 }
1273
1274 static inline int queue_limit_alignment_offset(struct queue_limits *lim, sector_t sector)
1275 {
1276         unsigned int granularity = max(lim->physical_block_size, lim->io_min);
1277         unsigned int alignment = sector_div(sector, granularity >> 9) << 9;
1278
1279         return (granularity + lim->alignment_offset - alignment) % granularity;
1280 }
1281
1282 static inline int bdev_alignment_offset(struct block_device *bdev)
1283 {
1284         struct request_queue *q = bdev_get_queue(bdev);
1285
1286         if (q->limits.misaligned)
1287                 return -1;
1288
1289         if (bdev != bdev->bd_contains)
1290                 return bdev->bd_part->alignment_offset;
1291
1292         return q->limits.alignment_offset;
1293 }
1294
1295 static inline int queue_discard_alignment(struct request_queue *q)
1296 {
1297         if (q->limits.discard_misaligned)
1298                 return -1;
1299
1300         return q->limits.discard_alignment;
1301 }
1302
1303 static inline int queue_limit_discard_alignment(struct queue_limits *lim, sector_t sector)
1304 {
1305         unsigned int alignment, granularity, offset;
1306
1307         if (!lim->max_discard_sectors)
1308                 return 0;
1309
1310         /* Why are these in bytes, not sectors? */
1311         alignment = lim->discard_alignment >> 9;
1312         granularity = lim->discard_granularity >> 9;
1313         if (!granularity)
1314                 return 0;
1315
1316         /* Offset of the partition start in 'granularity' sectors */
1317         offset = sector_div(sector, granularity);
1318
1319         /* And why do we do this modulus *again* in blkdev_issue_discard()? */
1320         offset = (granularity + alignment - offset) % granularity;
1321
1322         /* Turn it back into bytes, gaah */
1323         return offset << 9;
1324 }
1325
1326 static inline int bdev_discard_alignment(struct block_device *bdev)
1327 {
1328         struct request_queue *q = bdev_get_queue(bdev);
1329
1330         if (bdev != bdev->bd_contains)
1331                 return bdev->bd_part->discard_alignment;
1332
1333         return q->limits.discard_alignment;
1334 }
1335
1336 static inline unsigned int queue_discard_zeroes_data(struct request_queue *q)
1337 {
1338         if (q->limits.max_discard_sectors && q->limits.discard_zeroes_data == 1)
1339                 return 1;
1340
1341         return 0;
1342 }
1343
1344 static inline unsigned int bdev_discard_zeroes_data(struct block_device *bdev)
1345 {
1346         return queue_discard_zeroes_data(bdev_get_queue(bdev));
1347 }
1348
1349 static inline unsigned int bdev_write_same(struct block_device *bdev)
1350 {
1351         struct request_queue *q = bdev_get_queue(bdev);
1352
1353         if (q)
1354                 return q->limits.max_write_same_sectors;
1355
1356         return 0;
1357 }
1358
1359 static inline int queue_dma_alignment(struct request_queue *q)
1360 {
1361         return q ? q->dma_alignment : 511;
1362 }
1363
1364 static inline int blk_rq_aligned(struct request_queue *q, unsigned long addr,
1365                                  unsigned int len)
1366 {
1367         unsigned int alignment = queue_dma_alignment(q) | q->dma_pad_mask;
1368         return !(addr & alignment) && !(len & alignment);
1369 }
1370
1371 /* assumes size > 256 */
1372 static inline unsigned int blksize_bits(unsigned int size)
1373 {
1374         unsigned int bits = 8;
1375         do {
1376                 bits++;
1377                 size >>= 1;
1378         } while (size > 256);
1379         return bits;
1380 }
1381
1382 static inline unsigned int block_size(struct block_device *bdev)
1383 {
1384         return bdev->bd_block_size;
1385 }
1386
1387 static inline bool queue_flush_queueable(struct request_queue *q)
1388 {
1389         return !test_bit(QUEUE_FLAG_FLUSH_NQ, &q->queue_flags);
1390 }
1391
1392 typedef struct {struct page *v;} Sector;
1393
1394 unsigned char *read_dev_sector(struct block_device *, sector_t, Sector *);
1395
1396 static inline void put_dev_sector(Sector p)
1397 {
1398         put_page(p.v);
1399 }
1400
1401 static inline bool __bvec_gap_to_prev(struct request_queue *q,
1402                                 struct bio_vec *bprv, unsigned int offset)
1403 {
1404         return offset ||
1405                 ((bprv->bv_offset + bprv->bv_len) & queue_virt_boundary(q));
1406 }
1407
1408 /*
1409  * Check if adding a bio_vec after bprv with offset would create a gap in
1410  * the SG list. Most drivers don't care about this, but some do.
1411  */
1412 static inline bool bvec_gap_to_prev(struct request_queue *q,
1413                                 struct bio_vec *bprv, unsigned int offset)
1414 {
1415         if (!queue_virt_boundary(q))
1416                 return false;
1417         return __bvec_gap_to_prev(q, bprv, offset);
1418 }
1419
1420 static inline bool bio_will_gap(struct request_queue *q, struct bio *prev,
1421                          struct bio *next)
1422 {
1423         if (bio_has_data(prev) && queue_virt_boundary(q)) {
1424                 struct bio_vec pb, nb;
1425
1426                 bio_get_last_bvec(prev, &pb);
1427                 bio_get_first_bvec(next, &nb);
1428
1429                 return __bvec_gap_to_prev(q, &pb, nb.bv_offset);
1430         }
1431
1432         return false;
1433 }
1434
1435 static inline bool req_gap_back_merge(struct request *req, struct bio *bio)
1436 {
1437         return bio_will_gap(req->q, req->biotail, bio);
1438 }
1439
1440 static inline bool req_gap_front_merge(struct request *req, struct bio *bio)
1441 {
1442         return bio_will_gap(req->q, bio, req->bio);
1443 }
1444
1445 struct work_struct;
1446 int kblockd_schedule_work(struct work_struct *work);
1447 int kblockd_schedule_delayed_work(struct delayed_work *dwork, unsigned long delay);
1448 int kblockd_schedule_delayed_work_on(int cpu, struct delayed_work *dwork, unsigned long delay);
1449
1450 #ifdef CONFIG_BLK_CGROUP
1451 /*
1452  * This should not be using sched_clock(). A real patch is in progress
1453  * to fix this up, until that is in place we need to disable preemption
1454  * around sched_clock() in this function and set_io_start_time_ns().
1455  */
1456 static inline void set_start_time_ns(struct request *req)
1457 {
1458         preempt_disable();
1459         req->start_time_ns = sched_clock();
1460         preempt_enable();
1461 }
1462
1463 static inline void set_io_start_time_ns(struct request *req)
1464 {
1465         preempt_disable();
1466         req->io_start_time_ns = sched_clock();
1467         preempt_enable();
1468 }
1469
1470 static inline uint64_t rq_start_time_ns(struct request *req)
1471 {
1472         return req->start_time_ns;
1473 }
1474
1475 static inline uint64_t rq_io_start_time_ns(struct request *req)
1476 {
1477         return req->io_start_time_ns;
1478 }
1479 #else
1480 static inline void set_start_time_ns(struct request *req) {}
1481 static inline void set_io_start_time_ns(struct request *req) {}
1482 static inline uint64_t rq_start_time_ns(struct request *req)
1483 {
1484         return 0;
1485 }
1486 static inline uint64_t rq_io_start_time_ns(struct request *req)
1487 {
1488         return 0;
1489 }
1490 #endif
1491
1492 #define MODULE_ALIAS_BLOCKDEV(major,minor) \
1493         MODULE_ALIAS("block-major-" __stringify(major) "-" __stringify(minor))
1494 #define MODULE_ALIAS_BLOCKDEV_MAJOR(major) \
1495         MODULE_ALIAS("block-major-" __stringify(major) "-*")
1496
1497 #if defined(CONFIG_BLK_DEV_INTEGRITY)
1498
1499 enum blk_integrity_flags {
1500         BLK_INTEGRITY_VERIFY            = 1 << 0,
1501         BLK_INTEGRITY_GENERATE          = 1 << 1,
1502         BLK_INTEGRITY_DEVICE_CAPABLE    = 1 << 2,
1503         BLK_INTEGRITY_IP_CHECKSUM       = 1 << 3,
1504 };
1505
1506 struct blk_integrity_iter {
1507         void                    *prot_buf;
1508         void                    *data_buf;
1509         sector_t                seed;
1510         unsigned int            data_size;
1511         unsigned short          interval;
1512         const char              *disk_name;
1513 };
1514
1515 typedef int (integrity_processing_fn) (struct blk_integrity_iter *);
1516
1517 struct blk_integrity_profile {
1518         integrity_processing_fn         *generate_fn;
1519         integrity_processing_fn         *verify_fn;
1520         const char                      *name;
1521 };
1522
1523 extern void blk_integrity_register(struct gendisk *, struct blk_integrity *);
1524 extern void blk_integrity_unregister(struct gendisk *);
1525 extern int blk_integrity_compare(struct gendisk *, struct gendisk *);
1526 extern int blk_rq_map_integrity_sg(struct request_queue *, struct bio *,
1527                                    struct scatterlist *);
1528 extern int blk_rq_count_integrity_sg(struct request_queue *, struct bio *);
1529 extern bool blk_integrity_merge_rq(struct request_queue *, struct request *,
1530                                    struct request *);
1531 extern bool blk_integrity_merge_bio(struct request_queue *, struct request *,
1532                                     struct bio *);
1533
1534 static inline struct blk_integrity *blk_get_integrity(struct gendisk *disk)
1535 {
1536         struct blk_integrity *bi = &disk->queue->integrity;
1537
1538         if (!bi->profile)
1539                 return NULL;
1540
1541         return bi;
1542 }
1543
1544 static inline
1545 struct blk_integrity *bdev_get_integrity(struct block_device *bdev)
1546 {
1547         return blk_get_integrity(bdev->bd_disk);
1548 }
1549
1550 static inline bool blk_integrity_rq(struct request *rq)
1551 {
1552         return rq->cmd_flags & REQ_INTEGRITY;
1553 }
1554
1555 static inline void blk_queue_max_integrity_segments(struct request_queue *q,
1556                                                     unsigned int segs)
1557 {
1558         q->limits.max_integrity_segments = segs;
1559 }
1560
1561 static inline unsigned short
1562 queue_max_integrity_segments(struct request_queue *q)
1563 {
1564         return q->limits.max_integrity_segments;
1565 }
1566
1567 static inline bool integrity_req_gap_back_merge(struct request *req,
1568                                                 struct bio *next)
1569 {
1570         struct bio_integrity_payload *bip = bio_integrity(req->bio);
1571         struct bio_integrity_payload *bip_next = bio_integrity(next);
1572
1573         return bvec_gap_to_prev(req->q, &bip->bip_vec[bip->bip_vcnt - 1],
1574                                 bip_next->bip_vec[0].bv_offset);
1575 }
1576
1577 static inline bool integrity_req_gap_front_merge(struct request *req,
1578                                                  struct bio *bio)
1579 {
1580         struct bio_integrity_payload *bip = bio_integrity(bio);
1581         struct bio_integrity_payload *bip_next = bio_integrity(req->bio);
1582
1583         return bvec_gap_to_prev(req->q, &bip->bip_vec[bip->bip_vcnt - 1],
1584                                 bip_next->bip_vec[0].bv_offset);
1585 }
1586
1587 #else /* CONFIG_BLK_DEV_INTEGRITY */
1588
1589 struct bio;
1590 struct block_device;
1591 struct gendisk;
1592 struct blk_integrity;
1593
1594 static inline int blk_integrity_rq(struct request *rq)
1595 {
1596         return 0;
1597 }
1598 static inline int blk_rq_count_integrity_sg(struct request_queue *q,
1599                                             struct bio *b)
1600 {
1601         return 0;
1602 }
1603 static inline int blk_rq_map_integrity_sg(struct request_queue *q,
1604                                           struct bio *b,
1605                                           struct scatterlist *s)
1606 {
1607         return 0;
1608 }
1609 static inline struct blk_integrity *bdev_get_integrity(struct block_device *b)
1610 {
1611         return NULL;
1612 }
1613 static inline struct blk_integrity *blk_get_integrity(struct gendisk *disk)
1614 {
1615         return NULL;
1616 }
1617 static inline int blk_integrity_compare(struct gendisk *a, struct gendisk *b)
1618 {
1619         return 0;
1620 }
1621 static inline void blk_integrity_register(struct gendisk *d,
1622                                          struct blk_integrity *b)
1623 {
1624 }
1625 static inline void blk_integrity_unregister(struct gendisk *d)
1626 {
1627 }
1628 static inline void blk_queue_max_integrity_segments(struct request_queue *q,
1629                                                     unsigned int segs)
1630 {
1631 }
1632 static inline unsigned short queue_max_integrity_segments(struct request_queue *q)
1633 {
1634         return 0;
1635 }
1636 static inline bool blk_integrity_merge_rq(struct request_queue *rq,
1637                                           struct request *r1,
1638                                           struct request *r2)
1639 {
1640         return true;
1641 }
1642 static inline bool blk_integrity_merge_bio(struct request_queue *rq,
1643                                            struct request *r,
1644                                            struct bio *b)
1645 {
1646         return true;
1647 }
1648
1649 static inline bool integrity_req_gap_back_merge(struct request *req,
1650                                                 struct bio *next)
1651 {
1652         return false;
1653 }
1654 static inline bool integrity_req_gap_front_merge(struct request *req,
1655                                                  struct bio *bio)
1656 {
1657         return false;
1658 }
1659
1660 #endif /* CONFIG_BLK_DEV_INTEGRITY */
1661
1662 /**
1663  * struct blk_dax_ctl - control and output parameters for ->direct_access
1664  * @sector: (input) offset relative to a block_device
1665  * @addr: (output) kernel virtual address for @sector populated by driver
1666  * @pfn: (output) page frame number for @addr populated by driver
1667  * @size: (input) number of bytes requested
1668  */
1669 struct blk_dax_ctl {
1670         sector_t sector;
1671         void __pmem *addr;
1672         long size;
1673         pfn_t pfn;
1674 };
1675
1676 struct block_device_operations {
1677         int (*open) (struct block_device *, fmode_t);
1678         void (*release) (struct gendisk *, fmode_t);
1679         int (*rw_page)(struct block_device *, sector_t, struct page *, int rw);
1680         int (*ioctl) (struct block_device *, fmode_t, unsigned, unsigned long);
1681         int (*compat_ioctl) (struct block_device *, fmode_t, unsigned, unsigned long);
1682         long (*direct_access)(struct block_device *, sector_t, void __pmem **,
1683                         pfn_t *, long);
1684         unsigned int (*check_events) (struct gendisk *disk,
1685                                       unsigned int clearing);
1686         /* ->media_changed() is DEPRECATED, use ->check_events() instead */
1687         int (*media_changed) (struct gendisk *);
1688         void (*unlock_native_capacity) (struct gendisk *);
1689         int (*revalidate_disk) (struct gendisk *);
1690         int (*getgeo)(struct block_device *, struct hd_geometry *);
1691         /* this callback is with swap_lock and sometimes page table lock held */
1692         void (*swap_slot_free_notify) (struct block_device *, unsigned long);
1693         struct module *owner;
1694         const struct pr_ops *pr_ops;
1695 };
1696
1697 extern int __blkdev_driver_ioctl(struct block_device *, fmode_t, unsigned int,
1698                                  unsigned long);
1699 extern int bdev_read_page(struct block_device *, sector_t, struct page *);
1700 extern int bdev_write_page(struct block_device *, sector_t, struct page *,
1701                                                 struct writeback_control *);
1702 extern long bdev_direct_access(struct block_device *, struct blk_dax_ctl *);
1703 extern int bdev_dax_supported(struct super_block *, int);
1704 extern bool bdev_dax_capable(struct block_device *);
1705 #else /* CONFIG_BLOCK */
1706
1707 struct block_device;
1708
1709 /*
1710  * stubs for when the block layer is configured out
1711  */
1712 #define buffer_heads_over_limit 0
1713
1714 static inline long nr_blockdev_pages(void)
1715 {
1716         return 0;
1717 }
1718
1719 struct blk_plug {
1720 };
1721
1722 static inline void blk_start_plug(struct blk_plug *plug)
1723 {
1724 }
1725
1726 static inline void blk_finish_plug(struct blk_plug *plug)
1727 {
1728 }
1729
1730 static inline void blk_flush_plug(struct task_struct *task)
1731 {
1732 }
1733
1734 static inline void blk_schedule_flush_plug(struct task_struct *task)
1735 {
1736 }
1737
1738
1739 static inline bool blk_needs_flush_plug(struct task_struct *tsk)
1740 {
1741         return false;
1742 }
1743
1744 static inline int blkdev_issue_flush(struct block_device *bdev, gfp_t gfp_mask,
1745                                      sector_t *error_sector)
1746 {
1747         return 0;
1748 }
1749
1750 #endif /* CONFIG_BLOCK */
1751
1752 #endif