block: floppy: use bio_add_page()

Signed-off-by: Ming Lei <tom.leiming@gmail.com>
Reviewed-by: Christoph Hellwig <hch@lst.de>
Signed-off-by: Jens Axboe <axboe@fb.com>

block: drbd: remove impossible failure handling

For a non-cloned bio, bio_add_page() only returns failure when
the io vec table is full, but in that case, bio->bi_vcnt can't
be zero at all.

So remove the impossible failure handling.

Reviewed-by: Christoph Hellwig <hch@lst.de>
Acked-by: Lars Ellenberg <lars.ellenberg@linbit.com>
Signed-off-by: Ming Lei <tom.leiming@gmail.com>
Signed-off-by: Jens Axboe <axboe@fb.com>

block: bio: pass bvec table to bio_init()

Some drivers often use external bvec table, so introduce
this helper for this case. It is always safe to access the
bio->bi_io_vec in this way for this case.

After converting to this usage, it will becomes a bit easier
to evaluate the remaining direct access to bio->bi_io_vec,
so it can help to prepare for the following multipage bvec
support.

Signed-off-by: Ming Lei <tom.leiming@gmail.com>
Reviewed-by: Christoph Hellwig <hch@lst.de>
Fixed up the new O_DIRECT cases.

Signed-off-by: Jens Axboe <axboe@fb.com>

block_dev: get rid of blksize bits calculation

We store the bits in the bdev sector size locally, but we don't use
the calculation anymore. All we do with it is shift it back up to
the bdev sector size. So let's just use that directly and kill the
variable and bits calculation.

Signed-off-by: Jens Axboe <axboe@fb.com>

block_dev: Fixed direct I/O bio sector calculation

A direct I/O alignment must be always checked against the device blocks size,
but the I/O offset (bio->bi_iter.bi_sector must always use 512B sector unit, and
not the actual logical block size.

Signed-off-by: Damien Le Moal <damien.lemoal@wdc.com>
Reviewed-by: Christoph Hellwig <hch@lst.de>
Signed-off-by: Jens Axboe <axboe@fb.com>

block: apply blk_partition_remap to REQ_OP_ZONE_RESET

If a ZBC device is partitioned and operations are performed on the partition
the zone information is rebased to the partition, however the zone reset
is not mapped from the partition to device as are other operations.

This causes the API (report zones / reset zone) to be unbalanced in this
regard. Checking for the zone reset op code explicitly will balance the
API.

Signed-off-by: Shaun Tancheff <shaun.tancheff@seagate.com>
Signed-off-by: Jens Axboe <axboe@fb.com>

block: clear all of bi_opf in bio_set_op_attrs

Since commit 87374179 ("block: add a proper block layer data direction
encoding") we only or the new op and flags into bi_opf in bio_set_op_attrs
instead of clearing the old value.  I've not seen any breakage with the
new behavior, but it seems dangerous.

Also convert it to an inline function to make the argument passing
safer.

Signed-off-by: Christoph Hellwig <hch@lst.de>
Signed-off-by: Jens Axboe <axboe@fb.com>

pktcdvd: mark as unmaintained and deprecated

This driver is both orphaned, and not really useful anymore. Mark
it as such, and remove it in a future kernel after a release or
two.

Signed-off-by: Jens Axboe <axboe@fb.com>

block: Change extern inline to static inline

With compilers which follow the C99 standard (like modern versions of
gcc and clang), "extern inline" does the opposite thing from older
versions of gcc (emits code for an externally linkable version of the
inline function).

"static inline" does the intended behavior in all cases instead.

Description taken from commit 6d91857d4826 ("staging, rtl8192e,
LLVMLinux: Change extern inline to static inline").

This also fixes the following GCC warning when building with CONFIG_PM
disabled:

  ./include/linux/blkdev.h:1143:20: warning: no previous prototype for 'blk_set_runtime_active' [-Wmissing-prototypes]

Fixes: d07ab6d11477 ("block: Add blk_set_runtime_active()")
Reviewed-by: Mika Westerberg <mika.westerberg@linux.intel.com>
Signed-off-by: Tobias Klauser <tklauser@distanz.ch>
Signed-off-by: Jens Axboe <axboe@fb.com>

skd_main: drop duplicate header scatterlist.h

Drop duplicate header scatterlist.h from skd_main.c.

Signed-off-by: Geliang Tang <geliangtang@gmail.com>
Signed-off-by: Jens Axboe <axboe@fb.com>

block: document the 'io_poll_delay' queue sysfs file

This was documented in the original commit, 64f1c21e86f7, but it
never made it into the proper location for queue sysfs files.

Signed-off-by: Jens Axboe <axboe@fb.com>

block: new direct I/O implementation

Similar to the simple fast path, but we now need a dio structure to
track multiple-bio completions.  It's basically a cut-down version
of the new iomap-based direct I/O code for filesystems, but without
all the logic to call into the filesystem for extent lookup or
allocation, and without the complex I/O completion workqueue handler
for AIO - instead we just use the FUA bit on the bios to ensure
data is flushed to stable storage.

Signed-off-by: Christoph Hellwig <hch@lst.de>
Signed-off-by: Jens Axboe <axboe@fb.com>

block: make __blkdev_direct_IO_sync() support O_SYNC/DSYNC

Split the op setting code into a helper, use it in both places.

Signed-off-by: Jens Axboe <axboe@fb.com>

block: support a full bio worth of IO for simplified bdev direct-io

Just alloc the bio_vec array if we exceed the inline limit.

Signed-off-by: Jens Axboe <axboe@fb.com>

blk-mq: make the polling code adaptive

The previous commit introduced the hybrid sleep/poll mode. Take
that one step further, and use the completion latencies to
automatically sleep for half the mean completion time. This is
a good approximation.

This changes the 'io_poll_delay' sysfs file a bit to expose the
various options. Depending on the value, the polling code will
behave differently:

-1 Never enter hybrid sleep mode
 0 Use half of the completion mean for the sleep delay
>0 Use this specific value as the sleep delay

Signed-off-by: Jens Axboe <axboe@fb.com>
Tested-By: Stephen Bates <sbates@raithlin.com>
Reviewed-By: Stephen Bates <sbates@raithlin.com>

blk-mq: implement hybrid poll mode for sync O_DIRECT

This patch enables a hybrid polling mode. Instead of polling after IO
submission, we can induce an artificial delay, and then poll after that.
For example, if the IO is presumed to complete in 8 usecs from now, we
can sleep for 4 usecs, wake up, and then do our polling. This still puts
a sleep/wakeup cycle in the IO path, but instead of the wakeup happening
after the IO has completed, it'll happen before. With this hybrid
scheme, we can achieve big latency reductions while still using the same
(or less) amount of CPU.

Signed-off-by: Jens Axboe <axboe@fb.com>
Tested-By: Stephen Bates <sbates@raithlin.com>
Reviewed-By: Stephen Bates <sbates@raithlin.com>

block: fast-path for small and simple direct I/O requests

This patch adds a small and simple fast patch for small direct I/O
requests on block devices that don't use AIO.  Between the neat
bio_iov_iter_get_pages helper that avoids allocating a page array
for get_user_pages and the on-stack bio and biovec this avoid memory
allocations and atomic operations entirely in the direct I/O code
(lower levels might still do memory allocations and will usually
have at least some atomic operations, though).

Signed-off-by: Christoph Hellwig <hch@lst.de>
Signed-off-by: Jens Axboe <axboe@fb.com>
Tested-By: Stephen Bates <sbates@raithlin.com>
Reviewed-By: Stephen Bates <sbates@raithlin.com>

nbd: fix use-after-free of rq/bio in the xmit path

For writes, we can get a completion in while we're still iterating
the request and bio chain. If that happens, we're reading freed
memory and we can crash.

Break out after the last segment and avoid having the iterator
read freed memory.

Reviewed-by: Josef Bacik <jbacik@fb.com>
Signed-off-by: Jens Axboe <axboe@fb.com>

blk-wbt: fix old-style function declaration

The newly added driver causes a harmless warning in some configurations:

block/blk-wbt.c:250:1: error: ‘inline’ is not at beginning of declaration [-Werror=old-style-declaration]
 static bool inline stat_sample_valid(struct blk_rq_stat *stat)

This makes it use the expected format for the declaration.

Signed-off-by: Arnd Bergmann <arnd@arndb.de>
Signed-off-by: Jens Axboe <axboe@fb.com>

null_blk: add usage hints for NVM

If CONFIG_NVM is disabled, loading null_block module with use_lightnvm=1
fails. But there are no messages and documents related to the failure.

Add the appropriate error message.

Signed-off-by: Yasuaki Ishimatsu <isimatu.yasuaki@jp.fujitsu.com>
Massaged the text a bit.

Signed-off-by: Jens Axboe <axboe@fb.com>

block: deal with stale req count of plug list

In both legacy and mq path, req count of plug list is computed
before allocating request, so the number can be stale when falling
back to slept allocation, also the new introduced wbt can sleep
too.

This patch deals with the case by checking if plug list becomes
empty, and fixes the KASAN report of 'BUG: KASAN: stack-out-of-bounds'
which is introduced by Shaohua's patches of dispatching big request.

Fixes: 600271d900002(blk-mq: immediately dispatch big size request)
Fixes: 50d24c34403c6(block: immediately dispatch big size request)
Cc: Shaohua Li <shli@fb.com>
Signed-off-by: Ming Lei <ming.lei@canonical.com>
Signed-off-by: Jens Axboe <axboe@fb.com>

scsi_lib: untangle 0 and BLK_MQ_RQ_QUEUE_OK

Let's not depend on any of the BLK_MQ_RQ_QUEUE_* constants having
specific values. No functional change.

Signed-off-by: Omar Sandoval <osandov@fb.com>
Signed-off-by: Jens Axboe <axboe@fb.com>

nvme: untangle 0 and BLK_MQ_RQ_QUEUE_OK

Let's not depend on any of the BLK_MQ_RQ_QUEUE_* constants having
specific values. No functional change.

Signed-off-by: Omar Sandoval <osandov@fb.com>
Reviewed-by: Keith Busch <keith.busch@intel.com>
Signed-off-by: Jens Axboe <axboe@fb.com>

loop: return proper error from loop_queue_rq()

->queue_rq() should return one of the BLK_MQ_RQ_QUEUE_* constants, not
an errno.

f4aa4c7bbac6 ("block: loop: convert to per-device workqueue")
Signed-off-by: Omar Sandoval <osandov@fb.com>
Cc: stable@vger.kernel.org
Signed-off-by: Jens Axboe <axboe@fb.com>

sd_zbc: Force use of READ16/WRITE16

Normally, sd_read_capacity sets sdp->use_16_for_rw to 1 based on the
disk capacity so that READ16/WRITE16 are used for large drives.
However, for a zoned disk with RC_BASIS set to 0, the capacity reported
through READ_CAPACITY may be very small, leading to use_16_for_rw not being
set and READ10/WRITE10 commands being used, even after the actual zoned disk
capacity is corrected in sd_zbc_read_zones. This causes LBA offset overflow for
accesses beyond 2TB.

As the ZBC standard makes it mandatory for ZBC drives to support
the READ16/WRITE16 commands anyway, make sure that use_16_for_rw is set.

Signed-off-by: Damien Le Moal <damien.lemoal@wdc.com>
eviewed-by: Christoph Hellwig <hch@lst.de>
Signed-off-by: Jens Axboe <axboe@fb.com>

bsg: Add sparse annotations to bsg_request_fn()

Avoid that sparse complains about unbalanced lock actions.

Signed-off-by: Bart Van Assche <bart.vanassche@sandisk.com>
Signed-off-by: Jens Axboe <axboe@fb.com>

blk-wbt: use BLK_STAT_{READ,WRITE} instead of 0/1

Since we have proper enums for the stats directions, use them.

Signed-off-by: Jens Axboe <axboe@fb.com>

blk-wbt: remove stat ops

Again a leftover from when the throttling code was generic. Now that we
just have the block user, get rid of the stat ops and indirections.

Signed-off-by: Jens Axboe <axboe@fb.com>

blk-wbt: store queue instead of bdi

The bdi was a leftover from when the code was block layer agnostic.
Now that we just support a block layer user, store the queue directly.

Signed-off-by: Jens Axboe <axboe@fb.com>

block: move poll code to blk-mq

The poll code is blk-mq specific, let's move it to blk-mq.c. This
is a prep patch for improving the polling code.

Signed-off-by: Jens Axboe <axboe@fb.com>
Reviewed-by: Christoph Hellwig <hch@lst.de>

Block: mtip32xx: Improvement in code readability when memdup_user() fails.

There is no need to call kfree() if memdup_user() fails, as no memory
was allocated and the error in the error-valued pointer should be returned.

Signed-off-by: Sachin Shukla <sachin.s5@samsung.com>
Signed-off-by: Jens Axboe <axboe@fb.com>

blk-mq: blk_mq_try_issue_directly() should lookup hardware queue

A previous commit changed this to pass in the hardware queue, but
it was using the wrong hardware queue. Hence a request that was
allocated on one hardware queue ended up being issued on another
one, and that caused IO timeouts and oopses on some drivers. Since
the request holds hardware queue private resources, like a tag,
we can't just issue it on a different hardware queue.

Fixes: 2253efc850c4 ("blk-mq: Move more code into blk_mq_direct_issue_request()")
Signed-off-by: Jens Axboe <axboe@fb.com>

block: hook up writeback throttling

Enable throttling of buffered writeback to make it a lot
more smooth, and has way less impact on other system activity.
Background writeback should be, by definition, background
activity. The fact that we flush huge bundles of it at the time
means that it potentially has heavy impacts on foreground workloads,
which isn't ideal. We can't easily limit the sizes of writes that
we do, since that would impact file system layout in the presence
of delayed allocation. So just throttle back buffered writeback,
unless someone is waiting for it.

The algorithm for when to throttle takes its inspiration in the
CoDel networking scheduling algorithm. Like CoDel, blk-wb monitors
the minimum latencies of requests over a window of time. In that
window of time, if the minimum latency of any request exceeds a
given target, then a scale count is incremented and the queue depth
is shrunk. The next monitoring window is shrunk accordingly. Unlike
CoDel, if we hit a window that exhibits good behavior, then we
simply increment the scale count and re-calculate the limits for that
scale value. This prevents us from oscillating between a
close-to-ideal value and max all the time, instead remaining in the
windows where we get good behavior.

Unlike CoDel, blk-wb allows the scale count to to negative. This
happens if we primarily have writes going on. Unlike positive
scale counts, this doesn't change the size of the monitoring window.
When the heavy writers finish, blk-bw quickly snaps back to it's
stable state of a zero scale count.

The patch registers a sysfs entry, 'wb_lat_usec'. This sets the latency
target to me met. It defaults to 2 msec for non-rotational storage, and
75 msec for rotational storage. Setting this value to '0' disables
blk-wb. Generally, a user would not have to touch this setting.

We don't enable WBT on devices that are managed with CFQ, and have
a non-root block cgroup attached. If we have a proportional share setup
on this particular disk, then the wbt throttling will interfere with
that. We don't have a strong need for wbt for that case, since we will
rely on CFQ doing that for us.

Signed-off-by: Jens Axboe <axboe@fb.com>

blk-wbt: add general throttling mechanism

We can hook this up to the block layer, to help throttle buffered
writes.

wbt registers a few trace points that can be used to track what is
happening in the system:

wbt_lat: 259:0: latency 2446318
wbt_stat: 259:0: rmean=2446318, rmin=2446318, rmax=2446318, rsamples=1,
               wmean=518866, wmin=15522, wmax=5330353, wsamples=57
wbt_step: 259:0: step down: step=1, window=72727272, background=8, normal=16, max=32

This shows a sync issue event (wbt_lat) that exceeded it's time. wbt_stat
dumps the current read/write stats for that window, and wbt_step shows a
step down event where we now scale back writes. Each trace includes the
device, 259:0 in this case.

Signed-off-by: Jens Axboe <axboe@fb.com>

block: add scalable completion tracking of requests

For legacy block, we simply track them in the request queue. For
blk-mq, we track them on a per-sw queue basis, which we can then
sum up through the hardware queues and finally to a per device
state.

The stats are tracked in, roughly, 0.1s interval windows.

Add sysfs files to display the stats.

The feature is off by default, to avoid any extra overhead. In-kernel
users of it can turn it on by setting QUEUE_FLAG_STATS in the queue
flags. We currently don't turn it on if someone just reads any of
the stats files, that is something we could add as well.

Signed-off-by: Jens Axboe <axboe@fb.com>

block: cfq_cpd_alloc() should use @gfp

cfq_cpd_alloc() which is the cpd_alloc_fn implementation for cfq was
incorrectly hard coding GFP_KERNEL instead of using the mask specified
through the @gfp parameter.  This currently doesn't cause any actual
issues because all current callers specify GFP_KERNEL.  Fix it.

Signed-off-by: Tejun Heo <tj@kernel.org>
Reported-by: Dan Carpenter <dan.carpenter@oracle.com>
Fixes: e4a9bde9589f ("blkcg: replace blkcg_policy->cpd_size with ->cpd_alloc/free_fn() methods")
Signed-off-by: Jens Axboe <axboe@fb.com>

nvme: don't pass the full CQE to nvme_complete_async_event

We only need the status and result fields, and passing them explicitly
makes life a lot easier for the Fibre Channel transport which doesn't
have a full CQE for the fast path case.

Signed-off-by: Christoph Hellwig <hch@lst.de>
Reviewed-by: Keith Busch <keith.busch@intel.com>
Signed-off-by: Jens Axboe <axboe@fb.com>

nvme: introduce struct nvme_request

This adds a shared per-request structure for all NVMe I/O.  This structure
is embedded as the first member in all NVMe transport drivers request
private data and allows to implement common functionality between the
drivers.

The first use is to replace the current abuse of the SCSI command
passthrough fields in struct request for the NVMe command passthrough,
but it will grow a field more fields to allow implementing things
like common abort handlers in the future.

The passthrough commands are handled by having a pointer to the SQE
(struct nvme_command) in struct nvme_request, and the union of the
possible result fields, which had to be turned from an anonymous
into a named union for that purpose.  This avoids having to pass
a reference to a full CQE around and thus makes checking the result
a lot more lightweight.

Signed-off-by: Christoph Hellwig <hch@lst.de>
Reviewed-by: Keith Busch <keith.busch@intel.com>
Signed-off-by: Jens Axboe <axboe@fb.com>

skd: fix function prototype

Building with W=1 shows a harmless warning for the skd driver:

drivers/block/skd_main.c:2959:1: error: ‘static’ is not at beginning of declaration [-Werror=old-style-declaration]

This changes the prototype to the expected formatting.

Signed-off-by: Arnd Bergmann <arnd@arndb.de>
Signed-off-by: Jens Axboe <axboe@fb.com>

skd: fix msix error handling

As reported by gcc -Wmaybe-uninitialized, the cleanup path for
skd_acquire_msix tries to free the already allocated msi-x vectors
in reverse order, but the index variable may not have been
used yet:

drivers/block/skd_main.c: In function ‘skd_acquire_irq’:
drivers/block/skd_main.c:3890:8: error: ‘i’ may be used uninitialized in this function [-Werror=maybe-uninitialized]

This changes the failure path to skip releasing the interrupts
if we have not started requesting them yet.

Fixes: 180b0ae77d49 ("skd: use pci_alloc_irq_vectors")
Signed-off-by: Arnd Bergmann <arnd@arndb.de>
Reviewed-by: Christoph Hellwig <hch@lst.de>
Signed-off-by: Jens Axboe <axboe@fb.com>

block: set REQ_SYNC if we clear REQ_FUA|REQ_PREFLUSH

If we insert a flush request, we clear REQ_PREFLUSH and/or REQ_FUA,
depending on flush settings. Since op_is_sync() factors those flags
in for deciding whether this request is sync or not, we should
set REQ_SYNC to avoid screwing up this accounting.

This should be less fragile.

Reported-by: Logan Gunthorpe <logang@deltatee.com>
Fixes: b685d3d65ac ("block: treat REQ_FUA and REQ_PREFLUSH as synchronous")
Signed-off-by: Jens Axboe <axboe@fb.com>

writeback: track if we're sleeping on progress in balance_dirty_pages()

Note in the bdi_writeback structure whenever a task ends up sleeping
waiting for progress. We can use that information in the lower layers
to increase the priority of writes.

Signed-off-by: Jens Axboe <axboe@fb.com>
Reviewed-by: Jan Kara <jack@suse.cz>

skd_main: use %*ph to dump small buffers

Replace custom approach by %*ph specifier to dump small buffers in hex format.

Unfortunately we can't use print_hex_dump_bytes() here since tha gap is
present, though one familiar with the code may change this.

Signed-off-by: Andy Shevchenko <andriy.shevchenko@linux.intel.com>
Signed-off-by: Jens Axboe <axboe@fb.com>

skd: use pci_alloc_irq_vectors

Switch the skd driver to use pci_alloc_irq_vectors.  We need to two calls to
pci_alloc_irq_vectors as skd only supports multiple MSI-X vectors, but not
multiple MSI vectors.

Otherwise this cleans up a lot of cruft and allows to a lot more common code.

Signed-off-by: Christoph Hellwig <hch@lst.de>
Signed-off-by: Jens Axboe <axboe@fb.com>

pktcdvd: don't scribble over the bvec array

Hi Peter, hi Jens,

I've been looking over the multi page bio vec work again recently, and
one of the stumbling blocks is raw biovec access in the pktcdvd.

The first issue is that it directly sets up the page and offset pointers
in the biovec just before calling bio_add_page.  As bio_add_page already
does the setup it's trivial to just switch it to stack variables for the
arguments.

The second issue is the copy code in pkt_make_local_copy, which
effectively is an opencoded version of bio_copy_data except that it
skips pages that already are the same in the ѕource and destination.
But we look at the only calleer we just set up the bio using bio_add_page
to point exactly to the page array that pkt_make_local_copy compares,
so the pages will always be the same and we can just remove this function.

Note that all this is done based on code inspection, I don't have any
packet writing hardware myself.

Signed-off-by: Christoph Hellwig <hch@lst.de>
Signed-off-by: Jens Axboe <axboe@fb.com>

blk-mq: Always schedule hctx->next_cpu

Commit 0e87e58bf60e ("blk-mq: improve warning for running a queue on the
wrong CPU") attempts to avoid triggering the WARN_ON in
__blk_mq_run_hw_queue when the expected CPU is dead.  Problem is, in the
last batch execution before round robin, blk_mq_hctx_next_cpu can
schedule a dead CPU and also update next_cpu to the next alive CPU in
the mask, which will trigger the WARN_ON despite the previous
workaround.

The following patch fixes this scenario by always scheduling the value
in hctx->next_cpu.  This changes the moment when we round-robin the CPU
running the hctx, but it really doesn't matter, since it still executes
BLK_MQ_CPU_WORK_BATCH times in a row before switching to another CPU.

Fixes: 0e87e58bf60e ("blk-mq: improve warning for running a queue on the wrong CPU")
Signed-off-by: Gabriel Krisman Bertazi <krisman@linux.vnet.ibm.com>
Signed-off-by: Jens Axboe <axboe@fb.com>

block: add code to track actual device queue depth

For blk-mq, ->nr_requests does track queue depth, at least at init
time. But for the older queue paths, it's simply a soft setting.
On top of that, it's generally larger than the hardware setting
on purpose, to allow backup of requests for merging.

Fill a hole in struct request with a 'queue_depth' member, that
drivers can call to more closely inform the block layer of the
real queue depth.

Signed-off-by: Jens Axboe <axboe@fb.com>
Reviewed-by: Jan Kara <jack@suse.cz>

blk-mq: immediately dispatch big size request

This is corresponding part for blk-mq. Disk with multiple hardware
queues doesn't need this as we only hold 1 request at most.

Signed-off-by: Shaohua Li <shli@fb.com>
Signed-off-by: Jens Axboe <axboe@fb.com>

block: immediately dispatch big size request

Currently block plug holds up to 16 non-mergeable requests. This makes
sense if the request size is small, eg, reduce lock contention. But if
request size is big enough, we don't need to worry about lock
contention. Holding such request makes no sense and it lows the disk
utilization.

In practice, this improves 10% throughput for my raid5 sequential write
workload.

The size (128k) is arbitrary right now, but it makes sure lock
contention is small. This probably could be more intelligent, eg, check
average request size holded. Since this is mainly for sequential IO,
probably not worthy.

V2: check the last request instead of the first request, so as long as
there is one big size request we flush the plug.

Signed-off-by: Shaohua Li <shli@fb.com>
Signed-off-by: Jens Axboe <axboe@fb.com>

block: drop q argument from bsg_validate_sgv4_hdr

bsg_validate_sgv4_hdr() doesn't care about the request_queue, so drop it
from it's arguments.

Signed-off-by: Johannes Thumshirn <jthumshirn@suse.de>
Signed-off-by: Jens Axboe <axboe@fb.com>

nvme: Use BLK_MQ_S_STOPPED instead of QUEUE_FLAG_STOPPED in blk-mq code

Make nvme_requeue_req() check BLK_MQ_S_STOPPED instead of
QUEUE_FLAG_STOPPED. Remove the QUEUE_FLAG_STOPPED manipulations
that became superfluous because of this change. Change
blk_queue_stopped() tests into blk_mq_queue_stopped().

This patch fixes a race condition: using queue_flag_clear_unlocked()
is not safe if any other function that manipulates the queue flags
can be called concurrently, e.g. blk_cleanup_queue().

Signed-off-by: Bart Van Assche <bart.vanassche@sandisk.com>
Cc: Keith Busch <keith.busch@intel.com>
Cc: Sagi Grimberg <sagi@grimberg.me>
Reviewed-by: Christoph Hellwig <hch@lst.de>
Signed-off-by: Jens Axboe <axboe@fb.com>

nvme: Fix a race condition related to stopping queues

Avoid that nvme_queue_rq() is still running when nvme_stop_queues()
returns.

Signed-off-by: Bart Van Assche <bart.vanassche@sandisk.com>
Cc: Keith Busch <keith.busch@intel.com>
Reviewed-by: Sagi Grimberg <sagi@grimberg.me>
Reviewed-by: Christoph Hellwig <hch@lst.de>
Signed-off-by: Jens Axboe <axboe@fb.com>

dm: Fix a race condition related to stopping and starting queues

Ensure that all ongoing dm_mq_queue_rq() and dm_mq_requeue_request()
calls have stopped before setting the "queue stopped" flag. This
allows to remove the "queue stopped" test from dm_mq_queue_rq() and
dm_mq_requeue_request(). This patch fixes a race condition because
dm_mq_queue_rq() is called without holding the queue lock and hence
BLK_MQ_S_STOPPED can be set at any time while dm_mq_queue_rq() is
in progress. This patch prevents that the following hang occurs
sporadically when using dm-mq:

INFO: task systemd-udevd:10111 blocked for more than 480 seconds.
Call Trace:
 [<ffffffff8161f397>] schedule+0x37/0x90
 [<ffffffff816239ef>] schedule_timeout+0x27f/0x470
 [<ffffffff8161e76f>] io_schedule_timeout+0x9f/0x110
 [<ffffffff8161fb36>] bit_wait_io+0x16/0x60
 [<ffffffff8161f929>] __wait_on_bit_lock+0x49/0xa0
 [<ffffffff8114fe69>] __lock_page+0xb9/0xc0
 [<ffffffff81165d90>] truncate_inode_pages_range+0x3e0/0x760
 [<ffffffff81166120>] truncate_inode_pages+0x10/0x20
 [<ffffffff81212a20>] kill_bdev+0x30/0x40
 [<ffffffff81213d41>] __blkdev_put+0x71/0x360
 [<ffffffff81214079>] blkdev_put+0x49/0x170
 [<ffffffff812141c0>] blkdev_close+0x20/0x30
 [<ffffffff811d48e8>] __fput+0xe8/0x1f0
 [<ffffffff811d4a29>] ____fput+0x9/0x10
 [<ffffffff810842d3>] task_work_run+0x83/0xb0
 [<ffffffff8106606e>] do_exit+0x3ee/0xc40
 [<ffffffff8106694b>] do_group_exit+0x4b/0xc0
 [<ffffffff81073d9a>] get_signal+0x2ca/0x940
 [<ffffffff8101bf43>] do_signal+0x23/0x660
 [<ffffffff810022b3>] exit_to_usermode_loop+0x73/0xb0
 [<ffffffff81002cb0>] syscall_return_slowpath+0xb0/0xc0
 [<ffffffff81624e33>] entry_SYSCALL_64_fastpath+0xa6/0xa8

Signed-off-by: Bart Van Assche <bart.vanassche@sandisk.com>
Acked-by: Mike Snitzer <snitzer@redhat.com>
Reviewed-by: Hannes Reinecke <hare@suse.com>
Reviewed-by: Johannes Thumshirn <jthumshirn@suse.de>
Reviewed-by: Christoph Hellwig <hch@lst.de>
Signed-off-by: Jens Axboe <axboe@fb.com>

dm: Use BLK_MQ_S_STOPPED instead of QUEUE_FLAG_STOPPED in blk-mq code

Instead of manipulating both QUEUE_FLAG_STOPPED and BLK_MQ_S_STOPPED
in the dm start and stop queue functions, only manipulate the latter
flag. Change blk_queue_stopped() tests into blk_mq_queue_stopped().

Signed-off-by: Bart Van Assche <bart.vanassche@sandisk.com>
Acked-by: Mike Snitzer <snitzer@redhat.com>
Reviewed-by: Christoph Hellwig <hch@lst.de>
Reviewed-by: Hannes Reinecke <hare@suse.com>
Reviewed-by: Johannes Thumshirn <jthumshirn@suse.de>
Signed-off-by: Jens Axboe <axboe@fb.com>

blk-mq: Add a kick_requeue_list argument to blk_mq_requeue_request()

Most blk_mq_requeue_request() and blk_mq_add_to_requeue_list() calls
are followed by kicking the requeue list. Hence add an argument to
these two functions that allows to kick the requeue list. This was
proposed by Christoph Hellwig.

Signed-off-by: Bart Van Assche <bart.vanassche@sandisk.com>
Reviewed-by: Johannes Thumshirn <jthumshirn@suse.de>
Reviewed-by: Christoph Hellwig <hch@lst.de>
Cc: Hannes Reinecke <hare@suse.com>
Reviewed-by: Sagi Grimberg <sagi@grimberg.me>
Signed-off-by: Jens Axboe <axboe@fb.com>

blk-mq: Introduce blk_mq_quiesce_queue()

blk_mq_quiesce_queue() waits until ongoing .queue_rq() invocations
have finished. This function does *not* wait until all outstanding
requests have finished (this means invocation of request.end_io()).
The algorithm used by blk_mq_quiesce_queue() is as follows:
* Hold either an RCU read lock or an SRCU read lock around
  .queue_rq() calls. The former is used if .queue_rq() does not
  block and the latter if .queue_rq() may block.
* blk_mq_quiesce_queue() first calls blk_mq_stop_hw_queues()
  followed by synchronize_srcu() or synchronize_rcu(). The latter
  call waits for .queue_rq() invocations that started before
  blk_mq_quiesce_queue() was called.
* The blk_mq_hctx_stopped() calls that control whether or not
  .queue_rq() will be called are called with the (S)RCU read lock
  held. This is necessary to avoid race conditions against
  blk_mq_quiesce_queue().

Signed-off-by: Bart Van Assche <bart.vanassche@sandisk.com>
Cc: Hannes Reinecke <hare@suse.com>
Cc: Johannes Thumshirn <jthumshirn@suse.de>
Reviewed-by: Sagi Grimberg <sagi@grimberg.me>
Reviewed-by: Ming Lei <tom.leiming@gmail.com>
Reviewed-by: Christoph Hellwig <hch@lst.de>
Signed-off-by: Jens Axboe <axboe@fb.com>

blk-mq: Remove blk_mq_cancel_requeue_work()

Since blk_mq_requeue_work() no longer restarts stopped queues
canceling requeue work is no longer needed to prevent that a
stopped queue would be restarted. Hence remove this function.

Signed-off-by: Bart Van Assche <bart.vanassche@sandisk.com>
Cc: Mike Snitzer <snitzer@redhat.com>
Cc: Keith Busch <keith.busch@intel.com>
Cc: Hannes Reinecke <hare@suse.com>
Cc: Johannes Thumshirn <jthumshirn@suse.de>
Reviewed-by: Sagi Grimberg <sagi@grimberg.me>
Reviewed-by: Christoph Hellwig <hch@lst.de>
Signed-off-by: Jens Axboe <axboe@fb.com>

blk-mq: Avoid that requeueing starts stopped queues

Since blk_mq_requeue_work() starts stopped queues and since
execution of this function can be scheduled after a queue has
been stopped it is not possible to stop queues without using
an additional state variable to track whether or not the queue
has been stopped. Hence modify blk_mq_requeue_work() such that it
does not start stopped queues. My conclusion after a review of
the blk_mq_stop_hw_queues() and blk_mq_{delay_,}kick_requeue_list()
callers is as follows:
* In the dm driver starting and stopping queues should only happen
  if __dm_suspend() or __dm_resume() is called and not if the
  requeue list is processed.
* In the SCSI core queue stopping and starting should only be
  performed by the scsi_internal_device_block() and
  scsi_internal_device_unblock() functions but not by any other
  function. Although the blk_mq_stop_hw_queue() call in
  scsi_queue_rq() may help to reduce CPU load if a LLD queue is
  full, figuring out whether or not a queue should be restarted
  when requeueing a command would require to introduce additional
  locking in scsi_mq_requeue_cmd() to avoid a race with
  scsi_internal_device_block(). Avoid this complexity by removing
  the blk_mq_stop_hw_queue() call from scsi_queue_rq().
* In the NVMe core only the functions that call
  blk_mq_start_stopped_hw_queues() explicitly should start stopped
  queues.
* A blk_mq_start_stopped_hwqueues() call must be added in the
  xen-blkfront driver in its blkif_recover() function.

Signed-off-by: Bart Van Assche <bart.vanassche@sandisk.com>
Cc: Konrad Rzeszutek Wilk <konrad.wilk@oracle.com>
Cc: Roger Pau Monné <roger.pau@citrix.com>
Cc: Mike Snitzer <snitzer@redhat.com>
Cc: James Bottomley <jejb@linux.vnet.ibm.com>
Cc: Martin K. Petersen <martin.petersen@oracle.com>
Reviewed-by: Sagi Grimberg <sagi@grimberg.me>
Reviewed-by: Christoph Hellwig <hch@lst.de>
Signed-off-by: Jens Axboe <axboe@fb.com>

blk-mq: Move more code into blk_mq_direct_issue_request()

Move the "hctx stopped" test and the insert request calls into
blk_mq_direct_issue_request(). Rename that function into
blk_mq_try_issue_directly() to reflect its new semantics. Pass
the hctx pointer to that function instead of looking it up a
second time. These changes avoid that code has to be duplicated
in the next patch.

Signed-off-by: Bart Van Assche <bart.vanassche@sandisk.com>
Reviewed-by: Hannes Reinecke <hare@suse.com>
Reviewed-by: Johannes Thumshirn <jthumshirn@suse.de>
Reviewed-by: Sagi Grimberg <sagi@grimberg.me>
Reviewed-by: Christoph Hellwig <hch@lst.de>
Signed-off-by: Jens Axboe <axboe@fb.com>

blk-mq: Introduce blk_mq_queue_stopped()

The function blk_queue_stopped() allows to test whether or not a
traditional request queue has been stopped. Introduce a helper
function that allows block drivers to query easily whether or not
one or more hardware contexts of a blk-mq queue have been stopped.

Signed-off-by: Bart Van Assche <bart.vanassche@sandisk.com>
Reviewed-by: Hannes Reinecke <hare@suse.com>
Reviewed-by: Johannes Thumshirn <jthumshirn@suse.de>
Reviewed-by: Sagi Grimberg <sagi@grimberg.me>
Reviewed-by: Christoph Hellwig <hch@lst.de>
Signed-off-by: Jens Axboe <axboe@fb.com>

blk-mq: Introduce blk_mq_hctx_stopped()

Multiple functions test the BLK_MQ_S_STOPPED bit so introduce
a helper function that performs this test.

Signed-off-by: Bart Van Assche <bart.vanassche@sandisk.com>
Reviewed-by: Ming Lei <tom.leiming@gmail.com>
Reviewed-by: Hannes Reinecke <hare@suse.com>
Reviewed-by: Johannes Thumshirn <jthumshirn@suse.de>
Reviewed-by: Sagi Grimberg <sagi@grimberg.me>
Reviewed-by: Christoph Hellwig <hch@lst.de>
Signed-off-by: Jens Axboe <axboe@fb.com>

blk-mq: Do not invoke .queue_rq() for a stopped queue

The meaning of the BLK_MQ_S_STOPPED flag is "do not call
.queue_rq()". Hence modify blk_mq_make_request() such that requests
are queued instead of issued if a queue has been stopped.

Reported-by: Ming Lei <tom.leiming@gmail.com>
Signed-off-by: Bart Van Assche <bart.vanassche@sandisk.com>
Reviewed-by: Christoph Hellwig <hch@lst.de>
Reviewed-by: Ming Lei <tom.leiming@gmail.com>
Reviewed-by: Hannes Reinecke <hare@suse.com>
Reviewed-by: Johannes Thumshirn <jthumshirn@suse.de>
Reviewed-by: Sagi Grimberg <sagi@grimberg.me>
Cc: <stable@vger.kernel.org>
Signed-off-by: Jens Axboe <axboe@fb.com>

block: add bio_iov_iter_get_pages()

This is a helper that pins down a range from an iov_iter and adds it to
a bio without requiring a separate memory allocation for the page array.
It will be used for upcoming direct I/O implementations for block devices
and iomap based file systems.

Signed-off-by: Kent Overstreet <kent.overstreet@gmail.com>
[hch: ported to the iov_iter interface, renamed and added comments.
      All blame should be directed to me and all fame should go to Kent
      after this!]
Signed-off-by: Christoph Hellwig <hch@lst.de>
Signed-off-by: Jens Axboe <axboe@fb.com>

writeback: mark background writeback as such

If we're doing background type writes, then use the appropriate
background write flags for that.

Signed-off-by: Jens Axboe <axboe@fb.com>
Reviewed-by: Christoph Hellwig <hch@lst.de>

writeback: add wbc_to_write_flags()

Add wbc_to_write_flags(), which returns the write modifier flags to use,
based on a struct writeback_control. No functional changes in this
patch, but it prepares us for factoring other wbc fields for write type.

Signed-off-by: Jens Axboe <axboe@fb.com>
Reviewed-by: Jan Kara <jack@suse.cz>
Reviewed-by: Christoph Hellwig <hch@lst.de>

block: add REQ_BACKGROUND

This adds a new request flag, REQ_BACKGROUND, that callers can use to
tell the block layer that this is background (non-urgent) IO.

Signed-off-by: Jens Axboe <axboe@fb.com>
Reviewed-by: Christoph Hellwig <hch@lst.de>

block: remove the CONFIG_BLOCK ifdef in blk_types.h

Now that we have a separate header for struct bio_vec there is absolutely
no excuse for including this header from non-block I/O code.

Signed-off-by: Christoph Hellwig <hch@lst.de>
Signed-off-by: Jens Axboe <axboe@fb.com>

mm: only include blk_types in swap.h if CONFIG_SWAP is enabled

It's only needed for the CONFIG_SWAP-only use of bio_end_io_t.

Because CONFIG_SWAP implies CONFIG_BLOCK this will allow to drop some
ifdefs in blk_types.h.

Instead we'll need to add a few explicit includes that were implicit
before, though.

Signed-off-by: Christoph Hellwig <hch@lst.de>
Signed-off-by: Jens Axboe <axboe@fb.com>

ceph: don't include blk_types.h in messenger.h

The file only needs the struct bvec_iter delcaration, which is available
from bvec.h.

Signed-off-by: Christoph Hellwig <hch@lst.de>
Signed-off-by: Jens Axboe <axboe@fb.com>

arm, arm64: don't include blk_types.h in <asm/io.h>

No need for it - we only use struct bio_vec in prototypes and already have
forward declarations for it.

Signed-off-by: Christoph Hellwig <hch@lst.de>
Signed-off-by: Jens Axboe <axboe@fb.com>

block,fs: untangle fs.h and blk_types.h

Nothing in fs.h should require blk_types.h to be included.

Signed-off-by: Christoph Hellwig <hch@lst.de>
Signed-off-by: Jens Axboe <axboe@fb.com>

block, fs: move submit_bio to bio.h

This is where all the other bio operations live, so users must include
bio.h anyway.

Signed-off-by: Christoph Hellwig <hch@lst.de>
Signed-off-by: Jens Axboe <axboe@fb.com>

fs: decouple READ and WRITE from the block layer ops

Move READ and WRITE to kernel.h and don't define them in terms of block
layer ops; they are our generic data direction indicators these days
and have no more resemblance with the block layer ops.

Signed-off-by: Christoph Hellwig <hch@lst.de>
Signed-off-by: Jens Axboe <axboe@fb.com>

block,fs: use REQ_* flags directly

Remove the WRITE_* and READ_SYNC wrappers, and just use the flags
directly.  Where applicable this also drops usage of the
bio_set_op_attrs wrapper.

Signed-off-by: Christoph Hellwig <hch@lst.de>
Signed-off-by: Jens Axboe <axboe@fb.com>

block: replace REQ_NOIDLE with REQ_IDLE

Noidle should be the default for writes as seen by all the compounds
definitions in fs.h using it.  In fact only direct I/O really should
be using NODILE, so turn the whole flag around to get the defaults
right, which will make our life much easier especially onces the
WRITE_* defines go away.

This assumes all the existing "raw" users of REQ_SYNC for writes
want noidle behavior, which seems to be spot on from a quick audit.

Signed-off-by: Christoph Hellwig <hch@lst.de>
Signed-off-by: Jens Axboe <axboe@fb.com>

block: treat REQ_FUA and REQ_PREFLUSH as synchronous

Instead of requiring everyone to specify the REQ_SYNC flag aѕ well.

Signed-off-by: Christoph Hellwig <hch@lst.de>
Signed-off-by: Jens Axboe <axboe@fb.com>

block: don't use REQ_SYNC in the READ_SYNC definition

Reads are synchronous per definition, don't add another flag for it.

Signed-off-by: Christoph Hellwig <hch@lst.de>
Signed-off-by: Jens Axboe <axboe@fb.com>

btrfs: use op_is_sync to check for synchronous requests

Signed-off-by: Christoph Hellwig <hch@lst.de>
Signed-off-by: Jens Axboe <axboe@fb.com>

bcache: use op_is_sync to check for synchronous requests

(and remove one layer of masking for the op_is_write call next to it).

Signed-off-by: Christoph Hellwig <hch@lst.de>
Signed-off-by: Jens Axboe <axboe@fb.com>

umem: use op_is_sync to check for synchronous requests

Signed-off-by: Christoph Hellwig <hch@lst.de>
Signed-off-by: Jens Axboe <axboe@fb.com>

blk-cgroup: use op_is_sync to check for synchronous requests

Signed-off-by: Christoph Hellwig <hch@lst.de>
Signed-off-by: Jens Axboe <axboe@fb.com>

cfq-iosched: use op_is_sync instead of opencoding it

Signed-off-by: Christoph Hellwig <hch@lst.de>
Signed-off-by: Jens Axboe <axboe@fb.com>

block: add a proper block layer data direction encoding

Currently the block layer op_is_write, bio_data_dir and rq_data_dir
helper treat every operation that is not a READ as a data out operation.
This worked surprisingly long, but the new REQ_OP_ZONE_REPORT operation
actually adds a second operation that reads data from the device.
Surprisingly nothing critical relied on this direction, but this might
be a good opportunity to properly fix this issue up.

We take a little inspiration and use the least significant bit of the
operation number to encode the data direction, which just requires us
to renumber the operations to fix this scheme.

Signed-off-by: Christoph Hellwig <hch@lst.de>
Reviewed-by: Shaun Tancheff <shaun.tancheff@seagate.com>
Signed-off-by: Jens Axboe <axboe@fb.com>

block: better op and flags encoding

Now that we don't need the common flags to overflow outside the range
of a 32-bit type we can encode them the same way for both the bio and
request fields.  This in addition allows us to place the operation
first (and make some room for more ops while we're at it) and to
stop having to shift around the operation values.

In addition this allows passing around only one value in the block layer
instead of two (and eventuall also in the file systems, but we can do
that later) and thus clean up a lot of code.

Last but not least this allows decreasing the size of the cmd_flags
field in struct request to 32-bits.  Various functions passing this
value could also be updated, but I'd like to avoid the churn for now.

Signed-off-by: Christoph Hellwig <hch@lst.de>
Signed-off-by: Jens Axboe <axboe@fb.com>

block: split out request-only flags into a new namespace

A lot of the REQ_* flags are only used on struct requests, and only of
use to the block layer and a few drivers that dig into struct request
internals.

This patch adds a new req_flags_t rq_flags field to struct request for
them, and thus dramatically shrinks the number of common requests.  It
also removes the unfortunate situation where we have to fit the fields
from the same enum into 32 bits for struct bio and 64 bits for
struct request.

Signed-off-by: Christoph Hellwig <hch@lst.de>
Reviewed-by: Shaun Tancheff <shaun.tancheff@seagate.com>
Signed-off-by: Jens Axboe <axboe@fb.com>

block: replace REQ_THROTTLED with a bio flag

It's the last bio-only REQ_* flag, and we have space for it in the bio
bi_flags field.

Signed-off-by: Christoph Hellwig <hch@lst.de>
Reviewed-by: Shaun Tancheff <shaun.tancheff@seagate.com>
Signed-off-by: Jens Axboe <axboe@fb.com>

block: move REQ_RAHEAD to common flags

The information that am I/O is a read-ahead can be useful for drivers.
In fact the NVMe driver already checks it, even if it won't ever be set
at the moment.

Signed-off-by: Christoph Hellwig <hch@lst.de>
Reviewed-by: Shaun Tancheff <shaun.tancheff@seagate.com>
Signed-off-by: Jens Axboe <axboe@fb.com>

block: REQ_NOMERGE is common to the bio and request

So move it into the common setion of the request flags.

Signed-off-by: Christoph Hellwig <hch@lst.de>
Reviewed-by: Shaun Tancheff <shaun.tancheff@seagate.com>
Signed-off-by: Jens Axboe <axboe@fb.com>

block: remove bio_is_rw

With the addition of the zoned operations the tests in this function
became incorrect.  But I think it's much better to just open code the
allow operations in the only caller anyway.

Signed-off-by: Christoph Hellwig <hch@lst.de>
Reviewed-by: Shaun Tancheff <shaun.tancheff@seagate.com>
Signed-off-by: Jens Axboe <axboe@fb.com>

blk-mq: get rid of confusing blk_map_ctx structure

We can just use struct blk_mq_alloc_data - it has a few more
members, but we allocate it further down the stack anyway. So
this cleans up the code, and reduces the stack overhead a bit.

Signed-off-by: Jens Axboe <axboe@fb.com>

blk-mq: update hardware and software queues for sleeping alloc

If we end up sleeping due to running out of requests, we should
update the hardware and software queues in the map ctx structure.
Otherwise we could end up having rq->mq_ctx point to the pre-sleep
context, and risk corrupting ctx->rq_list since we'll be
grabbing the wrong lock when inserting the request.

Reported-by: Dave Jones <davej@codemonkey.org.uk>
Reported-by: Chris Mason <clm@fb.com>
Tested-by: Chris Mason <clm@fb.com>
Fixes: 63581af3f31e ("blk-mq: remove non-blocking pass in blk_mq_map_request")
Signed-off-by: Jens Axboe <axboe@fb.com>

brd: remove support for BLKFLSBUF

Discontinue having the brd driver destructively free all pages in the
ramdisk in response to the BLKFLSBUF ioctl.  Doing so allows a BLKFLSBUF
ioctl issued to a logical partition to destroy pages of the parent brd
device (and all other partitions of that brd device).

This change breaks compatibility - but in this case the compatibility
breaks more than it helps.

Reported-by: Mikulas Patocka <mpatocka@redhat.com>
Suggested-by: Christoph Hellwig <hch@infradead.org>
Signed-off-by: Mike Snitzer <snitzer@redhat.com>
Signed-off-by: Jens Axboe <axboe@fb.com>

brd: Switch rd_size to unsigned long

Currently rd_size was int which lead to overflow and bogus device size
once the requested ramdisk size was 1 TB or more. Although these days
ramdisks with 1 TB size are mostly a mistake, the days when they are
useful are not far.

Reported-by: Bart Van Assche <bart.vanassche@sandisk.com>
Signed-off-by: Jan Kara <jack@suse.cz>
Signed-off-by: Jens Axboe <axboe@fb.com>

sd: fix uninitialized variable access in error handling

If sd_zbc_report_zones fails, the check for 'zone_blocks == 0'
later in the function accesses uninitialized data:

drivers/scsi/sd_zbc.c: In function ‘sd_zbc_read_zones’:
drivers/scsi/sd_zbc.c:520:7: error: ‘zone_blocks’ may be used uninitialized in this function [-Werror=maybe-uninitialized]

This sets it to zero, which has the desired effect of leaving
the sd_zbc_read_zones successfully with sdkp->zone_blocks = 0.

Fixes: 89d947561077 ("sd: Implement support for ZBC devices")
Signed-off-by: Arnd Bergmann <arnd@arndb.de>
Reviewed-by: Shaun Tancheff <shaun.tancheff@seagate.com>
Reviewed-by: Damien Le Moal <damien.lemoal@wdc.com>
Reviewed-by: Hannes Reinecke <hare@suse.com>
Signed-off-by: Jens Axboe <axboe@fb.com>

block: zoned: fix harmless maybe-uninitialized warning

The blkdev_report_zones produces a harmless warning when
-Wmaybe-uninitialized is set, after gcc gets a little confused
about the multiple 'goto' here:

block/blk-zoned.c: In function 'blkdev_report_zones':
block/blk-zoned.c:188:13: error: 'nz' may be used uninitialized in this function [-Werror=maybe-uninitialized]

Moving the assignment to nr_zones makes this a little simpler
while also avoiding the warning reliably. I'm removing the
extraneous initialization of 'int ret' in the same patch, as
that is semi-related and could cause an uninitialized use of
that variable to not produce a warning.

Fixes: 6a0cb1bc106f ("block: Implement support for zoned block devices")
Signed-off-by: Arnd Bergmann <arnd@arndb.de>
Reviewed-by: Shaun Tancheff <shaun.tancheff@seagate.com>
Reviewed-by: Damien Le Moal <damien.lemoal@wdc.com>
Signed-off-by: Jens Axboe <axboe@fb.com>

sd: Implement support for ZBC devices

Implement ZBC support functions to setup zoned disks, both
host-managed and host-aware models. Only zoned disks that satisfy
the following conditions are supported:
1) All zones are the same size, with the exception of an eventual
   last smaller runt zone.
2) For host-managed disks, reads are unrestricted (reads are not
   failed due to zone or write pointer alignement constraints).
Zoned disks that do not satisfy these 2 conditions are setup with
a capacity of 0 to prevent their use.

The function sd_zbc_read_zones, called from sd_revalidate_disk,
checks that the device satisfies the above two constraints. This
function may also change the disk capacity previously set by
sd_read_capacity for devices reporting only the capacity of
conventional zones at the beginning of the LBA range (i.e. devices
reporting rc_basis set to 0).

The capacity message output was moved out of sd_read_capacity into
a new function sd_print_capacity to include this eventual capacity
change by sd_zbc_read_zones. This new function also includes a call
to sd_zbc_print_zones to display the number of zones and zone size
of the device.

Signed-off-by: Hannes Reinecke <hare@suse.de>
[Damien: * Removed zone cache support
         * Removed mapping of discard to reset write pointer command
         * Modified sd_zbc_read_zones to include checks that the
           device satisfies the kernel constraints
         * Implemeted REPORT ZONES setup and post-processing based
           on code from Shaun Tancheff <shaun.tancheff@seagate.com>
         * Removed confusing use of 512B sector units in functions
           interface]
Signed-off-by: Damien Le Moal <damien.lemoal@hgst.com>
Reviewed-by: Christoph Hellwig <hch@lst.de>
Reviewed-by: Shaun Tancheff <shaun.tancheff@seagate.com>
Tested-by: Shaun Tancheff <shaun.tancheff@seagate.com>
Acked-by: Martin K. Petersen <martin.petersen@oracle.com>
Signed-off-by: Jens Axboe <axboe@fb.com>

blk-zoned: implement ioctls

Adds the new BLKREPORTZONE and BLKRESETZONE ioctls for respectively
obtaining the zone configuration of a zoned block device and resetting
the write pointer of sequential zones of a zoned block device.

The BLKREPORTZONE ioctl maps directly to a single call of the function
blkdev_report_zones. The zone information result is passed as an array
of struct blk_zone identical to the structure used internally for
processing the REQ_OP_ZONE_REPORT operation.  The BLKRESETZONE ioctl
maps to a single call of the blkdev_reset_zones function.

Signed-off-by: Shaun Tancheff <shaun.tancheff@seagate.com>
Signed-off-by: Damien Le Moal <damien.lemoal@hgst.com>
Reviewed-by: Christoph Hellwig <hch@lst.de>
Reviewed-by: Martin K. Petersen <martin.petersen@oracle.com>
Reviewed-by: Hannes Reinecke <hare@suse.com>
Signed-off-by: Jens Axboe <axboe@fb.com>

block: Implement support for zoned block devices

Implement zoned block device zone information reporting and reset.
Zone information are reported as struct blk_zone. This implementation
does not differentiate between host-aware and host-managed device
models and is valid for both. Two functions are provided:
blkdev_report_zones for discovering the zone configuration of a
zoned block device, and blkdev_reset_zones for resetting the write
pointer of sequential zones. The helper function blk_queue_zone_size
and bdev_zone_size are also provided for, as the name suggest,
obtaining the zone size (in 512B sectors) of the zones of the device.

Signed-off-by: Hannes Reinecke <hare@suse.de>
[Damien: * Removed the zone cache
         * Implement report zones operation based on earlier proposal
           by Shaun Tancheff <shaun.tancheff@seagate.com>]
Signed-off-by: Damien Le Moal <damien.lemoal@hgst.com>
Reviewed-by: Christoph Hellwig <hch@lst.de>
Reviewed-by: Martin K. Petersen <martin.petersen@oracle.com>
Reviewed-by: Shaun Tancheff <shaun.tancheff@seagate.com>
Tested-by: Shaun Tancheff <shaun.tancheff@seagate.com>
Signed-off-by: Jens Axboe <axboe@fb.com>

block: Define zoned block device operations

Define REQ_OP_ZONE_REPORT and REQ_OP_ZONE_RESET for handling zones of
host-managed and host-aware zoned block devices. With with these two
new operations, the total number of operations defined reaches 8 and
still fits with the 3 bits definition of REQ_OP_BITS.

Signed-off-by: Shaun Tancheff <shaun.tancheff@seagate.com>
Signed-off-by: Damien Le Moal <damien.lemoal@hgst.com>
Reviewed-by: Christoph Hellwig <hch@lst.de>
Reviewed-by: Martin K. Petersen <martin.petersen@oracle.com>
Reviewed-by: Hannes Reinecke <hare@suse.com>
Signed-off-by: Jens Axboe <axboe@fb.com>

block: update chunk_sectors in blk_stack_limits()

Signed-off-by: Hannes Reinecke <hare@suse.com>
Signed-off-by: Damien Le Moal <damien.lemoal@hgst.com>
Reviewed-by: Christoph Hellwig <hch@lst.de>
Reviewed-by: Martin K. Petersen <martin.petersen@oracle.com>
Reviewed-by: Shaun Tancheff <shaun.tancheff@seagate.com>
Tested-by: Shaun Tancheff <shaun.tancheff@seagate.com>
Signed-off-by: Jens Axboe <axboe@fb.com>