block/blk-wbt.c

   1 /*
   2  * buffered writeback throttling. loosely based on CoDel. We can't drop
   3  * packets for IO scheduling, so the logic is something like this:
   4  *
   5  * - Monitor latencies in a defined window of time.
   6  * - If the minimum latency in the above window exceeds some target, increment
   7  *   scaling step and scale down queue depth by a factor of 2x. The monitoring
   8  *   window is then shrunk to 100 / sqrt(scaling step + 1).
   9  * - For any window where we don't have solid data on what the latencies
  10  *   look like, retain status quo.
  11  * - If latencies look good, decrement scaling step.
  12  * - If we're only doing writes, allow the scaling step to go negative. This
  13  *   will temporarily boost write performance, snapping back to a stable
  14  *   scaling step of 0 if reads show up or the heavy writers finish. Unlike
  15  *   positive scaling steps where we shrink the monitoring window, a negative
  16  *   scaling step retains the default step==0 window size.
  17  *
  18  * Copyright (C) 2016 Jens Axboe
  19  *
  20  */
  21 #include <linux/kernel.h>
  22 #include <linux/blk_types.h>
  23 #include <linux/slab.h>
  24 #include <linux/backing-dev.h>
  25 #include <linux/swap.h>
  26
  27 #include "blk-wbt.h"
  28 #include "blk-rq-qos.h"
  29
  30 #define CREATE_TRACE_POINTS
  31 #include <trace/events/wbt.h>
  32
  33 static inline void wbt_clear_state(struct request *rq)
  34 {
  35         rq->wbt_flags = 0;
  36 }
  37
  38 static inline enum wbt_flags wbt_flags(struct request *rq)
  39 {
  40         return rq->wbt_flags;
  41 }
  42
  43 static inline bool wbt_is_tracked(struct request *rq)
  44 {
  45         return rq->wbt_flags & WBT_TRACKED;
  46 }
  47
  48 static inline bool wbt_is_read(struct request *rq)
  49 {
  50         return rq->wbt_flags & WBT_READ;
  51 }
  52
  53 enum {
  54         /*
  55          * Default setting, we'll scale up (to 75% of QD max) or down (min 1)
  56          * from here depending on device stats
  57          */
  58         RWB_DEF_DEPTH   = 16,
  59
  60         /*
  61          * 100msec window
  62          */
  63         RWB_WINDOW_NSEC         = 100 * 1000 * 1000ULL,
  64
  65         /*
  66          * Disregard stats, if we don't meet this minimum
  67          */
  68         RWB_MIN_WRITE_SAMPLES   = 3,
  69
  70         /*
  71          * If we have this number of consecutive windows with not enough
  72          * information to scale up or down, scale up.
  73          */
  74         RWB_UNKNOWN_BUMP        = 5,
  75 };
  76
  77 static inline bool rwb_enabled(struct rq_wb *rwb)
  78 {
  79         return rwb && rwb->enable_state != WBT_STATE_OFF_DEFAULT &&
  80                       rwb->wb_normal != 0;
  81 }
  82
  83 static void wb_timestamp(struct rq_wb *rwb, unsigned long *var)
  84 {
  85         if (rwb_enabled(rwb)) {
  86                 const unsigned long cur = jiffies;
  87
  88                 if (cur != *var)
  89                         *var = cur;
  90         }
  91 }
  92
  93 /*
  94  * If a task was rate throttled in balance_dirty_pages() within the last
  95  * second or so, use that to indicate a higher cleaning rate.
  96  */
  97 static bool wb_recent_wait(struct rq_wb *rwb)
  98 {
  99         struct bdi_writeback *wb = &rwb->rqos.q->backing_dev_info->wb;
 100
 101         return time_before(jiffies, wb->dirty_sleep + HZ);
 102 }
 103
 104 static inline struct rq_wait *get_rq_wait(struct rq_wb *rwb,
 105                                           enum wbt_flags wb_acct)
 106 {
 107         if (wb_acct & WBT_KSWAPD)
 108                 return &rwb->rq_wait[WBT_RWQ_KSWAPD];
 109         else if (wb_acct & WBT_DISCARD)
 110                 return &rwb->rq_wait[WBT_RWQ_DISCARD];
 111
 112         return &rwb->rq_wait[WBT_RWQ_BG];
 113 }
 114
 115 static void rwb_wake_all(struct rq_wb *rwb)
 116 {
 117         int i;
 118
 119         for (i = 0; i < WBT_NUM_RWQ; i++) {
 120                 struct rq_wait *rqw = &rwb->rq_wait[i];
 121
 122                 if (wq_has_sleeper(&rqw->wait))
 123                         wake_up_all(&rqw->wait);
 124         }
 125 }
 126
 127 static void wbt_rqw_done(struct rq_wb *rwb, struct rq_wait *rqw,
 128                          enum wbt_flags wb_acct)
 129 {
 130         int inflight, limit;
 131
 132         inflight = atomic_dec_return(&rqw->inflight);
 133
 134         /*
 135          * wbt got disabled with IO in flight. Wake up any potential
 136          * waiters, we don't have to do more than that.
 137          */
 138         if (unlikely(!rwb_enabled(rwb))) {
 139                 rwb_wake_all(rwb);
 140                 return;
 141         }
 142
 143         /*
 144          * For discards, our limit is always the background. For writes, if
 145          * the device does write back caching, drop further down before we
 146          * wake people up.
 147          */
 148         if (wb_acct & WBT_DISCARD)
 149                 limit = rwb->wb_background;
 150         else if (rwb->wc && !wb_recent_wait(rwb))
 151                 limit = 0;
 152         else
 153                 limit = rwb->wb_normal;
 154
 155         /*
 156          * Don't wake anyone up if we are above the normal limit.
 157          */
 158         if (inflight && inflight >= limit)
 159                 return;
 160
 161         if (wq_has_sleeper(&rqw->wait)) {
 162                 int diff = limit - inflight;
 163
 164                 if (!inflight || diff >= rwb->wb_background / 2)
 165                         wake_up_all(&rqw->wait);
 166         }
 167 }
 168
 169 static void __wbt_done(struct rq_qos *rqos, enum wbt_flags wb_acct)
 170 {
 171         struct rq_wb *rwb = RQWB(rqos);
 172         struct rq_wait *rqw;
 173
 174         if (!(wb_acct & WBT_TRACKED))
 175                 return;
 176
 177         rqw = get_rq_wait(rwb, wb_acct);
 178         wbt_rqw_done(rwb, rqw, wb_acct);
 179 }
 180
 181 /*
 182  * Called on completion of a request. Note that it's also called when
 183  * a request is merged, when the request gets freed.
 184  */
 185 static void wbt_done(struct rq_qos *rqos, struct request *rq)
 186 {
 187         struct rq_wb *rwb = RQWB(rqos);
 188
 189         if (!wbt_is_tracked(rq)) {
 190                 if (rwb->sync_cookie == rq) {
 191                         rwb->sync_issue = 0;
 192                         rwb->sync_cookie = NULL;
 193                 }
 194
 195                 if (wbt_is_read(rq))
 196                         wb_timestamp(rwb, &rwb->last_comp);
 197         } else {
 198                 WARN_ON_ONCE(rq == rwb->sync_cookie);
 199                 __wbt_done(rqos, wbt_flags(rq));
 200         }
 201         wbt_clear_state(rq);
 202 }
 203
 204 static inline bool stat_sample_valid(struct blk_rq_stat *stat)
 205 {
 206         /*
 207          * We need at least one read sample, and a minimum of
 208          * RWB_MIN_WRITE_SAMPLES. We require some write samples to know
 209          * that it's writes impacting us, and not just some sole read on
 210          * a device that is in a lower power state.
 211          */
 212         return (stat[READ].nr_samples >= 1 &&
 213                 stat[WRITE].nr_samples >= RWB_MIN_WRITE_SAMPLES);
 214 }
 215
 216 static u64 rwb_sync_issue_lat(struct rq_wb *rwb)
 217 {
 218         u64 now, issue = READ_ONCE(rwb->sync_issue);
 219
 220         if (!issue || !rwb->sync_cookie)
 221                 return 0;
 222
 223         now = ktime_to_ns(ktime_get());
 224         return now - issue;
 225 }
 226
 227 enum {
 228         LAT_OK = 1,
 229         LAT_UNKNOWN,
 230         LAT_UNKNOWN_WRITES,
 231         LAT_EXCEEDED,
 232 };
 233
 234 static int latency_exceeded(struct rq_wb *rwb, struct blk_rq_stat *stat)
 235 {
 236         struct backing_dev_info *bdi = rwb->rqos.q->backing_dev_info;
 237         struct rq_depth *rqd = &rwb->rq_depth;
 238         u64 thislat;
 239
 240         /*
 241          * If our stored sync issue exceeds the window size, or it
 242          * exceeds our min target AND we haven't logged any entries,
 243          * flag the latency as exceeded. wbt works off completion latencies,
 244          * but for a flooded device, a single sync IO can take a long time
 245          * to complete after being issued. If this time exceeds our
 246          * monitoring window AND we didn't see any other completions in that
 247          * window, then count that sync IO as a violation of the latency.
 248          */
 249         thislat = rwb_sync_issue_lat(rwb);
 250         if (thislat > rwb->cur_win_nsec ||
 251             (thislat > rwb->min_lat_nsec && !stat[READ].nr_samples)) {
 252                 trace_wbt_lat(bdi, thislat);
 253                 return LAT_EXCEEDED;
 254         }
 255
 256         /*
 257          * No read/write mix, if stat isn't valid
 258          */
 259         if (!stat_sample_valid(stat)) {
 260                 /*
 261                  * If we had writes in this stat window and the window is
 262                  * current, we're only doing writes. If a task recently
 263                  * waited or still has writes in flights, consider us doing
 264                  * just writes as well.
 265                  */
 266                 if (stat[WRITE].nr_samples || wb_recent_wait(rwb) ||
 267                     wbt_inflight(rwb))
 268                         return LAT_UNKNOWN_WRITES;
 269                 return LAT_UNKNOWN;
 270         }
 271
 272         /*
 273          * If the 'min' latency exceeds our target, step down.
 274          */
 275         if (stat[READ].min > rwb->min_lat_nsec) {
 276                 trace_wbt_lat(bdi, stat[READ].min);
 277                 trace_wbt_stat(bdi, stat);
 278                 return LAT_EXCEEDED;
 279         }
 280
 281         if (rqd->scale_step)
 282                 trace_wbt_stat(bdi, stat);
 283
 284         return LAT_OK;
 285 }
 286
 287 static void rwb_trace_step(struct rq_wb *rwb, const char *msg)
 288 {
 289         struct backing_dev_info *bdi = rwb->rqos.q->backing_dev_info;
 290         struct rq_depth *rqd = &rwb->rq_depth;
 291
 292         trace_wbt_step(bdi, msg, rqd->scale_step, rwb->cur_win_nsec,
 293                         rwb->wb_background, rwb->wb_normal, rqd->max_depth);
 294 }
 295
 296 static void calc_wb_limits(struct rq_wb *rwb)
 297 {
 298         if (rwb->min_lat_nsec == 0) {
 299                 rwb->wb_normal = rwb->wb_background = 0;
 300         } else if (rwb->rq_depth.max_depth <= 2) {
 301                 rwb->wb_normal = rwb->rq_depth.max_depth;
 302                 rwb->wb_background = 1;
 303         } else {
 304                 rwb->wb_normal = (rwb->rq_depth.max_depth + 1) / 2;
 305                 rwb->wb_background = (rwb->rq_depth.max_depth + 3) / 4;
 306         }
 307 }
 308
 309 static void scale_up(struct rq_wb *rwb)
 310 {
 311         if (!rq_depth_scale_up(&rwb->rq_depth))
 312                 return;
 313         calc_wb_limits(rwb);
 314         rwb->unknown_cnt = 0;
 315         rwb_wake_all(rwb);
 316         rwb_trace_step(rwb, "scale up");
 317 }
 318
 319 static void scale_down(struct rq_wb *rwb, bool hard_throttle)
 320 {
 321         if (!rq_depth_scale_down(&rwb->rq_depth, hard_throttle))
 322                 return;
 323         calc_wb_limits(rwb);
 324         rwb->unknown_cnt = 0;
 325         rwb_trace_step(rwb, "scale down");
 326 }
 327
 328 static void rwb_arm_timer(struct rq_wb *rwb)
 329 {
 330         struct rq_depth *rqd = &rwb->rq_depth;
 331
 332         if (rqd->scale_step > 0) {
 333                 /*
 334                  * We should speed this up, using some variant of a fast
 335                  * integer inverse square root calculation. Since we only do
 336                  * this for every window expiration, it's not a huge deal,
 337                  * though.
 338                  */
 339                 rwb->cur_win_nsec = div_u64(rwb->win_nsec << 4,
 340                                         int_sqrt((rqd->scale_step + 1) << 8));
 341         } else {
 342                 /*
 343                  * For step < 0, we don't want to increase/decrease the
 344                  * window size.
 345                  */
 346                 rwb->cur_win_nsec = rwb->win_nsec;
 347         }
 348
 349         blk_stat_activate_nsecs(rwb->cb, rwb->cur_win_nsec);
 350 }
 351
 352 static void wb_timer_fn(struct blk_stat_callback *cb)
 353 {
 354         struct rq_wb *rwb = cb->data;
 355         struct rq_depth *rqd = &rwb->rq_depth;
 356         unsigned int inflight = wbt_inflight(rwb);
 357         int status;
 358
 359         status = latency_exceeded(rwb, cb->stat);
 360
 361         trace_wbt_timer(rwb->rqos.q->backing_dev_info, status, rqd->scale_step,
 362                         inflight);
 363
 364         /*
 365          * If we exceeded the latency target, step down. If we did not,
 366          * step one level up. If we don't know enough to say either exceeded
 367          * or ok, then don't do anything.
 368          */
 369         switch (status) {
 370         case LAT_EXCEEDED:
 371                 scale_down(rwb, true);
 372                 break;
 373         case LAT_OK:
 374                 scale_up(rwb);
 375                 break;
 376         case LAT_UNKNOWN_WRITES:
 377                 /*
 378                  * We started a the center step, but don't have a valid
 379                  * read/write sample, but we do have writes going on.
 380                  * Allow step to go negative, to increase write perf.
 381                  */
 382                 scale_up(rwb);
 383                 break;
 384         case LAT_UNKNOWN:
 385                 if (++rwb->unknown_cnt < RWB_UNKNOWN_BUMP)
 386                         break;
 387                 /*
 388                  * We get here when previously scaled reduced depth, and we
 389                  * currently don't have a valid read/write sample. For that
 390                  * case, slowly return to center state (step == 0).
 391                  */
 392                 if (rqd->scale_step > 0)
 393                         scale_up(rwb);
 394                 else if (rqd->scale_step < 0)
 395                         scale_down(rwb, false);
 396                 break;
 397         default:
 398                 break;
 399         }
 400
 401         /*
 402          * Re-arm timer, if we have IO in flight
 403          */
 404         if (rqd->scale_step || inflight)
 405                 rwb_arm_timer(rwb);
 406 }
 407
 408 static void __wbt_update_limits(struct rq_wb *rwb)
 409 {
 410         struct rq_depth *rqd = &rwb->rq_depth;
 411
 412         rqd->scale_step = 0;
 413         rqd->scaled_max = false;
 414
 415         rq_depth_calc_max_depth(rqd);
 416         calc_wb_limits(rwb);
 417
 418         rwb_wake_all(rwb);
 419 }
 420
 421 void wbt_update_limits(struct request_queue *q)
 422 {
 423         struct rq_qos *rqos = wbt_rq_qos(q);
 424         if (!rqos)
 425                 return;
 426         __wbt_update_limits(RQWB(rqos));
 427 }
 428
 429 u64 wbt_get_min_lat(struct request_queue *q)
 430 {
 431         struct rq_qos *rqos = wbt_rq_qos(q);
 432         if (!rqos)
 433                 return 0;
 434         return RQWB(rqos)->min_lat_nsec;
 435 }
 436
 437 void wbt_set_min_lat(struct request_queue *q, u64 val)
 438 {
 439         struct rq_qos *rqos = wbt_rq_qos(q);
 440         if (!rqos)
 441                 return;
 442         RQWB(rqos)->min_lat_nsec = val;
 443         RQWB(rqos)->enable_state = WBT_STATE_ON_MANUAL;
 444         __wbt_update_limits(RQWB(rqos));
 445 }
 446
 447
 448 static bool close_io(struct rq_wb *rwb)
 449 {
 450         const unsigned long now = jiffies;
 451
 452         return time_before(now, rwb->last_issue + HZ / 10) ||
 453                 time_before(now, rwb->last_comp + HZ / 10);
 454 }
 455
 456 #define REQ_HIPRIO      (REQ_SYNC | REQ_META | REQ_PRIO)
 457
 458 static inline unsigned int get_limit(struct rq_wb *rwb, unsigned long rw)
 459 {
 460         unsigned int limit;
 461
 462         /*
 463          * If we got disabled, just return UINT_MAX. This ensures that
 464          * we'll properly inc a new IO, and dec+wakeup at the end.
 465          */
 466         if (!rwb_enabled(rwb))
 467                 return UINT_MAX;
 468
 469         if ((rw & REQ_OP_MASK) == REQ_OP_DISCARD)
 470                 return rwb->wb_background;
 471
 472         /*
 473          * At this point we know it's a buffered write. If this is
 474          * kswapd trying to free memory, or REQ_SYNC is set, then
 475          * it's WB_SYNC_ALL writeback, and we'll use the max limit for
 476          * that. If the write is marked as a background write, then use
 477          * the idle limit, or go to normal if we haven't had competing
 478          * IO for a bit.
 479          */
 480         if ((rw & REQ_HIPRIO) || wb_recent_wait(rwb) || current_is_kswapd())
 481                 limit = rwb->rq_depth.max_depth;
 482         else if ((rw & REQ_BACKGROUND) || close_io(rwb)) {
 483                 /*
 484                  * If less than 100ms since we completed unrelated IO,
 485                  * limit us to half the depth for background writeback.
 486                  */
 487                 limit = rwb->wb_background;
 488         } else
 489                 limit = rwb->wb_normal;
 490
 491         return limit;
 492 }
 493
 494 struct wbt_wait_data {
 495         struct wait_queue_entry wq;
 496         struct task_struct *task;
 497         struct rq_wb *rwb;
 498         struct rq_wait *rqw;
 499         unsigned long rw;
 500         bool got_token;
 501 };
 502
 503 static int wbt_wake_function(struct wait_queue_entry *curr, unsigned int mode,
 504                              int wake_flags, void *key)
 505 {
 506         struct wbt_wait_data *data = container_of(curr, struct wbt_wait_data,
 507                                                         wq);
 508
 509         /*
 510          * If we fail to get a budget, return -1 to interrupt the wake up
 511          * loop in __wake_up_common.
 512          */
 513         if (!rq_wait_inc_below(data->rqw, get_limit(data->rwb, data->rw)))
 514                 return -1;
 515
 516         data->got_token = true;
 517         list_del_init(&curr->entry);
 518         wake_up_process(data->task);
 519         return 1;
 520 }
 521
 522 /*
 523  * Block if we will exceed our limit, or if we are currently waiting for
 524  * the timer to kick off queuing again.
 525  */
 526 static void __wbt_wait(struct rq_wb *rwb, enum wbt_flags wb_acct,
 527                        unsigned long rw, spinlock_t *lock)
 528         __releases(lock)
 529         __acquires(lock)
 530 {
 531         struct rq_wait *rqw = get_rq_wait(rwb, wb_acct);
 532         struct wbt_wait_data data = {
 533                 .wq = {
 534                         .func   = wbt_wake_function,
 535                         .entry  = LIST_HEAD_INIT(data.wq.entry),
 536                 },
 537                 .task = current,
 538                 .rwb = rwb,
 539                 .rqw = rqw,
 540                 .rw = rw,
 541         };
 542         bool has_sleeper;
 543
 544         has_sleeper = wq_has_sleeper(&rqw->wait);
 545         if (!has_sleeper && rq_wait_inc_below(rqw, get_limit(rwb, rw)))
 546                 return;
 547
 548         prepare_to_wait_exclusive(&rqw->wait, &data.wq, TASK_UNINTERRUPTIBLE);
 549         do {
 550                 if (data.got_token)
 551                         break;
 552
 553                 if (!has_sleeper &&
 554                     rq_wait_inc_below(rqw, get_limit(rwb, rw))) {
 555                         finish_wait(&rqw->wait, &data.wq);
 556
 557                         /*
 558                          * We raced with wbt_wake_function() getting a token,
 559                          * which means we now have two. Put our local token
 560                          * and wake anyone else potentially waiting for one.
 561                          */
 562                         if (data.got_token)
 563                                 wbt_rqw_done(rwb, rqw, wb_acct);
 564                         break;
 565                 }
 566
 567                 if (lock) {
 568                         spin_unlock_irq(lock);
 569                         io_schedule();
 570                         spin_lock_irq(lock);
 571                 } else
 572                         io_schedule();
 573
 574                 has_sleeper = false;
 575         } while (1);
 576
 577         finish_wait(&rqw->wait, &data.wq);
 578 }
 579
 580 static inline bool wbt_should_throttle(struct rq_wb *rwb, struct bio *bio)
 581 {
 582         switch (bio_op(bio)) {
 583         case REQ_OP_WRITE:
 584                 /*
 585                  * Don't throttle WRITE_ODIRECT
 586                  */
 587                 if ((bio->bi_opf & (REQ_SYNC | REQ_IDLE)) ==
 588                     (REQ_SYNC | REQ_IDLE))
 589                         return false;
 590                 /* fallthrough */
 591         case REQ_OP_DISCARD:
 592                 return true;
 593         default:
 594                 return false;
 595         }
 596 }
 597
 598 static enum wbt_flags bio_to_wbt_flags(struct rq_wb *rwb, struct bio *bio)
 599 {
 600         enum wbt_flags flags = 0;
 601
 602         if (!rwb_enabled(rwb))
 603                 return 0;
 604
 605         if (bio_op(bio) == REQ_OP_READ) {
 606                 flags = WBT_READ;
 607         } else if (wbt_should_throttle(rwb, bio)) {
 608                 if (current_is_kswapd())
 609                         flags |= WBT_KSWAPD;
 610                 if (bio_op(bio) == REQ_OP_DISCARD)
 611                         flags |= WBT_DISCARD;
 612                 flags |= WBT_TRACKED;
 613         }
 614         return flags;
 615 }
 616
 617 static void wbt_cleanup(struct rq_qos *rqos, struct bio *bio)
 618 {
 619         struct rq_wb *rwb = RQWB(rqos);
 620         enum wbt_flags flags = bio_to_wbt_flags(rwb, bio);
 621         __wbt_done(rqos, flags);
 622 }
 623
 624 /*
 625  * Returns true if the IO request should be accounted, false if not.
 626  * May sleep, if we have exceeded the writeback limits. Caller can pass
 627  * in an irq held spinlock, if it holds one when calling this function.
 628  * If we do sleep, we'll release and re-grab it.
 629  */
 630 static void wbt_wait(struct rq_qos *rqos, struct bio *bio, spinlock_t *lock)
 631 {
 632         struct rq_wb *rwb = RQWB(rqos);
 633         enum wbt_flags flags;
 634
 635         flags = bio_to_wbt_flags(rwb, bio);
 636         if (!(flags & WBT_TRACKED)) {
 637                 if (flags & WBT_READ)
 638                         wb_timestamp(rwb, &rwb->last_issue);
 639                 return;
 640         }
 641
 642         __wbt_wait(rwb, flags, bio->bi_opf, lock);
 643
 644         if (!blk_stat_is_active(rwb->cb))
 645                 rwb_arm_timer(rwb);
 646 }
 647
 648 static void wbt_track(struct rq_qos *rqos, struct request *rq, struct bio *bio)
 649 {
 650         struct rq_wb *rwb = RQWB(rqos);
 651         rq->wbt_flags |= bio_to_wbt_flags(rwb, bio);
 652 }
 653
 654 void wbt_issue(struct rq_qos *rqos, struct request *rq)
 655 {
 656         struct rq_wb *rwb = RQWB(rqos);
 657
 658         if (!rwb_enabled(rwb))
 659                 return;
 660
 661         /*
 662          * Track sync issue, in case it takes a long time to complete. Allows us
 663          * to react quicker, if a sync IO takes a long time to complete. Note
 664          * that this is just a hint. The request can go away when it completes,
 665          * so it's important we never dereference it. We only use the address to
 666          * compare with, which is why we store the sync_issue time locally.
 667          */
 668         if (wbt_is_read(rq) && !rwb->sync_issue) {
 669                 rwb->sync_cookie = rq;
 670                 rwb->sync_issue = rq->io_start_time_ns;
 671         }
 672 }
 673
 674 void wbt_requeue(struct rq_qos *rqos, struct request *rq)
 675 {
 676         struct rq_wb *rwb = RQWB(rqos);
 677         if (!rwb_enabled(rwb))
 678                 return;
 679         if (rq == rwb->sync_cookie) {
 680                 rwb->sync_issue = 0;
 681                 rwb->sync_cookie = NULL;
 682         }
 683 }
 684
 685 void wbt_set_queue_depth(struct request_queue *q, unsigned int depth)
 686 {
 687         struct rq_qos *rqos = wbt_rq_qos(q);
 688         if (rqos) {
 689                 RQWB(rqos)->rq_depth.queue_depth = depth;
 690                 __wbt_update_limits(RQWB(rqos));
 691         }
 692 }
 693
 694 void wbt_set_write_cache(struct request_queue *q, bool write_cache_on)
 695 {
 696         struct rq_qos *rqos = wbt_rq_qos(q);
 697         if (rqos)
 698                 RQWB(rqos)->wc = write_cache_on;
 699 }
 700
 701 /*
 702  * Enable wbt if defaults are configured that way
 703  */
 704 void wbt_enable_default(struct request_queue *q)
 705 {
 706         struct rq_qos *rqos = wbt_rq_qos(q);
 707
 708         /* Throttling already enabled? */
 709         if (rqos) {
 710                 if (RQWB(rqos)->enable_state == WBT_STATE_OFF_DEFAULT)
 711                         RQWB(rqos)->enable_state = WBT_STATE_ON_DEFAULT;
 712                 return;
 713         }
 714
 715         /* Queue not registered? Maybe shutting down... */
 716         if (!blk_queue_registered(q))
 717                 return;
 718
 719         if ((q->mq_ops && IS_ENABLED(CONFIG_BLK_WBT_MQ)) ||
 720             (q->request_fn && IS_ENABLED(CONFIG_BLK_WBT_SQ)))
 721                 wbt_init(q);
 722 }
 723 EXPORT_SYMBOL_GPL(wbt_enable_default);
 724
 725 u64 wbt_default_latency_nsec(struct request_queue *q)
 726 {
 727         /*
 728          * We default to 2msec for non-rotational storage, and 75msec
 729          * for rotational storage.
 730          */
 731         if (blk_queue_nonrot(q))
 732                 return 2000000ULL;
 733         else
 734                 return 75000000ULL;
 735 }
 736
 737 static int wbt_data_dir(const struct request *rq)
 738 {
 739         const int op = req_op(rq);
 740
 741         if (op == REQ_OP_READ)
 742                 return READ;
 743         else if (op_is_write(op))
 744                 return WRITE;
 745
 746         /* don't account */
 747         return -1;
 748 }
 749
 750 static void wbt_exit(struct rq_qos *rqos)
 751 {
 752         struct rq_wb *rwb = RQWB(rqos);
 753         struct request_queue *q = rqos->q;
 754
 755         blk_stat_remove_callback(q, rwb->cb);
 756         blk_stat_free_callback(rwb->cb);
 757         kfree(rwb);
 758 }
 759
 760 /*
 761  * Disable wbt, if enabled by default.
 762  */
 763 void wbt_disable_default(struct request_queue *q)
 764 {
 765         struct rq_qos *rqos = wbt_rq_qos(q);
 766         struct rq_wb *rwb;
 767         if (!rqos)
 768                 return;
 769         rwb = RQWB(rqos);
 770         if (rwb->enable_state == WBT_STATE_ON_DEFAULT) {
 771                 blk_stat_deactivate(rwb->cb);
 772                 rwb->enable_state = WBT_STATE_OFF_DEFAULT;
 773         }
 774 }
 775 EXPORT_SYMBOL_GPL(wbt_disable_default);
 776
 777
 778 static struct rq_qos_ops wbt_rqos_ops = {
 779         .throttle = wbt_wait,
 780         .issue = wbt_issue,
 781         .track = wbt_track,
 782         .requeue = wbt_requeue,
 783         .done = wbt_done,
 784         .cleanup = wbt_cleanup,
 785         .exit = wbt_exit,
 786 };
 787
 788 int wbt_init(struct request_queue *q)
 789 {
 790         struct rq_wb *rwb;
 791         int i;
 792
 793         rwb = kzalloc(sizeof(*rwb), GFP_KERNEL);
 794         if (!rwb)
 795                 return -ENOMEM;
 796
 797         rwb->cb = blk_stat_alloc_callback(wb_timer_fn, wbt_data_dir, 2, rwb);
 798         if (!rwb->cb) {
 799                 kfree(rwb);
 800                 return -ENOMEM;
 801         }
 802
 803         for (i = 0; i < WBT_NUM_RWQ; i++)
 804                 rq_wait_init(&rwb->rq_wait[i]);
 805
 806         rwb->rqos.id = RQ_QOS_WBT;
 807         rwb->rqos.ops = &wbt_rqos_ops;
 808         rwb->rqos.q = q;
 809         rwb->last_comp = rwb->last_issue = jiffies;
 810         rwb->win_nsec = RWB_WINDOW_NSEC;
 811         rwb->enable_state = WBT_STATE_ON_DEFAULT;
 812         rwb->wc = 1;
 813         rwb->rq_depth.default_depth = RWB_DEF_DEPTH;
 814         __wbt_update_limits(rwb);
 815
 816         /*
 817          * Assign rwb and add the stats callback.
 818          */
 819         rq_qos_add(q, &rwb->rqos);
 820         blk_stat_add_callback(q, rwb->cb);
 821
 822         rwb->min_lat_nsec = wbt_default_latency_nsec(q);
 823
 824         wbt_set_queue_depth(q, blk_queue_depth(q));
 825         wbt_set_write_cache(q, test_bit(QUEUE_FLAG_WC, &q->queue_flags));
 826
 827         return 0;
 828 }