block/blk-wbt.c

   1 // SPDX-License-Identifier: GPL-2.0
   2 /*
   3  * buffered writeback throttling. loosely based on CoDel. We can't drop
   4  * packets for IO scheduling, so the logic is something like this:
   5  *
   6  * - Monitor latencies in a defined window of time.
   7  * - If the minimum latency in the above window exceeds some target, increment
   8  *   scaling step and scale down queue depth by a factor of 2x. The monitoring
   9  *   window is then shrunk to 100 / sqrt(scaling step + 1).
  10  * - For any window where we don't have solid data on what the latencies
  11  *   look like, retain status quo.
  12  * - If latencies look good, decrement scaling step.
  13  * - If we're only doing writes, allow the scaling step to go negative. This
  14  *   will temporarily boost write performance, snapping back to a stable
  15  *   scaling step of 0 if reads show up or the heavy writers finish. Unlike
  16  *   positive scaling steps where we shrink the monitoring window, a negative
  17  *   scaling step retains the default step==0 window size.
  18  *
  19  * Copyright (C) 2016 Jens Axboe
  20  *
  21  */
  22 #include <linux/kernel.h>
  23 #include <linux/blk_types.h>
  24 #include <linux/slab.h>
  25 #include <linux/backing-dev.h>
  26 #include <linux/swap.h>
  27
  28 #include "blk-wbt.h"
  29 #include "blk-rq-qos.h"
  30
  31 #define CREATE_TRACE_POINTS
  32 #include <trace/events/wbt.h>
  33
  34 static inline void wbt_clear_state(struct request *rq)
  35 {
  36         rq->wbt_flags = 0;
  37 }
  38
  39 static inline enum wbt_flags wbt_flags(struct request *rq)
  40 {
  41         return rq->wbt_flags;
  42 }
  43
  44 static inline bool wbt_is_tracked(struct request *rq)
  45 {
  46         return rq->wbt_flags & WBT_TRACKED;
  47 }
  48
  49 static inline bool wbt_is_read(struct request *rq)
  50 {
  51         return rq->wbt_flags & WBT_READ;
  52 }
  53
  54 enum {
  55         /*
  56          * Default setting, we'll scale up (to 75% of QD max) or down (min 1)
  57          * from here depending on device stats
  58          */
  59         RWB_DEF_DEPTH   = 16,
  60
  61         /*
  62          * 100msec window
  63          */
  64         RWB_WINDOW_NSEC         = 100 * 1000 * 1000ULL,
  65
  66         /*
  67          * Disregard stats, if we don't meet this minimum
  68          */
  69         RWB_MIN_WRITE_SAMPLES   = 3,
  70
  71         /*
  72          * If we have this number of consecutive windows with not enough
  73          * information to scale up or down, scale up.
  74          */
  75         RWB_UNKNOWN_BUMP        = 5,
  76 };
  77
  78 static inline bool rwb_enabled(struct rq_wb *rwb)
  79 {
  80         return rwb && 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, tracepoint_string("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, tracepoint_string("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 u64 wbt_get_min_lat(struct request_queue *q)
 422 {
 423         struct rq_qos *rqos = wbt_rq_qos(q);
 424         if (!rqos)
 425                 return 0;
 426         return RQWB(rqos)->min_lat_nsec;
 427 }
 428
 429 void wbt_set_min_lat(struct request_queue *q, u64 val)
 430 {
 431         struct rq_qos *rqos = wbt_rq_qos(q);
 432         if (!rqos)
 433                 return;
 434         RQWB(rqos)->min_lat_nsec = val;
 435         RQWB(rqos)->enable_state = WBT_STATE_ON_MANUAL;
 436         wbt_update_limits(RQWB(rqos));
 437 }
 438
 439
 440 static bool close_io(struct rq_wb *rwb)
 441 {
 442         const unsigned long now = jiffies;
 443
 444         return time_before(now, rwb->last_issue + HZ / 10) ||
 445                 time_before(now, rwb->last_comp + HZ / 10);
 446 }
 447
 448 #define REQ_HIPRIO      (REQ_SYNC | REQ_META | REQ_PRIO)
 449
 450 static inline unsigned int get_limit(struct rq_wb *rwb, unsigned long rw)
 451 {
 452         unsigned int limit;
 453
 454         /*
 455          * If we got disabled, just return UINT_MAX. This ensures that
 456          * we'll properly inc a new IO, and dec+wakeup at the end.
 457          */
 458         if (!rwb_enabled(rwb))
 459                 return UINT_MAX;
 460
 461         if ((rw & REQ_OP_MASK) == REQ_OP_DISCARD)
 462                 return rwb->wb_background;
 463
 464         /*
 465          * At this point we know it's a buffered write. If this is
 466          * kswapd trying to free memory, or REQ_SYNC is set, then
 467          * it's WB_SYNC_ALL writeback, and we'll use the max limit for
 468          * that. If the write is marked as a background write, then use
 469          * the idle limit, or go to normal if we haven't had competing
 470          * IO for a bit.
 471          */
 472         if ((rw & REQ_HIPRIO) || wb_recent_wait(rwb) || current_is_kswapd())
 473                 limit = rwb->rq_depth.max_depth;
 474         else if ((rw & REQ_BACKGROUND) || close_io(rwb)) {
 475                 /*
 476                  * If less than 100ms since we completed unrelated IO,
 477                  * limit us to half the depth for background writeback.
 478                  */
 479                 limit = rwb->wb_background;
 480         } else
 481                 limit = rwb->wb_normal;
 482
 483         return limit;
 484 }
 485
 486 struct wbt_wait_data {
 487         struct rq_wb *rwb;
 488         enum wbt_flags wb_acct;
 489         unsigned long rw;
 490 };
 491
 492 static bool wbt_inflight_cb(struct rq_wait *rqw, void *private_data)
 493 {
 494         struct wbt_wait_data *data = private_data;
 495         return rq_wait_inc_below(rqw, get_limit(data->rwb, data->rw));
 496 }
 497
 498 static void wbt_cleanup_cb(struct rq_wait *rqw, void *private_data)
 499 {
 500         struct wbt_wait_data *data = private_data;
 501         wbt_rqw_done(data->rwb, rqw, data->wb_acct);
 502 }
 503
 504 /*
 505  * Block if we will exceed our limit, or if we are currently waiting for
 506  * the timer to kick off queuing again.
 507  */
 508 static void __wbt_wait(struct rq_wb *rwb, enum wbt_flags wb_acct,
 509                        unsigned long rw)
 510 {
 511         struct rq_wait *rqw = get_rq_wait(rwb, wb_acct);
 512         struct wbt_wait_data data = {
 513                 .rwb = rwb,
 514                 .wb_acct = wb_acct,
 515                 .rw = rw,
 516         };
 517
 518         rq_qos_wait(rqw, &data, wbt_inflight_cb, wbt_cleanup_cb);
 519 }
 520
 521 static inline bool wbt_should_throttle(struct rq_wb *rwb, struct bio *bio)
 522 {
 523         switch (bio_op(bio)) {
 524         case REQ_OP_WRITE:
 525                 /*
 526                  * Don't throttle WRITE_ODIRECT
 527                  */
 528                 if ((bio->bi_opf & (REQ_SYNC | REQ_IDLE)) ==
 529                     (REQ_SYNC | REQ_IDLE))
 530                         return false;
 531                 /* fallthrough */
 532         case REQ_OP_DISCARD:
 533                 return true;
 534         default:
 535                 return false;
 536         }
 537 }
 538
 539 static enum wbt_flags bio_to_wbt_flags(struct rq_wb *rwb, struct bio *bio)
 540 {
 541         enum wbt_flags flags = 0;
 542
 543         if (!rwb_enabled(rwb))
 544                 return 0;
 545
 546         if (bio_op(bio) == REQ_OP_READ) {
 547                 flags = WBT_READ;
 548         } else if (wbt_should_throttle(rwb, bio)) {
 549                 if (current_is_kswapd())
 550                         flags |= WBT_KSWAPD;
 551                 if (bio_op(bio) == REQ_OP_DISCARD)
 552                         flags |= WBT_DISCARD;
 553                 flags |= WBT_TRACKED;
 554         }
 555         return flags;
 556 }
 557
 558 static void wbt_cleanup(struct rq_qos *rqos, struct bio *bio)
 559 {
 560         struct rq_wb *rwb = RQWB(rqos);
 561         enum wbt_flags flags = bio_to_wbt_flags(rwb, bio);
 562         __wbt_done(rqos, flags);
 563 }
 564
 565 /*
 566  * Returns true if the IO request should be accounted, false if not.
 567  * May sleep, if we have exceeded the writeback limits. Caller can pass
 568  * in an irq held spinlock, if it holds one when calling this function.
 569  * If we do sleep, we'll release and re-grab it.
 570  */
 571 static void wbt_wait(struct rq_qos *rqos, struct bio *bio)
 572 {
 573         struct rq_wb *rwb = RQWB(rqos);
 574         enum wbt_flags flags;
 575
 576         flags = bio_to_wbt_flags(rwb, bio);
 577         if (!(flags & WBT_TRACKED)) {
 578                 if (flags & WBT_READ)
 579                         wb_timestamp(rwb, &rwb->last_issue);
 580                 return;
 581         }
 582
 583         __wbt_wait(rwb, flags, bio->bi_opf);
 584
 585         if (!blk_stat_is_active(rwb->cb))
 586                 rwb_arm_timer(rwb);
 587 }
 588
 589 static void wbt_track(struct rq_qos *rqos, struct request *rq, struct bio *bio)
 590 {
 591         struct rq_wb *rwb = RQWB(rqos);
 592         rq->wbt_flags |= bio_to_wbt_flags(rwb, bio);
 593 }
 594
 595 static void wbt_issue(struct rq_qos *rqos, struct request *rq)
 596 {
 597         struct rq_wb *rwb = RQWB(rqos);
 598
 599         if (!rwb_enabled(rwb))
 600                 return;
 601
 602         /*
 603          * Track sync issue, in case it takes a long time to complete. Allows us
 604          * to react quicker, if a sync IO takes a long time to complete. Note
 605          * that this is just a hint. The request can go away when it completes,
 606          * so it's important we never dereference it. We only use the address to
 607          * compare with, which is why we store the sync_issue time locally.
 608          */
 609         if (wbt_is_read(rq) && !rwb->sync_issue) {
 610                 rwb->sync_cookie = rq;
 611                 rwb->sync_issue = rq->io_start_time_ns;
 612         }
 613 }
 614
 615 static void wbt_requeue(struct rq_qos *rqos, struct request *rq)
 616 {
 617         struct rq_wb *rwb = RQWB(rqos);
 618         if (!rwb_enabled(rwb))
 619                 return;
 620         if (rq == rwb->sync_cookie) {
 621                 rwb->sync_issue = 0;
 622                 rwb->sync_cookie = NULL;
 623         }
 624 }
 625
 626 void wbt_set_write_cache(struct request_queue *q, bool write_cache_on)
 627 {
 628         struct rq_qos *rqos = wbt_rq_qos(q);
 629         if (rqos)
 630                 RQWB(rqos)->wc = write_cache_on;
 631 }
 632
 633 /*
 634  * Enable wbt if defaults are configured that way
 635  */
 636 void wbt_enable_default(struct request_queue *q)
 637 {
 638         struct rq_qos *rqos = wbt_rq_qos(q);
 639         /* Throttling already enabled? */
 640         if (rqos)
 641                 return;
 642
 643         /* Queue not registered? Maybe shutting down... */
 644         if (!blk_queue_registered(q))
 645                 return;
 646
 647         if (queue_is_mq(q) && IS_ENABLED(CONFIG_BLK_WBT_MQ))
 648                 wbt_init(q);
 649 }
 650 EXPORT_SYMBOL_GPL(wbt_enable_default);
 651
 652 u64 wbt_default_latency_nsec(struct request_queue *q)
 653 {
 654         /*
 655          * We default to 2msec for non-rotational storage, and 75msec
 656          * for rotational storage.
 657          */
 658         if (blk_queue_nonrot(q))
 659                 return 2000000ULL;
 660         else
 661                 return 75000000ULL;
 662 }
 663
 664 static int wbt_data_dir(const struct request *rq)
 665 {
 666         const int op = req_op(rq);
 667
 668         if (op == REQ_OP_READ)
 669                 return READ;
 670         else if (op_is_write(op))
 671                 return WRITE;
 672
 673         /* don't account */
 674         return -1;
 675 }
 676
 677 static void wbt_queue_depth_changed(struct rq_qos *rqos)
 678 {
 679         RQWB(rqos)->rq_depth.queue_depth = blk_queue_depth(rqos->q);
 680         wbt_update_limits(RQWB(rqos));
 681 }
 682
 683 static void wbt_exit(struct rq_qos *rqos)
 684 {
 685         struct rq_wb *rwb = RQWB(rqos);
 686         struct request_queue *q = rqos->q;
 687
 688         blk_stat_remove_callback(q, rwb->cb);
 689         blk_stat_free_callback(rwb->cb);
 690         kfree(rwb);
 691 }
 692
 693 /*
 694  * Disable wbt, if enabled by default.
 695  */
 696 void wbt_disable_default(struct request_queue *q)
 697 {
 698         struct rq_qos *rqos = wbt_rq_qos(q);
 699         struct rq_wb *rwb;
 700         if (!rqos)
 701                 return;
 702         rwb = RQWB(rqos);
 703         if (rwb->enable_state == WBT_STATE_ON_DEFAULT) {
 704                 blk_stat_deactivate(rwb->cb);
 705                 rwb->wb_normal = 0;
 706         }
 707 }
 708 EXPORT_SYMBOL_GPL(wbt_disable_default);
 709
 710 #ifdef CONFIG_BLK_DEBUG_FS
 711 static int wbt_curr_win_nsec_show(void *data, struct seq_file *m)
 712 {
 713         struct rq_qos *rqos = data;
 714         struct rq_wb *rwb = RQWB(rqos);
 715
 716         seq_printf(m, "%llu\n", rwb->cur_win_nsec);
 717         return 0;
 718 }
 719
 720 static int wbt_enabled_show(void *data, struct seq_file *m)
 721 {
 722         struct rq_qos *rqos = data;
 723         struct rq_wb *rwb = RQWB(rqos);
 724
 725         seq_printf(m, "%d\n", rwb->enable_state);
 726         return 0;
 727 }
 728
 729 static int wbt_id_show(void *data, struct seq_file *m)
 730 {
 731         struct rq_qos *rqos = data;
 732
 733         seq_printf(m, "%u\n", rqos->id);
 734         return 0;
 735 }
 736
 737 static int wbt_inflight_show(void *data, struct seq_file *m)
 738 {
 739         struct rq_qos *rqos = data;
 740         struct rq_wb *rwb = RQWB(rqos);
 741         int i;
 742
 743         for (i = 0; i < WBT_NUM_RWQ; i++)
 744                 seq_printf(m, "%d: inflight %d\n", i,
 745                            atomic_read(&rwb->rq_wait[i].inflight));
 746         return 0;
 747 }
 748
 749 static int wbt_min_lat_nsec_show(void *data, struct seq_file *m)
 750 {
 751         struct rq_qos *rqos = data;
 752         struct rq_wb *rwb = RQWB(rqos);
 753
 754         seq_printf(m, "%lu\n", rwb->min_lat_nsec);
 755         return 0;
 756 }
 757
 758 static int wbt_unknown_cnt_show(void *data, struct seq_file *m)
 759 {
 760         struct rq_qos *rqos = data;
 761         struct rq_wb *rwb = RQWB(rqos);
 762
 763         seq_printf(m, "%u\n", rwb->unknown_cnt);
 764         return 0;
 765 }
 766
 767 static int wbt_normal_show(void *data, struct seq_file *m)
 768 {
 769         struct rq_qos *rqos = data;
 770         struct rq_wb *rwb = RQWB(rqos);
 771
 772         seq_printf(m, "%u\n", rwb->wb_normal);
 773         return 0;
 774 }
 775
 776 static int wbt_background_show(void *data, struct seq_file *m)
 777 {
 778         struct rq_qos *rqos = data;
 779         struct rq_wb *rwb = RQWB(rqos);
 780
 781         seq_printf(m, "%u\n", rwb->wb_background);
 782         return 0;
 783 }
 784
 785 static const struct blk_mq_debugfs_attr wbt_debugfs_attrs[] = {
 786         {"curr_win_nsec", 0400, wbt_curr_win_nsec_show},
 787         {"enabled", 0400, wbt_enabled_show},
 788         {"id", 0400, wbt_id_show},
 789         {"inflight", 0400, wbt_inflight_show},
 790         {"min_lat_nsec", 0400, wbt_min_lat_nsec_show},
 791         {"unknown_cnt", 0400, wbt_unknown_cnt_show},
 792         {"wb_normal", 0400, wbt_normal_show},
 793         {"wb_background", 0400, wbt_background_show},
 794         {},
 795 };
 796 #endif
 797
 798 static struct rq_qos_ops wbt_rqos_ops = {
 799         .throttle = wbt_wait,
 800         .issue = wbt_issue,
 801         .track = wbt_track,
 802         .requeue = wbt_requeue,
 803         .done = wbt_done,
 804         .cleanup = wbt_cleanup,
 805         .queue_depth_changed = wbt_queue_depth_changed,
 806         .exit = wbt_exit,
 807 #ifdef CONFIG_BLK_DEBUG_FS
 808         .debugfs_attrs = wbt_debugfs_attrs,
 809 #endif
 810 };
 811
 812 int wbt_init(struct request_queue *q)
 813 {
 814         struct rq_wb *rwb;
 815         int i;
 816
 817         rwb = kzalloc(sizeof(*rwb), GFP_KERNEL);
 818         if (!rwb)
 819                 return -ENOMEM;
 820
 821         rwb->cb = blk_stat_alloc_callback(wb_timer_fn, wbt_data_dir, 2, rwb);
 822         if (!rwb->cb) {
 823                 kfree(rwb);
 824                 return -ENOMEM;
 825         }
 826
 827         for (i = 0; i < WBT_NUM_RWQ; i++)
 828                 rq_wait_init(&rwb->rq_wait[i]);
 829
 830         rwb->rqos.id = RQ_QOS_WBT;
 831         rwb->rqos.ops = &wbt_rqos_ops;
 832         rwb->rqos.q = q;
 833         rwb->last_comp = rwb->last_issue = jiffies;
 834         rwb->win_nsec = RWB_WINDOW_NSEC;
 835         rwb->enable_state = WBT_STATE_ON_DEFAULT;
 836         rwb->wc = 1;
 837         rwb->rq_depth.default_depth = RWB_DEF_DEPTH;
 838         wbt_update_limits(rwb);
 839
 840         /*
 841          * Assign rwb and add the stats callback.
 842          */
 843         rq_qos_add(q, &rwb->rqos);
 844         blk_stat_add_callback(q, rwb->cb);
 845
 846         rwb->min_lat_nsec = wbt_default_latency_nsec(q);
 847
 848         wbt_queue_depth_changed(&rwb->rqos);
 849         wbt_set_write_cache(q, test_bit(QUEUE_FLAG_WC, &q->queue_flags));
 850
 851         return 0;
 852 }