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 #include "elevator.h"
  31
  32 #define CREATE_TRACE_POINTS
  33 #include <trace/events/wbt.h>
  34
  35 static inline void wbt_clear_state(struct request *rq)
  36 {
  37         rq->wbt_flags = 0;
  38 }
  39
  40 static inline enum wbt_flags wbt_flags(struct request *rq)
  41 {
  42         return rq->wbt_flags;
  43 }
  44
  45 static inline bool wbt_is_tracked(struct request *rq)
  46 {
  47         return rq->wbt_flags & WBT_TRACKED;
  48 }
  49
  50 static inline bool wbt_is_read(struct request *rq)
  51 {
  52         return rq->wbt_flags & WBT_READ;
  53 }
  54
  55 enum {
  56         /*
  57          * Default setting, we'll scale up (to 75% of QD max) or down (min 1)
  58          * from here depending on device stats
  59          */
  60         RWB_DEF_DEPTH   = 16,
  61
  62         /*
  63          * 100msec window
  64          */
  65         RWB_WINDOW_NSEC         = 100 * 1000 * 1000ULL,
  66
  67         /*
  68          * Disregard stats, if we don't meet this minimum
  69          */
  70         RWB_MIN_WRITE_SAMPLES   = 3,
  71
  72         /*
  73          * If we have this number of consecutive windows with not enough
  74          * information to scale up or down, scale up.
  75          */
  76         RWB_UNKNOWN_BUMP        = 5,
  77 };
  78
  79 static inline bool rwb_enabled(struct rq_wb *rwb)
  80 {
  81         return rwb && rwb->enable_state != WBT_STATE_OFF_DEFAULT &&
  82                       rwb->wb_normal != 0;
  83 }
  84
  85 static void wb_timestamp(struct rq_wb *rwb, unsigned long *var)
  86 {
  87         if (rwb_enabled(rwb)) {
  88                 const unsigned long cur = jiffies;
  89
  90                 if (cur != *var)
  91                         *var = cur;
  92         }
  93 }
  94
  95 /*
  96  * If a task was rate throttled in balance_dirty_pages() within the last
  97  * second or so, use that to indicate a higher cleaning rate.
  98  */
  99 static bool wb_recent_wait(struct rq_wb *rwb)
 100 {
 101         struct bdi_writeback *wb = &rwb->rqos.q->disk->bdi->wb;
 102
 103         return time_before(jiffies, wb->dirty_sleep + HZ);
 104 }
 105
 106 static inline struct rq_wait *get_rq_wait(struct rq_wb *rwb,
 107                                           enum wbt_flags wb_acct)
 108 {
 109         if (wb_acct & WBT_KSWAPD)
 110                 return &rwb->rq_wait[WBT_RWQ_KSWAPD];
 111         else if (wb_acct & WBT_DISCARD)
 112                 return &rwb->rq_wait[WBT_RWQ_DISCARD];
 113
 114         return &rwb->rq_wait[WBT_RWQ_BG];
 115 }
 116
 117 static void rwb_wake_all(struct rq_wb *rwb)
 118 {
 119         int i;
 120
 121         for (i = 0; i < WBT_NUM_RWQ; i++) {
 122                 struct rq_wait *rqw = &rwb->rq_wait[i];
 123
 124                 if (wq_has_sleeper(&rqw->wait))
 125                         wake_up_all(&rqw->wait);
 126         }
 127 }
 128
 129 static void wbt_rqw_done(struct rq_wb *rwb, struct rq_wait *rqw,
 130                          enum wbt_flags wb_acct)
 131 {
 132         int inflight, limit;
 133
 134         inflight = atomic_dec_return(&rqw->inflight);
 135
 136         /*
 137          * wbt got disabled with IO in flight. Wake up any potential
 138          * waiters, we don't have to do more than that.
 139          */
 140         if (unlikely(!rwb_enabled(rwb))) {
 141                 rwb_wake_all(rwb);
 142                 return;
 143         }
 144
 145         /*
 146          * For discards, our limit is always the background. For writes, if
 147          * the device does write back caching, drop further down before we
 148          * wake people up.
 149          */
 150         if (wb_acct & WBT_DISCARD)
 151                 limit = rwb->wb_background;
 152         else if (rwb->wc && !wb_recent_wait(rwb))
 153                 limit = 0;
 154         else
 155                 limit = rwb->wb_normal;
 156
 157         /*
 158          * Don't wake anyone up if we are above the normal limit.
 159          */
 160         if (inflight && inflight >= limit)
 161                 return;
 162
 163         if (wq_has_sleeper(&rqw->wait)) {
 164                 int diff = limit - inflight;
 165
 166                 if (!inflight || diff >= rwb->wb_background / 2)
 167                         wake_up_all(&rqw->wait);
 168         }
 169 }
 170
 171 static void __wbt_done(struct rq_qos *rqos, enum wbt_flags wb_acct)
 172 {
 173         struct rq_wb *rwb = RQWB(rqos);
 174         struct rq_wait *rqw;
 175
 176         if (!(wb_acct & WBT_TRACKED))
 177                 return;
 178
 179         rqw = get_rq_wait(rwb, wb_acct);
 180         wbt_rqw_done(rwb, rqw, wb_acct);
 181 }
 182
 183 /*
 184  * Called on completion of a request. Note that it's also called when
 185  * a request is merged, when the request gets freed.
 186  */
 187 static void wbt_done(struct rq_qos *rqos, struct request *rq)
 188 {
 189         struct rq_wb *rwb = RQWB(rqos);
 190
 191         if (!wbt_is_tracked(rq)) {
 192                 if (rwb->sync_cookie == rq) {
 193                         rwb->sync_issue = 0;
 194                         rwb->sync_cookie = NULL;
 195                 }
 196
 197                 if (wbt_is_read(rq))
 198                         wb_timestamp(rwb, &rwb->last_comp);
 199         } else {
 200                 WARN_ON_ONCE(rq == rwb->sync_cookie);
 201                 __wbt_done(rqos, wbt_flags(rq));
 202         }
 203         wbt_clear_state(rq);
 204 }
 205
 206 static inline bool stat_sample_valid(struct blk_rq_stat *stat)
 207 {
 208         /*
 209          * We need at least one read sample, and a minimum of
 210          * RWB_MIN_WRITE_SAMPLES. We require some write samples to know
 211          * that it's writes impacting us, and not just some sole read on
 212          * a device that is in a lower power state.
 213          */
 214         return (stat[READ].nr_samples >= 1 &&
 215                 stat[WRITE].nr_samples >= RWB_MIN_WRITE_SAMPLES);
 216 }
 217
 218 static u64 rwb_sync_issue_lat(struct rq_wb *rwb)
 219 {
 220         u64 now, issue = READ_ONCE(rwb->sync_issue);
 221
 222         if (!issue || !rwb->sync_cookie)
 223                 return 0;
 224
 225         now = ktime_to_ns(ktime_get());
 226         return now - issue;
 227 }
 228
 229 enum {
 230         LAT_OK = 1,
 231         LAT_UNKNOWN,
 232         LAT_UNKNOWN_WRITES,
 233         LAT_EXCEEDED,
 234 };
 235
 236 static int latency_exceeded(struct rq_wb *rwb, struct blk_rq_stat *stat)
 237 {
 238         struct backing_dev_info *bdi = rwb->rqos.q->disk->bdi;
 239         struct rq_depth *rqd = &rwb->rq_depth;
 240         u64 thislat;
 241
 242         /*
 243          * If our stored sync issue exceeds the window size, or it
 244          * exceeds our min target AND we haven't logged any entries,
 245          * flag the latency as exceeded. wbt works off completion latencies,
 246          * but for a flooded device, a single sync IO can take a long time
 247          * to complete after being issued. If this time exceeds our
 248          * monitoring window AND we didn't see any other completions in that
 249          * window, then count that sync IO as a violation of the latency.
 250          */
 251         thislat = rwb_sync_issue_lat(rwb);
 252         if (thislat > rwb->cur_win_nsec ||
 253             (thislat > rwb->min_lat_nsec && !stat[READ].nr_samples)) {
 254                 trace_wbt_lat(bdi, thislat);
 255                 return LAT_EXCEEDED;
 256         }
 257
 258         /*
 259          * No read/write mix, if stat isn't valid
 260          */
 261         if (!stat_sample_valid(stat)) {
 262                 /*
 263                  * If we had writes in this stat window and the window is
 264                  * current, we're only doing writes. If a task recently
 265                  * waited or still has writes in flights, consider us doing
 266                  * just writes as well.
 267                  */
 268                 if (stat[WRITE].nr_samples || wb_recent_wait(rwb) ||
 269                     wbt_inflight(rwb))
 270                         return LAT_UNKNOWN_WRITES;
 271                 return LAT_UNKNOWN;
 272         }
 273
 274         /*
 275          * If the 'min' latency exceeds our target, step down.
 276          */
 277         if (stat[READ].min > rwb->min_lat_nsec) {
 278                 trace_wbt_lat(bdi, stat[READ].min);
 279                 trace_wbt_stat(bdi, stat);
 280                 return LAT_EXCEEDED;
 281         }
 282
 283         if (rqd->scale_step)
 284                 trace_wbt_stat(bdi, stat);
 285
 286         return LAT_OK;
 287 }
 288
 289 static void rwb_trace_step(struct rq_wb *rwb, const char *msg)
 290 {
 291         struct backing_dev_info *bdi = rwb->rqos.q->disk->bdi;
 292         struct rq_depth *rqd = &rwb->rq_depth;
 293
 294         trace_wbt_step(bdi, msg, rqd->scale_step, rwb->cur_win_nsec,
 295                         rwb->wb_background, rwb->wb_normal, rqd->max_depth);
 296 }
 297
 298 static void calc_wb_limits(struct rq_wb *rwb)
 299 {
 300         if (rwb->min_lat_nsec == 0) {
 301                 rwb->wb_normal = rwb->wb_background = 0;
 302         } else if (rwb->rq_depth.max_depth <= 2) {
 303                 rwb->wb_normal = rwb->rq_depth.max_depth;
 304                 rwb->wb_background = 1;
 305         } else {
 306                 rwb->wb_normal = (rwb->rq_depth.max_depth + 1) / 2;
 307                 rwb->wb_background = (rwb->rq_depth.max_depth + 3) / 4;
 308         }
 309 }
 310
 311 static void scale_up(struct rq_wb *rwb)
 312 {
 313         if (!rq_depth_scale_up(&rwb->rq_depth))
 314                 return;
 315         calc_wb_limits(rwb);
 316         rwb->unknown_cnt = 0;
 317         rwb_wake_all(rwb);
 318         rwb_trace_step(rwb, tracepoint_string("scale up"));
 319 }
 320
 321 static void scale_down(struct rq_wb *rwb, bool hard_throttle)
 322 {
 323         if (!rq_depth_scale_down(&rwb->rq_depth, hard_throttle))
 324                 return;
 325         calc_wb_limits(rwb);
 326         rwb->unknown_cnt = 0;
 327         rwb_trace_step(rwb, tracepoint_string("scale down"));
 328 }
 329
 330 static void rwb_arm_timer(struct rq_wb *rwb)
 331 {
 332         struct rq_depth *rqd = &rwb->rq_depth;
 333
 334         if (rqd->scale_step > 0) {
 335                 /*
 336                  * We should speed this up, using some variant of a fast
 337                  * integer inverse square root calculation. Since we only do
 338                  * this for every window expiration, it's not a huge deal,
 339                  * though.
 340                  */
 341                 rwb->cur_win_nsec = div_u64(rwb->win_nsec << 4,
 342                                         int_sqrt((rqd->scale_step + 1) << 8));
 343         } else {
 344                 /*
 345                  * For step < 0, we don't want to increase/decrease the
 346                  * window size.
 347                  */
 348                 rwb->cur_win_nsec = rwb->win_nsec;
 349         }
 350
 351         blk_stat_activate_nsecs(rwb->cb, rwb->cur_win_nsec);
 352 }
 353
 354 static void wb_timer_fn(struct blk_stat_callback *cb)
 355 {
 356         struct rq_wb *rwb = cb->data;
 357         struct rq_depth *rqd = &rwb->rq_depth;
 358         unsigned int inflight = wbt_inflight(rwb);
 359         int status;
 360
 361         if (!rwb->rqos.q->disk)
 362                 return;
 363
 364         status = latency_exceeded(rwb, cb->stat);
 365
 366         trace_wbt_timer(rwb->rqos.q->disk->bdi, status, rqd->scale_step,
 367                         inflight);
 368
 369         /*
 370          * If we exceeded the latency target, step down. If we did not,
 371          * step one level up. If we don't know enough to say either exceeded
 372          * or ok, then don't do anything.
 373          */
 374         switch (status) {
 375         case LAT_EXCEEDED:
 376                 scale_down(rwb, true);
 377                 break;
 378         case LAT_OK:
 379                 scale_up(rwb);
 380                 break;
 381         case LAT_UNKNOWN_WRITES:
 382                 /*
 383                  * We started a the center step, but don't have a valid
 384                  * read/write sample, but we do have writes going on.
 385                  * Allow step to go negative, to increase write perf.
 386                  */
 387                 scale_up(rwb);
 388                 break;
 389         case LAT_UNKNOWN:
 390                 if (++rwb->unknown_cnt < RWB_UNKNOWN_BUMP)
 391                         break;
 392                 /*
 393                  * We get here when previously scaled reduced depth, and we
 394                  * currently don't have a valid read/write sample. For that
 395                  * case, slowly return to center state (step == 0).
 396                  */
 397                 if (rqd->scale_step > 0)
 398                         scale_up(rwb);
 399                 else if (rqd->scale_step < 0)
 400                         scale_down(rwb, false);
 401                 break;
 402         default:
 403                 break;
 404         }
 405
 406         /*
 407          * Re-arm timer, if we have IO in flight
 408          */
 409         if (rqd->scale_step || inflight)
 410                 rwb_arm_timer(rwb);
 411 }
 412
 413 static void wbt_update_limits(struct rq_wb *rwb)
 414 {
 415         struct rq_depth *rqd = &rwb->rq_depth;
 416
 417         rqd->scale_step = 0;
 418         rqd->scaled_max = false;
 419
 420         rq_depth_calc_max_depth(rqd);
 421         calc_wb_limits(rwb);
 422
 423         rwb_wake_all(rwb);
 424 }
 425
 426 bool wbt_disabled(struct request_queue *q)
 427 {
 428         struct rq_qos *rqos = wbt_rq_qos(q);
 429
 430         return !rqos || RQWB(rqos)->enable_state == WBT_STATE_OFF_DEFAULT ||
 431                RQWB(rqos)->enable_state == WBT_STATE_OFF_MANUAL;
 432 }
 433
 434 u64 wbt_get_min_lat(struct request_queue *q)
 435 {
 436         struct rq_qos *rqos = wbt_rq_qos(q);
 437         if (!rqos)
 438                 return 0;
 439         return RQWB(rqos)->min_lat_nsec;
 440 }
 441
 442 void wbt_set_min_lat(struct request_queue *q, u64 val)
 443 {
 444         struct rq_qos *rqos = wbt_rq_qos(q);
 445         if (!rqos)
 446                 return;
 447
 448         RQWB(rqos)->min_lat_nsec = val;
 449         if (val)
 450                 RQWB(rqos)->enable_state = WBT_STATE_ON_MANUAL;
 451         else
 452                 RQWB(rqos)->enable_state = WBT_STATE_OFF_MANUAL;
 453
 454         wbt_update_limits(RQWB(rqos));
 455 }
 456
 457
 458 static bool close_io(struct rq_wb *rwb)
 459 {
 460         const unsigned long now = jiffies;
 461
 462         return time_before(now, rwb->last_issue + HZ / 10) ||
 463                 time_before(now, rwb->last_comp + HZ / 10);
 464 }
 465
 466 #define REQ_HIPRIO      (REQ_SYNC | REQ_META | REQ_PRIO)
 467
 468 static inline unsigned int get_limit(struct rq_wb *rwb, blk_opf_t opf)
 469 {
 470         unsigned int limit;
 471
 472         /*
 473          * If we got disabled, just return UINT_MAX. This ensures that
 474          * we'll properly inc a new IO, and dec+wakeup at the end.
 475          */
 476         if (!rwb_enabled(rwb))
 477                 return UINT_MAX;
 478
 479         if ((opf & REQ_OP_MASK) == REQ_OP_DISCARD)
 480                 return rwb->wb_background;
 481
 482         /*
 483          * At this point we know it's a buffered write. If this is
 484          * kswapd trying to free memory, or REQ_SYNC is set, then
 485          * it's WB_SYNC_ALL writeback, and we'll use the max limit for
 486          * that. If the write is marked as a background write, then use
 487          * the idle limit, or go to normal if we haven't had competing
 488          * IO for a bit.
 489          */
 490         if ((opf & REQ_HIPRIO) || wb_recent_wait(rwb) || current_is_kswapd())
 491                 limit = rwb->rq_depth.max_depth;
 492         else if ((opf & REQ_BACKGROUND) || close_io(rwb)) {
 493                 /*
 494                  * If less than 100ms since we completed unrelated IO,
 495                  * limit us to half the depth for background writeback.
 496                  */
 497                 limit = rwb->wb_background;
 498         } else
 499                 limit = rwb->wb_normal;
 500
 501         return limit;
 502 }
 503
 504 struct wbt_wait_data {
 505         struct rq_wb *rwb;
 506         enum wbt_flags wb_acct;
 507         blk_opf_t opf;
 508 };
 509
 510 static bool wbt_inflight_cb(struct rq_wait *rqw, void *private_data)
 511 {
 512         struct wbt_wait_data *data = private_data;
 513         return rq_wait_inc_below(rqw, get_limit(data->rwb, data->opf));
 514 }
 515
 516 static void wbt_cleanup_cb(struct rq_wait *rqw, void *private_data)
 517 {
 518         struct wbt_wait_data *data = private_data;
 519         wbt_rqw_done(data->rwb, rqw, data->wb_acct);
 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                        blk_opf_t opf)
 528 {
 529         struct rq_wait *rqw = get_rq_wait(rwb, wb_acct);
 530         struct wbt_wait_data data = {
 531                 .rwb = rwb,
 532                 .wb_acct = wb_acct,
 533                 .opf = opf,
 534         };
 535
 536         rq_qos_wait(rqw, &data, wbt_inflight_cb, wbt_cleanup_cb);
 537 }
 538
 539 static inline bool wbt_should_throttle(struct bio *bio)
 540 {
 541         switch (bio_op(bio)) {
 542         case REQ_OP_WRITE:
 543                 /*
 544                  * Don't throttle WRITE_ODIRECT
 545                  */
 546                 if ((bio->bi_opf & (REQ_SYNC | REQ_IDLE)) ==
 547                     (REQ_SYNC | REQ_IDLE))
 548                         return false;
 549                 fallthrough;
 550         case REQ_OP_DISCARD:
 551                 return true;
 552         default:
 553                 return false;
 554         }
 555 }
 556
 557 static enum wbt_flags bio_to_wbt_flags(struct rq_wb *rwb, struct bio *bio)
 558 {
 559         enum wbt_flags flags = 0;
 560
 561         if (!rwb_enabled(rwb))
 562                 return 0;
 563
 564         if (bio_op(bio) == REQ_OP_READ) {
 565                 flags = WBT_READ;
 566         } else if (wbt_should_throttle(bio)) {
 567                 if (current_is_kswapd())
 568                         flags |= WBT_KSWAPD;
 569                 if (bio_op(bio) == REQ_OP_DISCARD)
 570                         flags |= WBT_DISCARD;
 571                 flags |= WBT_TRACKED;
 572         }
 573         return flags;
 574 }
 575
 576 static void wbt_cleanup(struct rq_qos *rqos, struct bio *bio)
 577 {
 578         struct rq_wb *rwb = RQWB(rqos);
 579         enum wbt_flags flags = bio_to_wbt_flags(rwb, bio);
 580         __wbt_done(rqos, flags);
 581 }
 582
 583 /*
 584  * May sleep, if we have exceeded the writeback limits. Caller can pass
 585  * in an irq held spinlock, if it holds one when calling this function.
 586  * If we do sleep, we'll release and re-grab it.
 587  */
 588 static void wbt_wait(struct rq_qos *rqos, struct bio *bio)
 589 {
 590         struct rq_wb *rwb = RQWB(rqos);
 591         enum wbt_flags flags;
 592
 593         flags = bio_to_wbt_flags(rwb, bio);
 594         if (!(flags & WBT_TRACKED)) {
 595                 if (flags & WBT_READ)
 596                         wb_timestamp(rwb, &rwb->last_issue);
 597                 return;
 598         }
 599
 600         __wbt_wait(rwb, flags, bio->bi_opf);
 601
 602         if (!blk_stat_is_active(rwb->cb))
 603                 rwb_arm_timer(rwb);
 604 }
 605
 606 static void wbt_track(struct rq_qos *rqos, struct request *rq, struct bio *bio)
 607 {
 608         struct rq_wb *rwb = RQWB(rqos);
 609         rq->wbt_flags |= bio_to_wbt_flags(rwb, bio);
 610 }
 611
 612 static void wbt_issue(struct rq_qos *rqos, struct request *rq)
 613 {
 614         struct rq_wb *rwb = RQWB(rqos);
 615
 616         if (!rwb_enabled(rwb))
 617                 return;
 618
 619         /*
 620          * Track sync issue, in case it takes a long time to complete. Allows us
 621          * to react quicker, if a sync IO takes a long time to complete. Note
 622          * that this is just a hint. The request can go away when it completes,
 623          * so it's important we never dereference it. We only use the address to
 624          * compare with, which is why we store the sync_issue time locally.
 625          */
 626         if (wbt_is_read(rq) && !rwb->sync_issue) {
 627                 rwb->sync_cookie = rq;
 628                 rwb->sync_issue = rq->io_start_time_ns;
 629         }
 630 }
 631
 632 static void wbt_requeue(struct rq_qos *rqos, struct request *rq)
 633 {
 634         struct rq_wb *rwb = RQWB(rqos);
 635         if (!rwb_enabled(rwb))
 636                 return;
 637         if (rq == rwb->sync_cookie) {
 638                 rwb->sync_issue = 0;
 639                 rwb->sync_cookie = NULL;
 640         }
 641 }
 642
 643 void wbt_set_write_cache(struct request_queue *q, bool write_cache_on)
 644 {
 645         struct rq_qos *rqos = wbt_rq_qos(q);
 646         if (rqos)
 647                 RQWB(rqos)->wc = write_cache_on;
 648 }
 649
 650 /*
 651  * Enable wbt if defaults are configured that way
 652  */
 653 void wbt_enable_default(struct request_queue *q)
 654 {
 655         struct rq_qos *rqos;
 656         bool disable_flag = q->elevator &&
 657                     test_bit(ELEVATOR_FLAG_DISABLE_WBT, &q->elevator->flags);
 658
 659         /* Throttling already enabled? */
 660         rqos = wbt_rq_qos(q);
 661         if (rqos) {
 662                 if (!disable_flag &&
 663                     RQWB(rqos)->enable_state == WBT_STATE_OFF_DEFAULT)
 664                         RQWB(rqos)->enable_state = WBT_STATE_ON_DEFAULT;
 665                 return;
 666         }
 667
 668         /* Queue not registered? Maybe shutting down... */
 669         if (!blk_queue_registered(q))
 670                 return;
 671
 672         if (queue_is_mq(q) && !disable_flag)
 673                 wbt_init(q);
 674 }
 675 EXPORT_SYMBOL_GPL(wbt_enable_default);
 676
 677 u64 wbt_default_latency_nsec(struct request_queue *q)
 678 {
 679         /*
 680          * We default to 2msec for non-rotational storage, and 75msec
 681          * for rotational storage.
 682          */
 683         if (blk_queue_nonrot(q))
 684                 return 2000000ULL;
 685         else
 686                 return 75000000ULL;
 687 }
 688
 689 static int wbt_data_dir(const struct request *rq)
 690 {
 691         const enum req_op op = req_op(rq);
 692
 693         if (op == REQ_OP_READ)
 694                 return READ;
 695         else if (op_is_write(op))
 696                 return WRITE;
 697
 698         /* don't account */
 699         return -1;
 700 }
 701
 702 static void wbt_queue_depth_changed(struct rq_qos *rqos)
 703 {
 704         RQWB(rqos)->rq_depth.queue_depth = blk_queue_depth(rqos->q);
 705         wbt_update_limits(RQWB(rqos));
 706 }
 707
 708 static void wbt_exit(struct rq_qos *rqos)
 709 {
 710         struct rq_wb *rwb = RQWB(rqos);
 711         struct request_queue *q = rqos->q;
 712
 713         blk_stat_remove_callback(q, rwb->cb);
 714         blk_stat_free_callback(rwb->cb);
 715         kfree(rwb);
 716 }
 717
 718 /*
 719  * Disable wbt, if enabled by default.
 720  */
 721 void wbt_disable_default(struct request_queue *q)
 722 {
 723         struct rq_qos *rqos = wbt_rq_qos(q);
 724         struct rq_wb *rwb;
 725         if (!rqos)
 726                 return;
 727         rwb = RQWB(rqos);
 728         if (rwb->enable_state == WBT_STATE_ON_DEFAULT) {
 729                 blk_stat_deactivate(rwb->cb);
 730                 rwb->enable_state = WBT_STATE_OFF_DEFAULT;
 731         }
 732 }
 733 EXPORT_SYMBOL_GPL(wbt_disable_default);
 734
 735 #ifdef CONFIG_BLK_DEBUG_FS
 736 static int wbt_curr_win_nsec_show(void *data, struct seq_file *m)
 737 {
 738         struct rq_qos *rqos = data;
 739         struct rq_wb *rwb = RQWB(rqos);
 740
 741         seq_printf(m, "%llu\n", rwb->cur_win_nsec);
 742         return 0;
 743 }
 744
 745 static int wbt_enabled_show(void *data, struct seq_file *m)
 746 {
 747         struct rq_qos *rqos = data;
 748         struct rq_wb *rwb = RQWB(rqos);
 749
 750         seq_printf(m, "%d\n", rwb->enable_state);
 751         return 0;
 752 }
 753
 754 static int wbt_id_show(void *data, struct seq_file *m)
 755 {
 756         struct rq_qos *rqos = data;
 757
 758         seq_printf(m, "%u\n", rqos->id);
 759         return 0;
 760 }
 761
 762 static int wbt_inflight_show(void *data, struct seq_file *m)
 763 {
 764         struct rq_qos *rqos = data;
 765         struct rq_wb *rwb = RQWB(rqos);
 766         int i;
 767
 768         for (i = 0; i < WBT_NUM_RWQ; i++)
 769                 seq_printf(m, "%d: inflight %d\n", i,
 770                            atomic_read(&rwb->rq_wait[i].inflight));
 771         return 0;
 772 }
 773
 774 static int wbt_min_lat_nsec_show(void *data, struct seq_file *m)
 775 {
 776         struct rq_qos *rqos = data;
 777         struct rq_wb *rwb = RQWB(rqos);
 778
 779         seq_printf(m, "%lu\n", rwb->min_lat_nsec);
 780         return 0;
 781 }
 782
 783 static int wbt_unknown_cnt_show(void *data, struct seq_file *m)
 784 {
 785         struct rq_qos *rqos = data;
 786         struct rq_wb *rwb = RQWB(rqos);
 787
 788         seq_printf(m, "%u\n", rwb->unknown_cnt);
 789         return 0;
 790 }
 791
 792 static int wbt_normal_show(void *data, struct seq_file *m)
 793 {
 794         struct rq_qos *rqos = data;
 795         struct rq_wb *rwb = RQWB(rqos);
 796
 797         seq_printf(m, "%u\n", rwb->wb_normal);
 798         return 0;
 799 }
 800
 801 static int wbt_background_show(void *data, struct seq_file *m)
 802 {
 803         struct rq_qos *rqos = data;
 804         struct rq_wb *rwb = RQWB(rqos);
 805
 806         seq_printf(m, "%u\n", rwb->wb_background);
 807         return 0;
 808 }
 809
 810 static const struct blk_mq_debugfs_attr wbt_debugfs_attrs[] = {
 811         {"curr_win_nsec", 0400, wbt_curr_win_nsec_show},
 812         {"enabled", 0400, wbt_enabled_show},
 813         {"id", 0400, wbt_id_show},
 814         {"inflight", 0400, wbt_inflight_show},
 815         {"min_lat_nsec", 0400, wbt_min_lat_nsec_show},
 816         {"unknown_cnt", 0400, wbt_unknown_cnt_show},
 817         {"wb_normal", 0400, wbt_normal_show},
 818         {"wb_background", 0400, wbt_background_show},
 819         {},
 820 };
 821 #endif
 822
 823 static struct rq_qos_ops wbt_rqos_ops = {
 824         .throttle = wbt_wait,
 825         .issue = wbt_issue,
 826         .track = wbt_track,
 827         .requeue = wbt_requeue,
 828         .done = wbt_done,
 829         .cleanup = wbt_cleanup,
 830         .queue_depth_changed = wbt_queue_depth_changed,
 831         .exit = wbt_exit,
 832 #ifdef CONFIG_BLK_DEBUG_FS
 833         .debugfs_attrs = wbt_debugfs_attrs,
 834 #endif
 835 };
 836
 837 int wbt_init(struct request_queue *q)
 838 {
 839         struct rq_wb *rwb;
 840         int i;
 841         int ret;
 842
 843         rwb = kzalloc(sizeof(*rwb), GFP_KERNEL);
 844         if (!rwb)
 845                 return -ENOMEM;
 846
 847         rwb->cb = blk_stat_alloc_callback(wb_timer_fn, wbt_data_dir, 2, rwb);
 848         if (!rwb->cb) {
 849                 kfree(rwb);
 850                 return -ENOMEM;
 851         }
 852
 853         for (i = 0; i < WBT_NUM_RWQ; i++)
 854                 rq_wait_init(&rwb->rq_wait[i]);
 855
 856         rwb->rqos.id = RQ_QOS_WBT;
 857         rwb->rqos.ops = &wbt_rqos_ops;
 858         rwb->rqos.q = q;
 859         rwb->last_comp = rwb->last_issue = jiffies;
 860         rwb->win_nsec = RWB_WINDOW_NSEC;
 861         rwb->enable_state = WBT_STATE_ON_DEFAULT;
 862         rwb->wc = test_bit(QUEUE_FLAG_WC, &q->queue_flags);
 863         rwb->rq_depth.default_depth = RWB_DEF_DEPTH;
 864         rwb->min_lat_nsec = wbt_default_latency_nsec(q);
 865
 866         wbt_queue_depth_changed(&rwb->rqos);
 867
 868         /*
 869          * Assign rwb and add the stats callback.
 870          */
 871         ret = rq_qos_add(q, &rwb->rqos);
 872         if (ret)
 873                 goto err_free;
 874
 875         blk_stat_add_callback(q, rwb->cb);
 876
 877         return 0;
 878
 879 err_free:
 880         blk_stat_free_callback(rwb->cb);
 881         kfree(rwb);
 882         return ret;
 883
 884 }