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