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
  29 #define CREATE_TRACE_POINTS
  30 #include <trace/events/wbt.h>
  31
  32 enum {
  33         /*
  34          * Default setting, we'll scale up (to 75% of QD max) or down (min 1)
  35          * from here depending on device stats
  36          */
  37         RWB_DEF_DEPTH   = 16,
  38
  39         /*
  40          * 100msec window
  41          */
  42         RWB_WINDOW_NSEC         = 100 * 1000 * 1000ULL,
  43
  44         /*
  45          * Disregard stats, if we don't meet this minimum
  46          */
  47         RWB_MIN_WRITE_SAMPLES   = 3,
  48
  49         /*
  50          * If we have this number of consecutive windows with not enough
  51          * information to scale up or down, scale up.
  52          */
  53         RWB_UNKNOWN_BUMP        = 5,
  54 };
  55
  56 static inline bool rwb_enabled(struct rq_wb *rwb)
  57 {
  58         return rwb && rwb->wb_normal != 0;
  59 }
  60
  61 /*
  62  * Increment 'v', if 'v' is below 'below'. Returns true if we succeeded,
  63  * false if 'v' + 1 would be bigger than 'below'.
  64  */
  65 static bool atomic_inc_below(atomic_t *v, int below)
  66 {
  67         int cur = atomic_read(v);
  68
  69         for (;;) {
  70                 int old;
  71
  72                 if (cur >= below)
  73                         return false;
  74                 old = atomic_cmpxchg(v, cur, cur + 1);
  75                 if (old == cur)
  76                         break;
  77                 cur = old;
  78         }
  79
  80         return true;
  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->queue->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, bool is_kswapd)
 105 {
 106         return &rwb->rq_wait[is_kswapd];
 107 }
 108
 109 static void rwb_wake_all(struct rq_wb *rwb)
 110 {
 111         int i;
 112
 113         for (i = 0; i < WBT_NUM_RWQ; i++) {
 114                 struct rq_wait *rqw = &rwb->rq_wait[i];
 115
 116                 if (waitqueue_active(&rqw->wait))
 117                         wake_up_all(&rqw->wait);
 118         }
 119 }
 120
 121 void __wbt_done(struct rq_wb *rwb, enum wbt_flags wb_acct)
 122 {
 123         struct rq_wait *rqw;
 124         int inflight, limit;
 125
 126         if (!(wb_acct & WBT_TRACKED))
 127                 return;
 128
 129         rqw = get_rq_wait(rwb, wb_acct & WBT_KSWAPD);
 130         inflight = atomic_dec_return(&rqw->inflight);
 131
 132         /*
 133          * wbt got disabled with IO in flight. Wake up any potential
 134          * waiters, we don't have to do more than that.
 135          */
 136         if (unlikely(!rwb_enabled(rwb))) {
 137                 rwb_wake_all(rwb);
 138                 return;
 139         }
 140
 141         /*
 142          * If the device does write back caching, drop further down
 143          * before we wake people up.
 144          */
 145         if (rwb->wc && !wb_recent_wait(rwb))
 146                 limit = 0;
 147         else
 148                 limit = rwb->wb_normal;
 149
 150         /*
 151          * Don't wake anyone up if we are above the normal limit.
 152          */
 153         if (inflight && inflight >= limit)
 154                 return;
 155
 156         if (waitqueue_active(&rqw->wait)) {
 157                 int diff = limit - inflight;
 158
 159                 if (!inflight || diff >= rwb->wb_background / 2)
 160                         wake_up_all(&rqw->wait);
 161         }
 162 }
 163
 164 /*
 165  * Called on completion of a request. Note that it's also called when
 166  * a request is merged, when the request gets freed.
 167  */
 168 void wbt_done(struct rq_wb *rwb, struct blk_issue_stat *stat)
 169 {
 170         if (!rwb)
 171                 return;
 172
 173         if (!wbt_is_tracked(stat)) {
 174                 if (rwb->sync_cookie == stat) {
 175                         rwb->sync_issue = 0;
 176                         rwb->sync_cookie = NULL;
 177                 }
 178
 179                 if (wbt_is_read(stat))
 180                         wb_timestamp(rwb, &rwb->last_comp);
 181                 wbt_clear_state(stat);
 182         } else {
 183                 WARN_ON_ONCE(stat == rwb->sync_cookie);
 184                 __wbt_done(rwb, wbt_stat_to_mask(stat));
 185                 wbt_clear_state(stat);
 186         }
 187 }
 188
 189 /*
 190  * Return true, if we can't increase the depth further by scaling
 191  */
 192 static bool calc_wb_limits(struct rq_wb *rwb)
 193 {
 194         unsigned int depth;
 195         bool ret = false;
 196
 197         if (!rwb->min_lat_nsec) {
 198                 rwb->wb_max = rwb->wb_normal = rwb->wb_background = 0;
 199                 return false;
 200         }
 201
 202         /*
 203          * For QD=1 devices, this is a special case. It's important for those
 204          * to have one request ready when one completes, so force a depth of
 205          * 2 for those devices. On the backend, it'll be a depth of 1 anyway,
 206          * since the device can't have more than that in flight. If we're
 207          * scaling down, then keep a setting of 1/1/1.
 208          */
 209         if (rwb->queue_depth == 1) {
 210                 if (rwb->scale_step > 0)
 211                         rwb->wb_max = rwb->wb_normal = 1;
 212                 else {
 213                         rwb->wb_max = rwb->wb_normal = 2;
 214                         ret = true;
 215                 }
 216                 rwb->wb_background = 1;
 217         } else {
 218                 /*
 219                  * scale_step == 0 is our default state. If we have suffered
 220                  * latency spikes, step will be > 0, and we shrink the
 221                  * allowed write depths. If step is < 0, we're only doing
 222                  * writes, and we allow a temporarily higher depth to
 223                  * increase performance.
 224                  */
 225                 depth = min_t(unsigned int, RWB_DEF_DEPTH, rwb->queue_depth);
 226                 if (rwb->scale_step > 0)
 227                         depth = 1 + ((depth - 1) >> min(31, rwb->scale_step));
 228                 else if (rwb->scale_step < 0) {
 229                         unsigned int maxd = 3 * rwb->queue_depth / 4;
 230
 231                         depth = 1 + ((depth - 1) << -rwb->scale_step);
 232                         if (depth > maxd) {
 233                                 depth = maxd;
 234                                 ret = true;
 235                         }
 236                 }
 237
 238                 /*
 239                  * Set our max/normal/bg queue depths based on how far
 240                  * we have scaled down (->scale_step).
 241                  */
 242                 rwb->wb_max = depth;
 243                 rwb->wb_normal = (rwb->wb_max + 1) / 2;
 244                 rwb->wb_background = (rwb->wb_max + 3) / 4;
 245         }
 246
 247         return ret;
 248 }
 249
 250 static inline bool stat_sample_valid(struct blk_rq_stat *stat)
 251 {
 252         /*
 253          * We need at least one read sample, and a minimum of
 254          * RWB_MIN_WRITE_SAMPLES. We require some write samples to know
 255          * that it's writes impacting us, and not just some sole read on
 256          * a device that is in a lower power state.
 257          */
 258         return (stat[READ].nr_samples >= 1 &&
 259                 stat[WRITE].nr_samples >= RWB_MIN_WRITE_SAMPLES);
 260 }
 261
 262 static u64 rwb_sync_issue_lat(struct rq_wb *rwb)
 263 {
 264         u64 now, issue = ACCESS_ONCE(rwb->sync_issue);
 265
 266         if (!issue || !rwb->sync_cookie)
 267                 return 0;
 268
 269         now = ktime_to_ns(ktime_get());
 270         return now - issue;
 271 }
 272
 273 enum {
 274         LAT_OK = 1,
 275         LAT_UNKNOWN,
 276         LAT_UNKNOWN_WRITES,
 277         LAT_EXCEEDED,
 278 };
 279
 280 static int latency_exceeded(struct rq_wb *rwb, struct blk_rq_stat *stat)
 281 {
 282         struct backing_dev_info *bdi = rwb->queue->backing_dev_info;
 283         u64 thislat;
 284
 285         /*
 286          * If our stored sync issue exceeds the window size, or it
 287          * exceeds our min target AND we haven't logged any entries,
 288          * flag the latency as exceeded. wbt works off completion latencies,
 289          * but for a flooded device, a single sync IO can take a long time
 290          * to complete after being issued. If this time exceeds our
 291          * monitoring window AND we didn't see any other completions in that
 292          * window, then count that sync IO as a violation of the latency.
 293          */
 294         thislat = rwb_sync_issue_lat(rwb);
 295         if (thislat > rwb->cur_win_nsec ||
 296             (thislat > rwb->min_lat_nsec && !stat[READ].nr_samples)) {
 297                 trace_wbt_lat(bdi, thislat);
 298                 return LAT_EXCEEDED;
 299         }
 300
 301         /*
 302          * No read/write mix, if stat isn't valid
 303          */
 304         if (!stat_sample_valid(stat)) {
 305                 /*
 306                  * If we had writes in this stat window and the window is
 307                  * current, we're only doing writes. If a task recently
 308                  * waited or still has writes in flights, consider us doing
 309                  * just writes as well.
 310                  */
 311                 if (stat[WRITE].nr_samples || wb_recent_wait(rwb) ||
 312                     wbt_inflight(rwb))
 313                         return LAT_UNKNOWN_WRITES;
 314                 return LAT_UNKNOWN;
 315         }
 316
 317         /*
 318          * If the 'min' latency exceeds our target, step down.
 319          */
 320         if (stat[READ].min > rwb->min_lat_nsec) {
 321                 trace_wbt_lat(bdi, stat[READ].min);
 322                 trace_wbt_stat(bdi, stat);
 323                 return LAT_EXCEEDED;
 324         }
 325
 326         if (rwb->scale_step)
 327                 trace_wbt_stat(bdi, stat);
 328
 329         return LAT_OK;
 330 }
 331
 332 static void rwb_trace_step(struct rq_wb *rwb, const char *msg)
 333 {
 334         struct backing_dev_info *bdi = rwb->queue->backing_dev_info;
 335
 336         trace_wbt_step(bdi, msg, rwb->scale_step, rwb->cur_win_nsec,
 337                         rwb->wb_background, rwb->wb_normal, rwb->wb_max);
 338 }
 339
 340 static void scale_up(struct rq_wb *rwb)
 341 {
 342         /*
 343          * Hit max in previous round, stop here
 344          */
 345         if (rwb->scaled_max)
 346                 return;
 347
 348         rwb->scale_step--;
 349         rwb->unknown_cnt = 0;
 350
 351         rwb->scaled_max = calc_wb_limits(rwb);
 352
 353         rwb_wake_all(rwb);
 354
 355         rwb_trace_step(rwb, "step up");
 356 }
 357
 358 /*
 359  * Scale rwb down. If 'hard_throttle' is set, do it quicker, since we
 360  * had a latency violation.
 361  */
 362 static void scale_down(struct rq_wb *rwb, bool hard_throttle)
 363 {
 364         /*
 365          * Stop scaling down when we've hit the limit. This also prevents
 366          * ->scale_step from going to crazy values, if the device can't
 367          * keep up.
 368          */
 369         if (rwb->wb_max == 1)
 370                 return;
 371
 372         if (rwb->scale_step < 0 && hard_throttle)
 373                 rwb->scale_step = 0;
 374         else
 375                 rwb->scale_step++;
 376
 377         rwb->scaled_max = false;
 378         rwb->unknown_cnt = 0;
 379         calc_wb_limits(rwb);
 380         rwb_trace_step(rwb, "step down");
 381 }
 382
 383 static void rwb_arm_timer(struct rq_wb *rwb)
 384 {
 385         if (rwb->scale_step > 0) {
 386                 /*
 387                  * We should speed this up, using some variant of a fast
 388                  * integer inverse square root calculation. Since we only do
 389                  * this for every window expiration, it's not a huge deal,
 390                  * though.
 391                  */
 392                 rwb->cur_win_nsec = div_u64(rwb->win_nsec << 4,
 393                                         int_sqrt((rwb->scale_step + 1) << 8));
 394         } else {
 395                 /*
 396                  * For step < 0, we don't want to increase/decrease the
 397                  * window size.
 398                  */
 399                 rwb->cur_win_nsec = rwb->win_nsec;
 400         }
 401
 402         blk_stat_activate_nsecs(rwb->cb, rwb->cur_win_nsec);
 403 }
 404
 405 static void wb_timer_fn(struct blk_stat_callback *cb)
 406 {
 407         struct rq_wb *rwb = cb->data;
 408         unsigned int inflight = wbt_inflight(rwb);
 409         int status;
 410
 411         status = latency_exceeded(rwb, cb->stat);
 412
 413         trace_wbt_timer(rwb->queue->backing_dev_info, status, rwb->scale_step,
 414                         inflight);
 415
 416         /*
 417          * If we exceeded the latency target, step down. If we did not,
 418          * step one level up. If we don't know enough to say either exceeded
 419          * or ok, then don't do anything.
 420          */
 421         switch (status) {
 422         case LAT_EXCEEDED:
 423                 scale_down(rwb, true);
 424                 break;
 425         case LAT_OK:
 426                 scale_up(rwb);
 427                 break;
 428         case LAT_UNKNOWN_WRITES:
 429                 /*
 430                  * We started a the center step, but don't have a valid
 431                  * read/write sample, but we do have writes going on.
 432                  * Allow step to go negative, to increase write perf.
 433                  */
 434                 scale_up(rwb);
 435                 break;
 436         case LAT_UNKNOWN:
 437                 if (++rwb->unknown_cnt < RWB_UNKNOWN_BUMP)
 438                         break;
 439                 /*
 440                  * We get here when previously scaled reduced depth, and we
 441                  * currently don't have a valid read/write sample. For that
 442                  * case, slowly return to center state (step == 0).
 443                  */
 444                 if (rwb->scale_step > 0)
 445                         scale_up(rwb);
 446                 else if (rwb->scale_step < 0)
 447                         scale_down(rwb, false);
 448                 break;
 449         default:
 450                 break;
 451         }
 452
 453         /*
 454          * Re-arm timer, if we have IO in flight
 455          */
 456         if (rwb->scale_step || inflight)
 457                 rwb_arm_timer(rwb);
 458 }
 459
 460 void wbt_update_limits(struct rq_wb *rwb)
 461 {
 462         rwb->scale_step = 0;
 463         rwb->scaled_max = false;
 464         calc_wb_limits(rwb);
 465
 466         rwb_wake_all(rwb);
 467 }
 468
 469 static bool close_io(struct rq_wb *rwb)
 470 {
 471         const unsigned long now = jiffies;
 472
 473         return time_before(now, rwb->last_issue + HZ / 10) ||
 474                 time_before(now, rwb->last_comp + HZ / 10);
 475 }
 476
 477 #define REQ_HIPRIO      (REQ_SYNC | REQ_META | REQ_PRIO)
 478
 479 static inline unsigned int get_limit(struct rq_wb *rwb, unsigned long rw)
 480 {
 481         unsigned int limit;
 482
 483         /*
 484          * At this point we know it's a buffered write. If this is
 485          * kswapd trying to free memory, or REQ_SYNC is set, set, then
 486          * it's WB_SYNC_ALL writeback, and we'll use the max limit for
 487          * that. If the write is marked as a background write, then use
 488          * the idle limit, or go to normal if we haven't had competing
 489          * IO for a bit.
 490          */
 491         if ((rw & REQ_HIPRIO) || wb_recent_wait(rwb) || current_is_kswapd())
 492                 limit = rwb->wb_max;
 493         else if ((rw & REQ_BACKGROUND) || close_io(rwb)) {
 494                 /*
 495                  * If less than 100ms since we completed unrelated IO,
 496                  * limit us to half the depth for background writeback.
 497                  */
 498                 limit = rwb->wb_background;
 499         } else
 500                 limit = rwb->wb_normal;
 501
 502         return limit;
 503 }
 504
 505 static inline bool may_queue(struct rq_wb *rwb, struct rq_wait *rqw,
 506                              wait_queue_entry_t *wait, unsigned long rw)
 507 {
 508         /*
 509          * inc it here even if disabled, since we'll dec it at completion.
 510          * this only happens if the task was sleeping in __wbt_wait(),
 511          * and someone turned it off at the same time.
 512          */
 513         if (!rwb_enabled(rwb)) {
 514                 atomic_inc(&rqw->inflight);
 515                 return true;
 516         }
 517
 518         /*
 519          * If the waitqueue is already active and we are not the next
 520          * in line to be woken up, wait for our turn.
 521          */
 522         if (waitqueue_active(&rqw->wait) &&
 523             rqw->wait.head.next != &wait->entry)
 524                 return false;
 525
 526         return atomic_inc_below(&rqw->inflight, get_limit(rwb, rw));
 527 }
 528
 529 /*
 530  * Block if we will exceed our limit, or if we are currently waiting for
 531  * the timer to kick off queuing again.
 532  */
 533 static void __wbt_wait(struct rq_wb *rwb, unsigned long rw, spinlock_t *lock)
 534         __releases(lock)
 535         __acquires(lock)
 536 {
 537         struct rq_wait *rqw = get_rq_wait(rwb, current_is_kswapd());
 538         DEFINE_WAIT(wait);
 539
 540         if (may_queue(rwb, rqw, &wait, rw))
 541                 return;
 542
 543         do {
 544                 prepare_to_wait_exclusive(&rqw->wait, &wait,
 545                                                 TASK_UNINTERRUPTIBLE);
 546
 547                 if (may_queue(rwb, rqw, &wait, rw))
 548                         break;
 549
 550                 if (lock) {
 551                         spin_unlock_irq(lock);
 552                         io_schedule();
 553                         spin_lock_irq(lock);
 554                 } else
 555                         io_schedule();
 556         } while (1);
 557
 558         finish_wait(&rqw->wait, &wait);
 559 }
 560
 561 static inline bool wbt_should_throttle(struct rq_wb *rwb, struct bio *bio)
 562 {
 563         const int op = bio_op(bio);
 564
 565         /*
 566          * If not a WRITE, do nothing
 567          */
 568         if (op != REQ_OP_WRITE)
 569                 return false;
 570
 571         /*
 572          * Don't throttle WRITE_ODIRECT
 573          */
 574         if ((bio->bi_opf & (REQ_SYNC | REQ_IDLE)) == (REQ_SYNC | REQ_IDLE))
 575                 return false;
 576
 577         return true;
 578 }
 579
 580 /*
 581  * Returns true if the IO request should be accounted, false if not.
 582  * May sleep, if we have exceeded the writeback limits. Caller can pass
 583  * in an irq held spinlock, if it holds one when calling this function.
 584  * If we do sleep, we'll release and re-grab it.
 585  */
 586 enum wbt_flags wbt_wait(struct rq_wb *rwb, struct bio *bio, spinlock_t *lock)
 587 {
 588         unsigned int ret = 0;
 589
 590         if (!rwb_enabled(rwb))
 591                 return 0;
 592
 593         if (bio_op(bio) == REQ_OP_READ)
 594                 ret = WBT_READ;
 595
 596         if (!wbt_should_throttle(rwb, bio)) {
 597                 if (ret & WBT_READ)
 598                         wb_timestamp(rwb, &rwb->last_issue);
 599                 return ret;
 600         }
 601
 602         __wbt_wait(rwb, bio->bi_opf, lock);
 603
 604         if (!blk_stat_is_active(rwb->cb))
 605                 rwb_arm_timer(rwb);
 606
 607         if (current_is_kswapd())
 608                 ret |= WBT_KSWAPD;
 609
 610         return ret | WBT_TRACKED;
 611 }
 612
 613 void wbt_issue(struct rq_wb *rwb, struct blk_issue_stat *stat)
 614 {
 615         if (!rwb_enabled(rwb))
 616                 return;
 617
 618         /*
 619          * Track sync issue, in case it takes a long time to complete. Allows
 620          * us to react quicker, if a sync IO takes a long time to complete.
 621          * Note that this is just a hint. 'stat' can go away when the
 622          * request completes, so it's important we never dereference it. We
 623          * only use the address to compare with, which is why we store the
 624          * sync_issue time locally.
 625          */
 626         if (wbt_is_read(stat) && !rwb->sync_issue) {
 627                 rwb->sync_cookie = stat;
 628                 rwb->sync_issue = blk_stat_time(stat);
 629         }
 630 }
 631
 632 void wbt_requeue(struct rq_wb *rwb, struct blk_issue_stat *stat)
 633 {
 634         if (!rwb_enabled(rwb))
 635                 return;
 636         if (stat == rwb->sync_cookie) {
 637                 rwb->sync_issue = 0;
 638                 rwb->sync_cookie = NULL;
 639         }
 640 }
 641
 642 void wbt_set_queue_depth(struct rq_wb *rwb, unsigned int depth)
 643 {
 644         if (rwb) {
 645                 rwb->queue_depth = depth;
 646                 wbt_update_limits(rwb);
 647         }
 648 }
 649
 650 void wbt_set_write_cache(struct rq_wb *rwb, bool write_cache_on)
 651 {
 652         if (rwb)
 653                 rwb->wc = write_cache_on;
 654 }
 655
 656 /*
 657  * Disable wbt, if enabled by default. Only called from CFQ.
 658  */
 659 void wbt_disable_default(struct request_queue *q)
 660 {
 661         struct rq_wb *rwb = q->rq_wb;
 662
 663         if (rwb && rwb->enable_state == WBT_STATE_ON_DEFAULT)
 664                 wbt_exit(q);
 665 }
 666 EXPORT_SYMBOL_GPL(wbt_disable_default);
 667
 668 /*
 669  * Enable wbt if defaults are configured that way
 670  */
 671 void wbt_enable_default(struct request_queue *q)
 672 {
 673         /* Throttling already enabled? */
 674         if (q->rq_wb)
 675                 return;
 676
 677         /* Queue not registered? Maybe shutting down... */
 678         if (!test_bit(QUEUE_FLAG_REGISTERED, &q->queue_flags))
 679                 return;
 680
 681         if ((q->mq_ops && IS_ENABLED(CONFIG_BLK_WBT_MQ)) ||
 682             (q->request_fn && IS_ENABLED(CONFIG_BLK_WBT_SQ)))
 683                 wbt_init(q);
 684 }
 685 EXPORT_SYMBOL_GPL(wbt_enable_default);
 686
 687 u64 wbt_default_latency_nsec(struct request_queue *q)
 688 {
 689         /*
 690          * We default to 2msec for non-rotational storage, and 75msec
 691          * for rotational storage.
 692          */
 693         if (blk_queue_nonrot(q))
 694                 return 2000000ULL;
 695         else
 696                 return 75000000ULL;
 697 }
 698
 699 static int wbt_data_dir(const struct request *rq)
 700 {
 701         return rq_data_dir(rq);
 702 }
 703
 704 int wbt_init(struct request_queue *q)
 705 {
 706         struct rq_wb *rwb;
 707         int i;
 708
 709         BUILD_BUG_ON(WBT_NR_BITS > BLK_STAT_RES_BITS);
 710
 711         rwb = kzalloc(sizeof(*rwb), GFP_KERNEL);
 712         if (!rwb)
 713                 return -ENOMEM;
 714
 715         rwb->cb = blk_stat_alloc_callback(wb_timer_fn, wbt_data_dir, 2, rwb);
 716         if (!rwb->cb) {
 717                 kfree(rwb);
 718                 return -ENOMEM;
 719         }
 720
 721         for (i = 0; i < WBT_NUM_RWQ; i++) {
 722                 atomic_set(&rwb->rq_wait[i].inflight, 0);
 723                 init_waitqueue_head(&rwb->rq_wait[i].wait);
 724         }
 725
 726         rwb->wc = 1;
 727         rwb->queue_depth = RWB_DEF_DEPTH;
 728         rwb->last_comp = rwb->last_issue = jiffies;
 729         rwb->queue = q;
 730         rwb->win_nsec = RWB_WINDOW_NSEC;
 731         rwb->enable_state = WBT_STATE_ON_DEFAULT;
 732         wbt_update_limits(rwb);
 733
 734         /*
 735          * Assign rwb and add the stats callback.
 736          */
 737         q->rq_wb = rwb;
 738         blk_stat_add_callback(q, rwb->cb);
 739
 740         rwb->min_lat_nsec = wbt_default_latency_nsec(q);
 741
 742         wbt_set_queue_depth(rwb, blk_queue_depth(q));
 743         wbt_set_write_cache(rwb, test_bit(QUEUE_FLAG_WC, &q->queue_flags));
 744
 745         return 0;
 746 }
 747
 748 void wbt_exit(struct request_queue *q)
 749 {
 750         struct rq_wb *rwb = q->rq_wb;
 751
 752         if (rwb) {
 753                 blk_stat_remove_callback(q, rwb->cb);
 754                 blk_stat_free_callback(rwb->cb);
 755                 q->rq_wb = NULL;
 756                 kfree(rwb);
 757         }
 758 }