nvmet: return uniform error for invalid ns

For nvmet_find_namespace() error case we have inconsistent error code
mapping in the function nvmet_get_smart_log_nsid() and
nvmet_set_feat_write_protect().

There is no point in retrying for the invalid namesapce from the host
side. Set the error code to the NVME_SC_INVALID_NS | NVME_SC_DNR which
matches what we have in nvmet_execute_identify_desclist().

Signed-off-by: Chaitanya Kulkarni <chaitanya.kulkarni@wdc.com>
Signed-off-by: Christoph Hellwig <hch@lst.de>

nvmet: set status to 0 in case for invalid nsid

For unallocated namespace in nvmet_execute_identify_ns() don't set the
status to NVME_SC_INVALID_NS, set it to zero.

Fixes: bffcd507780e ("nvmet: set right status on error in id-ns handler")
Signed-off-by: Chaitanya Kulkarni <chaitanya.kulkarni@wdc.com>
Signed-off-by: Christoph Hellwig <hch@lst.de>

nvmet-fc: add a missing __rcu annotation to nvmet_fc_tgt_assoc.queues

Make sparse happy after the recent conversion to RCU lookups.

Fixes: 4e2f02bf77da ("nvmet-fc: use RCU proctection for assoc_list")
Signed-off-by: Christoph Hellwig <hch@lst.de>
Reviewed-by: Sagi Grimberg <sagi@grimberg.me>
Reviewed-by: Chaitanya Kulkarni <chaitanya.kulkarni@wdc.com>
Reviewed-by: James Smart <james.smart@broadcom.com>

nvme-multipath: set nr_zones for zoned namespaces

The bio based drivers only require the request_queue's nr_zones is set,
so set this field in the head if the namespace path is zoned.

Fixes: 240e6ee272c07 ("nvme: support for zoned namespaces")
Reported-by: Minwoo Im <minwoo.im.dev@gmail.com>
Cc: Damien Le Moal <damien.lemoal@wdc.com>
Signed-off-by: Keith Busch <kbusch@kernel.org>
Signed-off-by: Christoph Hellwig <hch@lst.de>

nvmet-tcp: fix potential race of tcp socket closing accept_work

When we accept a TCP connection and allocate an nvmet-tcp queue we should
make sure not to fully establish it or reference it as the connection may
be already closing, which triggers queue release work, which does not
fence against queue establishment.

In order to address such a race, we make sure to check the sk_state and
contain the queue reference to be done underneath the sk_callback_lock
such that the queue release work correctly fences against it.

Fixes: 872d26a391da ("nvmet-tcp: add NVMe over TCP target driver")
Reported-by: Elad Grupi <elad.grupi@dell.com>
Signed-off-by: Sagi Grimberg <sagi@grimberg.me>
Signed-off-by: Christoph Hellwig <hch@lst.de>

nvmet-tcp: fix receive data digest calculation for multiple h2cdata PDUs

When a host sends multiple h2cdata PDUs for a single command, we
should verify the data digest calculation per PDU and not
per command.

Fixes: 872d26a391da ("nvmet-tcp: add NVMe over TCP target driver")
Reported-by: Narayan Ayalasomayajula <Narayan.Ayalasomayajula@wdc.com>
Tested-by: Narayan Ayalasomayajula <Narayan.Ayalasomayajula@wdc.com>
Signed-off-by: Sagi Grimberg <sagi@grimberg.me>
Signed-off-by: Christoph Hellwig <hch@lst.de>

nvme-rdma: handle nvme_rdma_post_send failures better

nvme_rdma_post_send failing is a path related error and should bounce
to another path when using nvme-multipath.  Call nvme_host_path_error
when nvme_rdma_post_send returns -EIO to ensure nvme_complete_rq gets
invoked to fail over to another path if there is one.

Signed-off-by: Chao Leng <lengchao@huawei.com>
Signed-off-by: Christoph Hellwig <hch@lst.de>

nvme-fabrics: avoid double completions in nvmf_fail_nonready_command

When reconnecting, the request may be completed with
NVME_SC_HOST_PATH_ERROR in nvmf_fail_nonready_command, which currently
set the state of the request to MQ_RQ_IN_FLIGHT before calling
nvme_complete_rq.  When this happens for a request that is freed by
the caller, such as nvme_submit_user_cmd, in the worst case the request
could be completed again in tear down process.

Instead of calling blk_mq_start_request from nvmf_fail_nonready_command,
just use the new nvme_host_path_error helper to complete the command
without starting it.

Signed-off-by: Chao Leng <lengchao@huawei.com>
Signed-off-by: Christoph Hellwig <hch@lst.de>

nvme: introduce a nvme_host_path_error helper

When using nvme native multipathing, if a path related error occurs
during ->queue_rq, the request needs to be completed with
NVME_SC_HOST_PATH_ERROR so that the request can be failed over.

Introduce a helper to complete the command from ->queue_rq in a wait
that invokes nvme_complete_rq.

Signed-off-by: Chao Leng <lengchao@huawei.com>
[hch: renamed, added a return value to clean up the callers a bit]
Signed-off-by: Christoph Hellwig <hch@lst.de>

blk-mq: introduce blk_mq_set_request_complete

nvme drivers need to set the state of request to MQ_RQ_COMPLETE when
directly complete request in queue_rq.
So add blk_mq_set_request_complete.

Signed-off-by: Chao Leng <lengchao@huawei.com>
Signed-off-by: Christoph Hellwig <hch@lst.de>

nvme: convert sysfs sprintf/snprintf family to sysfs_emit

Fix the following coccicheck warning:

./drivers/nvme/host/core.c:3580:8-16: WARNING: use scnprintf or sprintf.
./drivers/nvme/host/core.c:3570:8-16: WARNING: use scnprintf or sprintf.
./drivers/nvme/host/core.c:3560:8-16: WARNING: use scnprintf or sprintf.
./drivers/nvme/host/core.c:3526:8-16: WARNING: use scnprintf or sprintf.
./drivers/nvme/host/core.c:2833:8-16: WARNING: use scnprintf or sprintf.

Reported-by: Abaci Robot<abaci@linux.alibaba.com>
Signed-off-by: Jiapeng Chong <jiapeng.chong@linux.alibaba.com>
Reviewed-by: Sagi Grimberg <sagi@grimberg.me>
Reviewed-by: Chaitanya Kulkarni <chaitanya.kulkarni@wdc.com>
Signed-off-by: Christoph Hellwig <hch@lst.de>

bcache: Avoid comma separated statements

Use semicolons and braces.

Signed-off-by: Joe Perches <joe@perches.com>
Signed-off-by: Coly Li <colyli@suse.de>
Signed-off-by: Jens Axboe <axboe@kernel.dk>

bcache: Move journal work to new flush wq

This is potentially long running and not latency sensitive, let's get
it out of the way of other latency sensitive events.

As observed in the previous commit, the `system_wq` comes easily
congested by bcache, and this fixes a few more stalls I was observing
every once in a while.

Let's not make this `WQ_MEM_RECLAIM` as it showed to reduce performance
of boot and file system operations in my tests. Also, without
`WQ_MEM_RECLAIM`, I no longer see desktop stalls. This matches the
previous behavior as `system_wq` also does no memory reclaim:

> // workqueue.c:
> system_wq = alloc_workqueue("events", 0, 0);

Cc: Coly Li <colyli@suse.de>
Cc: stable@vger.kernel.org # 5.4+
Signed-off-by: Kai Krakow <kai@kaishome.de>
Signed-off-by: Coly Li <colyli@suse.de>
Signed-off-by: Jens Axboe <axboe@kernel.dk>

bcache: Give btree_io_wq correct semantics again

Before killing `btree_io_wq`, the queue was allocated using
`create_singlethread_workqueue()` which has `WQ_MEM_RECLAIM`. After
killing it, it no longer had this property but `system_wq` is not
single threaded.

Let's combine both worlds and make it multi threaded but able to
reclaim memory.

Cc: Coly Li <colyli@suse.de>
Cc: stable@vger.kernel.org # 5.4+
Signed-off-by: Kai Krakow <kai@kaishome.de>
Signed-off-by: Coly Li <colyli@suse.de>
Signed-off-by: Jens Axboe <axboe@kernel.dk>

Revert "bcache: Kill btree_io_wq"

This reverts commit 56b30770b27d54d68ad51eccc6d888282b568cee.

With the btree using the `system_wq`, I seem to see a lot more desktop
latency than I should.

After some more investigation, it looks like the original assumption
of 56b3077 no longer is true, and bcache has a very high potential of
congesting the `system_wq`. In turn, this introduces laggy desktop
performance, IO stalls (at least with btrfs), and input events may be
delayed.

So let's revert this. It's important to note that the semantics of
using `system_wq` previously mean that `btree_io_wq` should be created
before and destroyed after other bcache wqs to keep the same
assumptions.

Cc: Coly Li <colyli@suse.de>
Cc: stable@vger.kernel.org # 5.4+
Signed-off-by: Kai Krakow <kai@kaishome.de>
Signed-off-by: Coly Li <colyli@suse.de>
Signed-off-by: Jens Axboe <axboe@kernel.dk>

bcache: Fix register_device_aync typo

Should be `register_device_async`.

Cc: Coly Li <colyli@suse.de>
Signed-off-by: Kai Krakow <kai@kaishome.de>
Signed-off-by: Coly Li <colyli@suse.de>
Signed-off-by: Jens Axboe <axboe@kernel.dk>

bcache: consider the fragmentation when update the writeback rate

Current way to calculate the writeback rate only considered the
dirty sectors, this usually works fine when the fragmentation
is not high, but it will give us unreasonable small rate when
we are under a situation that very few dirty sectors consumed
a lot dirty buckets. In some case, the dirty bucekts can reached
to CUTOFF_WRITEBACK_SYNC while the dirty data(sectors) not even
reached the writeback_percent, the writeback rate will still
be the minimum value (4k), thus it will cause all the writes to be
stucked in a non-writeback mode because of the slow writeback.

We accelerate the rate in 3 stages with different aggressiveness,
the first stage starts when dirty buckets percent reach above
BCH_WRITEBACK_FRAGMENT_THRESHOLD_LOW (50), the second is
BCH_WRITEBACK_FRAGMENT_THRESHOLD_MID (57), the third is
BCH_WRITEBACK_FRAGMENT_THRESHOLD_HIGH (64). By default
the first stage tries to writeback the amount of dirty data
in one bucket (on average) in (1 / (dirty_buckets_percent - 50)) second,
the second stage tries to writeback the amount of dirty data in one bucket
in (1 / (dirty_buckets_percent - 57)) * 100 millisecond, the third
stage tries to writeback the amount of dirty data in one bucket in
(1 / (dirty_buckets_percent - 64)) millisecond.

the initial rate at each stage can be controlled by 3 configurable
parameters writeback_rate_fp_term_{low|mid|high}, they are by default
1, 10, 1000, the hint of IO throughput that these values are trying
to achieve is described by above paragraph, the reason that
I choose those value as default is based on the testing and the
production data, below is some details:

A. When it comes to the low stage, there is still a bit far from the 70
   threshold, so we only want to give it a little bit push by setting the
   term to 1, it means the initial rate will be 170 if the fragment is 6,
   it is calculated by bucket_size/fragment, this rate is very small,
   but still much reasonable than the minimum 8.
   For a production bcache with unheavy workload, if the cache device
   is bigger than 1 TB, it may take hours to consume 1% buckets,
   so it is very possible to reclaim enough dirty buckets in this stage,
   thus to avoid entering the next stage.

B. If the dirty buckets ratio didn't turn around during the first stage,
   it comes to the mid stage, then it is necessary for mid stage
   to be more aggressive than low stage, so i choose the initial rate
   to be 10 times more than low stage, that means 1700 as the initial
   rate if the fragment is 6. This is some normal rate
   we usually see for a normal workload when writeback happens
   because of writeback_percent.

C. If the dirty buckets ratio didn't turn around during the low and mid
   stages, it comes to the third stage, and it is the last chance that
   we can turn around to avoid the horrible cutoff writeback sync issue,
   then we choose 100 times more aggressive than the mid stage, that
   means 170000 as the initial rate if the fragment is 6. This is also
   inferred from a production bcache, I've got one week's writeback rate
   data from a production bcache which has quite heavy workloads,
   again, the writeback is triggered by the writeback percent,
   the highest rate area is around 100000 to 240000, so I believe this
   kind aggressiveness at this stage is reasonable for production.
   And it should be mostly enough because the hint is trying to reclaim
   1000 bucket per second, and from that heavy production env,
   it is consuming 50 bucket per second on average in one week's data.

Option writeback_consider_fragment is to control whether we want
this feature to be on or off, it's on by default.

Lastly, below is the performance data for all the testing result,
including the data from production env:
https://docs.google.com/document/d/1AmbIEa_2MhB9bqhC3rfga9tp7n9YX9PLn0jSUxscVW0/edit?usp=sharing

Signed-off-by: dongdong tao <dongdong.tao@canonical.com>
Signed-off-by: Coly Li <colyli@suse.de>
Signed-off-by: Jens Axboe <axboe@kernel.dk>

block: remove skd driver

The STEC S1220 PCIe SSD cards are EOL since 2014 and not supported by
the vendor anymore. As the skd driver for this SSD is starting to cause
problems with improvements to the block layer, stop supporting it in
newer kernel versions.

Signed-off-by: Damien Le Moal <damien.lemoal@wdc.com>
Signed-off-by: Jens Axboe <axboe@kernel.dk>

Merge branch 'md-next' of https://git./linux/kernel/git/song/md into for-5.12/drivers

Pull MD fix from Song.

* 'md-next' of https://git.kernel.org/pub/scm/linux/kernel/git/song/md:
  md/raid5: cast chunk_sectors to sector_t value

Merge tag 'floppy-for-5.12' of https://github.com/evdenis/linux-floppy into for-5.12/drivers

Pull floppy fix from Denis:

"Floppy patch for 5.12

- O_NDELAY/O_NONBLOCK fix for floppy from Jiri Kosina.
  libblkid is using O_NONBLOCK when probing devices.
  This leads to pollution of kernel log with error
  messages from floppy driver. Also the driver fails
  a mount prior to being opened without O_NONBLOCK
  at least once. The patch fixes the issues."

Signed-off-by: Denis Efremov <efremov@linux.com>
* tag 'floppy-for-5.12' of https://github.com/evdenis/linux-floppy:
  floppy: reintroduce O_NDELAY fix

floppy: reintroduce O_NDELAY fix

This issue was originally fixed in 09954bad4 ("floppy: refactor open()
flags handling").

The fix as a side-effect, however, introduce issue for open(O_ACCMODE)
that is being used for ioctl-only open. I wrote a fix for that, but
instead of it being merged, full revert of 09954bad4 was performed,
re-introducing the O_NDELAY / O_NONBLOCK issue, and it strikes again.

This is a forward-port of the original fix to current codebase; the
original submission had the changelog below:

====
Commit 09954bad4 ("floppy: refactor open() flags handling"), as a
side-effect, causes open(/dev/fdX, O_ACCMODE) to fail. It turns out that
this is being used setfdprm userspace for ioctl-only open().

Reintroduce back the original behavior wrt !(FMODE_READ|FMODE_WRITE)
modes, while still keeping the original O_NDELAY bug fixed.

Link: https://lore.kernel.org/r/nycvar.YFH.7.76.2101221209060.5622@cbobk.fhfr.pm
Cc: stable@vger.kernel.org
Reported-by: Wim Osterholt <wim@djo.tudelft.nl>
Tested-by: Wim Osterholt <wim@djo.tudelft.nl>
Reported-and-tested-by: Kurt Garloff <kurt@garloff.de>
Fixes: 09954bad4 ("floppy: refactor open() flags handling")
Fixes: f2791e7ead ("Revert "floppy: refactor open() flags handling"")
Signed-off-by: Jiri Kosina <jkosina@suse.cz>
Signed-off-by: Denis Efremov <efremov@linux.com>

md/raid5: cast chunk_sectors to sector_t value

Currently, raid5 calculates dev_sectors from chunk_sectors without
proper cast, which is problematic.

Signed-off-by: Guoqing Jiang <guoqing.jiang@cloud.ionos.com>
Signed-off-by: Song Liu <songliubraving@fb.com>

Merge tag 'nvme-5.21-2020-02-02' of git://git.infradead.org/nvme into for-5.12/drivers

Pull NVMe updates from Christoph:

"nvme updates for 5.12:

 - failed reconnect fixes (Chao Leng)
 - various tracing improvements (Michal Krakowiak, Johannes Thumshirn)
 - switch the nvmet-fc assoc_list to use RCU protection (Leonid Ravich)
 - resync the status codes with the latest spec (Max Gurtovoy)
 - minor nvme-tcp improvements (Sagi Grimberg)
 - various cleanups (Rikard Falkeborn, Minwoo Im, Chaitanya Kulkarni,
   Israel Rukshin)"

* tag 'nvme-5.21-2020-02-02' of git://git.infradead.org/nvme: (22 commits)
  nvme-tcp: use cancel tagset helper for tear down
  nvme-rdma: use cancel tagset helper for tear down
  nvme-tcp: add clean action for failed reconnection
  nvme-rdma: add clean action for failed reconnection
  nvme-core: add cancel tagset helpers
  nvme-core: get rid of the extra space
  nvme: add tracing of zns commands
  nvme: parse format nvm command details when tracing
  nvme: update enumerations for status codes
  nvmet: add lba to sect conversion helpers
  nvmet: remove extra variable in identify ns
  nvmet: remove extra variable in id-desclist
  nvmet: remove extra variable in smart log nsid
  nvme: refactor ns->ctrl by request
  nvme-tcp: pass multipage bvec to request iov_iter
  nvme-tcp: get rid of unused helper function
  nvme-tcp: fix wrong setting of request iov_iter
  nvme: support command retry delay for admin command
  nvme: constify static attribute_group structs
  nvmet-fc: use RCU proctection for assoc_list
  ...

nvme-tcp: use cancel tagset helper for tear down

Use nvme_cancel_tagset and nvme_cancel_admin_tagset to clean code for
tear down process.

Signed-off-by: Chao Leng <lengchao@huawei.com>
Signed-off-by: Christoph Hellwig <hch@lst.de>

nvme-rdma: use cancel tagset helper for tear down

Use nvme_cancel_tagset and nvme_cancel_admin_tagset to clean code for
tear down process.

Signed-off-by: Chao Leng <lengchao@huawei.com>
Signed-off-by: Christoph Hellwig <hch@lst.de>

nvme-tcp: add clean action for failed reconnection

If reconnect failed after start io queues, the queues will be unquiesced
and new requests continue to be delivered. Reconnection error handling
process directly free queues without cancel suspend requests. The
suppend request will time out, and then crash due to use the queue
after free.

Add sync queues and cancel suppend requests for reconnection error
handling.

Signed-off-by: Chao Leng <lengchao@huawei.com>
Signed-off-by: Christoph Hellwig <hch@lst.de>

nvme-rdma: add clean action for failed reconnection

A crash happens when inject failed reconnection.
If reconnect failed after start io queues, the queues will be unquiesced
and new requests continue to be delivered. Reconnection error handling
process directly free queues without cancel suspend requests. The
suppend request will time out, and then crash due to use the queue
after free.

Add sync queues and cancel suppend requests for reconnection error
handling.

Signed-off-by: Chao Leng <lengchao@huawei.com>
Signed-off-by: Christoph Hellwig <hch@lst.de>

nvme-core: add cancel tagset helpers

Add nvme_cancel_tagset and nvme_cancel_admin_tagset for tear down and
reconnection error handling.

Signed-off-by: Chao Leng <lengchao@huawei.com>
Signed-off-by: Christoph Hellwig <hch@lst.de>

nvme-core: get rid of the extra space

Remove the extra space in the nvme_free_cels() when calling
xa_for_each loop which is not a common practice
(except drivers/infiniband/core/ not sure why).

Signed-off-by: Chaitanya Kulkarni <chaitanya.kulkarni@wdc.com>
Signed-off-by: Christoph Hellwig <hch@lst.de>

nvme: add tracing of zns commands

When support for the NVMe ZNS commands was merged, tracing of these has
been omitted.

Add nvme_cmd_zone_mgmt_send, nvme_cmd_zone_mgmt_recv as well as
nvme_cmd_zone_append to the nvme driver's tracing facility.

Signed-off-by: Johannes Thumshirn <johannes.thumshirn@wdc.com>
Signed-off-by: Christoph Hellwig <hch@lst.de>

nvme: parse format nvm command details when tracing

Add detailed parsing of format nvm admin command to make the
trace log more consistent and human-readable.

Signed-off-by: Michal Krakowiak <michal.krakowiak@intel.com>
Acked-by: Dan Williams <dan.j.williams@intel.com>
Reviewed-by: Minwoo Im <minwoo.im.dev@gmail.com>
Signed-off-by: Christoph Hellwig <hch@lst.de>

nvme: update enumerations for status codes

All the updates are mentioned in the ratified NVMe 1.4 spec.

Reviewed-by: Hannes Reinecke <hare@suse.de>
Signed-off-by: Max Gurtovoy <mgurtovoy@nvidia.com>
Signed-off-by: Christoph Hellwig <hch@lst.de>

nvmet: add lba to sect conversion helpers

In this preparation patch, we add helpers to convert lbas to sectors &
sectors to lba. This is needed to eliminate code duplication in the ZBD
backend.

Use these helpers in the block device backend.

Signed-off-by: Chaitanya Kulkarni <chaitanya.kulkarni@wdc.com>
Reviewed-by: Damien Le Moal <damien.lemoal@wdc.com>
Signed-off-by: Christoph Hellwig <hch@lst.de>

nvmet: remove extra variable in identify ns

We remove the extra local variable struct nvmet_ns in
nvmet_execute_identify_ns() since req already has ns member that can be
reused, this also eliminates the explicit call to nvmet_put_namespace()
which is already present in the request completion path.

Signed-off-by: Chaitanya Kulkarni <chaitanya.kulkarni@wdc.com>
Reviewed-by: Sagi Grimberg <sagi@grimberg.me>
Signed-off-by: Christoph Hellwig <hch@lst.de>

nvmet: remove extra variable in id-desclist

We remove the extra local variable struct nvmet_ns in
nvmet_execute_identify_desclist() since req already has ns member that
can be reused, this also eliminates the explicit call to
nvmet_put_namespace() which is already present in the request
completion path.

Signed-off-by: Chaitanya Kulkarni <chaitanya.kulkarni@wdc.com>
Reviewed-by: Sagi Grimberg <sagi@grimberg.me>
Signed-off-by: Christoph Hellwig <hch@lst.de>

nvmet: remove extra variable in smart log nsid

We remove the extra local variable struct nvmet_ns in
nvmet_get_smart_log_nsid() since req already has ns member that can be
reused, this also eliminates the explicit call to nvmet_put_namespace()
which is already present in the request completion path.

Signed-off-by: Chaitanya Kulkarni <chaitanya.kulkarni@wdc.com>
Reviewed-by: Sagi Grimberg <sagi@grimberg.me>
Signed-off-by: Christoph Hellwig <hch@lst.de>

nvme: refactor ns->ctrl by request

Just for current code in nvme_cleanup_cmd(), we don't have to get
namespace instance, but we need controller instance.

Controller instance can be retrieved by namespace instance, but it can
be directly accessed by nvme_request instance from request.

ctrl = nvme_req(req)->ctrl;

We don't have to go around namespace instance from request instance
through gendisk.

Signed-off-by: Minwoo Im <minwoo.im.dev@gmail.com>
Reviewed-by: Sagi Grimberg <sagi@grimberg.me>
Signed-off-by: Christoph Hellwig <hch@lst.de>

nvme-tcp: pass multipage bvec to request iov_iter

iov_iter uses the right helpers so we should be able
to pass in a multipage bvec. Right now the iov_iter is
initialized with more segments that it needs which doesn't
fail because the iov_iter is capped by byte count, but it
is better to use a full multipage bvec iter.

Signed-off-by: Sagi Grimberg <sagi@grimberg.me>
Signed-off-by: Christoph Hellwig <hch@lst.de>

nvme-tcp: get rid of unused helper function

Signed-off-by: Sagi Grimberg <sagi@grimberg.me>
Signed-off-by: Christoph Hellwig <hch@lst.de>

nvme-tcp: fix wrong setting of request iov_iter

We might set the iov_iter direction wrong, which is harmless for this
use-case, but get it right. Also this makes the code slightly cleaner.

Signed-off-by: Sagi Grimberg <sagi@grimberg.me>
Signed-off-by: Christoph Hellwig <hch@lst.de>

nvme: support command retry delay for admin command

The controller can request a delay retrying a failed command by setting
the Command Retry Delay (CRD) field in the Completion Queue Entry.

Currentlty this features is only applied to commands on the I/O queue, but
not to commands on the admin queue.  Retreive the nvme_ctrl from the
request so that no namespace is required and apply the feature to all
commands.

Signed-off-by: Minwoo Im <minwoo.im.dev@gmail.com>
Signed-off-by: Christoph Hellwig <hch@lst.de>

nvme: constify static attribute_group structs

The only usage of these is to put their addresses in arrays of pointers
to const attribute_groups. Make them const to allow the compiler to put
them in read-only memory.

Signed-off-by: Rikard Falkeborn <rikard.falkeborn@gmail.com>
Signed-off-by: Christoph Hellwig <hch@lst.de>

nvmet-fc: use RCU proctection for assoc_list

searching assoc_list protected by rcu_read_lock if list not changed inline.
and according to the rcu list rules.

queue array embedded into nvmet_fc_tgt_assoc protected by rcu_read_lock
according to rcu dereference/assign rules.

queue and assoc object freed after grace period by call_rcu.

tgtport lock taken for changing assoc_list.

Reviewed-by: Eldad Zinger <Eldad.Zinger@dell.com>
Reviewed-by: Elad Grupi <Elad.Grupi@dell.com>
Reviewed-by: James Smart <james.smart@broadcom.com>
Signed-off-by: Leonid Ravich <Leonid.Ravich@emc.com>
Signed-off-by: Christoph Hellwig <hch@lst.de>

nvmet: Fix nvmet_is_port_enabled indentation

Remove extra tab.

Signed-off-by: Israel Rukshin <israelr@nvidia.com>
Reviewed-by: Max Gurtovoy <mgurtovoy@nvidia.com>
Signed-off-by: Christoph Hellwig <hch@lst.de>

nvmet: Use nvmet_is_port_enabled helper for pi_enable

Remove code duplication.

Signed-off-by: Israel Rukshin <israelr@nvidia.com>
Reviewed-by: Max Gurtovoy <mgurtovoy@nvidia.com>
Signed-off-by: Christoph Hellwig <hch@lst.de>

drbd: Avoid comma separated statements

Use semicolons and braces.

Signed-off-by: Joe Perches <joe@perches.com>
Signed-off-by: Jens Axboe <axboe@kernel.dk>

rsxx: remove redundant NULL check

Fix below warnings reported by coccicheck:
./drivers/block/rsxx/dma.c:948:3-8: WARNING: NULL check
before some freeing functions is not needed.

Reported-by: Abaci Robot <abaci@linux.alibaba.com>
Signed-off-by: Yang Li <abaci-bugfix@linux.alibaba.com>
Signed-off-by: Jens Axboe <axboe@kernel.dk>

zram: fix NULL check before some freeing functions is not needed

fixed the below warning:
/drivers/block/zram/zram_drv.c:534:2-8: WARNING: NULL check
before some freeing functions is not needed.

Signed-off-by: Tian Tao <tiantao6@hisilicon.com>
Acked-by: Minchan Kim <minchan@kernel.org>
Signed-off-by: Jens Axboe <axboe@kernel.dk>

drbd: remove unused argument from drbd_request_prepare and __drbd_make_request

We can remove start_jif since it is not used by drbd_request_prepare,
then remove it from __drbd_make_request further.

Cc: Philipp Reisner <philipp.reisner@linbit.com>
Cc: Lars Ellenberg <lars.ellenberg@linbit.com>
Cc: drbd-dev@lists.linbit.com
Signed-off-by: Guoqing Jiang <guoqing.jiang@cloud.ionos.com>
Signed-off-by: Jens Axboe <axboe@kernel.dk>

mtip32xx: prefer pcie_capability_read_word()

Replace pci_read_config_word() with pcie_capability_read_word().

pcie_capability_read_word() takes care of a few special cases when reading
the PCIe capability.  See 8c0d3a02c130 ("PCI: Add accessors for PCI Express
Capability").

Signed-off-by: Bjorn Helgaas <bhelgaas@google.com>
Signed-off-by: Jens Axboe <axboe@kernel.dk>

mtip32xx: use PCI #defines instead of numbers

Use PCI #defines for PCIe Device Control register values instead of
hard-coding bit positions.  No functional change intended.

Signed-off-by: Bjorn Helgaas <bhelgaas@google.com>
Signed-off-by: Jens Axboe <axboe@kernel.dk>

loop: scale loop device by introducing per device lock

Currently, loop device has only one global lock: loop_ctl_mutex.

This becomes hot in scenarios where many loop devices are used.

Scale it by introducing per-device lock: lo_mutex that protects
modifications of all fields in struct loop_device.

Keep loop_ctl_mutex to protect global data: loop_index_idr, loop_lookup,
loop_add.

The new lock ordering requirement is that loop_ctl_mutex must be taken
before lo_mutex.

Signed-off-by: Pavel Tatashin <pasha.tatashin@soleen.com>
Reviewed-by: Tyler Hicks <tyhicks@linux.microsoft.com>
Reviewed-by: Petr Vorel <pvorel@suse.cz>
Signed-off-by: Jens Axboe <axboe@kernel.dk>

bdev: Do not return EBUSY if bdev discard races with write

blkdev_fallocate() tries to detect whether a discard raced with an
overlapping write by calling invalidate_inode_pages2_range(). However
this check can give both false negatives (when writing using direct IO
or when writeback already writes out the written pagecache range) and
false positives (when write is not actually overlapping but ends in the
same page when blocksize < pagesize). This actually causes issues for
qemu which is getting confused by EBUSY errors.

Fix the problem by removing this conflicting write detection since it is
inherently racy and thus of little use anyway.

Reported-by: Maxim Levitsky <mlevitsk@redhat.com>
CC: "Darrick J. Wong" <darrick.wong@oracle.com>
Link: https://lore.kernel.org/qemu-devel/20201111153913.41840-1-mlevitsk@redhat.com
Signed-off-by: Jan Kara <jack@suse.cz>
Reviewed-by: Maxim Levitsky <mlevitsk@redhat.com>
Reviewed-by: Darrick J. Wong <darrick.wong@oracle.com>
Reviewed-by: Christoph Hellwig <hch@lst.de>
Signed-off-by: Jens Axboe <axboe@kernel.dk>

block: inherit BIO_REMAPPED when cloning bios

Cloned bios are can be used to on the same device, in which case we need
to inherit the BIO_REMAPPED flag to avoid a double partition remap.  When
the cloned bios are used on another device, bio_set_dev will clear the flag.

Fixes: 309dca309fc3 ("block: store a block_device pointer in struct bio")
Signed-off-by: Christoph Hellwig <hch@lst.de>
Signed-off-by: Jens Axboe <axboe@kernel.dk>

bcache: use bio_set_dev to assign ->bi_bdev

Always use the bio_set_dev helper to assign ->bi_bdev to make sure
other state related to the device is uptodate.

Signed-off-by: Christoph Hellwig <hch@lst.de>
Signed-off-by: Jens Axboe <axboe@kernel.dk>

nvme: use bio_set_dev to assign ->bi_bdev

Always use the bio_set_dev helper to assign ->bi_bdev to make sure
other state related to the device is uptodate.

Signed-off-by: Christoph Hellwig <hch@lst.de>
Signed-off-by: Jens Axboe <axboe@kernel.dk>

bfq: bfq_check_waker() should be static

It's only used in the same file, mark is appropriately static.

Fixes: 71217df39dc6 ("block, bfq: make waker-queue detection more robust")
Reported-by: kernel test robot <lkp@intel.com>
Signed-off-by: Jens Axboe <axboe@kernel.dk>

block, bfq: make waker-queue detection more robust

In the presence of many parallel I/O flows, the detection of waker
bfq_queues suffers from false positives. This commits addresses this
issue by making the filtering of actual wakers more selective. In more
detail, a candidate waker must be found to meet waker requirements
three times before being promoted to actual waker.

Tested-by: Jan Kara <jack@suse.cz>
Signed-off-by: Paolo Valente <paolo.valente@linaro.org>
Signed-off-by: Jens Axboe <axboe@kernel.dk>

block, bfq: save also injection state on queue merging

To prevent injection information from being lost on bfq_queue merging,
also the amount of service that a bfq_queue receives must be saved and
restored when the bfq_queue is merged and split, respectively.

Tested-by: Jan Kara <jack@suse.cz>
Signed-off-by: Paolo Valente <paolo.valente@linaro.org>
Signed-off-by: Jens Axboe <axboe@kernel.dk>

block, bfq: save also weight-raised service on queue merging

To prevent weight-raising information from being lost on bfq_queue merging,
also the amount of service that a bfq_queue receives must be saved and
restored when the bfq_queue is merged and split, respectively.

Tested-by: Jan Kara <jack@suse.cz>
Signed-off-by: Paolo Valente <paolo.valente@linaro.org>
Signed-off-by: Jens Axboe <axboe@kernel.dk>

block, bfq: fix switch back from soft-rt weitgh-raising

A bfq_queue may happen to be deemed as soft real-time while it is
still enjoying interactive weight-raising. If this happens because of
a false positive, then the bfq_queue is likely to loose its soft
real-time status soon. Upon losing such a status, the bfq_queue must
get back its interactive weight-raising, if its interactive period is
not over yet. But this case is not handled. This commit corrects this
error.

Tested-by: Jan Kara <jack@suse.cz>
Signed-off-by: Paolo Valente <paolo.valente@linaro.org>
Signed-off-by: Jens Axboe <axboe@kernel.dk>

block, bfq: re-evaluate convenience of I/O plugging on rq arrivals

Upon an I/O-dispatch attempt, BFQ may detect that it was better to
plug I/O dispatch, and to wait for a new request to arrive for the
currently in-service queue. But the arrival of a new request for an
empty bfq_queue, and thus the switch from idle to busy of the
bfq_queue, may cause the scenario to change, and make plugging no
longer needed for service guarantees, or more convenient for
throughput. In this case, keeping I/O-dispatch plugged would certainly
lower throughput.

To address this issue, this commit makes such a check, and stops
plugging I/O if it is better to stop plugging I/O.

Tested-by: Jan Kara <jack@suse.cz>
Signed-off-by: Paolo Valente <paolo.valente@linaro.org>
Signed-off-by: Jens Axboe <axboe@kernel.dk>

block, bfq: replace mechanism for evaluating I/O intensity

Some BFQ mechanisms make their decisions on a bfq_queue basing also on
whether the bfq_queue is I/O bound. In this respect, the current logic
for evaluating whether a bfq_queue is I/O bound is rather rough. This
commits replaces this logic with a more effective one.

The new logic measures the percentage of time during which a bfq_queue
is active, and marks the bfq_queue as I/O bound if the latter if this
percentage is above a fixed threshold.

Tested-by: Jan Kara <jack@suse.cz>
Signed-off-by: Paolo Valente <paolo.valente@linaro.org>
Signed-off-by: Jens Axboe <axboe@kernel.dk>

block: skip bio_check_eod for partition-remapped bios

When an already remapped bio is resubmitted (e.g. by blk_queue_split),
bio_check_eod will compare the remapped bi_sector against the size
of the partition, leading to spurious I/O failures.

Skip the EOD check in this case.

Fixes: 309dca309fc3 ("block: store a block_device pointer in struct bio")
Reported-by: Jens Axboe <axboe@kernel.dk>
Signed-off-by: Christoph Hellwig <hch@lst.de>
Signed-off-by: Jens Axboe <axboe@kernel.dk>

bio: don't copy bvec for direct IO

The block layer spends quite a while in blkdev_direct_IO() to copy and
initialise bio's bvec. However, if we've already got a bvec in the input
iterator it might be reused in some cases, i.e. when new
ITER_BVEC_FLAG_FIXED flag is set. Simple tests show considerable
performance boost, and it also reduces memory footprint.

Suggested-by: Matthew Wilcox <willy@infradead.org>
Reviewed-by: Christoph Hellwig <hch@lst.de>
Signed-off-by: Pavel Begunkov <asml.silence@gmail.com>
Reviewed-by: Ming Lei <ming.lei@redhat.com>
Signed-off-by: Jens Axboe <axboe@kernel.dk>

bio: add a helper calculating nr segments to alloc

Add a helper function calculating the number of bvec segments we need to
allocate to construct a bio. It doesn't change anything functionally,
but will be used to not duplicate special cases in the future.

Reviewed-by: Christoph Hellwig <hch@lst.de>
Signed-off-by: Pavel Begunkov <asml.silence@gmail.com>
Reviewed-by: Ming Lei <ming.lei@redhat.com>
Signed-off-by: Jens Axboe <axboe@kernel.dk>

iov_iter: optimise bvec iov_iter_advance()

iov_iter_advance() is heavily used, but implemented through generic
means. For bvecs there is a specifically crafted function for that, so
use bvec_iter_advance() instead, it's faster and slimmer.

Reviewed-by: Christoph Hellwig <hch@lst.de>
Signed-off-by: Pavel Begunkov <asml.silence@gmail.com>
Reviewed-by: Ming Lei <ming.lei@redhat.com>
Signed-off-by: Jens Axboe <axboe@kernel.dk>

target/file: allocate the bvec array as part of struct target_core_file_cmd

This saves one memory allocation, and ensures the bvecs aren't freed
before the AIO completion.  This will allow the lower level code to be
optimized so that it can avoid allocating another bvec array.

Signed-off-by: Christoph Hellwig <hch@lst.de>
Signed-off-by: Pavel Begunkov <asml.silence@gmail.com>
Reviewed-by: Ming Lei <ming.lei@redhat.com>
Signed-off-by: Jens Axboe <axboe@kernel.dk>

block/psi: remove PSI annotations from direct IO

Direct IO does not operate on the current working set of pages managed
by the kernel, so it should not be accounted as memory stall to PSI
infrastructure.

The block layer and iomap direct IO use bio_iov_iter_get_pages()
to build bios, and they are the only users of it, so to avoid PSI
tracking for them clear out BIO_WORKINGSET flag. Do same for
dio_bio_submit() because fs/direct_io constructs bios by hand directly
calling bio_add_page().

Reported-by: Christoph Hellwig <hch@infradead.org>
Suggested-by: Christoph Hellwig <hch@infradead.org>
Suggested-by: Johannes Weiner <hannes@cmpxchg.org>
Reviewed-by: Christoph Hellwig <hch@lst.de>
Signed-off-by: Pavel Begunkov <asml.silence@gmail.com>
Reviewed-by: Ming Lei <ming.lei@redhat.com>
Signed-off-by: Jens Axboe <axboe@kernel.dk>

bvec/iter: disallow zero-length segment bvecs

zero-length bvec segments are allowed in general, but not handled by bio
and down the block layer so filtered out. This inconsistency may be
confusing and prevent from optimisations. As zero-length segments are
useless and places that were generating them are patched, declare them
not allowed.

Reviewed-by: Christoph Hellwig <hch@lst.de>
Signed-off-by: Pavel Begunkov <asml.silence@gmail.com>
Reviewed-by: Ming Lei <ming.lei@redhat.com>
Signed-off-by: Jens Axboe <axboe@kernel.dk>

splice: don't generate zero-len segement bvecs

iter_file_splice_write() may spawn bvec segments with zero-length. In
preparation for prohibiting them, filter out by hand at splice level.

Reviewed-by: Christoph Hellwig <hch@lst.de>
Signed-off-by: Pavel Begunkov <asml.silence@gmail.com>
Reviewed-by: Ming Lei <ming.lei@redhat.com>
Signed-off-by: Jens Axboe <axboe@kernel.dk>

block: remove unnecessary argument from blk_execute_rq

We can remove 'q' from blk_execute_rq as well after the previous change
in blk_execute_rq_nowait.

And more importantly it never really was needed to start with given
that we can trivial derive it from struct request.

Cc: linux-scsi@vger.kernel.org
Cc: virtualization@lists.linux-foundation.org
Cc: linux-ide@vger.kernel.org
Cc: linux-mmc@vger.kernel.org
Cc: linux-nvme@lists.infradead.org
Cc: linux-nfs@vger.kernel.org
Acked-by: Ulf Hansson <ulf.hansson@linaro.org> # for mmc
Signed-off-by: Guoqing Jiang <guoqing.jiang@cloud.ionos.com>
Signed-off-by: Jens Axboe <axboe@kernel.dk>

block: remove unnecessary argument from blk_execute_rq_nowait

The 'q' is not used since commit a1ce35fa4985 ("block: remove dead
elevator code"), also update the comment of the function.

And more importantly it never really was needed to start with given
that we can trivial derive it from struct request.

Cc: target-devel@vger.kernel.org
Cc: linux-scsi@vger.kernel.org
Cc: virtualization@lists.linux-foundation.org
Cc: linux-ide@vger.kernel.org
Cc: linux-mmc@vger.kernel.org
Cc: linux-nvme@lists.infradead.org
Cc: linux-nfs@vger.kernel.org
Signed-off-by: Guoqing Jiang <guoqing.jiang@cloud.ionos.com>
Signed-off-by: Jens Axboe <axboe@kernel.dk>

bsg: free the request before return error code

Free the request rq before returning error code.

Fixes: 972248e9111e ("scsi: bsg-lib: handle bidi requests without block layer help")
Signed-off-by: Pan Bian <bianpan2016@163.com>
Reviewed-by: Christoph Hellwig <hch@lst.de>
Signed-off-by: Jens Axboe <axboe@kernel.dk>

bcache: don't pass BIOSET_NEED_BVECS for the 'bio_set' embedded in 'cache_set'

This bioset is just for allocating bio only from bio_next_split, and it
needn't bvecs, so remove the flag.

Cc: linux-bcache@vger.kernel.org
Cc: Coly Li <colyli@suse.de>
Reviewed-by: Christoph Hellwig <hch@lst.de>
Signed-off-by: Ming Lei <ming.lei@redhat.com>
Acked-by: Coly Li <colyli@suse.de>
Reviewed-by: Hannes Reinecke <hare@suse.de>
Signed-off-by: Jens Axboe <axboe@kernel.dk>

block: move three bvec helpers declaration into private helper

bvec_alloc(), bvec_free() and bvec_nr_vecs() are only used inside block
layer core functions, no need to declare them in public header.

Reviewed-by: Christoph Hellwig <hch@lst.de>
Signed-off-by: Ming Lei <ming.lei@redhat.com>
Reviewed-by: Pavel Begunkov <asml.silence@gmail.com>
Reviewed-by: Hannes Reinecke <hare@suse.de>
Signed-off-by: Jens Axboe <axboe@kernel.dk>

block: set .bi_max_vecs as actual allocated vector number

bvec_alloc() may allocate more bio vectors than requested, so set
.bi_max_vecs as actual allocated vector number, instead of the requested
number. This way can help fs build bigger bio because new bio often won't
be allocated until the current one becomes full.

Reviewed-by: Christoph Hellwig <hch@lst.de>
Signed-off-by: Ming Lei <ming.lei@redhat.com>
Reviewed-by: Pavel Begunkov <asml.silence@gmail.com>
Reviewed-by: Hannes Reinecke <hare@suse.de>
Signed-off-by: Jens Axboe <axboe@kernel.dk>

block: don't allocate inline bvecs if this bioset needn't bvecs

The inline bvecs won't be used if user needn't bvecs by not passing
BIOSET_NEED_BVECS, so don't allocate bvecs in this situation.

Reviewed-by: Christoph Hellwig <hch@lst.de>
Signed-off-by: Ming Lei <ming.lei@redhat.com>
Reviewed-by: Pavel Begunkov <asml.silence@gmail.com>
Tested-by: Pavel Begunkov <asml.silence@gmail.com>
Reviewed-by: Hannes Reinecke <hare@suse.de>
Signed-off-by: Jens Axboe <axboe@kernel.dk>

block: don't pass BIOSET_NEED_BVECS for q->bio_split

q->bio_split is only used by bio_split() for fast cloning bio, and no
need to allocate bvecs, so remove this flag.

Reviewed-by: Christoph Hellwig <hch@lst.de>
Signed-off-by: Ming Lei <ming.lei@redhat.com>
Reviewed-by: Pavel Begunkov <asml.silence@gmail.com>
Tested-by: Pavel Begunkov <asml.silence@gmail.com>
Reviewed-by: Hannes Reinecke <hare@suse.de>
Signed-off-by: Jens Axboe <axboe@kernel.dk>

block: manage bio slab cache by xarray

Managing bio slab cache via xarray by using slab cache size as xarray
index, and storing 'struct bio_slab' instance into xarray.

So code is simplified a lot, meantime it becomes more readable than before.

Reviewed-by: Christoph Hellwig <hch@lst.de>
Signed-off-by: Ming Lei <ming.lei@redhat.com>
Reviewed-by: Pavel Begunkov <asml.silence@gmail.com>
Tested-by: Pavel Begunkov <asml.silence@gmail.com>
Reviewed-by: Hannes Reinecke <hare@suse.de>
Signed-off-by: Jens Axboe <axboe@kernel.dk>

bfq: don't duplicate code for different paths

As we can see, returns parent_sched_may_change whether
sd->next_in_service changes or not, so remove this judgment.

Signed-off-by: huhai <huhai@tj.kylinos.cn>
Acked-by: Paolo Valente <paolo.valente@linaro.org>
Signed-off-by: Jens Axboe <axboe@kernel.dk>

blk-mq: Improve performance of non-mq IO schedulers with multiple HW queues

Currently when non-mq aware IO scheduler (BFQ, mq-deadline) is used for
a queue with multiple HW queues, the performance it rather bad. The
problem is that these IO schedulers use queue-wide locking and their
dispatch function does not respect the hctx it is passed in and returns
any request it finds appropriate. Thus locality of request access is
broken and dispatch from multiple CPUs just contends on IO scheduler
locks. For these IO schedulers there's little point in dispatching from
multiple CPUs. Instead dispatch always only from a single CPU to limit
contention.

Below is a comparison of dbench runs on XFS filesystem where the storage
is a raid card with 64 HW queues and to it attached a single rotating
disk. BFQ is used as IO scheduler:

      clients           MQ                     SQ             MQ-Patched
Amean 1      39.12 (0.00%)       43.29 * -10.67%*       36.09 *   7.74%*
Amean 2     128.58 (0.00%)      101.30 *  21.22%*       96.14 *  25.23%*
Amean 4     577.42 (0.00%)      494.47 *  14.37%*      508.49 *  11.94%*
Amean 8     610.95 (0.00%)      363.86 *  40.44%*      362.12 *  40.73%*
Amean 16    391.78 (0.00%)      261.49 *  33.25%*      282.94 *  27.78%*
Amean 32    324.64 (0.00%)      267.71 *  17.54%*      233.00 *  28.23%*
Amean 64    295.04 (0.00%)      253.02 *  14.24%*      242.37 *  17.85%*
Amean 512 10281.61 (0.00%)    10211.16 *   0.69%*    10447.53 *  -1.61%*

Numbers are times so lower is better. MQ is stock 5.10-rc6 kernel. SQ is
the same kernel with megaraid_sas.host_tagset_enable=0 so that the card
advertises just a single HW queue. MQ-Patched is a kernel with this
patch applied.

You can see multiple hardware queues heavily hurt performance in
combination with BFQ. The patch restores the performance.

Signed-off-by: Jan Kara <jack@suse.cz>
Reviewed-by: Ming Lei <ming.lei@redhat.com>
Signed-off-by: Jens Axboe <axboe@kernel.dk>

Revert "blk-mq, elevator: Count requests per hctx to improve performance"

This reverts commit b445547ec1bbd3e7bf4b1c142550942f70527d95.

Since both mq-deadline and BFQ completely ignore hctx they are passed to
their dispatch function and dispatch whatever request they deem fit
checking whether any request for a particular hctx is queued is just
pointless since we'll very likely get a request from a different hctx
anyway. In the following commit we'll deal with lock contention in these
IO schedulers in presence of multiple HW queues in a different way.

Signed-off-by: Jan Kara <jack@suse.cz>
Reviewed-by: Ming Lei <ming.lei@redhat.com>
Signed-off-by: Jens Axboe <axboe@kernel.dk>

block, bfq: do not expire a queue when it is the only busy one

This commits preserves I/O-dispatch plugging for a special symmetric
case that may suddenly turn into asymmetric: the case where only one
bfq_queue, say bfqq, is busy. In this case, not expiring bfqq does not
cause any harm to any other queues in terms of service guarantees. In
contrast, it avoids the following unlucky sequence of events: (1) bfqq
is expired, (2) a new queue with a lower weight than bfqq becomes busy
(or more queues), (3) the new queue is served until a new request
arrives for bfqq, (4) when bfqq is finally served, there are so many
requests of the new queue in the drive that the pending requests for
bfqq take a lot of time to be served. In particular, event (2) may
case even already dispatched requests of bfqq to be delayed, inside
the drive. So, to avoid this series of events, the scenario is
preventively declared as asymmetric also if bfqq is the only busy
queues. By doing so, I/O-dispatch plugging is performed for bfqq.

Tested-by: Jan Kara <jack@suse.cz>
Signed-off-by: Paolo Valente <paolo.valente@linaro.org>
Signed-off-by: Jens Axboe <axboe@kernel.dk>

block, bfq: avoid spurious switches to soft_rt of interactive queues

BFQ tags some bfq_queues as interactive or soft_rt if it deems that
these bfq_queues contain the I/O of, respectively, interactive or soft
real-time applications. BFQ privileges both these special types of
bfq_queues over normal bfq_queues. To privilege a bfq_queue, BFQ
mainly raises the weight of the bfq_queue. In particular, soft_rt
bfq_queues get a higher weight than interactive bfq_queues.

A bfq_queue may turn from interactive to soft_rt. And this leads to a
tricky issue. Soft real-time applications usually start with an
I/O-bound, interactive phase, in which they load themselves into main
memory. BFQ correctly detects this phase, and keeps the bfq_queues
associated with the application in interactive mode for a
while. Problems arise when the I/O pattern of the application finally
switches to soft real-time. One of the conditions for a bfq_queue to
be deemed as soft_rt is that the bfq_queue does not consume too much
bandwidth. But the bfq_queues associated with a soft real-time
application consume as much bandwidth as they can in the loading phase
of the application. So, after the application becomes truly soft
real-time, a lot of time should pass before the average bandwidth
consumed by its bfq_queues finally drops to a value acceptable for
soft_rt bfq_queues. As a consequence, there might be a time gap during
which the application is not privileged at all, because its bfq_queues
are not interactive any longer, but cannot be deemed as soft_rt yet.

To avoid this problem, BFQ pretends that an interactive bfq_queue
consumes zero bandwidth, and allows an interactive bfq_queue to switch
to soft_rt. Yet, this fake zero-bandwidth consumption easily causes
the bfq_queue to often switch to soft_rt deceptively, during its
loading phase. As in soft_rt mode, the bfq_queue gets its bandwidth
correctly computed, and therefore soon switches back to
interactive. Then it switches again to soft_rt, and so on. These
spurious fluctuations usually cause losses of throughput, because they
deceive BFQ's mechanisms for boosting throughput (injection,
I/O-plugging avoidance, ...).

This commit addresses this issue as follows:
1) It does compute actual bandwidth consumption also for interactive
   bfq_queues. This avoids the above false positives.
2) When a bfq_queue switches from interactive to normal mode, the
   consumed bandwidth is reset (forgotten). This allows the
   bfq_queue to enjoy soft_rt very quickly. In particular, two
   alternatives are possible in this switch:
    - the bfq_queue still has backlog, and therefore there is a budget
      already scheduled to serve the bfq_queue; in this case, the
      scheduling of the current budget of the bfq_queue is not
      hindered, because only the scheduling of the next budget will
      be affected by the weight drop. After that, if the bfq_queue is
      actually in a soft_rt phase, and becomes empty during the
      service of its current budget, which is the natural behavior of
      a soft_rt bfq_queue, then the bfq_queue will be considered as
      soft_rt when its next I/O arrives. If, in contrast, the
      bfq_queue remains constantly non-empty, then its next budget
      will be scheduled with a low weight, which is the natural
      treatment for an I/O-bound (non soft_rt) bfq_queue.
    - the bfq_queue is empty; in this case, the bfq_queue may be
      considered unjustly soft_rt when its new I/O arrives. Yet
      the problem is now much smaller than before, because it is
      unlikely that more than one spurious fluctuation occurs.

Tested-by: Jan Kara <jack@suse.cz>
Signed-off-by: Paolo Valente <paolo.valente@linaro.org>
Signed-off-by: Jens Axboe <axboe@kernel.dk>

block, bfq: do not raise non-default weights

BFQ heuristics try to detect interactive I/O, and raise the weight of
the queues containing such an I/O. Yet, if also the user changes the
weight of a queue (i.e., the user changes the ioprio of the process
associated with that queue), then it is most likely better to prevent
BFQ heuristics from silently changing the same weight.

Tested-by: Jan Kara <jack@suse.cz>
Signed-off-by: Paolo Valente <paolo.valente@linaro.org>
Signed-off-by: Jens Axboe <axboe@kernel.dk>

block, bfq: increase time window for waker detection

Tests on slower machines showed current window to be way too
small. This commit increases it.

Tested-by: Jan Kara <jack@suse.cz>
Signed-off-by: Paolo Valente <paolo.valente@linaro.org>
Signed-off-by: Jens Axboe <axboe@kernel.dk>

block, bfq: set next_rq to waker_bfqq->next_rq in waker injection

Since commit c5089591c3ba ("block, bfq: detect wakers and
unconditionally inject their I/O"), when the in-service bfq_queue, say
Q, is temporarily empty, BFQ checks whether there are I/O requests to
inject (also) from the waker bfq_queue for Q. To this goal, the value
pointed by bfqq->waker_bfqq->next_rq must be controlled. However, the
current implementation mistakenly looks at bfqq->next_rq, which
instead points to the next request of the currently served queue.

This mistake evidently causes losses of throughput in scenarios with
waker bfq_queues.

This commit corrects this mistake.

Fixes: c5089591c3ba ("block, bfq: detect wakers and unconditionally inject their I/O")
Signed-off-by: Jia Cheng Hu <jia.jiachenghu@gmail.com>
Signed-off-by: Jan Kara <jack@suse.cz>
Signed-off-by: Paolo Valente <paolo.valente@linaro.org>
Signed-off-by: Jens Axboe <axboe@kernel.dk>

block, bfq: use half slice_idle as a threshold to check short ttime

The value of the I/O plugging (idling) timeout is used also as the
think-time threshold to decide whether a process has a short think
time.  In this respect, a good value of this timeout for rotational
drives is un the order of several ms. Yet, this is often too long a
time interval to be effective as a think-time threshold. This commit
mitigates this problem (by a lot, according to tests), by halving the
threshold.

Tested-by: Jan Kara <jack@suse.cz>
Signed-off-by: Paolo Valente <paolo.valente@linaro.org>
Signed-off-by: Jens Axboe <axboe@kernel.dk>

block: use an xarray for disk->part_tbl

Now that no fast path lookups in the partition table are left, there is
no point in micro-optimizing the data structure for it.  Just use a bog
standard xarray.

Signed-off-by: Christoph Hellwig <hch@lst.de>
Acked-by: Tejun Heo <tj@kernel.org>
Signed-off-by: Jens Axboe <axboe@kernel.dk>

block: remove DISK_PITER_REVERSE

There is good reason to iterate backwards when deleting all partitions in
del_gendisk, just like we don't in blk_drop_partitions.

Signed-off-by: Christoph Hellwig <hch@lst.de>
Acked-by: Tejun Heo <tj@kernel.org>
Signed-off-by: Jens Axboe <axboe@kernel.dk>

block: add a disk_uevent helper

Add a helper to call kobject_uevent for the disk and all partitions, and
unexport the disk_part_iter_* helpers that are now only used in the core
block code.

Signed-off-by: Christoph Hellwig <hch@lst.de>
Acked-by: Tejun Heo <tj@kernel.org>
Signed-off-by: Jens Axboe <axboe@kernel.dk>

blk-mq: use ->bi_bdev for I/O accounting

Remove the reverse map from a sector to a partition for I/O accounting by
simply using ->bi_bdev.

Signed-off-by: Christoph Hellwig <hch@lst.de>
Acked-by: Tejun Heo <tj@kernel.org>
Signed-off-by: Jens Axboe <axboe@kernel.dk>

block: use ->bi_bdev for bio based I/O accounting

Rework the I/O accounting for bio based drivers to use ->bi_bdev.  This
means all drivers can now simply use bio_start_io_acct to start
accounting, and it will take partitions into account automatically.  To
end I/O account either bio_end_io_acct can be used if the driver never
remaps I/O to a different device, or bio_end_io_acct_remapped if the
driver did remap the I/O.

Signed-off-by: Christoph Hellwig <hch@lst.de>
Acked-by: Tejun Heo <tj@kernel.org>
Signed-off-by: Jens Axboe <axboe@kernel.dk>

block: do not reassig ->bi_bdev when partition remapping

There is no good reason to reassign ->bi_bdev when remapping the
partition-relative block number to the device wide one, as all the
information required by the drivers comes from the gendisk anyway.

Keeping the original ->bi_bdev alive will allow to greatly simplify
the partition-away I/O accounting.

Signed-off-by: Christoph Hellwig <hch@lst.de>
Acked-by: Tejun Heo <tj@kernel.org>
Signed-off-by: Jens Axboe <axboe@kernel.dk>

block: simplify submit_bio_checks a bit

Merge a few checks for whole devices vs partitions to streamline the
sanity checks.

Signed-off-by: Christoph Hellwig <hch@lst.de>
Acked-by: Tejun Heo <tj@kernel.org>
Signed-off-by: Jens Axboe <axboe@kernel.dk>

block: store a block_device pointer in struct bio

Replace the gendisk pointer in struct bio with a pointer to the newly
improved struct block device.  From that the gendisk can be trivially
accessed with an extra indirection, but it also allows to directly
look up all information related to partition remapping.

Signed-off-by: Christoph Hellwig <hch@lst.de>
Acked-by: Tejun Heo <tj@kernel.org>
Signed-off-by: Jens Axboe <axboe@kernel.dk>

dcssblk: remove the end of device check in dcssblk_submit_bio

The block layer already checks for this conditions in bio_check_eod
before calling the driver.

Signed-off-by: Christoph Hellwig <hch@lst.de>
Acked-by: Tejun Heo <tj@kernel.org>
Signed-off-by: Jens Axboe <axboe@kernel.dk>

brd: remove the end of device check in brd_do_bvec

The block layer already checks for this conditions in bio_check_eod
before calling the driver.

Signed-off-by: Christoph Hellwig <hch@lst.de>
Acked-by: Tejun Heo <tj@kernel.org>
Signed-off-by: Jens Axboe <axboe@kernel.dk>

nvme: allow revalidate to set a namespace read-only

Unconditionally call set_disk_ro now that it only updates the hardware
state.  This allows to properly set up the Linux devices read-only when
the controller turns a previously writable namespace read-only.

Signed-off-by: Christoph Hellwig <hch@lst.de>
Reviewed-by: Keith Busch <kbusch@kernel.org>
Reviewed-by: Martin K. Petersen <martin.petersen@oracle.com>
Reviewed-by: Hannes Reinecke <hare@suse.de>
Signed-off-by: Jens Axboe <axboe@kernel.dk>