xref: /openbmc/linux/block/blk-mq-sched.c (revision 6d8c6c0f)
1bd166ef1SJens Axboe /*
2bd166ef1SJens Axboe  * blk-mq scheduling framework
3bd166ef1SJens Axboe  *
4bd166ef1SJens Axboe  * Copyright (C) 2016 Jens Axboe
5bd166ef1SJens Axboe  */
6bd166ef1SJens Axboe #include <linux/kernel.h>
7bd166ef1SJens Axboe #include <linux/module.h>
8bd166ef1SJens Axboe #include <linux/blk-mq.h>
9bd166ef1SJens Axboe 
10bd166ef1SJens Axboe #include <trace/events/block.h>
11bd166ef1SJens Axboe 
12bd166ef1SJens Axboe #include "blk.h"
13bd166ef1SJens Axboe #include "blk-mq.h"
14bd166ef1SJens Axboe #include "blk-mq-sched.h"
15bd166ef1SJens Axboe #include "blk-mq-tag.h"
16bd166ef1SJens Axboe #include "blk-wbt.h"
17bd166ef1SJens Axboe 
18bd166ef1SJens Axboe void blk_mq_sched_free_hctx_data(struct request_queue *q,
19bd166ef1SJens Axboe 				 void (*exit)(struct blk_mq_hw_ctx *))
20bd166ef1SJens Axboe {
21bd166ef1SJens Axboe 	struct blk_mq_hw_ctx *hctx;
22bd166ef1SJens Axboe 	int i;
23bd166ef1SJens Axboe 
24bd166ef1SJens Axboe 	queue_for_each_hw_ctx(q, hctx, i) {
25bd166ef1SJens Axboe 		if (exit && hctx->sched_data)
26bd166ef1SJens Axboe 			exit(hctx);
27bd166ef1SJens Axboe 		kfree(hctx->sched_data);
28bd166ef1SJens Axboe 		hctx->sched_data = NULL;
29bd166ef1SJens Axboe 	}
30bd166ef1SJens Axboe }
31bd166ef1SJens Axboe EXPORT_SYMBOL_GPL(blk_mq_sched_free_hctx_data);
32bd166ef1SJens Axboe 
33bd166ef1SJens Axboe int blk_mq_sched_init_hctx_data(struct request_queue *q, size_t size,
34bd166ef1SJens Axboe 				int (*init)(struct blk_mq_hw_ctx *),
35bd166ef1SJens Axboe 				void (*exit)(struct blk_mq_hw_ctx *))
36bd166ef1SJens Axboe {
37bd166ef1SJens Axboe 	struct blk_mq_hw_ctx *hctx;
38bd166ef1SJens Axboe 	int ret;
39bd166ef1SJens Axboe 	int i;
40bd166ef1SJens Axboe 
41bd166ef1SJens Axboe 	queue_for_each_hw_ctx(q, hctx, i) {
42bd166ef1SJens Axboe 		hctx->sched_data = kmalloc_node(size, GFP_KERNEL, hctx->numa_node);
43bd166ef1SJens Axboe 		if (!hctx->sched_data) {
44bd166ef1SJens Axboe 			ret = -ENOMEM;
45bd166ef1SJens Axboe 			goto error;
46bd166ef1SJens Axboe 		}
47bd166ef1SJens Axboe 
48bd166ef1SJens Axboe 		if (init) {
49bd166ef1SJens Axboe 			ret = init(hctx);
50bd166ef1SJens Axboe 			if (ret) {
51bd166ef1SJens Axboe 				/*
52bd166ef1SJens Axboe 				 * We don't want to give exit() a partially
53bd166ef1SJens Axboe 				 * initialized sched_data. init() must clean up
54bd166ef1SJens Axboe 				 * if it fails.
55bd166ef1SJens Axboe 				 */
56bd166ef1SJens Axboe 				kfree(hctx->sched_data);
57bd166ef1SJens Axboe 				hctx->sched_data = NULL;
58bd166ef1SJens Axboe 				goto error;
59bd166ef1SJens Axboe 			}
60bd166ef1SJens Axboe 		}
61bd166ef1SJens Axboe 	}
62bd166ef1SJens Axboe 
63bd166ef1SJens Axboe 	return 0;
64bd166ef1SJens Axboe error:
65bd166ef1SJens Axboe 	blk_mq_sched_free_hctx_data(q, exit);
66bd166ef1SJens Axboe 	return ret;
67bd166ef1SJens Axboe }
68bd166ef1SJens Axboe EXPORT_SYMBOL_GPL(blk_mq_sched_init_hctx_data);
69bd166ef1SJens Axboe 
70bd166ef1SJens Axboe static void __blk_mq_sched_assign_ioc(struct request_queue *q,
71f1ba8261SPaolo Valente 				      struct request *rq,
72f1ba8261SPaolo Valente 				      struct bio *bio,
73f1ba8261SPaolo Valente 				      struct io_context *ioc)
74bd166ef1SJens Axboe {
75bd166ef1SJens Axboe 	struct io_cq *icq;
76bd166ef1SJens Axboe 
77bd166ef1SJens Axboe 	spin_lock_irq(q->queue_lock);
78bd166ef1SJens Axboe 	icq = ioc_lookup_icq(ioc, q);
79bd166ef1SJens Axboe 	spin_unlock_irq(q->queue_lock);
80bd166ef1SJens Axboe 
81bd166ef1SJens Axboe 	if (!icq) {
82bd166ef1SJens Axboe 		icq = ioc_create_icq(ioc, q, GFP_ATOMIC);
83bd166ef1SJens Axboe 		if (!icq)
84bd166ef1SJens Axboe 			return;
85bd166ef1SJens Axboe 	}
86bd166ef1SJens Axboe 
87bd166ef1SJens Axboe 	rq->elv.icq = icq;
88f1ba8261SPaolo Valente 	if (!blk_mq_sched_get_rq_priv(q, rq, bio)) {
89bd166ef1SJens Axboe 		rq->rq_flags |= RQF_ELVPRIV;
90bd166ef1SJens Axboe 		get_io_context(icq->ioc);
91bd166ef1SJens Axboe 		return;
92bd166ef1SJens Axboe 	}
93bd166ef1SJens Axboe 
94bd166ef1SJens Axboe 	rq->elv.icq = NULL;
95bd166ef1SJens Axboe }
96bd166ef1SJens Axboe 
97bd166ef1SJens Axboe static void blk_mq_sched_assign_ioc(struct request_queue *q,
98bd166ef1SJens Axboe 				    struct request *rq, struct bio *bio)
99bd166ef1SJens Axboe {
100bd166ef1SJens Axboe 	struct io_context *ioc;
101bd166ef1SJens Axboe 
102bd166ef1SJens Axboe 	ioc = rq_ioc(bio);
103bd166ef1SJens Axboe 	if (ioc)
104f1ba8261SPaolo Valente 		__blk_mq_sched_assign_ioc(q, rq, bio, ioc);
105bd166ef1SJens Axboe }
106bd166ef1SJens Axboe 
107bd166ef1SJens Axboe struct request *blk_mq_sched_get_request(struct request_queue *q,
108bd166ef1SJens Axboe 					 struct bio *bio,
109bd166ef1SJens Axboe 					 unsigned int op,
110bd166ef1SJens Axboe 					 struct blk_mq_alloc_data *data)
111bd166ef1SJens Axboe {
112bd166ef1SJens Axboe 	struct elevator_queue *e = q->elevator;
113bd166ef1SJens Axboe 	struct request *rq;
114bd166ef1SJens Axboe 
115bd166ef1SJens Axboe 	blk_queue_enter_live(q);
1166d2809d5SOmar Sandoval 	data->q = q;
1176d2809d5SOmar Sandoval 	if (likely(!data->ctx))
1186d2809d5SOmar Sandoval 		data->ctx = blk_mq_get_ctx(q);
1196d2809d5SOmar Sandoval 	if (likely(!data->hctx))
1206d2809d5SOmar Sandoval 		data->hctx = blk_mq_map_queue(q, data->ctx->cpu);
121bd166ef1SJens Axboe 
122bd166ef1SJens Axboe 	if (e) {
123bd166ef1SJens Axboe 		data->flags |= BLK_MQ_REQ_INTERNAL;
124bd166ef1SJens Axboe 
125bd166ef1SJens Axboe 		/*
126bd166ef1SJens Axboe 		 * Flush requests are special and go directly to the
127bd166ef1SJens Axboe 		 * dispatch list.
128bd166ef1SJens Axboe 		 */
129f73f44ebSChristoph Hellwig 		if (!op_is_flush(op) && e->type->ops.mq.get_request) {
130bd166ef1SJens Axboe 			rq = e->type->ops.mq.get_request(q, op, data);
131bd166ef1SJens Axboe 			if (rq)
132bd166ef1SJens Axboe 				rq->rq_flags |= RQF_QUEUED;
133bd166ef1SJens Axboe 		} else
134bd166ef1SJens Axboe 			rq = __blk_mq_alloc_request(data, op);
135bd166ef1SJens Axboe 	} else {
136bd166ef1SJens Axboe 		rq = __blk_mq_alloc_request(data, op);
137bd166ef1SJens Axboe 	}
138bd166ef1SJens Axboe 
139bd166ef1SJens Axboe 	if (rq) {
140f73f44ebSChristoph Hellwig 		if (!op_is_flush(op)) {
141bd166ef1SJens Axboe 			rq->elv.icq = NULL;
142bd166ef1SJens Axboe 			if (e && e->type->icq_cache)
143bd166ef1SJens Axboe 				blk_mq_sched_assign_ioc(q, rq, bio);
144bd166ef1SJens Axboe 		}
145bd166ef1SJens Axboe 		data->hctx->queued++;
146bd166ef1SJens Axboe 		return rq;
147bd166ef1SJens Axboe 	}
148bd166ef1SJens Axboe 
149bd166ef1SJens Axboe 	blk_queue_exit(q);
150bd166ef1SJens Axboe 	return NULL;
151bd166ef1SJens Axboe }
152bd166ef1SJens Axboe 
153bd166ef1SJens Axboe void blk_mq_sched_put_request(struct request *rq)
154bd166ef1SJens Axboe {
155bd166ef1SJens Axboe 	struct request_queue *q = rq->q;
156bd166ef1SJens Axboe 	struct elevator_queue *e = q->elevator;
157bd166ef1SJens Axboe 
158bd166ef1SJens Axboe 	if (rq->rq_flags & RQF_ELVPRIV) {
159bd166ef1SJens Axboe 		blk_mq_sched_put_rq_priv(rq->q, rq);
160bd166ef1SJens Axboe 		if (rq->elv.icq) {
161bd166ef1SJens Axboe 			put_io_context(rq->elv.icq->ioc);
162bd166ef1SJens Axboe 			rq->elv.icq = NULL;
163bd166ef1SJens Axboe 		}
164bd166ef1SJens Axboe 	}
165bd166ef1SJens Axboe 
166bd166ef1SJens Axboe 	if ((rq->rq_flags & RQF_QUEUED) && e && e->type->ops.mq.put_request)
167bd166ef1SJens Axboe 		e->type->ops.mq.put_request(rq);
168bd166ef1SJens Axboe 	else
169bd166ef1SJens Axboe 		blk_mq_finish_request(rq);
170bd166ef1SJens Axboe }
171bd166ef1SJens Axboe 
172bd166ef1SJens Axboe void blk_mq_sched_dispatch_requests(struct blk_mq_hw_ctx *hctx)
173bd166ef1SJens Axboe {
17481380ca1SOmar Sandoval 	struct request_queue *q = hctx->queue;
17581380ca1SOmar Sandoval 	struct elevator_queue *e = q->elevator;
17664765a75SJens Axboe 	const bool has_sched_dispatch = e && e->type->ops.mq.dispatch_request;
17764765a75SJens Axboe 	bool did_work = false;
178bd166ef1SJens Axboe 	LIST_HEAD(rq_list);
179bd166ef1SJens Axboe 
180bd166ef1SJens Axboe 	if (unlikely(blk_mq_hctx_stopped(hctx)))
181bd166ef1SJens Axboe 		return;
182bd166ef1SJens Axboe 
183bd166ef1SJens Axboe 	hctx->run++;
184bd166ef1SJens Axboe 
185bd166ef1SJens Axboe 	/*
186bd166ef1SJens Axboe 	 * If we have previous entries on our dispatch list, grab them first for
187bd166ef1SJens Axboe 	 * more fair dispatch.
188bd166ef1SJens Axboe 	 */
189bd166ef1SJens Axboe 	if (!list_empty_careful(&hctx->dispatch)) {
190bd166ef1SJens Axboe 		spin_lock(&hctx->lock);
191bd166ef1SJens Axboe 		if (!list_empty(&hctx->dispatch))
192bd166ef1SJens Axboe 			list_splice_init(&hctx->dispatch, &rq_list);
193bd166ef1SJens Axboe 		spin_unlock(&hctx->lock);
194bd166ef1SJens Axboe 	}
195bd166ef1SJens Axboe 
196bd166ef1SJens Axboe 	/*
197bd166ef1SJens Axboe 	 * Only ask the scheduler for requests, if we didn't have residual
198bd166ef1SJens Axboe 	 * requests from the dispatch list. This is to avoid the case where
199bd166ef1SJens Axboe 	 * we only ever dispatch a fraction of the requests available because
200bd166ef1SJens Axboe 	 * of low device queue depth. Once we pull requests out of the IO
201bd166ef1SJens Axboe 	 * scheduler, we can no longer merge or sort them. So it's best to
202bd166ef1SJens Axboe 	 * leave them there for as long as we can. Mark the hw queue as
203bd166ef1SJens Axboe 	 * needing a restart in that case.
204bd166ef1SJens Axboe 	 */
205c13660a0SJens Axboe 	if (!list_empty(&rq_list)) {
206d38d3515SOmar Sandoval 		blk_mq_sched_mark_restart_hctx(hctx);
20781380ca1SOmar Sandoval 		did_work = blk_mq_dispatch_rq_list(q, &rq_list);
20864765a75SJens Axboe 	} else if (!has_sched_dispatch) {
209c13660a0SJens Axboe 		blk_mq_flush_busy_ctxs(hctx, &rq_list);
21081380ca1SOmar Sandoval 		blk_mq_dispatch_rq_list(q, &rq_list);
21164765a75SJens Axboe 	}
21264765a75SJens Axboe 
21364765a75SJens Axboe 	/*
21464765a75SJens Axboe 	 * We want to dispatch from the scheduler if we had no work left
21564765a75SJens Axboe 	 * on the dispatch list, OR if we did have work but weren't able
21664765a75SJens Axboe 	 * to make progress.
21764765a75SJens Axboe 	 */
21864765a75SJens Axboe 	if (!did_work && has_sched_dispatch) {
219c13660a0SJens Axboe 		do {
220c13660a0SJens Axboe 			struct request *rq;
221c13660a0SJens Axboe 
222c13660a0SJens Axboe 			rq = e->type->ops.mq.dispatch_request(hctx);
223c13660a0SJens Axboe 			if (!rq)
224c13660a0SJens Axboe 				break;
225c13660a0SJens Axboe 			list_add(&rq->queuelist, &rq_list);
22681380ca1SOmar Sandoval 		} while (blk_mq_dispatch_rq_list(q, &rq_list));
227c13660a0SJens Axboe 	}
228bd166ef1SJens Axboe }
229bd166ef1SJens Axboe 
230bd166ef1SJens Axboe void blk_mq_sched_move_to_dispatch(struct blk_mq_hw_ctx *hctx,
231bd166ef1SJens Axboe 				   struct list_head *rq_list,
232bd166ef1SJens Axboe 				   struct request *(*get_rq)(struct blk_mq_hw_ctx *))
233bd166ef1SJens Axboe {
234bd166ef1SJens Axboe 	do {
235bd166ef1SJens Axboe 		struct request *rq;
236bd166ef1SJens Axboe 
237bd166ef1SJens Axboe 		rq = get_rq(hctx);
238bd166ef1SJens Axboe 		if (!rq)
239bd166ef1SJens Axboe 			break;
240bd166ef1SJens Axboe 
241bd166ef1SJens Axboe 		list_add_tail(&rq->queuelist, rq_list);
242bd166ef1SJens Axboe 	} while (1);
243bd166ef1SJens Axboe }
244bd166ef1SJens Axboe EXPORT_SYMBOL_GPL(blk_mq_sched_move_to_dispatch);
245bd166ef1SJens Axboe 
246e4d750c9SJens Axboe bool blk_mq_sched_try_merge(struct request_queue *q, struct bio *bio,
247e4d750c9SJens Axboe 			    struct request **merged_request)
248bd166ef1SJens Axboe {
249bd166ef1SJens Axboe 	struct request *rq;
250bd166ef1SJens Axboe 
25134fe7c05SChristoph Hellwig 	switch (elv_merge(q, &rq, bio)) {
25234fe7c05SChristoph Hellwig 	case ELEVATOR_BACK_MERGE:
253bd166ef1SJens Axboe 		if (!blk_mq_sched_allow_merge(q, rq, bio))
254bd166ef1SJens Axboe 			return false;
25534fe7c05SChristoph Hellwig 		if (!bio_attempt_back_merge(q, rq, bio))
25634fe7c05SChristoph Hellwig 			return false;
257e4d750c9SJens Axboe 		*merged_request = attempt_back_merge(q, rq);
258e4d750c9SJens Axboe 		if (!*merged_request)
25934fe7c05SChristoph Hellwig 			elv_merged_request(q, rq, ELEVATOR_BACK_MERGE);
260bd166ef1SJens Axboe 		return true;
26134fe7c05SChristoph Hellwig 	case ELEVATOR_FRONT_MERGE:
262bd166ef1SJens Axboe 		if (!blk_mq_sched_allow_merge(q, rq, bio))
263bd166ef1SJens Axboe 			return false;
26434fe7c05SChristoph Hellwig 		if (!bio_attempt_front_merge(q, rq, bio))
26534fe7c05SChristoph Hellwig 			return false;
266e4d750c9SJens Axboe 		*merged_request = attempt_front_merge(q, rq);
267e4d750c9SJens Axboe 		if (!*merged_request)
26834fe7c05SChristoph Hellwig 			elv_merged_request(q, rq, ELEVATOR_FRONT_MERGE);
269bd166ef1SJens Axboe 		return true;
27034fe7c05SChristoph Hellwig 	default:
271bd166ef1SJens Axboe 		return false;
272bd166ef1SJens Axboe 	}
27334fe7c05SChristoph Hellwig }
274bd166ef1SJens Axboe EXPORT_SYMBOL_GPL(blk_mq_sched_try_merge);
275bd166ef1SJens Axboe 
276bd166ef1SJens Axboe bool __blk_mq_sched_bio_merge(struct request_queue *q, struct bio *bio)
277bd166ef1SJens Axboe {
278bd166ef1SJens Axboe 	struct elevator_queue *e = q->elevator;
279bd166ef1SJens Axboe 
280bd166ef1SJens Axboe 	if (e->type->ops.mq.bio_merge) {
281bd166ef1SJens Axboe 		struct blk_mq_ctx *ctx = blk_mq_get_ctx(q);
282bd166ef1SJens Axboe 		struct blk_mq_hw_ctx *hctx = blk_mq_map_queue(q, ctx->cpu);
283bd166ef1SJens Axboe 
284bd166ef1SJens Axboe 		blk_mq_put_ctx(ctx);
285bd166ef1SJens Axboe 		return e->type->ops.mq.bio_merge(hctx, bio);
286bd166ef1SJens Axboe 	}
287bd166ef1SJens Axboe 
288bd166ef1SJens Axboe 	return false;
289bd166ef1SJens Axboe }
290bd166ef1SJens Axboe 
291bd166ef1SJens Axboe bool blk_mq_sched_try_insert_merge(struct request_queue *q, struct request *rq)
292bd166ef1SJens Axboe {
293bd166ef1SJens Axboe 	return rq_mergeable(rq) && elv_attempt_insert_merge(q, rq);
294bd166ef1SJens Axboe }
295bd166ef1SJens Axboe EXPORT_SYMBOL_GPL(blk_mq_sched_try_insert_merge);
296bd166ef1SJens Axboe 
297bd166ef1SJens Axboe void blk_mq_sched_request_inserted(struct request *rq)
298bd166ef1SJens Axboe {
299bd166ef1SJens Axboe 	trace_block_rq_insert(rq->q, rq);
300bd166ef1SJens Axboe }
301bd166ef1SJens Axboe EXPORT_SYMBOL_GPL(blk_mq_sched_request_inserted);
302bd166ef1SJens Axboe 
3030cacba6cSOmar Sandoval static bool blk_mq_sched_bypass_insert(struct blk_mq_hw_ctx *hctx,
3040cacba6cSOmar Sandoval 				       struct request *rq)
305bd166ef1SJens Axboe {
306bd166ef1SJens Axboe 	if (rq->tag == -1) {
307bd166ef1SJens Axboe 		rq->rq_flags |= RQF_SORTED;
308bd166ef1SJens Axboe 		return false;
309bd166ef1SJens Axboe 	}
310bd166ef1SJens Axboe 
311bd166ef1SJens Axboe 	/*
312bd166ef1SJens Axboe 	 * If we already have a real request tag, send directly to
313bd166ef1SJens Axboe 	 * the dispatch list.
314bd166ef1SJens Axboe 	 */
315bd166ef1SJens Axboe 	spin_lock(&hctx->lock);
316bd166ef1SJens Axboe 	list_add(&rq->queuelist, &hctx->dispatch);
317bd166ef1SJens Axboe 	spin_unlock(&hctx->lock);
318bd166ef1SJens Axboe 	return true;
319bd166ef1SJens Axboe }
320bd166ef1SJens Axboe 
3216d8c6c0fSBart Van Assche static bool blk_mq_sched_restart_hctx(struct blk_mq_hw_ctx *hctx)
32250e1dab8SJens Axboe {
32350e1dab8SJens Axboe 	if (test_bit(BLK_MQ_S_SCHED_RESTART, &hctx->state)) {
32450e1dab8SJens Axboe 		clear_bit(BLK_MQ_S_SCHED_RESTART, &hctx->state);
3256d8c6c0fSBart Van Assche 		if (blk_mq_hctx_has_pending(hctx)) {
32650e1dab8SJens Axboe 			blk_mq_run_hw_queue(hctx, true);
3276d8c6c0fSBart Van Assche 			return true;
32850e1dab8SJens Axboe 		}
32950e1dab8SJens Axboe 	}
3306d8c6c0fSBart Van Assche 	return false;
3316d8c6c0fSBart Van Assche }
33250e1dab8SJens Axboe 
3336d8c6c0fSBart Van Assche /**
3346d8c6c0fSBart Van Assche  * list_for_each_entry_rcu_rr - iterate in a round-robin fashion over rcu list
3356d8c6c0fSBart Van Assche  * @pos:    loop cursor.
3366d8c6c0fSBart Van Assche  * @skip:   the list element that will not be examined. Iteration starts at
3376d8c6c0fSBart Van Assche  *          @skip->next.
3386d8c6c0fSBart Van Assche  * @head:   head of the list to examine. This list must have at least one
3396d8c6c0fSBart Van Assche  *          element, namely @skip.
3406d8c6c0fSBart Van Assche  * @member: name of the list_head structure within typeof(*pos).
3416d8c6c0fSBart Van Assche  */
3426d8c6c0fSBart Van Assche #define list_for_each_entry_rcu_rr(pos, skip, head, member)		\
3436d8c6c0fSBart Van Assche 	for ((pos) = (skip);						\
3446d8c6c0fSBart Van Assche 	     (pos = (pos)->member.next != (head) ? list_entry_rcu(	\
3456d8c6c0fSBart Van Assche 			(pos)->member.next, typeof(*pos), member) :	\
3466d8c6c0fSBart Van Assche 	      list_entry_rcu((pos)->member.next->next, typeof(*pos), member)), \
3476d8c6c0fSBart Van Assche 	     (pos) != (skip); )
3486d8c6c0fSBart Van Assche 
3496d8c6c0fSBart Van Assche /*
3506d8c6c0fSBart Van Assche  * Called after a driver tag has been freed to check whether a hctx needs to
3516d8c6c0fSBart Van Assche  * be restarted. Restarts @hctx if its tag set is not shared. Restarts hardware
3526d8c6c0fSBart Van Assche  * queues in a round-robin fashion if the tag set of @hctx is shared with other
3536d8c6c0fSBart Van Assche  * hardware queues.
3546d8c6c0fSBart Van Assche  */
3556d8c6c0fSBart Van Assche void blk_mq_sched_restart(struct blk_mq_hw_ctx *const hctx)
35650e1dab8SJens Axboe {
3576d8c6c0fSBart Van Assche 	struct blk_mq_tags *const tags = hctx->tags;
3586d8c6c0fSBart Van Assche 	struct blk_mq_tag_set *const set = hctx->queue->tag_set;
3596d8c6c0fSBart Van Assche 	struct request_queue *const queue = hctx->queue, *q;
3606d8c6c0fSBart Van Assche 	struct blk_mq_hw_ctx *hctx2;
3616d8c6c0fSBart Van Assche 	unsigned int i, j;
36250e1dab8SJens Axboe 
3636d8c6c0fSBart Van Assche 	if (set->flags & BLK_MQ_F_TAG_SHARED) {
3646d8c6c0fSBart Van Assche 		rcu_read_lock();
3656d8c6c0fSBart Van Assche 		list_for_each_entry_rcu_rr(q, queue, &set->tag_list,
3666d8c6c0fSBart Van Assche 					   tag_set_list) {
3676d8c6c0fSBart Van Assche 			queue_for_each_hw_ctx(q, hctx2, i)
3686d8c6c0fSBart Van Assche 				if (hctx2->tags == tags &&
3696d8c6c0fSBart Van Assche 				    blk_mq_sched_restart_hctx(hctx2))
3706d8c6c0fSBart Van Assche 					goto done;
37150e1dab8SJens Axboe 		}
3726d8c6c0fSBart Van Assche 		j = hctx->queue_num + 1;
3736d8c6c0fSBart Van Assche 		for (i = 0; i < queue->nr_hw_queues; i++, j++) {
3746d8c6c0fSBart Van Assche 			if (j == queue->nr_hw_queues)
3756d8c6c0fSBart Van Assche 				j = 0;
3766d8c6c0fSBart Van Assche 			hctx2 = queue->queue_hw_ctx[j];
3776d8c6c0fSBart Van Assche 			if (hctx2->tags == tags &&
3786d8c6c0fSBart Van Assche 			    blk_mq_sched_restart_hctx(hctx2))
3796d8c6c0fSBart Van Assche 				break;
3806d8c6c0fSBart Van Assche 		}
3816d8c6c0fSBart Van Assche done:
3826d8c6c0fSBart Van Assche 		rcu_read_unlock();
383d38d3515SOmar Sandoval 	} else {
384d38d3515SOmar Sandoval 		blk_mq_sched_restart_hctx(hctx);
385d38d3515SOmar Sandoval 	}
38650e1dab8SJens Axboe }
38750e1dab8SJens Axboe 
388bd6737f1SJens Axboe /*
389bd6737f1SJens Axboe  * Add flush/fua to the queue. If we fail getting a driver tag, then
390bd6737f1SJens Axboe  * punt to the requeue list. Requeue will re-invoke us from a context
391bd6737f1SJens Axboe  * that's safe to block from.
392bd6737f1SJens Axboe  */
393bd6737f1SJens Axboe static void blk_mq_sched_insert_flush(struct blk_mq_hw_ctx *hctx,
394bd6737f1SJens Axboe 				      struct request *rq, bool can_block)
395bd6737f1SJens Axboe {
396bd6737f1SJens Axboe 	if (blk_mq_get_driver_tag(rq, &hctx, can_block)) {
397bd6737f1SJens Axboe 		blk_insert_flush(rq);
398bd6737f1SJens Axboe 		blk_mq_run_hw_queue(hctx, true);
399bd6737f1SJens Axboe 	} else
400c7a571b4SJens Axboe 		blk_mq_add_to_requeue_list(rq, false, true);
401bd6737f1SJens Axboe }
402bd6737f1SJens Axboe 
403bd6737f1SJens Axboe void blk_mq_sched_insert_request(struct request *rq, bool at_head,
404bd6737f1SJens Axboe 				 bool run_queue, bool async, bool can_block)
405bd6737f1SJens Axboe {
406bd6737f1SJens Axboe 	struct request_queue *q = rq->q;
407bd6737f1SJens Axboe 	struct elevator_queue *e = q->elevator;
408bd6737f1SJens Axboe 	struct blk_mq_ctx *ctx = rq->mq_ctx;
409bd6737f1SJens Axboe 	struct blk_mq_hw_ctx *hctx = blk_mq_map_queue(q, ctx->cpu);
410bd6737f1SJens Axboe 
411f3a8ab7dSJens Axboe 	if (rq->tag == -1 && op_is_flush(rq->cmd_flags)) {
412bd6737f1SJens Axboe 		blk_mq_sched_insert_flush(hctx, rq, can_block);
413bd6737f1SJens Axboe 		return;
414bd6737f1SJens Axboe 	}
415bd6737f1SJens Axboe 
4160cacba6cSOmar Sandoval 	if (e && blk_mq_sched_bypass_insert(hctx, rq))
4170cacba6cSOmar Sandoval 		goto run;
4180cacba6cSOmar Sandoval 
419bd6737f1SJens Axboe 	if (e && e->type->ops.mq.insert_requests) {
420bd6737f1SJens Axboe 		LIST_HEAD(list);
421bd6737f1SJens Axboe 
422bd6737f1SJens Axboe 		list_add(&rq->queuelist, &list);
423bd6737f1SJens Axboe 		e->type->ops.mq.insert_requests(hctx, &list, at_head);
424bd6737f1SJens Axboe 	} else {
425bd6737f1SJens Axboe 		spin_lock(&ctx->lock);
426bd6737f1SJens Axboe 		__blk_mq_insert_request(hctx, rq, at_head);
427bd6737f1SJens Axboe 		spin_unlock(&ctx->lock);
428bd6737f1SJens Axboe 	}
429bd6737f1SJens Axboe 
4300cacba6cSOmar Sandoval run:
431bd6737f1SJens Axboe 	if (run_queue)
432bd6737f1SJens Axboe 		blk_mq_run_hw_queue(hctx, async);
433bd6737f1SJens Axboe }
434bd6737f1SJens Axboe 
435bd6737f1SJens Axboe void blk_mq_sched_insert_requests(struct request_queue *q,
436bd6737f1SJens Axboe 				  struct blk_mq_ctx *ctx,
437bd6737f1SJens Axboe 				  struct list_head *list, bool run_queue_async)
438bd6737f1SJens Axboe {
439bd6737f1SJens Axboe 	struct blk_mq_hw_ctx *hctx = blk_mq_map_queue(q, ctx->cpu);
440bd6737f1SJens Axboe 	struct elevator_queue *e = hctx->queue->elevator;
441bd6737f1SJens Axboe 
4420cacba6cSOmar Sandoval 	if (e) {
4430cacba6cSOmar Sandoval 		struct request *rq, *next;
4440cacba6cSOmar Sandoval 
4450cacba6cSOmar Sandoval 		/*
4460cacba6cSOmar Sandoval 		 * We bypass requests that already have a driver tag assigned,
4470cacba6cSOmar Sandoval 		 * which should only be flushes. Flushes are only ever inserted
4480cacba6cSOmar Sandoval 		 * as single requests, so we shouldn't ever hit the
4490cacba6cSOmar Sandoval 		 * WARN_ON_ONCE() below (but let's handle it just in case).
4500cacba6cSOmar Sandoval 		 */
4510cacba6cSOmar Sandoval 		list_for_each_entry_safe(rq, next, list, queuelist) {
4520cacba6cSOmar Sandoval 			if (WARN_ON_ONCE(rq->tag != -1)) {
4530cacba6cSOmar Sandoval 				list_del_init(&rq->queuelist);
4540cacba6cSOmar Sandoval 				blk_mq_sched_bypass_insert(hctx, rq);
4550cacba6cSOmar Sandoval 			}
4560cacba6cSOmar Sandoval 		}
4570cacba6cSOmar Sandoval 	}
4580cacba6cSOmar Sandoval 
459bd6737f1SJens Axboe 	if (e && e->type->ops.mq.insert_requests)
460bd6737f1SJens Axboe 		e->type->ops.mq.insert_requests(hctx, list, false);
461bd6737f1SJens Axboe 	else
462bd6737f1SJens Axboe 		blk_mq_insert_requests(hctx, ctx, list);
463bd6737f1SJens Axboe 
464bd6737f1SJens Axboe 	blk_mq_run_hw_queue(hctx, run_queue_async);
465bd6737f1SJens Axboe }
466bd6737f1SJens Axboe 
467bd166ef1SJens Axboe static void blk_mq_sched_free_tags(struct blk_mq_tag_set *set,
468bd166ef1SJens Axboe 				   struct blk_mq_hw_ctx *hctx,
469bd166ef1SJens Axboe 				   unsigned int hctx_idx)
470bd166ef1SJens Axboe {
471bd166ef1SJens Axboe 	if (hctx->sched_tags) {
472bd166ef1SJens Axboe 		blk_mq_free_rqs(set, hctx->sched_tags, hctx_idx);
473bd166ef1SJens Axboe 		blk_mq_free_rq_map(hctx->sched_tags);
474bd166ef1SJens Axboe 		hctx->sched_tags = NULL;
475bd166ef1SJens Axboe 	}
476bd166ef1SJens Axboe }
477bd166ef1SJens Axboe 
4786917ff0bSOmar Sandoval static int blk_mq_sched_alloc_tags(struct request_queue *q,
4796917ff0bSOmar Sandoval 				   struct blk_mq_hw_ctx *hctx,
4806917ff0bSOmar Sandoval 				   unsigned int hctx_idx)
481bd166ef1SJens Axboe {
482bd166ef1SJens Axboe 	struct blk_mq_tag_set *set = q->tag_set;
4836917ff0bSOmar Sandoval 	int ret;
484bd166ef1SJens Axboe 
4856917ff0bSOmar Sandoval 	hctx->sched_tags = blk_mq_alloc_rq_map(set, hctx_idx, q->nr_requests,
4866917ff0bSOmar Sandoval 					       set->reserved_tags);
487bd166ef1SJens Axboe 	if (!hctx->sched_tags)
4886917ff0bSOmar Sandoval 		return -ENOMEM;
4896917ff0bSOmar Sandoval 
4906917ff0bSOmar Sandoval 	ret = blk_mq_alloc_rqs(set, hctx->sched_tags, hctx_idx, q->nr_requests);
4916917ff0bSOmar Sandoval 	if (ret)
4926917ff0bSOmar Sandoval 		blk_mq_sched_free_tags(set, hctx, hctx_idx);
493bd166ef1SJens Axboe 
494bd166ef1SJens Axboe 	return ret;
495bd166ef1SJens Axboe }
496bd166ef1SJens Axboe 
49754d5329dSOmar Sandoval static void blk_mq_sched_tags_teardown(struct request_queue *q)
498bd166ef1SJens Axboe {
499bd166ef1SJens Axboe 	struct blk_mq_tag_set *set = q->tag_set;
500bd166ef1SJens Axboe 	struct blk_mq_hw_ctx *hctx;
501bd166ef1SJens Axboe 	int i;
502bd166ef1SJens Axboe 
503bd166ef1SJens Axboe 	queue_for_each_hw_ctx(q, hctx, i)
504bd166ef1SJens Axboe 		blk_mq_sched_free_tags(set, hctx, i);
505bd166ef1SJens Axboe }
506d3484991SJens Axboe 
50793252632SOmar Sandoval int blk_mq_sched_init_hctx(struct request_queue *q, struct blk_mq_hw_ctx *hctx,
50893252632SOmar Sandoval 			   unsigned int hctx_idx)
50993252632SOmar Sandoval {
51093252632SOmar Sandoval 	struct elevator_queue *e = q->elevator;
51193252632SOmar Sandoval 
51293252632SOmar Sandoval 	if (!e)
51393252632SOmar Sandoval 		return 0;
51493252632SOmar Sandoval 
51593252632SOmar Sandoval 	return blk_mq_sched_alloc_tags(q, hctx, hctx_idx);
51693252632SOmar Sandoval }
51793252632SOmar Sandoval 
51893252632SOmar Sandoval void blk_mq_sched_exit_hctx(struct request_queue *q, struct blk_mq_hw_ctx *hctx,
51993252632SOmar Sandoval 			    unsigned int hctx_idx)
52093252632SOmar Sandoval {
52193252632SOmar Sandoval 	struct elevator_queue *e = q->elevator;
52293252632SOmar Sandoval 
52393252632SOmar Sandoval 	if (!e)
52493252632SOmar Sandoval 		return;
52593252632SOmar Sandoval 
52693252632SOmar Sandoval 	blk_mq_sched_free_tags(q->tag_set, hctx, hctx_idx);
52793252632SOmar Sandoval }
52893252632SOmar Sandoval 
5296917ff0bSOmar Sandoval int blk_mq_init_sched(struct request_queue *q, struct elevator_type *e)
5306917ff0bSOmar Sandoval {
5316917ff0bSOmar Sandoval 	struct blk_mq_hw_ctx *hctx;
5326917ff0bSOmar Sandoval 	unsigned int i;
5336917ff0bSOmar Sandoval 	int ret;
5346917ff0bSOmar Sandoval 
5356917ff0bSOmar Sandoval 	if (!e) {
5366917ff0bSOmar Sandoval 		q->elevator = NULL;
5376917ff0bSOmar Sandoval 		return 0;
5386917ff0bSOmar Sandoval 	}
5396917ff0bSOmar Sandoval 
5406917ff0bSOmar Sandoval 	/*
5416917ff0bSOmar Sandoval 	 * Default to 256, since we don't split into sync/async like the
5426917ff0bSOmar Sandoval 	 * old code did. Additionally, this is a per-hw queue depth.
5436917ff0bSOmar Sandoval 	 */
5446917ff0bSOmar Sandoval 	q->nr_requests = 2 * BLKDEV_MAX_RQ;
5456917ff0bSOmar Sandoval 
5466917ff0bSOmar Sandoval 	queue_for_each_hw_ctx(q, hctx, i) {
5476917ff0bSOmar Sandoval 		ret = blk_mq_sched_alloc_tags(q, hctx, i);
5486917ff0bSOmar Sandoval 		if (ret)
5496917ff0bSOmar Sandoval 			goto err;
5506917ff0bSOmar Sandoval 	}
5516917ff0bSOmar Sandoval 
5526917ff0bSOmar Sandoval 	ret = e->ops.mq.init_sched(q, e);
5536917ff0bSOmar Sandoval 	if (ret)
5546917ff0bSOmar Sandoval 		goto err;
5556917ff0bSOmar Sandoval 
5566917ff0bSOmar Sandoval 	return 0;
5576917ff0bSOmar Sandoval 
5586917ff0bSOmar Sandoval err:
55954d5329dSOmar Sandoval 	blk_mq_sched_tags_teardown(q);
56054d5329dSOmar Sandoval 	q->elevator = NULL;
5616917ff0bSOmar Sandoval 	return ret;
5626917ff0bSOmar Sandoval }
5636917ff0bSOmar Sandoval 
56454d5329dSOmar Sandoval void blk_mq_exit_sched(struct request_queue *q, struct elevator_queue *e)
56554d5329dSOmar Sandoval {
56654d5329dSOmar Sandoval 	if (e->type->ops.mq.exit_sched)
56754d5329dSOmar Sandoval 		e->type->ops.mq.exit_sched(e);
56854d5329dSOmar Sandoval 	blk_mq_sched_tags_teardown(q);
56954d5329dSOmar Sandoval 	q->elevator = NULL;
57054d5329dSOmar Sandoval }
57154d5329dSOmar Sandoval 
572d3484991SJens Axboe int blk_mq_sched_init(struct request_queue *q)
573d3484991SJens Axboe {
574d3484991SJens Axboe 	int ret;
575d3484991SJens Axboe 
576d3484991SJens Axboe 	mutex_lock(&q->sysfs_lock);
577d3484991SJens Axboe 	ret = elevator_init(q, NULL);
578d3484991SJens Axboe 	mutex_unlock(&q->sysfs_lock);
579d3484991SJens Axboe 
580d3484991SJens Axboe 	return ret;
581d3484991SJens Axboe }
582