xref: /openbmc/linux/block/blk-mq-sched.c (revision 8e8320c9)
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"
14d332ce09SOmar Sandoval #include "blk-mq-debugfs.h"
15bd166ef1SJens Axboe #include "blk-mq-sched.h"
16bd166ef1SJens Axboe #include "blk-mq-tag.h"
17bd166ef1SJens Axboe #include "blk-wbt.h"
18bd166ef1SJens Axboe 
19bd166ef1SJens Axboe void blk_mq_sched_free_hctx_data(struct request_queue *q,
20bd166ef1SJens Axboe 				 void (*exit)(struct blk_mq_hw_ctx *))
21bd166ef1SJens Axboe {
22bd166ef1SJens Axboe 	struct blk_mq_hw_ctx *hctx;
23bd166ef1SJens Axboe 	int i;
24bd166ef1SJens Axboe 
25bd166ef1SJens Axboe 	queue_for_each_hw_ctx(q, hctx, i) {
26bd166ef1SJens Axboe 		if (exit && hctx->sched_data)
27bd166ef1SJens Axboe 			exit(hctx);
28bd166ef1SJens Axboe 		kfree(hctx->sched_data);
29bd166ef1SJens Axboe 		hctx->sched_data = NULL;
30bd166ef1SJens Axboe 	}
31bd166ef1SJens Axboe }
32bd166ef1SJens Axboe EXPORT_SYMBOL_GPL(blk_mq_sched_free_hctx_data);
33bd166ef1SJens Axboe 
34bd166ef1SJens Axboe static void __blk_mq_sched_assign_ioc(struct request_queue *q,
35f1ba8261SPaolo Valente 				      struct request *rq,
36f1ba8261SPaolo Valente 				      struct bio *bio,
37f1ba8261SPaolo Valente 				      struct io_context *ioc)
38bd166ef1SJens Axboe {
39bd166ef1SJens Axboe 	struct io_cq *icq;
40bd166ef1SJens Axboe 
41bd166ef1SJens Axboe 	spin_lock_irq(q->queue_lock);
42bd166ef1SJens Axboe 	icq = ioc_lookup_icq(ioc, q);
43bd166ef1SJens Axboe 	spin_unlock_irq(q->queue_lock);
44bd166ef1SJens Axboe 
45bd166ef1SJens Axboe 	if (!icq) {
46bd166ef1SJens Axboe 		icq = ioc_create_icq(ioc, q, GFP_ATOMIC);
47bd166ef1SJens Axboe 		if (!icq)
48bd166ef1SJens Axboe 			return;
49bd166ef1SJens Axboe 	}
50bd166ef1SJens Axboe 
51bd166ef1SJens Axboe 	rq->elv.icq = icq;
52f1ba8261SPaolo Valente 	if (!blk_mq_sched_get_rq_priv(q, rq, bio)) {
53bd166ef1SJens Axboe 		rq->rq_flags |= RQF_ELVPRIV;
54bd166ef1SJens Axboe 		get_io_context(icq->ioc);
55bd166ef1SJens Axboe 		return;
56bd166ef1SJens Axboe 	}
57bd166ef1SJens Axboe 
58bd166ef1SJens Axboe 	rq->elv.icq = NULL;
59bd166ef1SJens Axboe }
60bd166ef1SJens Axboe 
61bd166ef1SJens Axboe static void blk_mq_sched_assign_ioc(struct request_queue *q,
62bd166ef1SJens Axboe 				    struct request *rq, struct bio *bio)
63bd166ef1SJens Axboe {
64bd166ef1SJens Axboe 	struct io_context *ioc;
65bd166ef1SJens Axboe 
66bd166ef1SJens Axboe 	ioc = rq_ioc(bio);
67bd166ef1SJens Axboe 	if (ioc)
68f1ba8261SPaolo Valente 		__blk_mq_sched_assign_ioc(q, rq, bio, ioc);
69bd166ef1SJens Axboe }
70bd166ef1SJens Axboe 
718e8320c9SJens Axboe /*
728e8320c9SJens Axboe  * Mark a hardware queue as needing a restart. For shared queues, maintain
738e8320c9SJens Axboe  * a count of how many hardware queues are marked for restart.
748e8320c9SJens Axboe  */
758e8320c9SJens Axboe static void blk_mq_sched_mark_restart_hctx(struct blk_mq_hw_ctx *hctx)
768e8320c9SJens Axboe {
778e8320c9SJens Axboe 	if (test_bit(BLK_MQ_S_SCHED_RESTART, &hctx->state))
788e8320c9SJens Axboe 		return;
798e8320c9SJens Axboe 
808e8320c9SJens Axboe 	if (hctx->flags & BLK_MQ_F_TAG_SHARED) {
818e8320c9SJens Axboe 		struct request_queue *q = hctx->queue;
828e8320c9SJens Axboe 
838e8320c9SJens Axboe 		if (!test_and_set_bit(BLK_MQ_S_SCHED_RESTART, &hctx->state))
848e8320c9SJens Axboe 			atomic_inc(&q->shared_hctx_restart);
858e8320c9SJens Axboe 	} else
868e8320c9SJens Axboe 		set_bit(BLK_MQ_S_SCHED_RESTART, &hctx->state);
878e8320c9SJens Axboe }
888e8320c9SJens Axboe 
898e8320c9SJens Axboe static bool blk_mq_sched_restart_hctx(struct blk_mq_hw_ctx *hctx)
908e8320c9SJens Axboe {
918e8320c9SJens Axboe 	if (!test_bit(BLK_MQ_S_SCHED_RESTART, &hctx->state))
928e8320c9SJens Axboe 		return false;
938e8320c9SJens Axboe 
948e8320c9SJens Axboe 	if (hctx->flags & BLK_MQ_F_TAG_SHARED) {
958e8320c9SJens Axboe 		struct request_queue *q = hctx->queue;
968e8320c9SJens Axboe 
978e8320c9SJens Axboe 		if (test_and_clear_bit(BLK_MQ_S_SCHED_RESTART, &hctx->state))
988e8320c9SJens Axboe 			atomic_dec(&q->shared_hctx_restart);
998e8320c9SJens Axboe 	} else
1008e8320c9SJens Axboe 		clear_bit(BLK_MQ_S_SCHED_RESTART, &hctx->state);
1018e8320c9SJens Axboe 
1028e8320c9SJens Axboe 	if (blk_mq_hctx_has_pending(hctx)) {
1038e8320c9SJens Axboe 		blk_mq_run_hw_queue(hctx, true);
1048e8320c9SJens Axboe 		return true;
1058e8320c9SJens Axboe 	}
1068e8320c9SJens Axboe 
1078e8320c9SJens Axboe 	return false;
1088e8320c9SJens Axboe }
1098e8320c9SJens Axboe 
110bd166ef1SJens Axboe struct request *blk_mq_sched_get_request(struct request_queue *q,
111bd166ef1SJens Axboe 					 struct bio *bio,
112bd166ef1SJens Axboe 					 unsigned int op,
113bd166ef1SJens Axboe 					 struct blk_mq_alloc_data *data)
114bd166ef1SJens Axboe {
115bd166ef1SJens Axboe 	struct elevator_queue *e = q->elevator;
116bd166ef1SJens Axboe 	struct request *rq;
117bd166ef1SJens Axboe 
118bd166ef1SJens Axboe 	blk_queue_enter_live(q);
1196d2809d5SOmar Sandoval 	data->q = q;
1206d2809d5SOmar Sandoval 	if (likely(!data->ctx))
1216d2809d5SOmar Sandoval 		data->ctx = blk_mq_get_ctx(q);
1226d2809d5SOmar Sandoval 	if (likely(!data->hctx))
1236d2809d5SOmar Sandoval 		data->hctx = blk_mq_map_queue(q, data->ctx->cpu);
124bd166ef1SJens Axboe 
1259f2779bfSJens Axboe 	if (e) {
126bd166ef1SJens Axboe 		data->flags |= BLK_MQ_REQ_INTERNAL;
127bd166ef1SJens Axboe 
128bd166ef1SJens Axboe 		/*
129bd166ef1SJens Axboe 		 * Flush requests are special and go directly to the
130bd166ef1SJens Axboe 		 * dispatch list.
131bd166ef1SJens Axboe 		 */
132f73f44ebSChristoph Hellwig 		if (!op_is_flush(op) && e->type->ops.mq.get_request) {
133bd166ef1SJens Axboe 			rq = e->type->ops.mq.get_request(q, op, data);
134bd166ef1SJens Axboe 			if (rq)
135bd166ef1SJens Axboe 				rq->rq_flags |= RQF_QUEUED;
136bd166ef1SJens Axboe 		} else
137bd166ef1SJens Axboe 			rq = __blk_mq_alloc_request(data, op);
138bd166ef1SJens Axboe 	} else {
139bd166ef1SJens Axboe 		rq = __blk_mq_alloc_request(data, op);
140bd166ef1SJens Axboe 	}
141bd166ef1SJens Axboe 
142bd166ef1SJens Axboe 	if (rq) {
143f73f44ebSChristoph Hellwig 		if (!op_is_flush(op)) {
144bd166ef1SJens Axboe 			rq->elv.icq = NULL;
145bd166ef1SJens Axboe 			if (e && e->type->icq_cache)
146bd166ef1SJens Axboe 				blk_mq_sched_assign_ioc(q, rq, bio);
147bd166ef1SJens Axboe 		}
148bd166ef1SJens Axboe 		data->hctx->queued++;
149bd166ef1SJens Axboe 		return rq;
150bd166ef1SJens Axboe 	}
151bd166ef1SJens Axboe 
152bd166ef1SJens Axboe 	blk_queue_exit(q);
153bd166ef1SJens Axboe 	return NULL;
154bd166ef1SJens Axboe }
155bd166ef1SJens Axboe 
156bd166ef1SJens Axboe void blk_mq_sched_put_request(struct request *rq)
157bd166ef1SJens Axboe {
158bd166ef1SJens Axboe 	struct request_queue *q = rq->q;
159bd166ef1SJens Axboe 	struct elevator_queue *e = q->elevator;
160bd166ef1SJens Axboe 
161bd166ef1SJens Axboe 	if (rq->rq_flags & RQF_ELVPRIV) {
162bd166ef1SJens Axboe 		blk_mq_sched_put_rq_priv(rq->q, rq);
163bd166ef1SJens Axboe 		if (rq->elv.icq) {
164bd166ef1SJens Axboe 			put_io_context(rq->elv.icq->ioc);
165bd166ef1SJens Axboe 			rq->elv.icq = NULL;
166bd166ef1SJens Axboe 		}
167bd166ef1SJens Axboe 	}
168bd166ef1SJens Axboe 
169bd166ef1SJens Axboe 	if ((rq->rq_flags & RQF_QUEUED) && e && e->type->ops.mq.put_request)
170bd166ef1SJens Axboe 		e->type->ops.mq.put_request(rq);
171bd166ef1SJens Axboe 	else
172bd166ef1SJens Axboe 		blk_mq_finish_request(rq);
173bd166ef1SJens Axboe }
174bd166ef1SJens Axboe 
175bd166ef1SJens Axboe void blk_mq_sched_dispatch_requests(struct blk_mq_hw_ctx *hctx)
176bd166ef1SJens Axboe {
17781380ca1SOmar Sandoval 	struct request_queue *q = hctx->queue;
17881380ca1SOmar Sandoval 	struct elevator_queue *e = q->elevator;
17964765a75SJens Axboe 	const bool has_sched_dispatch = e && e->type->ops.mq.dispatch_request;
18064765a75SJens Axboe 	bool did_work = false;
181bd166ef1SJens Axboe 	LIST_HEAD(rq_list);
182bd166ef1SJens Axboe 
183bd166ef1SJens Axboe 	if (unlikely(blk_mq_hctx_stopped(hctx)))
184bd166ef1SJens Axboe 		return;
185bd166ef1SJens Axboe 
186bd166ef1SJens Axboe 	hctx->run++;
187bd166ef1SJens Axboe 
188bd166ef1SJens Axboe 	/*
189bd166ef1SJens Axboe 	 * If we have previous entries on our dispatch list, grab them first for
190bd166ef1SJens Axboe 	 * more fair dispatch.
191bd166ef1SJens Axboe 	 */
192bd166ef1SJens Axboe 	if (!list_empty_careful(&hctx->dispatch)) {
193bd166ef1SJens Axboe 		spin_lock(&hctx->lock);
194bd166ef1SJens Axboe 		if (!list_empty(&hctx->dispatch))
195bd166ef1SJens Axboe 			list_splice_init(&hctx->dispatch, &rq_list);
196bd166ef1SJens Axboe 		spin_unlock(&hctx->lock);
197bd166ef1SJens Axboe 	}
198bd166ef1SJens Axboe 
199bd166ef1SJens Axboe 	/*
200bd166ef1SJens Axboe 	 * Only ask the scheduler for requests, if we didn't have residual
201bd166ef1SJens Axboe 	 * requests from the dispatch list. This is to avoid the case where
202bd166ef1SJens Axboe 	 * we only ever dispatch a fraction of the requests available because
203bd166ef1SJens Axboe 	 * of low device queue depth. Once we pull requests out of the IO
204bd166ef1SJens Axboe 	 * scheduler, we can no longer merge or sort them. So it's best to
205bd166ef1SJens Axboe 	 * leave them there for as long as we can. Mark the hw queue as
206bd166ef1SJens Axboe 	 * needing a restart in that case.
207bd166ef1SJens Axboe 	 */
208c13660a0SJens Axboe 	if (!list_empty(&rq_list)) {
209d38d3515SOmar Sandoval 		blk_mq_sched_mark_restart_hctx(hctx);
21081380ca1SOmar Sandoval 		did_work = blk_mq_dispatch_rq_list(q, &rq_list);
21164765a75SJens Axboe 	} else if (!has_sched_dispatch) {
212c13660a0SJens Axboe 		blk_mq_flush_busy_ctxs(hctx, &rq_list);
21381380ca1SOmar Sandoval 		blk_mq_dispatch_rq_list(q, &rq_list);
21464765a75SJens Axboe 	}
21564765a75SJens Axboe 
21664765a75SJens Axboe 	/*
21764765a75SJens Axboe 	 * We want to dispatch from the scheduler if we had no work left
21864765a75SJens Axboe 	 * on the dispatch list, OR if we did have work but weren't able
21964765a75SJens Axboe 	 * to make progress.
22064765a75SJens Axboe 	 */
22164765a75SJens Axboe 	if (!did_work && has_sched_dispatch) {
222c13660a0SJens Axboe 		do {
223c13660a0SJens Axboe 			struct request *rq;
224c13660a0SJens Axboe 
225c13660a0SJens Axboe 			rq = e->type->ops.mq.dispatch_request(hctx);
226c13660a0SJens Axboe 			if (!rq)
227c13660a0SJens Axboe 				break;
228c13660a0SJens Axboe 			list_add(&rq->queuelist, &rq_list);
22981380ca1SOmar Sandoval 		} while (blk_mq_dispatch_rq_list(q, &rq_list));
230c13660a0SJens Axboe 	}
231bd166ef1SJens Axboe }
232bd166ef1SJens Axboe 
233e4d750c9SJens Axboe bool blk_mq_sched_try_merge(struct request_queue *q, struct bio *bio,
234e4d750c9SJens Axboe 			    struct request **merged_request)
235bd166ef1SJens Axboe {
236bd166ef1SJens Axboe 	struct request *rq;
237bd166ef1SJens Axboe 
23834fe7c05SChristoph Hellwig 	switch (elv_merge(q, &rq, bio)) {
23934fe7c05SChristoph Hellwig 	case ELEVATOR_BACK_MERGE:
240bd166ef1SJens Axboe 		if (!blk_mq_sched_allow_merge(q, rq, bio))
241bd166ef1SJens Axboe 			return false;
24234fe7c05SChristoph Hellwig 		if (!bio_attempt_back_merge(q, rq, bio))
24334fe7c05SChristoph Hellwig 			return false;
244e4d750c9SJens Axboe 		*merged_request = attempt_back_merge(q, rq);
245e4d750c9SJens Axboe 		if (!*merged_request)
24634fe7c05SChristoph Hellwig 			elv_merged_request(q, rq, ELEVATOR_BACK_MERGE);
247bd166ef1SJens Axboe 		return true;
24834fe7c05SChristoph Hellwig 	case ELEVATOR_FRONT_MERGE:
249bd166ef1SJens Axboe 		if (!blk_mq_sched_allow_merge(q, rq, bio))
250bd166ef1SJens Axboe 			return false;
25134fe7c05SChristoph Hellwig 		if (!bio_attempt_front_merge(q, rq, bio))
25234fe7c05SChristoph Hellwig 			return false;
253e4d750c9SJens Axboe 		*merged_request = attempt_front_merge(q, rq);
254e4d750c9SJens Axboe 		if (!*merged_request)
25534fe7c05SChristoph Hellwig 			elv_merged_request(q, rq, ELEVATOR_FRONT_MERGE);
256bd166ef1SJens Axboe 		return true;
25734fe7c05SChristoph Hellwig 	default:
258bd166ef1SJens Axboe 		return false;
259bd166ef1SJens Axboe 	}
26034fe7c05SChristoph Hellwig }
261bd166ef1SJens Axboe EXPORT_SYMBOL_GPL(blk_mq_sched_try_merge);
262bd166ef1SJens Axboe 
263bd166ef1SJens Axboe bool __blk_mq_sched_bio_merge(struct request_queue *q, struct bio *bio)
264bd166ef1SJens Axboe {
265bd166ef1SJens Axboe 	struct elevator_queue *e = q->elevator;
266bd166ef1SJens Axboe 
267bd166ef1SJens Axboe 	if (e->type->ops.mq.bio_merge) {
268bd166ef1SJens Axboe 		struct blk_mq_ctx *ctx = blk_mq_get_ctx(q);
269bd166ef1SJens Axboe 		struct blk_mq_hw_ctx *hctx = blk_mq_map_queue(q, ctx->cpu);
270bd166ef1SJens Axboe 
271bd166ef1SJens Axboe 		blk_mq_put_ctx(ctx);
272bd166ef1SJens Axboe 		return e->type->ops.mq.bio_merge(hctx, bio);
273bd166ef1SJens Axboe 	}
274bd166ef1SJens Axboe 
275bd166ef1SJens Axboe 	return false;
276bd166ef1SJens Axboe }
277bd166ef1SJens Axboe 
278bd166ef1SJens Axboe bool blk_mq_sched_try_insert_merge(struct request_queue *q, struct request *rq)
279bd166ef1SJens Axboe {
280bd166ef1SJens Axboe 	return rq_mergeable(rq) && elv_attempt_insert_merge(q, rq);
281bd166ef1SJens Axboe }
282bd166ef1SJens Axboe EXPORT_SYMBOL_GPL(blk_mq_sched_try_insert_merge);
283bd166ef1SJens Axboe 
284bd166ef1SJens Axboe void blk_mq_sched_request_inserted(struct request *rq)
285bd166ef1SJens Axboe {
286bd166ef1SJens Axboe 	trace_block_rq_insert(rq->q, rq);
287bd166ef1SJens Axboe }
288bd166ef1SJens Axboe EXPORT_SYMBOL_GPL(blk_mq_sched_request_inserted);
289bd166ef1SJens Axboe 
2900cacba6cSOmar Sandoval static bool blk_mq_sched_bypass_insert(struct blk_mq_hw_ctx *hctx,
2910cacba6cSOmar Sandoval 				       struct request *rq)
292bd166ef1SJens Axboe {
293bd166ef1SJens Axboe 	if (rq->tag == -1) {
294bd166ef1SJens Axboe 		rq->rq_flags |= RQF_SORTED;
295bd166ef1SJens Axboe 		return false;
296bd166ef1SJens Axboe 	}
297bd166ef1SJens Axboe 
298bd166ef1SJens Axboe 	/*
299bd166ef1SJens Axboe 	 * If we already have a real request tag, send directly to
300bd166ef1SJens Axboe 	 * the dispatch list.
301bd166ef1SJens Axboe 	 */
302bd166ef1SJens Axboe 	spin_lock(&hctx->lock);
303bd166ef1SJens Axboe 	list_add(&rq->queuelist, &hctx->dispatch);
304bd166ef1SJens Axboe 	spin_unlock(&hctx->lock);
305bd166ef1SJens Axboe 	return true;
306bd166ef1SJens Axboe }
307bd166ef1SJens Axboe 
3086d8c6c0fSBart Van Assche /**
3096d8c6c0fSBart Van Assche  * list_for_each_entry_rcu_rr - iterate in a round-robin fashion over rcu list
3106d8c6c0fSBart Van Assche  * @pos:    loop cursor.
3116d8c6c0fSBart Van Assche  * @skip:   the list element that will not be examined. Iteration starts at
3126d8c6c0fSBart Van Assche  *          @skip->next.
3136d8c6c0fSBart Van Assche  * @head:   head of the list to examine. This list must have at least one
3146d8c6c0fSBart Van Assche  *          element, namely @skip.
3156d8c6c0fSBart Van Assche  * @member: name of the list_head structure within typeof(*pos).
3166d8c6c0fSBart Van Assche  */
3176d8c6c0fSBart Van Assche #define list_for_each_entry_rcu_rr(pos, skip, head, member)		\
3186d8c6c0fSBart Van Assche 	for ((pos) = (skip);						\
3196d8c6c0fSBart Van Assche 	     (pos = (pos)->member.next != (head) ? list_entry_rcu(	\
3206d8c6c0fSBart Van Assche 			(pos)->member.next, typeof(*pos), member) :	\
3216d8c6c0fSBart Van Assche 	      list_entry_rcu((pos)->member.next->next, typeof(*pos), member)), \
3226d8c6c0fSBart Van Assche 	     (pos) != (skip); )
3236d8c6c0fSBart Van Assche 
3246d8c6c0fSBart Van Assche /*
3256d8c6c0fSBart Van Assche  * Called after a driver tag has been freed to check whether a hctx needs to
3266d8c6c0fSBart Van Assche  * be restarted. Restarts @hctx if its tag set is not shared. Restarts hardware
3276d8c6c0fSBart Van Assche  * queues in a round-robin fashion if the tag set of @hctx is shared with other
3286d8c6c0fSBart Van Assche  * hardware queues.
3296d8c6c0fSBart Van Assche  */
3306d8c6c0fSBart Van Assche void blk_mq_sched_restart(struct blk_mq_hw_ctx *const hctx)
33150e1dab8SJens Axboe {
3326d8c6c0fSBart Van Assche 	struct blk_mq_tags *const tags = hctx->tags;
3336d8c6c0fSBart Van Assche 	struct blk_mq_tag_set *const set = hctx->queue->tag_set;
3346d8c6c0fSBart Van Assche 	struct request_queue *const queue = hctx->queue, *q;
3356d8c6c0fSBart Van Assche 	struct blk_mq_hw_ctx *hctx2;
3366d8c6c0fSBart Van Assche 	unsigned int i, j;
33750e1dab8SJens Axboe 
3386d8c6c0fSBart Van Assche 	if (set->flags & BLK_MQ_F_TAG_SHARED) {
3398e8320c9SJens Axboe 		/*
3408e8320c9SJens Axboe 		 * If this is 0, then we know that no hardware queues
3418e8320c9SJens Axboe 		 * have RESTART marked. We're done.
3428e8320c9SJens Axboe 		 */
3438e8320c9SJens Axboe 		if (!atomic_read(&queue->shared_hctx_restart))
3448e8320c9SJens Axboe 			return;
3458e8320c9SJens Axboe 
3466d8c6c0fSBart Van Assche 		rcu_read_lock();
3476d8c6c0fSBart Van Assche 		list_for_each_entry_rcu_rr(q, queue, &set->tag_list,
3486d8c6c0fSBart Van Assche 					   tag_set_list) {
3496d8c6c0fSBart Van Assche 			queue_for_each_hw_ctx(q, hctx2, i)
3506d8c6c0fSBart Van Assche 				if (hctx2->tags == tags &&
3516d8c6c0fSBart Van Assche 				    blk_mq_sched_restart_hctx(hctx2))
3526d8c6c0fSBart Van Assche 					goto done;
35350e1dab8SJens Axboe 		}
3546d8c6c0fSBart Van Assche 		j = hctx->queue_num + 1;
3556d8c6c0fSBart Van Assche 		for (i = 0; i < queue->nr_hw_queues; i++, j++) {
3566d8c6c0fSBart Van Assche 			if (j == queue->nr_hw_queues)
3576d8c6c0fSBart Van Assche 				j = 0;
3586d8c6c0fSBart Van Assche 			hctx2 = queue->queue_hw_ctx[j];
3596d8c6c0fSBart Van Assche 			if (hctx2->tags == tags &&
3606d8c6c0fSBart Van Assche 			    blk_mq_sched_restart_hctx(hctx2))
3616d8c6c0fSBart Van Assche 				break;
3626d8c6c0fSBart Van Assche 		}
3636d8c6c0fSBart Van Assche done:
3646d8c6c0fSBart Van Assche 		rcu_read_unlock();
365d38d3515SOmar Sandoval 	} else {
366d38d3515SOmar Sandoval 		blk_mq_sched_restart_hctx(hctx);
367d38d3515SOmar Sandoval 	}
36850e1dab8SJens Axboe }
36950e1dab8SJens Axboe 
370bd6737f1SJens Axboe /*
371bd6737f1SJens Axboe  * Add flush/fua to the queue. If we fail getting a driver tag, then
372bd6737f1SJens Axboe  * punt to the requeue list. Requeue will re-invoke us from a context
373bd6737f1SJens Axboe  * that's safe to block from.
374bd6737f1SJens Axboe  */
375bd6737f1SJens Axboe static void blk_mq_sched_insert_flush(struct blk_mq_hw_ctx *hctx,
376bd6737f1SJens Axboe 				      struct request *rq, bool can_block)
377bd6737f1SJens Axboe {
378bd6737f1SJens Axboe 	if (blk_mq_get_driver_tag(rq, &hctx, can_block)) {
379bd6737f1SJens Axboe 		blk_insert_flush(rq);
380bd6737f1SJens Axboe 		blk_mq_run_hw_queue(hctx, true);
381bd6737f1SJens Axboe 	} else
382c7a571b4SJens Axboe 		blk_mq_add_to_requeue_list(rq, false, true);
383bd6737f1SJens Axboe }
384bd6737f1SJens Axboe 
385bd6737f1SJens Axboe void blk_mq_sched_insert_request(struct request *rq, bool at_head,
386bd6737f1SJens Axboe 				 bool run_queue, bool async, bool can_block)
387bd6737f1SJens Axboe {
388bd6737f1SJens Axboe 	struct request_queue *q = rq->q;
389bd6737f1SJens Axboe 	struct elevator_queue *e = q->elevator;
390bd6737f1SJens Axboe 	struct blk_mq_ctx *ctx = rq->mq_ctx;
391bd6737f1SJens Axboe 	struct blk_mq_hw_ctx *hctx = blk_mq_map_queue(q, ctx->cpu);
392bd6737f1SJens Axboe 
393f3a8ab7dSJens Axboe 	if (rq->tag == -1 && op_is_flush(rq->cmd_flags)) {
394bd6737f1SJens Axboe 		blk_mq_sched_insert_flush(hctx, rq, can_block);
395bd6737f1SJens Axboe 		return;
396bd6737f1SJens Axboe 	}
397bd6737f1SJens Axboe 
3980cacba6cSOmar Sandoval 	if (e && blk_mq_sched_bypass_insert(hctx, rq))
3990cacba6cSOmar Sandoval 		goto run;
4000cacba6cSOmar Sandoval 
401bd6737f1SJens Axboe 	if (e && e->type->ops.mq.insert_requests) {
402bd6737f1SJens Axboe 		LIST_HEAD(list);
403bd6737f1SJens Axboe 
404bd6737f1SJens Axboe 		list_add(&rq->queuelist, &list);
405bd6737f1SJens Axboe 		e->type->ops.mq.insert_requests(hctx, &list, at_head);
406bd6737f1SJens Axboe 	} else {
407bd6737f1SJens Axboe 		spin_lock(&ctx->lock);
408bd6737f1SJens Axboe 		__blk_mq_insert_request(hctx, rq, at_head);
409bd6737f1SJens Axboe 		spin_unlock(&ctx->lock);
410bd6737f1SJens Axboe 	}
411bd6737f1SJens Axboe 
4120cacba6cSOmar Sandoval run:
413bd6737f1SJens Axboe 	if (run_queue)
414bd6737f1SJens Axboe 		blk_mq_run_hw_queue(hctx, async);
415bd6737f1SJens Axboe }
416bd6737f1SJens Axboe 
417bd6737f1SJens Axboe void blk_mq_sched_insert_requests(struct request_queue *q,
418bd6737f1SJens Axboe 				  struct blk_mq_ctx *ctx,
419bd6737f1SJens Axboe 				  struct list_head *list, bool run_queue_async)
420bd6737f1SJens Axboe {
421bd6737f1SJens Axboe 	struct blk_mq_hw_ctx *hctx = blk_mq_map_queue(q, ctx->cpu);
422bd6737f1SJens Axboe 	struct elevator_queue *e = hctx->queue->elevator;
423bd6737f1SJens Axboe 
4240cacba6cSOmar Sandoval 	if (e) {
4250cacba6cSOmar Sandoval 		struct request *rq, *next;
4260cacba6cSOmar Sandoval 
4270cacba6cSOmar Sandoval 		/*
4280cacba6cSOmar Sandoval 		 * We bypass requests that already have a driver tag assigned,
4290cacba6cSOmar Sandoval 		 * which should only be flushes. Flushes are only ever inserted
4300cacba6cSOmar Sandoval 		 * as single requests, so we shouldn't ever hit the
4310cacba6cSOmar Sandoval 		 * WARN_ON_ONCE() below (but let's handle it just in case).
4320cacba6cSOmar Sandoval 		 */
4330cacba6cSOmar Sandoval 		list_for_each_entry_safe(rq, next, list, queuelist) {
4340cacba6cSOmar Sandoval 			if (WARN_ON_ONCE(rq->tag != -1)) {
4350cacba6cSOmar Sandoval 				list_del_init(&rq->queuelist);
4360cacba6cSOmar Sandoval 				blk_mq_sched_bypass_insert(hctx, rq);
4370cacba6cSOmar Sandoval 			}
4380cacba6cSOmar Sandoval 		}
4390cacba6cSOmar Sandoval 	}
4400cacba6cSOmar Sandoval 
441bd6737f1SJens Axboe 	if (e && e->type->ops.mq.insert_requests)
442bd6737f1SJens Axboe 		e->type->ops.mq.insert_requests(hctx, list, false);
443bd6737f1SJens Axboe 	else
444bd6737f1SJens Axboe 		blk_mq_insert_requests(hctx, ctx, list);
445bd6737f1SJens Axboe 
446bd6737f1SJens Axboe 	blk_mq_run_hw_queue(hctx, run_queue_async);
447bd6737f1SJens Axboe }
448bd6737f1SJens Axboe 
449bd166ef1SJens Axboe static void blk_mq_sched_free_tags(struct blk_mq_tag_set *set,
450bd166ef1SJens Axboe 				   struct blk_mq_hw_ctx *hctx,
451bd166ef1SJens Axboe 				   unsigned int hctx_idx)
452bd166ef1SJens Axboe {
453bd166ef1SJens Axboe 	if (hctx->sched_tags) {
454bd166ef1SJens Axboe 		blk_mq_free_rqs(set, hctx->sched_tags, hctx_idx);
455bd166ef1SJens Axboe 		blk_mq_free_rq_map(hctx->sched_tags);
456bd166ef1SJens Axboe 		hctx->sched_tags = NULL;
457bd166ef1SJens Axboe 	}
458bd166ef1SJens Axboe }
459bd166ef1SJens Axboe 
4606917ff0bSOmar Sandoval static int blk_mq_sched_alloc_tags(struct request_queue *q,
4616917ff0bSOmar Sandoval 				   struct blk_mq_hw_ctx *hctx,
4626917ff0bSOmar Sandoval 				   unsigned int hctx_idx)
463bd166ef1SJens Axboe {
464bd166ef1SJens Axboe 	struct blk_mq_tag_set *set = q->tag_set;
4656917ff0bSOmar Sandoval 	int ret;
466bd166ef1SJens Axboe 
4676917ff0bSOmar Sandoval 	hctx->sched_tags = blk_mq_alloc_rq_map(set, hctx_idx, q->nr_requests,
4686917ff0bSOmar Sandoval 					       set->reserved_tags);
469bd166ef1SJens Axboe 	if (!hctx->sched_tags)
4706917ff0bSOmar Sandoval 		return -ENOMEM;
4716917ff0bSOmar Sandoval 
4726917ff0bSOmar Sandoval 	ret = blk_mq_alloc_rqs(set, hctx->sched_tags, hctx_idx, q->nr_requests);
4736917ff0bSOmar Sandoval 	if (ret)
4746917ff0bSOmar Sandoval 		blk_mq_sched_free_tags(set, hctx, hctx_idx);
475bd166ef1SJens Axboe 
476bd166ef1SJens Axboe 	return ret;
477bd166ef1SJens Axboe }
478bd166ef1SJens Axboe 
47954d5329dSOmar Sandoval static void blk_mq_sched_tags_teardown(struct request_queue *q)
480bd166ef1SJens Axboe {
481bd166ef1SJens Axboe 	struct blk_mq_tag_set *set = q->tag_set;
482bd166ef1SJens Axboe 	struct blk_mq_hw_ctx *hctx;
483bd166ef1SJens Axboe 	int i;
484bd166ef1SJens Axboe 
485bd166ef1SJens Axboe 	queue_for_each_hw_ctx(q, hctx, i)
486bd166ef1SJens Axboe 		blk_mq_sched_free_tags(set, hctx, i);
487bd166ef1SJens Axboe }
488d3484991SJens Axboe 
48993252632SOmar Sandoval int blk_mq_sched_init_hctx(struct request_queue *q, struct blk_mq_hw_ctx *hctx,
49093252632SOmar Sandoval 			   unsigned int hctx_idx)
49193252632SOmar Sandoval {
49293252632SOmar Sandoval 	struct elevator_queue *e = q->elevator;
493ee056f98SOmar Sandoval 	int ret;
49493252632SOmar Sandoval 
49593252632SOmar Sandoval 	if (!e)
49693252632SOmar Sandoval 		return 0;
49793252632SOmar Sandoval 
498ee056f98SOmar Sandoval 	ret = blk_mq_sched_alloc_tags(q, hctx, hctx_idx);
499ee056f98SOmar Sandoval 	if (ret)
500ee056f98SOmar Sandoval 		return ret;
501ee056f98SOmar Sandoval 
502ee056f98SOmar Sandoval 	if (e->type->ops.mq.init_hctx) {
503ee056f98SOmar Sandoval 		ret = e->type->ops.mq.init_hctx(hctx, hctx_idx);
504ee056f98SOmar Sandoval 		if (ret) {
505ee056f98SOmar Sandoval 			blk_mq_sched_free_tags(q->tag_set, hctx, hctx_idx);
506ee056f98SOmar Sandoval 			return ret;
507ee056f98SOmar Sandoval 		}
508ee056f98SOmar Sandoval 	}
509ee056f98SOmar Sandoval 
510d332ce09SOmar Sandoval 	blk_mq_debugfs_register_sched_hctx(q, hctx);
511d332ce09SOmar Sandoval 
512ee056f98SOmar Sandoval 	return 0;
51393252632SOmar Sandoval }
51493252632SOmar Sandoval 
51593252632SOmar Sandoval void blk_mq_sched_exit_hctx(struct request_queue *q, struct blk_mq_hw_ctx *hctx,
51693252632SOmar Sandoval 			    unsigned int hctx_idx)
51793252632SOmar Sandoval {
51893252632SOmar Sandoval 	struct elevator_queue *e = q->elevator;
51993252632SOmar Sandoval 
52093252632SOmar Sandoval 	if (!e)
52193252632SOmar Sandoval 		return;
52293252632SOmar Sandoval 
523d332ce09SOmar Sandoval 	blk_mq_debugfs_unregister_sched_hctx(hctx);
524d332ce09SOmar Sandoval 
525ee056f98SOmar Sandoval 	if (e->type->ops.mq.exit_hctx && hctx->sched_data) {
526ee056f98SOmar Sandoval 		e->type->ops.mq.exit_hctx(hctx, hctx_idx);
527ee056f98SOmar Sandoval 		hctx->sched_data = NULL;
528ee056f98SOmar Sandoval 	}
529ee056f98SOmar Sandoval 
53093252632SOmar Sandoval 	blk_mq_sched_free_tags(q->tag_set, hctx, hctx_idx);
53193252632SOmar Sandoval }
53293252632SOmar Sandoval 
5336917ff0bSOmar Sandoval int blk_mq_init_sched(struct request_queue *q, struct elevator_type *e)
5346917ff0bSOmar Sandoval {
5356917ff0bSOmar Sandoval 	struct blk_mq_hw_ctx *hctx;
536ee056f98SOmar Sandoval 	struct elevator_queue *eq;
5376917ff0bSOmar Sandoval 	unsigned int i;
5386917ff0bSOmar Sandoval 	int ret;
5396917ff0bSOmar Sandoval 
5406917ff0bSOmar Sandoval 	if (!e) {
5416917ff0bSOmar Sandoval 		q->elevator = NULL;
5426917ff0bSOmar Sandoval 		return 0;
5436917ff0bSOmar Sandoval 	}
5446917ff0bSOmar Sandoval 
5456917ff0bSOmar Sandoval 	/*
5466917ff0bSOmar Sandoval 	 * Default to 256, since we don't split into sync/async like the
5476917ff0bSOmar Sandoval 	 * old code did. Additionally, this is a per-hw queue depth.
5486917ff0bSOmar Sandoval 	 */
5496917ff0bSOmar Sandoval 	q->nr_requests = 2 * BLKDEV_MAX_RQ;
5506917ff0bSOmar Sandoval 
5516917ff0bSOmar Sandoval 	queue_for_each_hw_ctx(q, hctx, i) {
5526917ff0bSOmar Sandoval 		ret = blk_mq_sched_alloc_tags(q, hctx, i);
5536917ff0bSOmar Sandoval 		if (ret)
5546917ff0bSOmar Sandoval 			goto err;
5556917ff0bSOmar Sandoval 	}
5566917ff0bSOmar Sandoval 
5576917ff0bSOmar Sandoval 	ret = e->ops.mq.init_sched(q, e);
5586917ff0bSOmar Sandoval 	if (ret)
5596917ff0bSOmar Sandoval 		goto err;
5606917ff0bSOmar Sandoval 
561d332ce09SOmar Sandoval 	blk_mq_debugfs_register_sched(q);
562d332ce09SOmar Sandoval 
563ee056f98SOmar Sandoval 	queue_for_each_hw_ctx(q, hctx, i) {
564d332ce09SOmar Sandoval 		if (e->ops.mq.init_hctx) {
565ee056f98SOmar Sandoval 			ret = e->ops.mq.init_hctx(hctx, i);
566ee056f98SOmar Sandoval 			if (ret) {
567ee056f98SOmar Sandoval 				eq = q->elevator;
568ee056f98SOmar Sandoval 				blk_mq_exit_sched(q, eq);
569ee056f98SOmar Sandoval 				kobject_put(&eq->kobj);
570ee056f98SOmar Sandoval 				return ret;
571ee056f98SOmar Sandoval 			}
572ee056f98SOmar Sandoval 		}
573d332ce09SOmar Sandoval 		blk_mq_debugfs_register_sched_hctx(q, hctx);
574ee056f98SOmar Sandoval 	}
575ee056f98SOmar Sandoval 
5766917ff0bSOmar Sandoval 	return 0;
5776917ff0bSOmar Sandoval 
5786917ff0bSOmar Sandoval err:
57954d5329dSOmar Sandoval 	blk_mq_sched_tags_teardown(q);
58054d5329dSOmar Sandoval 	q->elevator = NULL;
5816917ff0bSOmar Sandoval 	return ret;
5826917ff0bSOmar Sandoval }
5836917ff0bSOmar Sandoval 
58454d5329dSOmar Sandoval void blk_mq_exit_sched(struct request_queue *q, struct elevator_queue *e)
58554d5329dSOmar Sandoval {
586ee056f98SOmar Sandoval 	struct blk_mq_hw_ctx *hctx;
587ee056f98SOmar Sandoval 	unsigned int i;
588ee056f98SOmar Sandoval 
589ee056f98SOmar Sandoval 	queue_for_each_hw_ctx(q, hctx, i) {
590d332ce09SOmar Sandoval 		blk_mq_debugfs_unregister_sched_hctx(hctx);
591d332ce09SOmar Sandoval 		if (e->type->ops.mq.exit_hctx && hctx->sched_data) {
592ee056f98SOmar Sandoval 			e->type->ops.mq.exit_hctx(hctx, i);
593ee056f98SOmar Sandoval 			hctx->sched_data = NULL;
594ee056f98SOmar Sandoval 		}
595ee056f98SOmar Sandoval 	}
596d332ce09SOmar Sandoval 	blk_mq_debugfs_unregister_sched(q);
59754d5329dSOmar Sandoval 	if (e->type->ops.mq.exit_sched)
59854d5329dSOmar Sandoval 		e->type->ops.mq.exit_sched(e);
59954d5329dSOmar Sandoval 	blk_mq_sched_tags_teardown(q);
60054d5329dSOmar Sandoval 	q->elevator = NULL;
60154d5329dSOmar Sandoval }
60254d5329dSOmar Sandoval 
603d3484991SJens Axboe int blk_mq_sched_init(struct request_queue *q)
604d3484991SJens Axboe {
605d3484991SJens Axboe 	int ret;
606d3484991SJens Axboe 
607d3484991SJens Axboe 	mutex_lock(&q->sysfs_lock);
608d3484991SJens Axboe 	ret = elevator_init(q, NULL);
609d3484991SJens Axboe 	mutex_unlock(&q->sysfs_lock);
610d3484991SJens Axboe 
611d3484991SJens Axboe 	return ret;
612d3484991SJens Axboe }
613