xref: /openbmc/linux/block/blk-mq-sched.c (revision ee056f98)
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 static void __blk_mq_sched_assign_ioc(struct request_queue *q,
34f1ba8261SPaolo Valente 				      struct request *rq,
35f1ba8261SPaolo Valente 				      struct bio *bio,
36f1ba8261SPaolo Valente 				      struct io_context *ioc)
37bd166ef1SJens Axboe {
38bd166ef1SJens Axboe 	struct io_cq *icq;
39bd166ef1SJens Axboe 
40bd166ef1SJens Axboe 	spin_lock_irq(q->queue_lock);
41bd166ef1SJens Axboe 	icq = ioc_lookup_icq(ioc, q);
42bd166ef1SJens Axboe 	spin_unlock_irq(q->queue_lock);
43bd166ef1SJens Axboe 
44bd166ef1SJens Axboe 	if (!icq) {
45bd166ef1SJens Axboe 		icq = ioc_create_icq(ioc, q, GFP_ATOMIC);
46bd166ef1SJens Axboe 		if (!icq)
47bd166ef1SJens Axboe 			return;
48bd166ef1SJens Axboe 	}
49bd166ef1SJens Axboe 
50bd166ef1SJens Axboe 	rq->elv.icq = icq;
51f1ba8261SPaolo Valente 	if (!blk_mq_sched_get_rq_priv(q, rq, bio)) {
52bd166ef1SJens Axboe 		rq->rq_flags |= RQF_ELVPRIV;
53bd166ef1SJens Axboe 		get_io_context(icq->ioc);
54bd166ef1SJens Axboe 		return;
55bd166ef1SJens Axboe 	}
56bd166ef1SJens Axboe 
57bd166ef1SJens Axboe 	rq->elv.icq = NULL;
58bd166ef1SJens Axboe }
59bd166ef1SJens Axboe 
60bd166ef1SJens Axboe static void blk_mq_sched_assign_ioc(struct request_queue *q,
61bd166ef1SJens Axboe 				    struct request *rq, struct bio *bio)
62bd166ef1SJens Axboe {
63bd166ef1SJens Axboe 	struct io_context *ioc;
64bd166ef1SJens Axboe 
65bd166ef1SJens Axboe 	ioc = rq_ioc(bio);
66bd166ef1SJens Axboe 	if (ioc)
67f1ba8261SPaolo Valente 		__blk_mq_sched_assign_ioc(q, rq, bio, ioc);
68bd166ef1SJens Axboe }
69bd166ef1SJens Axboe 
70bd166ef1SJens Axboe struct request *blk_mq_sched_get_request(struct request_queue *q,
71bd166ef1SJens Axboe 					 struct bio *bio,
72bd166ef1SJens Axboe 					 unsigned int op,
73bd166ef1SJens Axboe 					 struct blk_mq_alloc_data *data)
74bd166ef1SJens Axboe {
75bd166ef1SJens Axboe 	struct elevator_queue *e = q->elevator;
76bd166ef1SJens Axboe 	struct request *rq;
77bd166ef1SJens Axboe 
78bd166ef1SJens Axboe 	blk_queue_enter_live(q);
796d2809d5SOmar Sandoval 	data->q = q;
806d2809d5SOmar Sandoval 	if (likely(!data->ctx))
816d2809d5SOmar Sandoval 		data->ctx = blk_mq_get_ctx(q);
826d2809d5SOmar Sandoval 	if (likely(!data->hctx))
836d2809d5SOmar Sandoval 		data->hctx = blk_mq_map_queue(q, data->ctx->cpu);
84bd166ef1SJens Axboe 
85bd166ef1SJens Axboe 	if (e) {
86bd166ef1SJens Axboe 		data->flags |= BLK_MQ_REQ_INTERNAL;
87bd166ef1SJens Axboe 
88bd166ef1SJens Axboe 		/*
89bd166ef1SJens Axboe 		 * Flush requests are special and go directly to the
90bd166ef1SJens Axboe 		 * dispatch list.
91bd166ef1SJens Axboe 		 */
92f73f44ebSChristoph Hellwig 		if (!op_is_flush(op) && e->type->ops.mq.get_request) {
93bd166ef1SJens Axboe 			rq = e->type->ops.mq.get_request(q, op, data);
94bd166ef1SJens Axboe 			if (rq)
95bd166ef1SJens Axboe 				rq->rq_flags |= RQF_QUEUED;
96bd166ef1SJens Axboe 		} else
97bd166ef1SJens Axboe 			rq = __blk_mq_alloc_request(data, op);
98bd166ef1SJens Axboe 	} else {
99bd166ef1SJens Axboe 		rq = __blk_mq_alloc_request(data, op);
100bd166ef1SJens Axboe 	}
101bd166ef1SJens Axboe 
102bd166ef1SJens Axboe 	if (rq) {
103f73f44ebSChristoph Hellwig 		if (!op_is_flush(op)) {
104bd166ef1SJens Axboe 			rq->elv.icq = NULL;
105bd166ef1SJens Axboe 			if (e && e->type->icq_cache)
106bd166ef1SJens Axboe 				blk_mq_sched_assign_ioc(q, rq, bio);
107bd166ef1SJens Axboe 		}
108bd166ef1SJens Axboe 		data->hctx->queued++;
109bd166ef1SJens Axboe 		return rq;
110bd166ef1SJens Axboe 	}
111bd166ef1SJens Axboe 
112bd166ef1SJens Axboe 	blk_queue_exit(q);
113bd166ef1SJens Axboe 	return NULL;
114bd166ef1SJens Axboe }
115bd166ef1SJens Axboe 
116bd166ef1SJens Axboe void blk_mq_sched_put_request(struct request *rq)
117bd166ef1SJens Axboe {
118bd166ef1SJens Axboe 	struct request_queue *q = rq->q;
119bd166ef1SJens Axboe 	struct elevator_queue *e = q->elevator;
120bd166ef1SJens Axboe 
121bd166ef1SJens Axboe 	if (rq->rq_flags & RQF_ELVPRIV) {
122bd166ef1SJens Axboe 		blk_mq_sched_put_rq_priv(rq->q, rq);
123bd166ef1SJens Axboe 		if (rq->elv.icq) {
124bd166ef1SJens Axboe 			put_io_context(rq->elv.icq->ioc);
125bd166ef1SJens Axboe 			rq->elv.icq = NULL;
126bd166ef1SJens Axboe 		}
127bd166ef1SJens Axboe 	}
128bd166ef1SJens Axboe 
129bd166ef1SJens Axboe 	if ((rq->rq_flags & RQF_QUEUED) && e && e->type->ops.mq.put_request)
130bd166ef1SJens Axboe 		e->type->ops.mq.put_request(rq);
131bd166ef1SJens Axboe 	else
132bd166ef1SJens Axboe 		blk_mq_finish_request(rq);
133bd166ef1SJens Axboe }
134bd166ef1SJens Axboe 
135bd166ef1SJens Axboe void blk_mq_sched_dispatch_requests(struct blk_mq_hw_ctx *hctx)
136bd166ef1SJens Axboe {
13781380ca1SOmar Sandoval 	struct request_queue *q = hctx->queue;
13881380ca1SOmar Sandoval 	struct elevator_queue *e = q->elevator;
13964765a75SJens Axboe 	const bool has_sched_dispatch = e && e->type->ops.mq.dispatch_request;
14064765a75SJens Axboe 	bool did_work = false;
141bd166ef1SJens Axboe 	LIST_HEAD(rq_list);
142bd166ef1SJens Axboe 
143bd166ef1SJens Axboe 	if (unlikely(blk_mq_hctx_stopped(hctx)))
144bd166ef1SJens Axboe 		return;
145bd166ef1SJens Axboe 
146bd166ef1SJens Axboe 	hctx->run++;
147bd166ef1SJens Axboe 
148bd166ef1SJens Axboe 	/*
149bd166ef1SJens Axboe 	 * If we have previous entries on our dispatch list, grab them first for
150bd166ef1SJens Axboe 	 * more fair dispatch.
151bd166ef1SJens Axboe 	 */
152bd166ef1SJens Axboe 	if (!list_empty_careful(&hctx->dispatch)) {
153bd166ef1SJens Axboe 		spin_lock(&hctx->lock);
154bd166ef1SJens Axboe 		if (!list_empty(&hctx->dispatch))
155bd166ef1SJens Axboe 			list_splice_init(&hctx->dispatch, &rq_list);
156bd166ef1SJens Axboe 		spin_unlock(&hctx->lock);
157bd166ef1SJens Axboe 	}
158bd166ef1SJens Axboe 
159bd166ef1SJens Axboe 	/*
160bd166ef1SJens Axboe 	 * Only ask the scheduler for requests, if we didn't have residual
161bd166ef1SJens Axboe 	 * requests from the dispatch list. This is to avoid the case where
162bd166ef1SJens Axboe 	 * we only ever dispatch a fraction of the requests available because
163bd166ef1SJens Axboe 	 * of low device queue depth. Once we pull requests out of the IO
164bd166ef1SJens Axboe 	 * scheduler, we can no longer merge or sort them. So it's best to
165bd166ef1SJens Axboe 	 * leave them there for as long as we can. Mark the hw queue as
166bd166ef1SJens Axboe 	 * needing a restart in that case.
167bd166ef1SJens Axboe 	 */
168c13660a0SJens Axboe 	if (!list_empty(&rq_list)) {
169d38d3515SOmar Sandoval 		blk_mq_sched_mark_restart_hctx(hctx);
17081380ca1SOmar Sandoval 		did_work = blk_mq_dispatch_rq_list(q, &rq_list);
17164765a75SJens Axboe 	} else if (!has_sched_dispatch) {
172c13660a0SJens Axboe 		blk_mq_flush_busy_ctxs(hctx, &rq_list);
17381380ca1SOmar Sandoval 		blk_mq_dispatch_rq_list(q, &rq_list);
17464765a75SJens Axboe 	}
17564765a75SJens Axboe 
17664765a75SJens Axboe 	/*
17764765a75SJens Axboe 	 * We want to dispatch from the scheduler if we had no work left
17864765a75SJens Axboe 	 * on the dispatch list, OR if we did have work but weren't able
17964765a75SJens Axboe 	 * to make progress.
18064765a75SJens Axboe 	 */
18164765a75SJens Axboe 	if (!did_work && has_sched_dispatch) {
182c13660a0SJens Axboe 		do {
183c13660a0SJens Axboe 			struct request *rq;
184c13660a0SJens Axboe 
185c13660a0SJens Axboe 			rq = e->type->ops.mq.dispatch_request(hctx);
186c13660a0SJens Axboe 			if (!rq)
187c13660a0SJens Axboe 				break;
188c13660a0SJens Axboe 			list_add(&rq->queuelist, &rq_list);
18981380ca1SOmar Sandoval 		} while (blk_mq_dispatch_rq_list(q, &rq_list));
190c13660a0SJens Axboe 	}
191bd166ef1SJens Axboe }
192bd166ef1SJens Axboe 
193bd166ef1SJens Axboe void blk_mq_sched_move_to_dispatch(struct blk_mq_hw_ctx *hctx,
194bd166ef1SJens Axboe 				   struct list_head *rq_list,
195bd166ef1SJens Axboe 				   struct request *(*get_rq)(struct blk_mq_hw_ctx *))
196bd166ef1SJens Axboe {
197bd166ef1SJens Axboe 	do {
198bd166ef1SJens Axboe 		struct request *rq;
199bd166ef1SJens Axboe 
200bd166ef1SJens Axboe 		rq = get_rq(hctx);
201bd166ef1SJens Axboe 		if (!rq)
202bd166ef1SJens Axboe 			break;
203bd166ef1SJens Axboe 
204bd166ef1SJens Axboe 		list_add_tail(&rq->queuelist, rq_list);
205bd166ef1SJens Axboe 	} while (1);
206bd166ef1SJens Axboe }
207bd166ef1SJens Axboe EXPORT_SYMBOL_GPL(blk_mq_sched_move_to_dispatch);
208bd166ef1SJens Axboe 
209e4d750c9SJens Axboe bool blk_mq_sched_try_merge(struct request_queue *q, struct bio *bio,
210e4d750c9SJens Axboe 			    struct request **merged_request)
211bd166ef1SJens Axboe {
212bd166ef1SJens Axboe 	struct request *rq;
213bd166ef1SJens Axboe 
21434fe7c05SChristoph Hellwig 	switch (elv_merge(q, &rq, bio)) {
21534fe7c05SChristoph Hellwig 	case ELEVATOR_BACK_MERGE:
216bd166ef1SJens Axboe 		if (!blk_mq_sched_allow_merge(q, rq, bio))
217bd166ef1SJens Axboe 			return false;
21834fe7c05SChristoph Hellwig 		if (!bio_attempt_back_merge(q, rq, bio))
21934fe7c05SChristoph Hellwig 			return false;
220e4d750c9SJens Axboe 		*merged_request = attempt_back_merge(q, rq);
221e4d750c9SJens Axboe 		if (!*merged_request)
22234fe7c05SChristoph Hellwig 			elv_merged_request(q, rq, ELEVATOR_BACK_MERGE);
223bd166ef1SJens Axboe 		return true;
22434fe7c05SChristoph Hellwig 	case ELEVATOR_FRONT_MERGE:
225bd166ef1SJens Axboe 		if (!blk_mq_sched_allow_merge(q, rq, bio))
226bd166ef1SJens Axboe 			return false;
22734fe7c05SChristoph Hellwig 		if (!bio_attempt_front_merge(q, rq, bio))
22834fe7c05SChristoph Hellwig 			return false;
229e4d750c9SJens Axboe 		*merged_request = attempt_front_merge(q, rq);
230e4d750c9SJens Axboe 		if (!*merged_request)
23134fe7c05SChristoph Hellwig 			elv_merged_request(q, rq, ELEVATOR_FRONT_MERGE);
232bd166ef1SJens Axboe 		return true;
23334fe7c05SChristoph Hellwig 	default:
234bd166ef1SJens Axboe 		return false;
235bd166ef1SJens Axboe 	}
23634fe7c05SChristoph Hellwig }
237bd166ef1SJens Axboe EXPORT_SYMBOL_GPL(blk_mq_sched_try_merge);
238bd166ef1SJens Axboe 
239bd166ef1SJens Axboe bool __blk_mq_sched_bio_merge(struct request_queue *q, struct bio *bio)
240bd166ef1SJens Axboe {
241bd166ef1SJens Axboe 	struct elevator_queue *e = q->elevator;
242bd166ef1SJens Axboe 
243bd166ef1SJens Axboe 	if (e->type->ops.mq.bio_merge) {
244bd166ef1SJens Axboe 		struct blk_mq_ctx *ctx = blk_mq_get_ctx(q);
245bd166ef1SJens Axboe 		struct blk_mq_hw_ctx *hctx = blk_mq_map_queue(q, ctx->cpu);
246bd166ef1SJens Axboe 
247bd166ef1SJens Axboe 		blk_mq_put_ctx(ctx);
248bd166ef1SJens Axboe 		return e->type->ops.mq.bio_merge(hctx, bio);
249bd166ef1SJens Axboe 	}
250bd166ef1SJens Axboe 
251bd166ef1SJens Axboe 	return false;
252bd166ef1SJens Axboe }
253bd166ef1SJens Axboe 
254bd166ef1SJens Axboe bool blk_mq_sched_try_insert_merge(struct request_queue *q, struct request *rq)
255bd166ef1SJens Axboe {
256bd166ef1SJens Axboe 	return rq_mergeable(rq) && elv_attempt_insert_merge(q, rq);
257bd166ef1SJens Axboe }
258bd166ef1SJens Axboe EXPORT_SYMBOL_GPL(blk_mq_sched_try_insert_merge);
259bd166ef1SJens Axboe 
260bd166ef1SJens Axboe void blk_mq_sched_request_inserted(struct request *rq)
261bd166ef1SJens Axboe {
262bd166ef1SJens Axboe 	trace_block_rq_insert(rq->q, rq);
263bd166ef1SJens Axboe }
264bd166ef1SJens Axboe EXPORT_SYMBOL_GPL(blk_mq_sched_request_inserted);
265bd166ef1SJens Axboe 
2660cacba6cSOmar Sandoval static bool blk_mq_sched_bypass_insert(struct blk_mq_hw_ctx *hctx,
2670cacba6cSOmar Sandoval 				       struct request *rq)
268bd166ef1SJens Axboe {
269bd166ef1SJens Axboe 	if (rq->tag == -1) {
270bd166ef1SJens Axboe 		rq->rq_flags |= RQF_SORTED;
271bd166ef1SJens Axboe 		return false;
272bd166ef1SJens Axboe 	}
273bd166ef1SJens Axboe 
274bd166ef1SJens Axboe 	/*
275bd166ef1SJens Axboe 	 * If we already have a real request tag, send directly to
276bd166ef1SJens Axboe 	 * the dispatch list.
277bd166ef1SJens Axboe 	 */
278bd166ef1SJens Axboe 	spin_lock(&hctx->lock);
279bd166ef1SJens Axboe 	list_add(&rq->queuelist, &hctx->dispatch);
280bd166ef1SJens Axboe 	spin_unlock(&hctx->lock);
281bd166ef1SJens Axboe 	return true;
282bd166ef1SJens Axboe }
283bd166ef1SJens Axboe 
2846d8c6c0fSBart Van Assche static bool blk_mq_sched_restart_hctx(struct blk_mq_hw_ctx *hctx)
28550e1dab8SJens Axboe {
28650e1dab8SJens Axboe 	if (test_bit(BLK_MQ_S_SCHED_RESTART, &hctx->state)) {
28750e1dab8SJens Axboe 		clear_bit(BLK_MQ_S_SCHED_RESTART, &hctx->state);
2886d8c6c0fSBart Van Assche 		if (blk_mq_hctx_has_pending(hctx)) {
28950e1dab8SJens Axboe 			blk_mq_run_hw_queue(hctx, true);
2906d8c6c0fSBart Van Assche 			return true;
29150e1dab8SJens Axboe 		}
29250e1dab8SJens Axboe 	}
2936d8c6c0fSBart Van Assche 	return false;
2946d8c6c0fSBart Van Assche }
29550e1dab8SJens Axboe 
2966d8c6c0fSBart Van Assche /**
2976d8c6c0fSBart Van Assche  * list_for_each_entry_rcu_rr - iterate in a round-robin fashion over rcu list
2986d8c6c0fSBart Van Assche  * @pos:    loop cursor.
2996d8c6c0fSBart Van Assche  * @skip:   the list element that will not be examined. Iteration starts at
3006d8c6c0fSBart Van Assche  *          @skip->next.
3016d8c6c0fSBart Van Assche  * @head:   head of the list to examine. This list must have at least one
3026d8c6c0fSBart Van Assche  *          element, namely @skip.
3036d8c6c0fSBart Van Assche  * @member: name of the list_head structure within typeof(*pos).
3046d8c6c0fSBart Van Assche  */
3056d8c6c0fSBart Van Assche #define list_for_each_entry_rcu_rr(pos, skip, head, member)		\
3066d8c6c0fSBart Van Assche 	for ((pos) = (skip);						\
3076d8c6c0fSBart Van Assche 	     (pos = (pos)->member.next != (head) ? list_entry_rcu(	\
3086d8c6c0fSBart Van Assche 			(pos)->member.next, typeof(*pos), member) :	\
3096d8c6c0fSBart Van Assche 	      list_entry_rcu((pos)->member.next->next, typeof(*pos), member)), \
3106d8c6c0fSBart Van Assche 	     (pos) != (skip); )
3116d8c6c0fSBart Van Assche 
3126d8c6c0fSBart Van Assche /*
3136d8c6c0fSBart Van Assche  * Called after a driver tag has been freed to check whether a hctx needs to
3146d8c6c0fSBart Van Assche  * be restarted. Restarts @hctx if its tag set is not shared. Restarts hardware
3156d8c6c0fSBart Van Assche  * queues in a round-robin fashion if the tag set of @hctx is shared with other
3166d8c6c0fSBart Van Assche  * hardware queues.
3176d8c6c0fSBart Van Assche  */
3186d8c6c0fSBart Van Assche void blk_mq_sched_restart(struct blk_mq_hw_ctx *const hctx)
31950e1dab8SJens Axboe {
3206d8c6c0fSBart Van Assche 	struct blk_mq_tags *const tags = hctx->tags;
3216d8c6c0fSBart Van Assche 	struct blk_mq_tag_set *const set = hctx->queue->tag_set;
3226d8c6c0fSBart Van Assche 	struct request_queue *const queue = hctx->queue, *q;
3236d8c6c0fSBart Van Assche 	struct blk_mq_hw_ctx *hctx2;
3246d8c6c0fSBart Van Assche 	unsigned int i, j;
32550e1dab8SJens Axboe 
3266d8c6c0fSBart Van Assche 	if (set->flags & BLK_MQ_F_TAG_SHARED) {
3276d8c6c0fSBart Van Assche 		rcu_read_lock();
3286d8c6c0fSBart Van Assche 		list_for_each_entry_rcu_rr(q, queue, &set->tag_list,
3296d8c6c0fSBart Van Assche 					   tag_set_list) {
3306d8c6c0fSBart Van Assche 			queue_for_each_hw_ctx(q, hctx2, i)
3316d8c6c0fSBart Van Assche 				if (hctx2->tags == tags &&
3326d8c6c0fSBart Van Assche 				    blk_mq_sched_restart_hctx(hctx2))
3336d8c6c0fSBart Van Assche 					goto done;
33450e1dab8SJens Axboe 		}
3356d8c6c0fSBart Van Assche 		j = hctx->queue_num + 1;
3366d8c6c0fSBart Van Assche 		for (i = 0; i < queue->nr_hw_queues; i++, j++) {
3376d8c6c0fSBart Van Assche 			if (j == queue->nr_hw_queues)
3386d8c6c0fSBart Van Assche 				j = 0;
3396d8c6c0fSBart Van Assche 			hctx2 = queue->queue_hw_ctx[j];
3406d8c6c0fSBart Van Assche 			if (hctx2->tags == tags &&
3416d8c6c0fSBart Van Assche 			    blk_mq_sched_restart_hctx(hctx2))
3426d8c6c0fSBart Van Assche 				break;
3436d8c6c0fSBart Van Assche 		}
3446d8c6c0fSBart Van Assche done:
3456d8c6c0fSBart Van Assche 		rcu_read_unlock();
346d38d3515SOmar Sandoval 	} else {
347d38d3515SOmar Sandoval 		blk_mq_sched_restart_hctx(hctx);
348d38d3515SOmar Sandoval 	}
34950e1dab8SJens Axboe }
35050e1dab8SJens Axboe 
351bd6737f1SJens Axboe /*
352bd6737f1SJens Axboe  * Add flush/fua to the queue. If we fail getting a driver tag, then
353bd6737f1SJens Axboe  * punt to the requeue list. Requeue will re-invoke us from a context
354bd6737f1SJens Axboe  * that's safe to block from.
355bd6737f1SJens Axboe  */
356bd6737f1SJens Axboe static void blk_mq_sched_insert_flush(struct blk_mq_hw_ctx *hctx,
357bd6737f1SJens Axboe 				      struct request *rq, bool can_block)
358bd6737f1SJens Axboe {
359bd6737f1SJens Axboe 	if (blk_mq_get_driver_tag(rq, &hctx, can_block)) {
360bd6737f1SJens Axboe 		blk_insert_flush(rq);
361bd6737f1SJens Axboe 		blk_mq_run_hw_queue(hctx, true);
362bd6737f1SJens Axboe 	} else
363c7a571b4SJens Axboe 		blk_mq_add_to_requeue_list(rq, false, true);
364bd6737f1SJens Axboe }
365bd6737f1SJens Axboe 
366bd6737f1SJens Axboe void blk_mq_sched_insert_request(struct request *rq, bool at_head,
367bd6737f1SJens Axboe 				 bool run_queue, bool async, bool can_block)
368bd6737f1SJens Axboe {
369bd6737f1SJens Axboe 	struct request_queue *q = rq->q;
370bd6737f1SJens Axboe 	struct elevator_queue *e = q->elevator;
371bd6737f1SJens Axboe 	struct blk_mq_ctx *ctx = rq->mq_ctx;
372bd6737f1SJens Axboe 	struct blk_mq_hw_ctx *hctx = blk_mq_map_queue(q, ctx->cpu);
373bd6737f1SJens Axboe 
374f3a8ab7dSJens Axboe 	if (rq->tag == -1 && op_is_flush(rq->cmd_flags)) {
375bd6737f1SJens Axboe 		blk_mq_sched_insert_flush(hctx, rq, can_block);
376bd6737f1SJens Axboe 		return;
377bd6737f1SJens Axboe 	}
378bd6737f1SJens Axboe 
3790cacba6cSOmar Sandoval 	if (e && blk_mq_sched_bypass_insert(hctx, rq))
3800cacba6cSOmar Sandoval 		goto run;
3810cacba6cSOmar Sandoval 
382bd6737f1SJens Axboe 	if (e && e->type->ops.mq.insert_requests) {
383bd6737f1SJens Axboe 		LIST_HEAD(list);
384bd6737f1SJens Axboe 
385bd6737f1SJens Axboe 		list_add(&rq->queuelist, &list);
386bd6737f1SJens Axboe 		e->type->ops.mq.insert_requests(hctx, &list, at_head);
387bd6737f1SJens Axboe 	} else {
388bd6737f1SJens Axboe 		spin_lock(&ctx->lock);
389bd6737f1SJens Axboe 		__blk_mq_insert_request(hctx, rq, at_head);
390bd6737f1SJens Axboe 		spin_unlock(&ctx->lock);
391bd6737f1SJens Axboe 	}
392bd6737f1SJens Axboe 
3930cacba6cSOmar Sandoval run:
394bd6737f1SJens Axboe 	if (run_queue)
395bd6737f1SJens Axboe 		blk_mq_run_hw_queue(hctx, async);
396bd6737f1SJens Axboe }
397bd6737f1SJens Axboe 
398bd6737f1SJens Axboe void blk_mq_sched_insert_requests(struct request_queue *q,
399bd6737f1SJens Axboe 				  struct blk_mq_ctx *ctx,
400bd6737f1SJens Axboe 				  struct list_head *list, bool run_queue_async)
401bd6737f1SJens Axboe {
402bd6737f1SJens Axboe 	struct blk_mq_hw_ctx *hctx = blk_mq_map_queue(q, ctx->cpu);
403bd6737f1SJens Axboe 	struct elevator_queue *e = hctx->queue->elevator;
404bd6737f1SJens Axboe 
4050cacba6cSOmar Sandoval 	if (e) {
4060cacba6cSOmar Sandoval 		struct request *rq, *next;
4070cacba6cSOmar Sandoval 
4080cacba6cSOmar Sandoval 		/*
4090cacba6cSOmar Sandoval 		 * We bypass requests that already have a driver tag assigned,
4100cacba6cSOmar Sandoval 		 * which should only be flushes. Flushes are only ever inserted
4110cacba6cSOmar Sandoval 		 * as single requests, so we shouldn't ever hit the
4120cacba6cSOmar Sandoval 		 * WARN_ON_ONCE() below (but let's handle it just in case).
4130cacba6cSOmar Sandoval 		 */
4140cacba6cSOmar Sandoval 		list_for_each_entry_safe(rq, next, list, queuelist) {
4150cacba6cSOmar Sandoval 			if (WARN_ON_ONCE(rq->tag != -1)) {
4160cacba6cSOmar Sandoval 				list_del_init(&rq->queuelist);
4170cacba6cSOmar Sandoval 				blk_mq_sched_bypass_insert(hctx, rq);
4180cacba6cSOmar Sandoval 			}
4190cacba6cSOmar Sandoval 		}
4200cacba6cSOmar Sandoval 	}
4210cacba6cSOmar Sandoval 
422bd6737f1SJens Axboe 	if (e && e->type->ops.mq.insert_requests)
423bd6737f1SJens Axboe 		e->type->ops.mq.insert_requests(hctx, list, false);
424bd6737f1SJens Axboe 	else
425bd6737f1SJens Axboe 		blk_mq_insert_requests(hctx, ctx, list);
426bd6737f1SJens Axboe 
427bd6737f1SJens Axboe 	blk_mq_run_hw_queue(hctx, run_queue_async);
428bd6737f1SJens Axboe }
429bd6737f1SJens Axboe 
430bd166ef1SJens Axboe static void blk_mq_sched_free_tags(struct blk_mq_tag_set *set,
431bd166ef1SJens Axboe 				   struct blk_mq_hw_ctx *hctx,
432bd166ef1SJens Axboe 				   unsigned int hctx_idx)
433bd166ef1SJens Axboe {
434bd166ef1SJens Axboe 	if (hctx->sched_tags) {
435bd166ef1SJens Axboe 		blk_mq_free_rqs(set, hctx->sched_tags, hctx_idx);
436bd166ef1SJens Axboe 		blk_mq_free_rq_map(hctx->sched_tags);
437bd166ef1SJens Axboe 		hctx->sched_tags = NULL;
438bd166ef1SJens Axboe 	}
439bd166ef1SJens Axboe }
440bd166ef1SJens Axboe 
4416917ff0bSOmar Sandoval static int blk_mq_sched_alloc_tags(struct request_queue *q,
4426917ff0bSOmar Sandoval 				   struct blk_mq_hw_ctx *hctx,
4436917ff0bSOmar Sandoval 				   unsigned int hctx_idx)
444bd166ef1SJens Axboe {
445bd166ef1SJens Axboe 	struct blk_mq_tag_set *set = q->tag_set;
4466917ff0bSOmar Sandoval 	int ret;
447bd166ef1SJens Axboe 
4486917ff0bSOmar Sandoval 	hctx->sched_tags = blk_mq_alloc_rq_map(set, hctx_idx, q->nr_requests,
4496917ff0bSOmar Sandoval 					       set->reserved_tags);
450bd166ef1SJens Axboe 	if (!hctx->sched_tags)
4516917ff0bSOmar Sandoval 		return -ENOMEM;
4526917ff0bSOmar Sandoval 
4536917ff0bSOmar Sandoval 	ret = blk_mq_alloc_rqs(set, hctx->sched_tags, hctx_idx, q->nr_requests);
4546917ff0bSOmar Sandoval 	if (ret)
4556917ff0bSOmar Sandoval 		blk_mq_sched_free_tags(set, hctx, hctx_idx);
456bd166ef1SJens Axboe 
457bd166ef1SJens Axboe 	return ret;
458bd166ef1SJens Axboe }
459bd166ef1SJens Axboe 
46054d5329dSOmar Sandoval static void blk_mq_sched_tags_teardown(struct request_queue *q)
461bd166ef1SJens Axboe {
462bd166ef1SJens Axboe 	struct blk_mq_tag_set *set = q->tag_set;
463bd166ef1SJens Axboe 	struct blk_mq_hw_ctx *hctx;
464bd166ef1SJens Axboe 	int i;
465bd166ef1SJens Axboe 
466bd166ef1SJens Axboe 	queue_for_each_hw_ctx(q, hctx, i)
467bd166ef1SJens Axboe 		blk_mq_sched_free_tags(set, hctx, i);
468bd166ef1SJens Axboe }
469d3484991SJens Axboe 
47093252632SOmar Sandoval int blk_mq_sched_init_hctx(struct request_queue *q, struct blk_mq_hw_ctx *hctx,
47193252632SOmar Sandoval 			   unsigned int hctx_idx)
47293252632SOmar Sandoval {
47393252632SOmar Sandoval 	struct elevator_queue *e = q->elevator;
474ee056f98SOmar Sandoval 	int ret;
47593252632SOmar Sandoval 
47693252632SOmar Sandoval 	if (!e)
47793252632SOmar Sandoval 		return 0;
47893252632SOmar Sandoval 
479ee056f98SOmar Sandoval 	ret = blk_mq_sched_alloc_tags(q, hctx, hctx_idx);
480ee056f98SOmar Sandoval 	if (ret)
481ee056f98SOmar Sandoval 		return ret;
482ee056f98SOmar Sandoval 
483ee056f98SOmar Sandoval 	if (e->type->ops.mq.init_hctx) {
484ee056f98SOmar Sandoval 		ret = e->type->ops.mq.init_hctx(hctx, hctx_idx);
485ee056f98SOmar Sandoval 		if (ret) {
486ee056f98SOmar Sandoval 			blk_mq_sched_free_tags(q->tag_set, hctx, hctx_idx);
487ee056f98SOmar Sandoval 			return ret;
488ee056f98SOmar Sandoval 		}
489ee056f98SOmar Sandoval 	}
490ee056f98SOmar Sandoval 
491ee056f98SOmar Sandoval 	return 0;
49293252632SOmar Sandoval }
49393252632SOmar Sandoval 
49493252632SOmar Sandoval void blk_mq_sched_exit_hctx(struct request_queue *q, struct blk_mq_hw_ctx *hctx,
49593252632SOmar Sandoval 			    unsigned int hctx_idx)
49693252632SOmar Sandoval {
49793252632SOmar Sandoval 	struct elevator_queue *e = q->elevator;
49893252632SOmar Sandoval 
49993252632SOmar Sandoval 	if (!e)
50093252632SOmar Sandoval 		return;
50193252632SOmar Sandoval 
502ee056f98SOmar Sandoval 	if (e->type->ops.mq.exit_hctx && hctx->sched_data) {
503ee056f98SOmar Sandoval 		e->type->ops.mq.exit_hctx(hctx, hctx_idx);
504ee056f98SOmar Sandoval 		hctx->sched_data = NULL;
505ee056f98SOmar Sandoval 	}
506ee056f98SOmar Sandoval 
50793252632SOmar Sandoval 	blk_mq_sched_free_tags(q->tag_set, hctx, hctx_idx);
50893252632SOmar Sandoval }
50993252632SOmar Sandoval 
5106917ff0bSOmar Sandoval int blk_mq_init_sched(struct request_queue *q, struct elevator_type *e)
5116917ff0bSOmar Sandoval {
5126917ff0bSOmar Sandoval 	struct blk_mq_hw_ctx *hctx;
513ee056f98SOmar Sandoval 	struct elevator_queue *eq;
5146917ff0bSOmar Sandoval 	unsigned int i;
5156917ff0bSOmar Sandoval 	int ret;
5166917ff0bSOmar Sandoval 
5176917ff0bSOmar Sandoval 	if (!e) {
5186917ff0bSOmar Sandoval 		q->elevator = NULL;
5196917ff0bSOmar Sandoval 		return 0;
5206917ff0bSOmar Sandoval 	}
5216917ff0bSOmar Sandoval 
5226917ff0bSOmar Sandoval 	/*
5236917ff0bSOmar Sandoval 	 * Default to 256, since we don't split into sync/async like the
5246917ff0bSOmar Sandoval 	 * old code did. Additionally, this is a per-hw queue depth.
5256917ff0bSOmar Sandoval 	 */
5266917ff0bSOmar Sandoval 	q->nr_requests = 2 * BLKDEV_MAX_RQ;
5276917ff0bSOmar Sandoval 
5286917ff0bSOmar Sandoval 	queue_for_each_hw_ctx(q, hctx, i) {
5296917ff0bSOmar Sandoval 		ret = blk_mq_sched_alloc_tags(q, hctx, i);
5306917ff0bSOmar Sandoval 		if (ret)
5316917ff0bSOmar Sandoval 			goto err;
5326917ff0bSOmar Sandoval 	}
5336917ff0bSOmar Sandoval 
5346917ff0bSOmar Sandoval 	ret = e->ops.mq.init_sched(q, e);
5356917ff0bSOmar Sandoval 	if (ret)
5366917ff0bSOmar Sandoval 		goto err;
5376917ff0bSOmar Sandoval 
538ee056f98SOmar Sandoval 	if (e->ops.mq.init_hctx) {
539ee056f98SOmar Sandoval 		queue_for_each_hw_ctx(q, hctx, i) {
540ee056f98SOmar Sandoval 			ret = e->ops.mq.init_hctx(hctx, i);
541ee056f98SOmar Sandoval 			if (ret) {
542ee056f98SOmar Sandoval 				eq = q->elevator;
543ee056f98SOmar Sandoval 				blk_mq_exit_sched(q, eq);
544ee056f98SOmar Sandoval 				kobject_put(&eq->kobj);
545ee056f98SOmar Sandoval 				return ret;
546ee056f98SOmar Sandoval 			}
547ee056f98SOmar Sandoval 		}
548ee056f98SOmar Sandoval 	}
549ee056f98SOmar Sandoval 
5506917ff0bSOmar Sandoval 	return 0;
5516917ff0bSOmar Sandoval 
5526917ff0bSOmar Sandoval err:
55354d5329dSOmar Sandoval 	blk_mq_sched_tags_teardown(q);
55454d5329dSOmar Sandoval 	q->elevator = NULL;
5556917ff0bSOmar Sandoval 	return ret;
5566917ff0bSOmar Sandoval }
5576917ff0bSOmar Sandoval 
55854d5329dSOmar Sandoval void blk_mq_exit_sched(struct request_queue *q, struct elevator_queue *e)
55954d5329dSOmar Sandoval {
560ee056f98SOmar Sandoval 	struct blk_mq_hw_ctx *hctx;
561ee056f98SOmar Sandoval 	unsigned int i;
562ee056f98SOmar Sandoval 
563ee056f98SOmar Sandoval 	if (e->type->ops.mq.exit_hctx) {
564ee056f98SOmar Sandoval 		queue_for_each_hw_ctx(q, hctx, i) {
565ee056f98SOmar Sandoval 			if (hctx->sched_data) {
566ee056f98SOmar Sandoval 				e->type->ops.mq.exit_hctx(hctx, i);
567ee056f98SOmar Sandoval 				hctx->sched_data = NULL;
568ee056f98SOmar Sandoval 			}
569ee056f98SOmar Sandoval 		}
570ee056f98SOmar Sandoval 	}
57154d5329dSOmar Sandoval 	if (e->type->ops.mq.exit_sched)
57254d5329dSOmar Sandoval 		e->type->ops.mq.exit_sched(e);
57354d5329dSOmar Sandoval 	blk_mq_sched_tags_teardown(q);
57454d5329dSOmar Sandoval 	q->elevator = NULL;
57554d5329dSOmar Sandoval }
57654d5329dSOmar Sandoval 
577d3484991SJens Axboe int blk_mq_sched_init(struct request_queue *q)
578d3484991SJens Axboe {
579d3484991SJens Axboe 	int ret;
580d3484991SJens Axboe 
581d3484991SJens Axboe 	mutex_lock(&q->sysfs_lock);
582d3484991SJens Axboe 	ret = elevator_init(q, NULL);
583d3484991SJens Axboe 	mutex_unlock(&q->sysfs_lock);
584d3484991SJens Axboe 
585d3484991SJens Axboe 	return ret;
586d3484991SJens Axboe }
587