Branch data Line data Source code
1 : : // SPDX-License-Identifier: GPL-2.0
2 : : /*
3 : : * Block multiqueue core code
4 : : *
5 : : * Copyright (C) 2013-2014 Jens Axboe
6 : : * Copyright (C) 2013-2014 Christoph Hellwig
7 : : */
8 : : #include <linux/kernel.h>
9 : : #include <linux/module.h>
10 : : #include <linux/backing-dev.h>
11 : : #include <linux/bio.h>
12 : : #include <linux/blkdev.h>
13 : : #include <linux/kmemleak.h>
14 : : #include <linux/mm.h>
15 : : #include <linux/init.h>
16 : : #include <linux/slab.h>
17 : : #include <linux/workqueue.h>
18 : : #include <linux/smp.h>
19 : : #include <linux/llist.h>
20 : : #include <linux/list_sort.h>
21 : : #include <linux/cpu.h>
22 : : #include <linux/cache.h>
23 : : #include <linux/sched/sysctl.h>
24 : : #include <linux/sched/topology.h>
25 : : #include <linux/sched/signal.h>
26 : : #include <linux/delay.h>
27 : : #include <linux/crash_dump.h>
28 : : #include <linux/prefetch.h>
29 : :
30 : : #include <trace/events/block.h>
31 : :
32 : : #include <linux/blk-mq.h>
33 : : #include <linux/t10-pi.h>
34 : : #include "blk.h"
35 : : #include "blk-mq.h"
36 : : #include "blk-mq-debugfs.h"
37 : : #include "blk-mq-tag.h"
38 : : #include "blk-pm.h"
39 : : #include "blk-stat.h"
40 : : #include "blk-mq-sched.h"
41 : : #include "blk-rq-qos.h"
42 : :
43 : : static void blk_mq_poll_stats_start(struct request_queue *q);
44 : : static void blk_mq_poll_stats_fn(struct blk_stat_callback *cb);
45 : :
46 : 0 : static int blk_mq_poll_stats_bkt(const struct request *rq)
47 : : {
48 : : int ddir, sectors, bucket;
49 : :
50 : 0 : ddir = rq_data_dir(rq);
51 : 0 : sectors = blk_rq_stats_sectors(rq);
52 : :
53 : 0 : bucket = ddir + 2 * ilog2(sectors);
54 : :
55 : 0 : if (bucket < 0)
56 : : return -1;
57 : 0 : else if (bucket >= BLK_MQ_POLL_STATS_BKTS)
58 : 0 : return ddir + BLK_MQ_POLL_STATS_BKTS - 2;
59 : :
60 : : return bucket;
61 : : }
62 : :
63 : : /*
64 : : * Check if any of the ctx, dispatch list or elevator
65 : : * have pending work in this hardware queue.
66 : : */
67 : 3 : static bool blk_mq_hctx_has_pending(struct blk_mq_hw_ctx *hctx)
68 : : {
69 : 3 : return !list_empty_careful(&hctx->dispatch) ||
70 : 3 : sbitmap_any_bit_set(&hctx->ctx_map) ||
71 : : blk_mq_sched_has_work(hctx);
72 : : }
73 : :
74 : : /*
75 : : * Mark this ctx as having pending work in this hardware queue
76 : : */
77 : 0 : static void blk_mq_hctx_mark_pending(struct blk_mq_hw_ctx *hctx,
78 : : struct blk_mq_ctx *ctx)
79 : : {
80 : 0 : const int bit = ctx->index_hw[hctx->type];
81 : :
82 : 0 : if (!sbitmap_test_bit(&hctx->ctx_map, bit))
83 : 0 : sbitmap_set_bit(&hctx->ctx_map, bit);
84 : 0 : }
85 : :
86 : : static void blk_mq_hctx_clear_pending(struct blk_mq_hw_ctx *hctx,
87 : : struct blk_mq_ctx *ctx)
88 : : {
89 : 0 : const int bit = ctx->index_hw[hctx->type];
90 : :
91 : 0 : sbitmap_clear_bit(&hctx->ctx_map, bit);
92 : : }
93 : :
94 : : struct mq_inflight {
95 : : struct hd_struct *part;
96 : : unsigned int *inflight;
97 : : };
98 : :
99 : 0 : static bool blk_mq_check_inflight(struct blk_mq_hw_ctx *hctx,
100 : : struct request *rq, void *priv,
101 : : bool reserved)
102 : : {
103 : : struct mq_inflight *mi = priv;
104 : :
105 : : /*
106 : : * index[0] counts the specific partition that was asked for.
107 : : */
108 : 0 : if (rq->part == mi->part)
109 : 0 : mi->inflight[0]++;
110 : :
111 : 0 : return true;
112 : : }
113 : :
114 : 0 : unsigned int blk_mq_in_flight(struct request_queue *q, struct hd_struct *part)
115 : : {
116 : : unsigned inflight[2];
117 : 0 : struct mq_inflight mi = { .part = part, .inflight = inflight, };
118 : :
119 : 0 : inflight[0] = inflight[1] = 0;
120 : 0 : blk_mq_queue_tag_busy_iter(q, blk_mq_check_inflight, &mi);
121 : :
122 : 0 : return inflight[0];
123 : : }
124 : :
125 : 0 : static bool blk_mq_check_inflight_rw(struct blk_mq_hw_ctx *hctx,
126 : : struct request *rq, void *priv,
127 : : bool reserved)
128 : : {
129 : : struct mq_inflight *mi = priv;
130 : :
131 : 0 : if (rq->part == mi->part)
132 : 0 : mi->inflight[rq_data_dir(rq)]++;
133 : :
134 : 0 : return true;
135 : : }
136 : :
137 : 0 : void blk_mq_in_flight_rw(struct request_queue *q, struct hd_struct *part,
138 : : unsigned int inflight[2])
139 : : {
140 : 0 : struct mq_inflight mi = { .part = part, .inflight = inflight, };
141 : :
142 : 0 : inflight[0] = inflight[1] = 0;
143 : 0 : blk_mq_queue_tag_busy_iter(q, blk_mq_check_inflight_rw, &mi);
144 : 0 : }
145 : :
146 : 3 : void blk_freeze_queue_start(struct request_queue *q)
147 : : {
148 : 3 : mutex_lock(&q->mq_freeze_lock);
149 : 3 : if (++q->mq_freeze_depth == 1) {
150 : 3 : percpu_ref_kill(&q->q_usage_counter);
151 : 3 : mutex_unlock(&q->mq_freeze_lock);
152 : 3 : if (queue_is_mq(q))
153 : 3 : blk_mq_run_hw_queues(q, false);
154 : : } else {
155 : 0 : mutex_unlock(&q->mq_freeze_lock);
156 : : }
157 : 3 : }
158 : : EXPORT_SYMBOL_GPL(blk_freeze_queue_start);
159 : :
160 : 3 : void blk_mq_freeze_queue_wait(struct request_queue *q)
161 : : {
162 : 3 : wait_event(q->mq_freeze_wq, percpu_ref_is_zero(&q->q_usage_counter));
163 : 3 : }
164 : : EXPORT_SYMBOL_GPL(blk_mq_freeze_queue_wait);
165 : :
166 : 0 : int blk_mq_freeze_queue_wait_timeout(struct request_queue *q,
167 : : unsigned long timeout)
168 : : {
169 : 0 : return wait_event_timeout(q->mq_freeze_wq,
170 : : percpu_ref_is_zero(&q->q_usage_counter),
171 : : timeout);
172 : : }
173 : : EXPORT_SYMBOL_GPL(blk_mq_freeze_queue_wait_timeout);
174 : :
175 : : /*
176 : : * Guarantee no request is in use, so we can change any data structure of
177 : : * the queue afterward.
178 : : */
179 : 0 : void blk_freeze_queue(struct request_queue *q)
180 : : {
181 : : /*
182 : : * In the !blk_mq case we are only calling this to kill the
183 : : * q_usage_counter, otherwise this increases the freeze depth
184 : : * and waits for it to return to zero. For this reason there is
185 : : * no blk_unfreeze_queue(), and blk_freeze_queue() is not
186 : : * exported to drivers as the only user for unfreeze is blk_mq.
187 : : */
188 : 3 : blk_freeze_queue_start(q);
189 : 3 : blk_mq_freeze_queue_wait(q);
190 : 0 : }
191 : :
192 : 3 : void blk_mq_freeze_queue(struct request_queue *q)
193 : : {
194 : : /*
195 : : * ...just an alias to keep freeze and unfreeze actions balanced
196 : : * in the blk_mq_* namespace
197 : : */
198 : : blk_freeze_queue(q);
199 : 3 : }
200 : : EXPORT_SYMBOL_GPL(blk_mq_freeze_queue);
201 : :
202 : 3 : void blk_mq_unfreeze_queue(struct request_queue *q)
203 : : {
204 : 3 : mutex_lock(&q->mq_freeze_lock);
205 : 3 : q->mq_freeze_depth--;
206 : 3 : WARN_ON_ONCE(q->mq_freeze_depth < 0);
207 : 3 : if (!q->mq_freeze_depth) {
208 : 3 : percpu_ref_resurrect(&q->q_usage_counter);
209 : 3 : wake_up_all(&q->mq_freeze_wq);
210 : : }
211 : 3 : mutex_unlock(&q->mq_freeze_lock);
212 : 3 : }
213 : : EXPORT_SYMBOL_GPL(blk_mq_unfreeze_queue);
214 : :
215 : : /*
216 : : * FIXME: replace the scsi_internal_device_*block_nowait() calls in the
217 : : * mpt3sas driver such that this function can be removed.
218 : : */
219 : 0 : void blk_mq_quiesce_queue_nowait(struct request_queue *q)
220 : : {
221 : 3 : blk_queue_flag_set(QUEUE_FLAG_QUIESCED, q);
222 : 0 : }
223 : : EXPORT_SYMBOL_GPL(blk_mq_quiesce_queue_nowait);
224 : :
225 : : /**
226 : : * blk_mq_quiesce_queue() - wait until all ongoing dispatches have finished
227 : : * @q: request queue.
228 : : *
229 : : * Note: this function does not prevent that the struct request end_io()
230 : : * callback function is invoked. Once this function is returned, we make
231 : : * sure no dispatch can happen until the queue is unquiesced via
232 : : * blk_mq_unquiesce_queue().
233 : : */
234 : 3 : void blk_mq_quiesce_queue(struct request_queue *q)
235 : : {
236 : : struct blk_mq_hw_ctx *hctx;
237 : : unsigned int i;
238 : : bool rcu = false;
239 : :
240 : : blk_mq_quiesce_queue_nowait(q);
241 : :
242 : 3 : queue_for_each_hw_ctx(q, hctx, i) {
243 : 3 : if (hctx->flags & BLK_MQ_F_BLOCKING)
244 : 3 : synchronize_srcu(hctx->srcu);
245 : : else
246 : : rcu = true;
247 : : }
248 : 3 : if (rcu)
249 : 3 : synchronize_rcu();
250 : 3 : }
251 : : EXPORT_SYMBOL_GPL(blk_mq_quiesce_queue);
252 : :
253 : : /*
254 : : * blk_mq_unquiesce_queue() - counterpart of blk_mq_quiesce_queue()
255 : : * @q: request queue.
256 : : *
257 : : * This function recovers queue into the state before quiescing
258 : : * which is done by blk_mq_quiesce_queue.
259 : : */
260 : 3 : void blk_mq_unquiesce_queue(struct request_queue *q)
261 : : {
262 : 3 : blk_queue_flag_clear(QUEUE_FLAG_QUIESCED, q);
263 : :
264 : : /* dispatch requests which are inserted during quiescing */
265 : 3 : blk_mq_run_hw_queues(q, true);
266 : 3 : }
267 : : EXPORT_SYMBOL_GPL(blk_mq_unquiesce_queue);
268 : :
269 : 0 : void blk_mq_wake_waiters(struct request_queue *q)
270 : : {
271 : : struct blk_mq_hw_ctx *hctx;
272 : : unsigned int i;
273 : :
274 : 0 : queue_for_each_hw_ctx(q, hctx, i)
275 : 0 : if (blk_mq_hw_queue_mapped(hctx))
276 : 0 : blk_mq_tag_wakeup_all(hctx->tags, true);
277 : 0 : }
278 : :
279 : 0 : bool blk_mq_can_queue(struct blk_mq_hw_ctx *hctx)
280 : : {
281 : 0 : return blk_mq_has_free_tags(hctx->tags);
282 : : }
283 : : EXPORT_SYMBOL(blk_mq_can_queue);
284 : :
285 : : /*
286 : : * Only need start/end time stamping if we have iostat or
287 : : * blk stats enabled, or using an IO scheduler.
288 : : */
289 : : static inline bool blk_mq_need_time_stamp(struct request *rq)
290 : : {
291 : 3 : return (rq->rq_flags & (RQF_IO_STAT | RQF_STATS)) || rq->q->elevator;
292 : : }
293 : :
294 : 3 : static struct request *blk_mq_rq_ctx_init(struct blk_mq_alloc_data *data,
295 : : unsigned int tag, unsigned int op, u64 alloc_time_ns)
296 : : {
297 : : struct blk_mq_tags *tags = blk_mq_tags_from_data(data);
298 : 3 : struct request *rq = tags->static_rqs[tag];
299 : : req_flags_t rq_flags = 0;
300 : :
301 : 3 : if (data->flags & BLK_MQ_REQ_INTERNAL) {
302 : 3 : rq->tag = -1;
303 : 3 : rq->internal_tag = tag;
304 : : } else {
305 : 0 : if (data->hctx->flags & BLK_MQ_F_TAG_SHARED) {
306 : : rq_flags = RQF_MQ_INFLIGHT;
307 : 0 : atomic_inc(&data->hctx->nr_active);
308 : : }
309 : 0 : rq->tag = tag;
310 : 0 : rq->internal_tag = -1;
311 : 0 : data->hctx->tags->rqs[rq->tag] = rq;
312 : : }
313 : :
314 : : /* csd/requeue_work/fifo_time is initialized before use */
315 : 3 : rq->q = data->q;
316 : 3 : rq->mq_ctx = data->ctx;
317 : 3 : rq->mq_hctx = data->hctx;
318 : 3 : rq->rq_flags = rq_flags;
319 : 3 : rq->cmd_flags = op;
320 : 3 : if (data->flags & BLK_MQ_REQ_PREEMPT)
321 : 0 : rq->rq_flags |= RQF_PREEMPT;
322 : 3 : if (blk_queue_io_stat(data->q))
323 : 3 : rq->rq_flags |= RQF_IO_STAT;
324 : 3 : INIT_LIST_HEAD(&rq->queuelist);
325 : : INIT_HLIST_NODE(&rq->hash);
326 : 3 : RB_CLEAR_NODE(&rq->rb_node);
327 : 3 : rq->rq_disk = NULL;
328 : 3 : rq->part = NULL;
329 : : #ifdef CONFIG_BLK_RQ_ALLOC_TIME
330 : : rq->alloc_time_ns = alloc_time_ns;
331 : : #endif
332 : 3 : if (blk_mq_need_time_stamp(rq))
333 : 3 : rq->start_time_ns = ktime_get_ns();
334 : : else
335 : 0 : rq->start_time_ns = 0;
336 : 3 : rq->io_start_time_ns = 0;
337 : 3 : rq->stats_sectors = 0;
338 : 3 : rq->nr_phys_segments = 0;
339 : : #if defined(CONFIG_BLK_DEV_INTEGRITY)
340 : : rq->nr_integrity_segments = 0;
341 : : #endif
342 : : /* tag was already set */
343 : 3 : rq->extra_len = 0;
344 : : WRITE_ONCE(rq->deadline, 0);
345 : :
346 : 3 : rq->timeout = 0;
347 : :
348 : 3 : rq->end_io = NULL;
349 : 3 : rq->end_io_data = NULL;
350 : :
351 : 3 : data->ctx->rq_dispatched[op_is_sync(op)]++;
352 : : refcount_set(&rq->ref, 1);
353 : 3 : return rq;
354 : : }
355 : :
356 : 3 : static struct request *blk_mq_get_request(struct request_queue *q,
357 : : struct bio *bio,
358 : : struct blk_mq_alloc_data *data)
359 : : {
360 : 3 : struct elevator_queue *e = q->elevator;
361 : : struct request *rq;
362 : : unsigned int tag;
363 : : bool clear_ctx_on_error = false;
364 : : u64 alloc_time_ns = 0;
365 : :
366 : : blk_queue_enter_live(q);
367 : :
368 : : /* alloc_time includes depth and tag waits */
369 : : if (blk_queue_rq_alloc_time(q))
370 : : alloc_time_ns = ktime_get_ns();
371 : :
372 : 3 : data->q = q;
373 : 3 : if (likely(!data->ctx)) {
374 : 3 : data->ctx = blk_mq_get_ctx(q);
375 : : clear_ctx_on_error = true;
376 : : }
377 : 3 : if (likely(!data->hctx))
378 : 3 : data->hctx = blk_mq_map_queue(q, data->cmd_flags,
379 : : data->ctx);
380 : 3 : if (data->cmd_flags & REQ_NOWAIT)
381 : 0 : data->flags |= BLK_MQ_REQ_NOWAIT;
382 : :
383 : 3 : if (e) {
384 : 3 : data->flags |= BLK_MQ_REQ_INTERNAL;
385 : :
386 : : /*
387 : : * Flush requests are special and go directly to the
388 : : * dispatch list. Don't include reserved tags in the
389 : : * limiting, as it isn't useful.
390 : : */
391 : 3 : if (!op_is_flush(data->cmd_flags) &&
392 : 3 : e->type->ops.limit_depth &&
393 : 0 : !(data->flags & BLK_MQ_REQ_RESERVED))
394 : 0 : e->type->ops.limit_depth(data->cmd_flags, data);
395 : : } else {
396 : 0 : blk_mq_tag_busy(data->hctx);
397 : : }
398 : :
399 : 3 : tag = blk_mq_get_tag(data);
400 : 3 : if (tag == BLK_MQ_TAG_FAIL) {
401 : 0 : if (clear_ctx_on_error)
402 : 0 : data->ctx = NULL;
403 : 0 : blk_queue_exit(q);
404 : 0 : return NULL;
405 : : }
406 : :
407 : 3 : rq = blk_mq_rq_ctx_init(data, tag, data->cmd_flags, alloc_time_ns);
408 : 3 : if (!op_is_flush(data->cmd_flags)) {
409 : 3 : rq->elv.icq = NULL;
410 : 3 : if (e && e->type->ops.prepare_request) {
411 : 3 : if (e->type->icq_cache)
412 : 0 : blk_mq_sched_assign_ioc(rq);
413 : :
414 : 3 : e->type->ops.prepare_request(rq, bio);
415 : 3 : rq->rq_flags |= RQF_ELVPRIV;
416 : : }
417 : : }
418 : 3 : data->hctx->queued++;
419 : 3 : return rq;
420 : : }
421 : :
422 : 0 : struct request *blk_mq_alloc_request(struct request_queue *q, unsigned int op,
423 : : blk_mq_req_flags_t flags)
424 : : {
425 : 0 : struct blk_mq_alloc_data alloc_data = { .flags = flags, .cmd_flags = op };
426 : : struct request *rq;
427 : : int ret;
428 : :
429 : 0 : ret = blk_queue_enter(q, flags);
430 : 0 : if (ret)
431 : 0 : return ERR_PTR(ret);
432 : :
433 : 0 : rq = blk_mq_get_request(q, NULL, &alloc_data);
434 : 0 : blk_queue_exit(q);
435 : :
436 : 0 : if (!rq)
437 : : return ERR_PTR(-EWOULDBLOCK);
438 : :
439 : 0 : rq->__data_len = 0;
440 : 0 : rq->__sector = (sector_t) -1;
441 : 0 : rq->bio = rq->biotail = NULL;
442 : 0 : return rq;
443 : : }
444 : : EXPORT_SYMBOL(blk_mq_alloc_request);
445 : :
446 : 0 : struct request *blk_mq_alloc_request_hctx(struct request_queue *q,
447 : : unsigned int op, blk_mq_req_flags_t flags, unsigned int hctx_idx)
448 : : {
449 : 0 : struct blk_mq_alloc_data alloc_data = { .flags = flags, .cmd_flags = op };
450 : : struct request *rq;
451 : : unsigned int cpu;
452 : : int ret;
453 : :
454 : : /*
455 : : * If the tag allocator sleeps we could get an allocation for a
456 : : * different hardware context. No need to complicate the low level
457 : : * allocator for this for the rare use case of a command tied to
458 : : * a specific queue.
459 : : */
460 : 0 : if (WARN_ON_ONCE(!(flags & BLK_MQ_REQ_NOWAIT)))
461 : : return ERR_PTR(-EINVAL);
462 : :
463 : 0 : if (hctx_idx >= q->nr_hw_queues)
464 : : return ERR_PTR(-EIO);
465 : :
466 : 0 : ret = blk_queue_enter(q, flags);
467 : 0 : if (ret)
468 : 0 : return ERR_PTR(ret);
469 : :
470 : : /*
471 : : * Check if the hardware context is actually mapped to anything.
472 : : * If not tell the caller that it should skip this queue.
473 : : */
474 : 0 : alloc_data.hctx = q->queue_hw_ctx[hctx_idx];
475 : 0 : if (!blk_mq_hw_queue_mapped(alloc_data.hctx)) {
476 : 0 : blk_queue_exit(q);
477 : 0 : return ERR_PTR(-EXDEV);
478 : : }
479 : 0 : cpu = cpumask_first_and(alloc_data.hctx->cpumask, cpu_online_mask);
480 : 0 : alloc_data.ctx = __blk_mq_get_ctx(q, cpu);
481 : :
482 : 0 : rq = blk_mq_get_request(q, NULL, &alloc_data);
483 : 0 : blk_queue_exit(q);
484 : :
485 : 0 : if (!rq)
486 : : return ERR_PTR(-EWOULDBLOCK);
487 : :
488 : 0 : return rq;
489 : : }
490 : : EXPORT_SYMBOL_GPL(blk_mq_alloc_request_hctx);
491 : :
492 : 3 : static void __blk_mq_free_request(struct request *rq)
493 : : {
494 : 3 : struct request_queue *q = rq->q;
495 : 3 : struct blk_mq_ctx *ctx = rq->mq_ctx;
496 : 3 : struct blk_mq_hw_ctx *hctx = rq->mq_hctx;
497 : 3 : const int sched_tag = rq->internal_tag;
498 : :
499 : 3 : blk_pm_mark_last_busy(rq);
500 : 3 : rq->mq_hctx = NULL;
501 : 3 : if (rq->tag != -1)
502 : 3 : blk_mq_put_tag(hctx, hctx->tags, ctx, rq->tag);
503 : 3 : if (sched_tag != -1)
504 : 3 : blk_mq_put_tag(hctx, hctx->sched_tags, ctx, sched_tag);
505 : 3 : blk_mq_sched_restart(hctx);
506 : 3 : blk_queue_exit(q);
507 : 3 : }
508 : :
509 : 3 : void blk_mq_free_request(struct request *rq)
510 : : {
511 : 3 : struct request_queue *q = rq->q;
512 : 3 : struct elevator_queue *e = q->elevator;
513 : 3 : struct blk_mq_ctx *ctx = rq->mq_ctx;
514 : 3 : struct blk_mq_hw_ctx *hctx = rq->mq_hctx;
515 : :
516 : 3 : if (rq->rq_flags & RQF_ELVPRIV) {
517 : 3 : if (e && e->type->ops.finish_request)
518 : 3 : e->type->ops.finish_request(rq);
519 : 3 : if (rq->elv.icq) {
520 : 0 : put_io_context(rq->elv.icq->ioc);
521 : 0 : rq->elv.icq = NULL;
522 : : }
523 : : }
524 : :
525 : 3 : ctx->rq_completed[rq_is_sync(rq)]++;
526 : 3 : if (rq->rq_flags & RQF_MQ_INFLIGHT)
527 : 0 : atomic_dec(&hctx->nr_active);
528 : :
529 : 3 : if (unlikely(laptop_mode && !blk_rq_is_passthrough(rq)))
530 : 0 : laptop_io_completion(q->backing_dev_info);
531 : :
532 : : rq_qos_done(q, rq);
533 : :
534 : : WRITE_ONCE(rq->state, MQ_RQ_IDLE);
535 : 3 : if (refcount_dec_and_test(&rq->ref))
536 : 3 : __blk_mq_free_request(rq);
537 : 3 : }
538 : : EXPORT_SYMBOL_GPL(blk_mq_free_request);
539 : :
540 : 3 : inline void __blk_mq_end_request(struct request *rq, blk_status_t error)
541 : : {
542 : : u64 now = 0;
543 : :
544 : 3 : if (blk_mq_need_time_stamp(rq))
545 : : now = ktime_get_ns();
546 : :
547 : 3 : if (rq->rq_flags & RQF_STATS) {
548 : 0 : blk_mq_poll_stats_start(rq->q);
549 : 0 : blk_stat_add(rq, now);
550 : : }
551 : :
552 : 3 : if (rq->internal_tag != -1)
553 : : blk_mq_sched_completed_request(rq, now);
554 : :
555 : 3 : blk_account_io_done(rq, now);
556 : :
557 : 3 : if (rq->end_io) {
558 : 0 : rq_qos_done(rq->q, rq);
559 : 0 : rq->end_io(rq, error);
560 : : } else {
561 : 3 : blk_mq_free_request(rq);
562 : : }
563 : 3 : }
564 : : EXPORT_SYMBOL(__blk_mq_end_request);
565 : :
566 : 0 : void blk_mq_end_request(struct request *rq, blk_status_t error)
567 : : {
568 : 0 : if (blk_update_request(rq, error, blk_rq_bytes(rq)))
569 : 0 : BUG();
570 : 0 : __blk_mq_end_request(rq, error);
571 : 0 : }
572 : : EXPORT_SYMBOL(blk_mq_end_request);
573 : :
574 : 0 : static void __blk_mq_complete_request_remote(void *data)
575 : : {
576 : : struct request *rq = data;
577 : 0 : struct request_queue *q = rq->q;
578 : :
579 : 0 : q->mq_ops->complete(rq);
580 : 0 : }
581 : :
582 : 3 : static void __blk_mq_complete_request(struct request *rq)
583 : : {
584 : 3 : struct blk_mq_ctx *ctx = rq->mq_ctx;
585 : 3 : struct request_queue *q = rq->q;
586 : : bool shared = false;
587 : : int cpu;
588 : :
589 : : WRITE_ONCE(rq->state, MQ_RQ_COMPLETE);
590 : : /*
591 : : * Most of single queue controllers, there is only one irq vector
592 : : * for handling IO completion, and the only irq's affinity is set
593 : : * as all possible CPUs. On most of ARCHs, this affinity means the
594 : : * irq is handled on one specific CPU.
595 : : *
596 : : * So complete IO reqeust in softirq context in case of single queue
597 : : * for not degrading IO performance by irqsoff latency.
598 : : */
599 : 3 : if (q->nr_hw_queues == 1) {
600 : 3 : __blk_complete_request(rq);
601 : 3 : return;
602 : : }
603 : :
604 : : /*
605 : : * For a polled request, always complete locallly, it's pointless
606 : : * to redirect the completion.
607 : : */
608 : 0 : if ((rq->cmd_flags & REQ_HIPRI) ||
609 : : !test_bit(QUEUE_FLAG_SAME_COMP, &q->queue_flags)) {
610 : 0 : q->mq_ops->complete(rq);
611 : 0 : return;
612 : : }
613 : :
614 : 0 : cpu = get_cpu();
615 : 0 : if (!test_bit(QUEUE_FLAG_SAME_FORCE, &q->queue_flags))
616 : 0 : shared = cpus_share_cache(cpu, ctx->cpu);
617 : :
618 : 0 : if (cpu != ctx->cpu && !shared && cpu_online(ctx->cpu)) {
619 : 0 : rq->csd.func = __blk_mq_complete_request_remote;
620 : 0 : rq->csd.info = rq;
621 : 0 : rq->csd.flags = 0;
622 : 0 : smp_call_function_single_async(ctx->cpu, &rq->csd);
623 : : } else {
624 : 0 : q->mq_ops->complete(rq);
625 : : }
626 : 0 : put_cpu();
627 : : }
628 : :
629 : : static void hctx_unlock(struct blk_mq_hw_ctx *hctx, int srcu_idx)
630 : : __releases(hctx->srcu)
631 : : {
632 : 3 : if (!(hctx->flags & BLK_MQ_F_BLOCKING))
633 : : rcu_read_unlock();
634 : : else
635 : 3 : srcu_read_unlock(hctx->srcu, srcu_idx);
636 : : }
637 : :
638 : 3 : static void hctx_lock(struct blk_mq_hw_ctx *hctx, int *srcu_idx)
639 : : __acquires(hctx->srcu)
640 : : {
641 : 3 : if (!(hctx->flags & BLK_MQ_F_BLOCKING)) {
642 : : /* shut up gcc false positive */
643 : 3 : *srcu_idx = 0;
644 : : rcu_read_lock();
645 : : } else
646 : 3 : *srcu_idx = srcu_read_lock(hctx->srcu);
647 : 3 : }
648 : :
649 : : /**
650 : : * blk_mq_complete_request - end I/O on a request
651 : : * @rq: the request being processed
652 : : *
653 : : * Description:
654 : : * Ends all I/O on a request. It does not handle partial completions.
655 : : * The actual completion happens out-of-order, through a IPI handler.
656 : : **/
657 : 3 : bool blk_mq_complete_request(struct request *rq)
658 : : {
659 : : if (unlikely(blk_should_fake_timeout(rq->q)))
660 : : return false;
661 : 3 : __blk_mq_complete_request(rq);
662 : : return true;
663 : : }
664 : : EXPORT_SYMBOL(blk_mq_complete_request);
665 : :
666 : 0 : int blk_mq_request_started(struct request *rq)
667 : : {
668 : 0 : return blk_mq_rq_state(rq) != MQ_RQ_IDLE;
669 : : }
670 : : EXPORT_SYMBOL_GPL(blk_mq_request_started);
671 : :
672 : 0 : int blk_mq_request_completed(struct request *rq)
673 : : {
674 : 0 : return blk_mq_rq_state(rq) == MQ_RQ_COMPLETE;
675 : : }
676 : : EXPORT_SYMBOL_GPL(blk_mq_request_completed);
677 : :
678 : 3 : void blk_mq_start_request(struct request *rq)
679 : : {
680 : 3 : struct request_queue *q = rq->q;
681 : :
682 : 3 : trace_block_rq_issue(q, rq);
683 : :
684 : 3 : if (test_bit(QUEUE_FLAG_STATS, &q->queue_flags)) {
685 : 0 : rq->io_start_time_ns = ktime_get_ns();
686 : 0 : rq->stats_sectors = blk_rq_sectors(rq);
687 : 0 : rq->rq_flags |= RQF_STATS;
688 : : rq_qos_issue(q, rq);
689 : : }
690 : :
691 : 3 : WARN_ON_ONCE(blk_mq_rq_state(rq) != MQ_RQ_IDLE);
692 : :
693 : 3 : blk_add_timer(rq);
694 : : WRITE_ONCE(rq->state, MQ_RQ_IN_FLIGHT);
695 : :
696 : 3 : if (q->dma_drain_size && blk_rq_bytes(rq)) {
697 : : /*
698 : : * Make sure space for the drain appears. We know we can do
699 : : * this because max_hw_segments has been adjusted to be one
700 : : * fewer than the device can handle.
701 : : */
702 : 0 : rq->nr_phys_segments++;
703 : : }
704 : :
705 : : #ifdef CONFIG_BLK_DEV_INTEGRITY
706 : : if (blk_integrity_rq(rq) && req_op(rq) == REQ_OP_WRITE)
707 : : q->integrity.profile->prepare_fn(rq);
708 : : #endif
709 : 3 : }
710 : : EXPORT_SYMBOL(blk_mq_start_request);
711 : :
712 : 0 : static void __blk_mq_requeue_request(struct request *rq)
713 : : {
714 : 0 : struct request_queue *q = rq->q;
715 : :
716 : 0 : blk_mq_put_driver_tag(rq);
717 : :
718 : 0 : trace_block_rq_requeue(q, rq);
719 : : rq_qos_requeue(q, rq);
720 : :
721 : 0 : if (blk_mq_request_started(rq)) {
722 : : WRITE_ONCE(rq->state, MQ_RQ_IDLE);
723 : 0 : rq->rq_flags &= ~RQF_TIMED_OUT;
724 : 0 : if (q->dma_drain_size && blk_rq_bytes(rq))
725 : 0 : rq->nr_phys_segments--;
726 : : }
727 : 0 : }
728 : :
729 : 0 : void blk_mq_requeue_request(struct request *rq, bool kick_requeue_list)
730 : : {
731 : 0 : __blk_mq_requeue_request(rq);
732 : :
733 : : /* this request will be re-inserted to io scheduler queue */
734 : : blk_mq_sched_requeue_request(rq);
735 : :
736 : 0 : BUG_ON(!list_empty(&rq->queuelist));
737 : 0 : blk_mq_add_to_requeue_list(rq, true, kick_requeue_list);
738 : 0 : }
739 : : EXPORT_SYMBOL(blk_mq_requeue_request);
740 : :
741 : 0 : static void blk_mq_requeue_work(struct work_struct *work)
742 : : {
743 : : struct request_queue *q =
744 : 0 : container_of(work, struct request_queue, requeue_work.work);
745 : 0 : LIST_HEAD(rq_list);
746 : : struct request *rq, *next;
747 : :
748 : : spin_lock_irq(&q->requeue_lock);
749 : 0 : list_splice_init(&q->requeue_list, &rq_list);
750 : : spin_unlock_irq(&q->requeue_lock);
751 : :
752 : 0 : list_for_each_entry_safe(rq, next, &rq_list, queuelist) {
753 : 0 : if (!(rq->rq_flags & (RQF_SOFTBARRIER | RQF_DONTPREP)))
754 : 0 : continue;
755 : :
756 : 0 : rq->rq_flags &= ~RQF_SOFTBARRIER;
757 : : list_del_init(&rq->queuelist);
758 : : /*
759 : : * If RQF_DONTPREP, rq has contained some driver specific
760 : : * data, so insert it to hctx dispatch list to avoid any
761 : : * merge.
762 : : */
763 : 0 : if (rq->rq_flags & RQF_DONTPREP)
764 : 0 : blk_mq_request_bypass_insert(rq, false, false);
765 : : else
766 : 0 : blk_mq_sched_insert_request(rq, true, false, false);
767 : : }
768 : :
769 : 0 : while (!list_empty(&rq_list)) {
770 : 0 : rq = list_entry(rq_list.next, struct request, queuelist);
771 : 0 : list_del_init(&rq->queuelist);
772 : 0 : blk_mq_sched_insert_request(rq, false, false, false);
773 : : }
774 : :
775 : 0 : blk_mq_run_hw_queues(q, false);
776 : 0 : }
777 : :
778 : 0 : void blk_mq_add_to_requeue_list(struct request *rq, bool at_head,
779 : : bool kick_requeue_list)
780 : : {
781 : 0 : struct request_queue *q = rq->q;
782 : : unsigned long flags;
783 : :
784 : : /*
785 : : * We abuse this flag that is otherwise used by the I/O scheduler to
786 : : * request head insertion from the workqueue.
787 : : */
788 : 0 : BUG_ON(rq->rq_flags & RQF_SOFTBARRIER);
789 : :
790 : 0 : spin_lock_irqsave(&q->requeue_lock, flags);
791 : 0 : if (at_head) {
792 : 0 : rq->rq_flags |= RQF_SOFTBARRIER;
793 : 0 : list_add(&rq->queuelist, &q->requeue_list);
794 : : } else {
795 : 0 : list_add_tail(&rq->queuelist, &q->requeue_list);
796 : : }
797 : : spin_unlock_irqrestore(&q->requeue_lock, flags);
798 : :
799 : 0 : if (kick_requeue_list)
800 : : blk_mq_kick_requeue_list(q);
801 : 0 : }
802 : :
803 : 0 : void blk_mq_kick_requeue_list(struct request_queue *q)
804 : : {
805 : 0 : kblockd_mod_delayed_work_on(WORK_CPU_UNBOUND, &q->requeue_work, 0);
806 : 0 : }
807 : : EXPORT_SYMBOL(blk_mq_kick_requeue_list);
808 : :
809 : 0 : void blk_mq_delay_kick_requeue_list(struct request_queue *q,
810 : : unsigned long msecs)
811 : : {
812 : 0 : kblockd_mod_delayed_work_on(WORK_CPU_UNBOUND, &q->requeue_work,
813 : : msecs_to_jiffies(msecs));
814 : 0 : }
815 : : EXPORT_SYMBOL(blk_mq_delay_kick_requeue_list);
816 : :
817 : 0 : struct request *blk_mq_tag_to_rq(struct blk_mq_tags *tags, unsigned int tag)
818 : : {
819 : 0 : if (tag < tags->nr_tags) {
820 : 0 : prefetch(tags->rqs[tag]);
821 : 0 : return tags->rqs[tag];
822 : : }
823 : :
824 : : return NULL;
825 : : }
826 : : EXPORT_SYMBOL(blk_mq_tag_to_rq);
827 : :
828 : 0 : static bool blk_mq_rq_inflight(struct blk_mq_hw_ctx *hctx, struct request *rq,
829 : : void *priv, bool reserved)
830 : : {
831 : : /*
832 : : * If we find a request that isn't idle and the queue matches,
833 : : * we know the queue is busy. Return false to stop the iteration.
834 : : */
835 : 0 : if (blk_mq_request_started(rq) && rq->q == hctx->queue) {
836 : : bool *busy = priv;
837 : :
838 : 0 : *busy = true;
839 : 0 : return false;
840 : : }
841 : :
842 : : return true;
843 : : }
844 : :
845 : 0 : bool blk_mq_queue_inflight(struct request_queue *q)
846 : : {
847 : 0 : bool busy = false;
848 : :
849 : 0 : blk_mq_queue_tag_busy_iter(q, blk_mq_rq_inflight, &busy);
850 : 0 : return busy;
851 : : }
852 : : EXPORT_SYMBOL_GPL(blk_mq_queue_inflight);
853 : :
854 : 0 : static void blk_mq_rq_timed_out(struct request *req, bool reserved)
855 : : {
856 : 0 : req->rq_flags |= RQF_TIMED_OUT;
857 : 0 : if (req->q->mq_ops->timeout) {
858 : : enum blk_eh_timer_return ret;
859 : :
860 : 0 : ret = req->q->mq_ops->timeout(req, reserved);
861 : 0 : if (ret == BLK_EH_DONE)
862 : 0 : return;
863 : 0 : WARN_ON_ONCE(ret != BLK_EH_RESET_TIMER);
864 : : }
865 : :
866 : 0 : blk_add_timer(req);
867 : : }
868 : :
869 : 3 : static bool blk_mq_req_expired(struct request *rq, unsigned long *next)
870 : : {
871 : : unsigned long deadline;
872 : :
873 : 3 : if (blk_mq_rq_state(rq) != MQ_RQ_IN_FLIGHT)
874 : : return false;
875 : 3 : if (rq->rq_flags & RQF_TIMED_OUT)
876 : : return false;
877 : :
878 : : deadline = READ_ONCE(rq->deadline);
879 : 3 : if (time_after_eq(jiffies, deadline))
880 : : return true;
881 : :
882 : 3 : if (*next == 0)
883 : 3 : *next = deadline;
884 : 3 : else if (time_after(*next, deadline))
885 : 3 : *next = deadline;
886 : : return false;
887 : : }
888 : :
889 : 3 : static bool blk_mq_check_expired(struct blk_mq_hw_ctx *hctx,
890 : : struct request *rq, void *priv, bool reserved)
891 : : {
892 : : unsigned long *next = priv;
893 : :
894 : : /*
895 : : * Just do a quick check if it is expired before locking the request in
896 : : * so we're not unnecessarilly synchronizing across CPUs.
897 : : */
898 : 3 : if (!blk_mq_req_expired(rq, next))
899 : : return true;
900 : :
901 : : /*
902 : : * We have reason to believe the request may be expired. Take a
903 : : * reference on the request to lock this request lifetime into its
904 : : * currently allocated context to prevent it from being reallocated in
905 : : * the event the completion by-passes this timeout handler.
906 : : *
907 : : * If the reference was already released, then the driver beat the
908 : : * timeout handler to posting a natural completion.
909 : : */
910 : 0 : if (!refcount_inc_not_zero(&rq->ref))
911 : : return true;
912 : :
913 : : /*
914 : : * The request is now locked and cannot be reallocated underneath the
915 : : * timeout handler's processing. Re-verify this exact request is truly
916 : : * expired; if it is not expired, then the request was completed and
917 : : * reallocated as a new request.
918 : : */
919 : 0 : if (blk_mq_req_expired(rq, next))
920 : 0 : blk_mq_rq_timed_out(rq, reserved);
921 : :
922 : 0 : if (is_flush_rq(rq, hctx))
923 : 0 : rq->end_io(rq, 0);
924 : 0 : else if (refcount_dec_and_test(&rq->ref))
925 : 0 : __blk_mq_free_request(rq);
926 : :
927 : : return true;
928 : : }
929 : :
930 : 3 : static void blk_mq_timeout_work(struct work_struct *work)
931 : : {
932 : : struct request_queue *q =
933 : 3 : container_of(work, struct request_queue, timeout_work);
934 : 3 : unsigned long next = 0;
935 : : struct blk_mq_hw_ctx *hctx;
936 : : int i;
937 : :
938 : : /* A deadlock might occur if a request is stuck requiring a
939 : : * timeout at the same time a queue freeze is waiting
940 : : * completion, since the timeout code would not be able to
941 : : * acquire the queue reference here.
942 : : *
943 : : * That's why we don't use blk_queue_enter here; instead, we use
944 : : * percpu_ref_tryget directly, because we need to be able to
945 : : * obtain a reference even in the short window between the queue
946 : : * starting to freeze, by dropping the first reference in
947 : : * blk_freeze_queue_start, and the moment the last request is
948 : : * consumed, marked by the instant q_usage_counter reaches
949 : : * zero.
950 : : */
951 : 3 : if (!percpu_ref_tryget(&q->q_usage_counter))
952 : 0 : return;
953 : :
954 : 3 : blk_mq_queue_tag_busy_iter(q, blk_mq_check_expired, &next);
955 : :
956 : 3 : if (next != 0) {
957 : 3 : mod_timer(&q->timeout, next);
958 : : } else {
959 : : /*
960 : : * Request timeouts are handled as a forward rolling timer. If
961 : : * we end up here it means that no requests are pending and
962 : : * also that no request has been pending for a while. Mark
963 : : * each hctx as idle.
964 : : */
965 : 3 : queue_for_each_hw_ctx(q, hctx, i) {
966 : : /* the hctx may be unmapped, so check it here */
967 : 3 : if (blk_mq_hw_queue_mapped(hctx))
968 : : blk_mq_tag_idle(hctx);
969 : : }
970 : : }
971 : 3 : blk_queue_exit(q);
972 : : }
973 : :
974 : : struct flush_busy_ctx_data {
975 : : struct blk_mq_hw_ctx *hctx;
976 : : struct list_head *list;
977 : : };
978 : :
979 : 0 : static bool flush_busy_ctx(struct sbitmap *sb, unsigned int bitnr, void *data)
980 : : {
981 : : struct flush_busy_ctx_data *flush_data = data;
982 : 0 : struct blk_mq_hw_ctx *hctx = flush_data->hctx;
983 : 0 : struct blk_mq_ctx *ctx = hctx->ctxs[bitnr];
984 : 0 : enum hctx_type type = hctx->type;
985 : :
986 : : spin_lock(&ctx->lock);
987 : 0 : list_splice_tail_init(&ctx->rq_lists[type], flush_data->list);
988 : 0 : sbitmap_clear_bit(sb, bitnr);
989 : : spin_unlock(&ctx->lock);
990 : 0 : return true;
991 : : }
992 : :
993 : : /*
994 : : * Process software queues that have been marked busy, splicing them
995 : : * to the for-dispatch
996 : : */
997 : 0 : void blk_mq_flush_busy_ctxs(struct blk_mq_hw_ctx *hctx, struct list_head *list)
998 : : {
999 : 0 : struct flush_busy_ctx_data data = {
1000 : : .hctx = hctx,
1001 : : .list = list,
1002 : : };
1003 : :
1004 : 0 : sbitmap_for_each_set(&hctx->ctx_map, flush_busy_ctx, &data);
1005 : 0 : }
1006 : : EXPORT_SYMBOL_GPL(blk_mq_flush_busy_ctxs);
1007 : :
1008 : : struct dispatch_rq_data {
1009 : : struct blk_mq_hw_ctx *hctx;
1010 : : struct request *rq;
1011 : : };
1012 : :
1013 : 0 : static bool dispatch_rq_from_ctx(struct sbitmap *sb, unsigned int bitnr,
1014 : : void *data)
1015 : : {
1016 : : struct dispatch_rq_data *dispatch_data = data;
1017 : 0 : struct blk_mq_hw_ctx *hctx = dispatch_data->hctx;
1018 : 0 : struct blk_mq_ctx *ctx = hctx->ctxs[bitnr];
1019 : 0 : enum hctx_type type = hctx->type;
1020 : :
1021 : : spin_lock(&ctx->lock);
1022 : 0 : if (!list_empty(&ctx->rq_lists[type])) {
1023 : 0 : dispatch_data->rq = list_entry_rq(ctx->rq_lists[type].next);
1024 : 0 : list_del_init(&dispatch_data->rq->queuelist);
1025 : 0 : if (list_empty(&ctx->rq_lists[type]))
1026 : 0 : sbitmap_clear_bit(sb, bitnr);
1027 : : }
1028 : : spin_unlock(&ctx->lock);
1029 : :
1030 : 0 : return !dispatch_data->rq;
1031 : : }
1032 : :
1033 : 0 : struct request *blk_mq_dequeue_from_ctx(struct blk_mq_hw_ctx *hctx,
1034 : : struct blk_mq_ctx *start)
1035 : : {
1036 : 0 : unsigned off = start ? start->index_hw[hctx->type] : 0;
1037 : 0 : struct dispatch_rq_data data = {
1038 : : .hctx = hctx,
1039 : : .rq = NULL,
1040 : : };
1041 : :
1042 : 0 : __sbitmap_for_each_set(&hctx->ctx_map, off,
1043 : : dispatch_rq_from_ctx, &data);
1044 : :
1045 : 0 : return data.rq;
1046 : : }
1047 : :
1048 : 3 : static inline unsigned int queued_to_index(unsigned int queued)
1049 : : {
1050 : 3 : if (!queued)
1051 : : return 0;
1052 : :
1053 : 3 : return min(BLK_MQ_MAX_DISPATCH_ORDER - 1, ilog2(queued) + 1);
1054 : : }
1055 : :
1056 : 3 : bool blk_mq_get_driver_tag(struct request *rq)
1057 : : {
1058 : 3 : struct blk_mq_alloc_data data = {
1059 : 3 : .q = rq->q,
1060 : 3 : .hctx = rq->mq_hctx,
1061 : : .flags = BLK_MQ_REQ_NOWAIT,
1062 : 3 : .cmd_flags = rq->cmd_flags,
1063 : : };
1064 : : bool shared;
1065 : :
1066 : 3 : if (rq->tag != -1)
1067 : : goto done;
1068 : :
1069 : 3 : if (blk_mq_tag_is_reserved(data.hctx->sched_tags, rq->internal_tag))
1070 : 0 : data.flags |= BLK_MQ_REQ_RESERVED;
1071 : :
1072 : : shared = blk_mq_tag_busy(data.hctx);
1073 : 3 : rq->tag = blk_mq_get_tag(&data);
1074 : 3 : if (rq->tag >= 0) {
1075 : 3 : if (shared) {
1076 : 0 : rq->rq_flags |= RQF_MQ_INFLIGHT;
1077 : 0 : atomic_inc(&data.hctx->nr_active);
1078 : : }
1079 : 3 : data.hctx->tags->rqs[rq->tag] = rq;
1080 : : }
1081 : :
1082 : : done:
1083 : 3 : return rq->tag != -1;
1084 : : }
1085 : :
1086 : 0 : static int blk_mq_dispatch_wake(wait_queue_entry_t *wait, unsigned mode,
1087 : : int flags, void *key)
1088 : : {
1089 : : struct blk_mq_hw_ctx *hctx;
1090 : :
1091 : 0 : hctx = container_of(wait, struct blk_mq_hw_ctx, dispatch_wait);
1092 : :
1093 : : spin_lock(&hctx->dispatch_wait_lock);
1094 : 0 : if (!list_empty(&wait->entry)) {
1095 : : struct sbitmap_queue *sbq;
1096 : :
1097 : : list_del_init(&wait->entry);
1098 : 0 : sbq = &hctx->tags->bitmap_tags;
1099 : 0 : atomic_dec(&sbq->ws_active);
1100 : : }
1101 : : spin_unlock(&hctx->dispatch_wait_lock);
1102 : :
1103 : 0 : blk_mq_run_hw_queue(hctx, true);
1104 : 0 : return 1;
1105 : : }
1106 : :
1107 : : /*
1108 : : * Mark us waiting for a tag. For shared tags, this involves hooking us into
1109 : : * the tag wakeups. For non-shared tags, we can simply mark us needing a
1110 : : * restart. For both cases, take care to check the condition again after
1111 : : * marking us as waiting.
1112 : : */
1113 : 1 : static bool blk_mq_mark_tag_wait(struct blk_mq_hw_ctx *hctx,
1114 : : struct request *rq)
1115 : : {
1116 : 1 : struct sbitmap_queue *sbq = &hctx->tags->bitmap_tags;
1117 : : struct wait_queue_head *wq;
1118 : : wait_queue_entry_t *wait;
1119 : : bool ret;
1120 : :
1121 : 1 : if (!(hctx->flags & BLK_MQ_F_TAG_SHARED)) {
1122 : 1 : blk_mq_sched_mark_restart_hctx(hctx);
1123 : :
1124 : : /*
1125 : : * It's possible that a tag was freed in the window between the
1126 : : * allocation failure and adding the hardware queue to the wait
1127 : : * queue.
1128 : : *
1129 : : * Don't clear RESTART here, someone else could have set it.
1130 : : * At most this will cost an extra queue run.
1131 : : */
1132 : 1 : return blk_mq_get_driver_tag(rq);
1133 : : }
1134 : :
1135 : : wait = &hctx->dispatch_wait;
1136 : 0 : if (!list_empty_careful(&wait->entry))
1137 : : return false;
1138 : :
1139 : : wq = &bt_wait_ptr(sbq, hctx)->wait;
1140 : :
1141 : : spin_lock_irq(&wq->lock);
1142 : : spin_lock(&hctx->dispatch_wait_lock);
1143 : 0 : if (!list_empty(&wait->entry)) {
1144 : : spin_unlock(&hctx->dispatch_wait_lock);
1145 : : spin_unlock_irq(&wq->lock);
1146 : 0 : return false;
1147 : : }
1148 : :
1149 : 0 : atomic_inc(&sbq->ws_active);
1150 : 0 : wait->flags &= ~WQ_FLAG_EXCLUSIVE;
1151 : : __add_wait_queue(wq, wait);
1152 : :
1153 : : /*
1154 : : * It's possible that a tag was freed in the window between the
1155 : : * allocation failure and adding the hardware queue to the wait
1156 : : * queue.
1157 : : */
1158 : 0 : ret = blk_mq_get_driver_tag(rq);
1159 : 0 : if (!ret) {
1160 : : spin_unlock(&hctx->dispatch_wait_lock);
1161 : : spin_unlock_irq(&wq->lock);
1162 : 0 : return false;
1163 : : }
1164 : :
1165 : : /*
1166 : : * We got a tag, remove ourselves from the wait queue to ensure
1167 : : * someone else gets the wakeup.
1168 : : */
1169 : : list_del_init(&wait->entry);
1170 : : atomic_dec(&sbq->ws_active);
1171 : : spin_unlock(&hctx->dispatch_wait_lock);
1172 : : spin_unlock_irq(&wq->lock);
1173 : :
1174 : 0 : return true;
1175 : : }
1176 : :
1177 : : #define BLK_MQ_DISPATCH_BUSY_EWMA_WEIGHT 8
1178 : : #define BLK_MQ_DISPATCH_BUSY_EWMA_FACTOR 4
1179 : : /*
1180 : : * Update dispatch busy with the Exponential Weighted Moving Average(EWMA):
1181 : : * - EWMA is one simple way to compute running average value
1182 : : * - weight(7/8 and 1/8) is applied so that it can decrease exponentially
1183 : : * - take 4 as factor for avoiding to get too small(0) result, and this
1184 : : * factor doesn't matter because EWMA decreases exponentially
1185 : : */
1186 : : static void blk_mq_update_dispatch_busy(struct blk_mq_hw_ctx *hctx, bool busy)
1187 : : {
1188 : : unsigned int ewma;
1189 : :
1190 : 3 : if (hctx->queue->elevator)
1191 : : return;
1192 : :
1193 : 0 : ewma = hctx->dispatch_busy;
1194 : :
1195 : 0 : if (!ewma && !busy)
1196 : : return;
1197 : :
1198 : 0 : ewma *= BLK_MQ_DISPATCH_BUSY_EWMA_WEIGHT - 1;
1199 : : if (busy)
1200 : 0 : ewma += 1 << BLK_MQ_DISPATCH_BUSY_EWMA_FACTOR;
1201 : 0 : ewma /= BLK_MQ_DISPATCH_BUSY_EWMA_WEIGHT;
1202 : :
1203 : 0 : hctx->dispatch_busy = ewma;
1204 : : }
1205 : :
1206 : : #define BLK_MQ_RESOURCE_DELAY 3 /* ms units */
1207 : :
1208 : : /*
1209 : : * Returns true if we did some work AND can potentially do more.
1210 : : */
1211 : 3 : bool blk_mq_dispatch_rq_list(struct request_queue *q, struct list_head *list,
1212 : : bool got_budget)
1213 : : {
1214 : : struct blk_mq_hw_ctx *hctx;
1215 : : struct request *rq, *nxt;
1216 : : bool no_tag = false;
1217 : : int errors, queued;
1218 : : blk_status_t ret = BLK_STS_OK;
1219 : :
1220 : 3 : if (list_empty(list))
1221 : : return false;
1222 : :
1223 : 3 : WARN_ON(!list_is_singular(list) && got_budget);
1224 : :
1225 : : /*
1226 : : * Now process all the entries, sending them to the driver.
1227 : : */
1228 : : errors = queued = 0;
1229 : : do {
1230 : : struct blk_mq_queue_data bd;
1231 : :
1232 : 3 : rq = list_first_entry(list, struct request, queuelist);
1233 : :
1234 : 3 : hctx = rq->mq_hctx;
1235 : 3 : if (!got_budget && !blk_mq_get_dispatch_budget(hctx)) {
1236 : 0 : blk_mq_put_driver_tag(rq);
1237 : 0 : break;
1238 : : }
1239 : :
1240 : 3 : if (!blk_mq_get_driver_tag(rq)) {
1241 : : /*
1242 : : * The initial allocation attempt failed, so we need to
1243 : : * rerun the hardware queue when a tag is freed. The
1244 : : * waitqueue takes care of that. If the queue is run
1245 : : * before we add this entry back on the dispatch list,
1246 : : * we'll re-run it below.
1247 : : */
1248 : 1 : if (!blk_mq_mark_tag_wait(hctx, rq)) {
1249 : : blk_mq_put_dispatch_budget(hctx);
1250 : : /*
1251 : : * For non-shared tags, the RESTART check
1252 : : * will suffice.
1253 : : */
1254 : 1 : if (hctx->flags & BLK_MQ_F_TAG_SHARED)
1255 : : no_tag = true;
1256 : : break;
1257 : : }
1258 : : }
1259 : :
1260 : 3 : list_del_init(&rq->queuelist);
1261 : :
1262 : 3 : bd.rq = rq;
1263 : :
1264 : : /*
1265 : : * Flag last if we have no more requests, or if we have more
1266 : : * but can't assign a driver tag to it.
1267 : : */
1268 : 3 : if (list_empty(list))
1269 : 3 : bd.last = true;
1270 : : else {
1271 : 0 : nxt = list_first_entry(list, struct request, queuelist);
1272 : 0 : bd.last = !blk_mq_get_driver_tag(nxt);
1273 : : }
1274 : :
1275 : 3 : ret = q->mq_ops->queue_rq(hctx, &bd);
1276 : 3 : if (ret == BLK_STS_RESOURCE || ret == BLK_STS_DEV_RESOURCE) {
1277 : : /*
1278 : : * If an I/O scheduler has been configured and we got a
1279 : : * driver tag for the next request already, free it
1280 : : * again.
1281 : : */
1282 : 0 : if (!list_empty(list)) {
1283 : 0 : nxt = list_first_entry(list, struct request, queuelist);
1284 : 0 : blk_mq_put_driver_tag(nxt);
1285 : : }
1286 : 0 : list_add(&rq->queuelist, list);
1287 : 0 : __blk_mq_requeue_request(rq);
1288 : 0 : break;
1289 : : }
1290 : :
1291 : 3 : if (unlikely(ret != BLK_STS_OK)) {
1292 : 0 : errors++;
1293 : 0 : blk_mq_end_request(rq, BLK_STS_IOERR);
1294 : 0 : continue;
1295 : : }
1296 : :
1297 : 3 : queued++;
1298 : 3 : } while (!list_empty(list));
1299 : :
1300 : 3 : hctx->dispatched[queued_to_index(queued)]++;
1301 : :
1302 : : /*
1303 : : * Any items that need requeuing? Stuff them into hctx->dispatch,
1304 : : * that is where we will continue on next queue run.
1305 : : */
1306 : 3 : if (!list_empty(list)) {
1307 : : bool needs_restart;
1308 : :
1309 : : /*
1310 : : * If we didn't flush the entire list, we could have told
1311 : : * the driver there was more coming, but that turned out to
1312 : : * be a lie.
1313 : : */
1314 : 1 : if (q->mq_ops->commit_rqs)
1315 : 0 : q->mq_ops->commit_rqs(hctx);
1316 : :
1317 : : spin_lock(&hctx->lock);
1318 : 1 : list_splice_tail_init(list, &hctx->dispatch);
1319 : : spin_unlock(&hctx->lock);
1320 : :
1321 : : /*
1322 : : * If SCHED_RESTART was set by the caller of this function and
1323 : : * it is no longer set that means that it was cleared by another
1324 : : * thread and hence that a queue rerun is needed.
1325 : : *
1326 : : * If 'no_tag' is set, that means that we failed getting
1327 : : * a driver tag with an I/O scheduler attached. If our dispatch
1328 : : * waitqueue is no longer active, ensure that we run the queue
1329 : : * AFTER adding our entries back to the list.
1330 : : *
1331 : : * If no I/O scheduler has been configured it is possible that
1332 : : * the hardware queue got stopped and restarted before requests
1333 : : * were pushed back onto the dispatch list. Rerun the queue to
1334 : : * avoid starvation. Notes:
1335 : : * - blk_mq_run_hw_queue() checks whether or not a queue has
1336 : : * been stopped before rerunning a queue.
1337 : : * - Some but not all block drivers stop a queue before
1338 : : * returning BLK_STS_RESOURCE. Two exceptions are scsi-mq
1339 : : * and dm-rq.
1340 : : *
1341 : : * If driver returns BLK_STS_RESOURCE and SCHED_RESTART
1342 : : * bit is set, run queue after a delay to avoid IO stalls
1343 : : * that could otherwise occur if the queue is idle.
1344 : : */
1345 : : needs_restart = blk_mq_sched_needs_restart(hctx);
1346 : 1 : if (!needs_restart ||
1347 : 0 : (no_tag && list_empty_careful(&hctx->dispatch_wait.entry)))
1348 : 0 : blk_mq_run_hw_queue(hctx, true);
1349 : 1 : else if (needs_restart && (ret == BLK_STS_RESOURCE))
1350 : : blk_mq_delay_run_hw_queue(hctx, BLK_MQ_RESOURCE_DELAY);
1351 : :
1352 : : blk_mq_update_dispatch_busy(hctx, true);
1353 : : return false;
1354 : : } else
1355 : : blk_mq_update_dispatch_busy(hctx, false);
1356 : :
1357 : : /*
1358 : : * If the host/device is unable to accept more work, inform the
1359 : : * caller of that.
1360 : : */
1361 : 3 : if (ret == BLK_STS_RESOURCE || ret == BLK_STS_DEV_RESOURCE)
1362 : : return false;
1363 : :
1364 : 3 : return (queued + errors) != 0;
1365 : : }
1366 : :
1367 : 3 : static void __blk_mq_run_hw_queue(struct blk_mq_hw_ctx *hctx)
1368 : : {
1369 : : int srcu_idx;
1370 : :
1371 : : /*
1372 : : * We should be running this queue from one of the CPUs that
1373 : : * are mapped to it.
1374 : : *
1375 : : * There are at least two related races now between setting
1376 : : * hctx->next_cpu from blk_mq_hctx_next_cpu() and running
1377 : : * __blk_mq_run_hw_queue():
1378 : : *
1379 : : * - hctx->next_cpu is found offline in blk_mq_hctx_next_cpu(),
1380 : : * but later it becomes online, then this warning is harmless
1381 : : * at all
1382 : : *
1383 : : * - hctx->next_cpu is found online in blk_mq_hctx_next_cpu(),
1384 : : * but later it becomes offline, then the warning can't be
1385 : : * triggered, and we depend on blk-mq timeout handler to
1386 : : * handle dispatched requests to this hctx
1387 : : */
1388 : 3 : if (!cpumask_test_cpu(raw_smp_processor_id(), hctx->cpumask) &&
1389 : 0 : cpu_online(hctx->next_cpu)) {
1390 : 0 : printk(KERN_WARNING "run queue from wrong CPU %d, hctx %s\n",
1391 : : raw_smp_processor_id(),
1392 : : cpumask_empty(hctx->cpumask) ? "inactive": "active");
1393 : 0 : dump_stack();
1394 : : }
1395 : :
1396 : : /*
1397 : : * We can't run the queue inline with ints disabled. Ensure that
1398 : : * we catch bad users of this early.
1399 : : */
1400 : 3 : WARN_ON_ONCE(in_interrupt());
1401 : :
1402 : 3 : might_sleep_if(hctx->flags & BLK_MQ_F_BLOCKING);
1403 : :
1404 : 3 : hctx_lock(hctx, &srcu_idx);
1405 : 3 : blk_mq_sched_dispatch_requests(hctx);
1406 : 3 : hctx_unlock(hctx, srcu_idx);
1407 : 3 : }
1408 : :
1409 : 3 : static inline int blk_mq_first_mapped_cpu(struct blk_mq_hw_ctx *hctx)
1410 : : {
1411 : 3 : int cpu = cpumask_first_and(hctx->cpumask, cpu_online_mask);
1412 : :
1413 : 3 : if (cpu >= nr_cpu_ids)
1414 : : cpu = cpumask_first(hctx->cpumask);
1415 : 3 : return cpu;
1416 : : }
1417 : :
1418 : : /*
1419 : : * It'd be great if the workqueue API had a way to pass
1420 : : * in a mask and had some smarts for more clever placement.
1421 : : * For now we just round-robin here, switching for every
1422 : : * BLK_MQ_CPU_WORK_BATCH queued items.
1423 : : */
1424 : 3 : static int blk_mq_hctx_next_cpu(struct blk_mq_hw_ctx *hctx)
1425 : : {
1426 : : bool tried = false;
1427 : 3 : int next_cpu = hctx->next_cpu;
1428 : :
1429 : 3 : if (hctx->queue->nr_hw_queues == 1)
1430 : : return WORK_CPU_UNBOUND;
1431 : :
1432 : 0 : if (--hctx->next_cpu_batch <= 0) {
1433 : : select_cpu:
1434 : 0 : next_cpu = cpumask_next_and(next_cpu, hctx->cpumask,
1435 : : cpu_online_mask);
1436 : 0 : if (next_cpu >= nr_cpu_ids)
1437 : 0 : next_cpu = blk_mq_first_mapped_cpu(hctx);
1438 : 0 : hctx->next_cpu_batch = BLK_MQ_CPU_WORK_BATCH;
1439 : : }
1440 : :
1441 : : /*
1442 : : * Do unbound schedule if we can't find a online CPU for this hctx,
1443 : : * and it should only happen in the path of handling CPU DEAD.
1444 : : */
1445 : 0 : if (!cpu_online(next_cpu)) {
1446 : 0 : if (!tried) {
1447 : : tried = true;
1448 : : goto select_cpu;
1449 : : }
1450 : :
1451 : : /*
1452 : : * Make sure to re-select CPU next time once after CPUs
1453 : : * in hctx->cpumask become online again.
1454 : : */
1455 : 0 : hctx->next_cpu = next_cpu;
1456 : 0 : hctx->next_cpu_batch = 1;
1457 : 0 : return WORK_CPU_UNBOUND;
1458 : : }
1459 : :
1460 : 0 : hctx->next_cpu = next_cpu;
1461 : 0 : return next_cpu;
1462 : : }
1463 : :
1464 : 3 : static void __blk_mq_delay_run_hw_queue(struct blk_mq_hw_ctx *hctx, bool async,
1465 : : unsigned long msecs)
1466 : : {
1467 : 3 : if (unlikely(blk_mq_hctx_stopped(hctx)))
1468 : : return;
1469 : :
1470 : 3 : if (!async && !(hctx->flags & BLK_MQ_F_BLOCKING)) {
1471 : 0 : int cpu = get_cpu();
1472 : 0 : if (cpumask_test_cpu(cpu, hctx->cpumask)) {
1473 : 0 : __blk_mq_run_hw_queue(hctx);
1474 : 0 : put_cpu();
1475 : 0 : return;
1476 : : }
1477 : :
1478 : 0 : put_cpu();
1479 : : }
1480 : :
1481 : 3 : kblockd_mod_delayed_work_on(blk_mq_hctx_next_cpu(hctx), &hctx->run_work,
1482 : : msecs_to_jiffies(msecs));
1483 : : }
1484 : :
1485 : 0 : void blk_mq_delay_run_hw_queue(struct blk_mq_hw_ctx *hctx, unsigned long msecs)
1486 : : {
1487 : 0 : __blk_mq_delay_run_hw_queue(hctx, true, msecs);
1488 : 0 : }
1489 : : EXPORT_SYMBOL(blk_mq_delay_run_hw_queue);
1490 : :
1491 : 3 : bool blk_mq_run_hw_queue(struct blk_mq_hw_ctx *hctx, bool async)
1492 : : {
1493 : : int srcu_idx;
1494 : : bool need_run;
1495 : :
1496 : : /*
1497 : : * When queue is quiesced, we may be switching io scheduler, or
1498 : : * updating nr_hw_queues, or other things, and we can't run queue
1499 : : * any more, even __blk_mq_hctx_has_pending() can't be called safely.
1500 : : *
1501 : : * And queue will be rerun in blk_mq_unquiesce_queue() if it is
1502 : : * quiesced.
1503 : : */
1504 : 3 : hctx_lock(hctx, &srcu_idx);
1505 : 3 : need_run = !blk_queue_quiesced(hctx->queue) &&
1506 : 3 : blk_mq_hctx_has_pending(hctx);
1507 : 3 : hctx_unlock(hctx, srcu_idx);
1508 : :
1509 : 3 : if (need_run) {
1510 : 3 : __blk_mq_delay_run_hw_queue(hctx, async, 0);
1511 : 3 : return true;
1512 : : }
1513 : :
1514 : : return false;
1515 : : }
1516 : : EXPORT_SYMBOL(blk_mq_run_hw_queue);
1517 : :
1518 : 3 : void blk_mq_run_hw_queues(struct request_queue *q, bool async)
1519 : : {
1520 : : struct blk_mq_hw_ctx *hctx;
1521 : : int i;
1522 : :
1523 : 3 : queue_for_each_hw_ctx(q, hctx, i) {
1524 : 3 : if (blk_mq_hctx_stopped(hctx))
1525 : 0 : continue;
1526 : :
1527 : 3 : blk_mq_run_hw_queue(hctx, async);
1528 : : }
1529 : 3 : }
1530 : : EXPORT_SYMBOL(blk_mq_run_hw_queues);
1531 : :
1532 : : /**
1533 : : * blk_mq_queue_stopped() - check whether one or more hctxs have been stopped
1534 : : * @q: request queue.
1535 : : *
1536 : : * The caller is responsible for serializing this function against
1537 : : * blk_mq_{start,stop}_hw_queue().
1538 : : */
1539 : 0 : bool blk_mq_queue_stopped(struct request_queue *q)
1540 : : {
1541 : : struct blk_mq_hw_ctx *hctx;
1542 : : int i;
1543 : :
1544 : 0 : queue_for_each_hw_ctx(q, hctx, i)
1545 : 0 : if (blk_mq_hctx_stopped(hctx))
1546 : : return true;
1547 : :
1548 : : return false;
1549 : : }
1550 : : EXPORT_SYMBOL(blk_mq_queue_stopped);
1551 : :
1552 : : /*
1553 : : * This function is often used for pausing .queue_rq() by driver when
1554 : : * there isn't enough resource or some conditions aren't satisfied, and
1555 : : * BLK_STS_RESOURCE is usually returned.
1556 : : *
1557 : : * We do not guarantee that dispatch can be drained or blocked
1558 : : * after blk_mq_stop_hw_queue() returns. Please use
1559 : : * blk_mq_quiesce_queue() for that requirement.
1560 : : */
1561 : 0 : void blk_mq_stop_hw_queue(struct blk_mq_hw_ctx *hctx)
1562 : : {
1563 : 0 : cancel_delayed_work(&hctx->run_work);
1564 : :
1565 : 0 : set_bit(BLK_MQ_S_STOPPED, &hctx->state);
1566 : 0 : }
1567 : : EXPORT_SYMBOL(blk_mq_stop_hw_queue);
1568 : :
1569 : : /*
1570 : : * This function is often used for pausing .queue_rq() by driver when
1571 : : * there isn't enough resource or some conditions aren't satisfied, and
1572 : : * BLK_STS_RESOURCE is usually returned.
1573 : : *
1574 : : * We do not guarantee that dispatch can be drained or blocked
1575 : : * after blk_mq_stop_hw_queues() returns. Please use
1576 : : * blk_mq_quiesce_queue() for that requirement.
1577 : : */
1578 : 0 : void blk_mq_stop_hw_queues(struct request_queue *q)
1579 : : {
1580 : : struct blk_mq_hw_ctx *hctx;
1581 : : int i;
1582 : :
1583 : 0 : queue_for_each_hw_ctx(q, hctx, i)
1584 : : blk_mq_stop_hw_queue(hctx);
1585 : 0 : }
1586 : : EXPORT_SYMBOL(blk_mq_stop_hw_queues);
1587 : :
1588 : 0 : void blk_mq_start_hw_queue(struct blk_mq_hw_ctx *hctx)
1589 : : {
1590 : 0 : clear_bit(BLK_MQ_S_STOPPED, &hctx->state);
1591 : :
1592 : 0 : blk_mq_run_hw_queue(hctx, false);
1593 : 0 : }
1594 : : EXPORT_SYMBOL(blk_mq_start_hw_queue);
1595 : :
1596 : 0 : void blk_mq_start_hw_queues(struct request_queue *q)
1597 : : {
1598 : : struct blk_mq_hw_ctx *hctx;
1599 : : int i;
1600 : :
1601 : 0 : queue_for_each_hw_ctx(q, hctx, i)
1602 : 0 : blk_mq_start_hw_queue(hctx);
1603 : 0 : }
1604 : : EXPORT_SYMBOL(blk_mq_start_hw_queues);
1605 : :
1606 : 0 : void blk_mq_start_stopped_hw_queue(struct blk_mq_hw_ctx *hctx, bool async)
1607 : : {
1608 : 0 : if (!blk_mq_hctx_stopped(hctx))
1609 : 0 : return;
1610 : :
1611 : 0 : clear_bit(BLK_MQ_S_STOPPED, &hctx->state);
1612 : 0 : blk_mq_run_hw_queue(hctx, async);
1613 : : }
1614 : : EXPORT_SYMBOL_GPL(blk_mq_start_stopped_hw_queue);
1615 : :
1616 : 0 : void blk_mq_start_stopped_hw_queues(struct request_queue *q, bool async)
1617 : : {
1618 : : struct blk_mq_hw_ctx *hctx;
1619 : : int i;
1620 : :
1621 : 0 : queue_for_each_hw_ctx(q, hctx, i)
1622 : 0 : blk_mq_start_stopped_hw_queue(hctx, async);
1623 : 0 : }
1624 : : EXPORT_SYMBOL(blk_mq_start_stopped_hw_queues);
1625 : :
1626 : 3 : static void blk_mq_run_work_fn(struct work_struct *work)
1627 : : {
1628 : : struct blk_mq_hw_ctx *hctx;
1629 : :
1630 : 3 : hctx = container_of(work, struct blk_mq_hw_ctx, run_work.work);
1631 : :
1632 : : /*
1633 : : * If we are stopped, don't run the queue.
1634 : : */
1635 : 3 : if (test_bit(BLK_MQ_S_STOPPED, &hctx->state))
1636 : 3 : return;
1637 : :
1638 : 3 : __blk_mq_run_hw_queue(hctx);
1639 : : }
1640 : :
1641 : 0 : static inline void __blk_mq_insert_req_list(struct blk_mq_hw_ctx *hctx,
1642 : : struct request *rq,
1643 : : bool at_head)
1644 : : {
1645 : 0 : struct blk_mq_ctx *ctx = rq->mq_ctx;
1646 : 0 : enum hctx_type type = hctx->type;
1647 : :
1648 : : lockdep_assert_held(&ctx->lock);
1649 : :
1650 : 0 : trace_block_rq_insert(hctx->queue, rq);
1651 : :
1652 : 0 : if (at_head)
1653 : 0 : list_add(&rq->queuelist, &ctx->rq_lists[type]);
1654 : : else
1655 : 0 : list_add_tail(&rq->queuelist, &ctx->rq_lists[type]);
1656 : 0 : }
1657 : :
1658 : 0 : void __blk_mq_insert_request(struct blk_mq_hw_ctx *hctx, struct request *rq,
1659 : : bool at_head)
1660 : : {
1661 : 0 : struct blk_mq_ctx *ctx = rq->mq_ctx;
1662 : :
1663 : : lockdep_assert_held(&ctx->lock);
1664 : :
1665 : 0 : __blk_mq_insert_req_list(hctx, rq, at_head);
1666 : 0 : blk_mq_hctx_mark_pending(hctx, ctx);
1667 : 0 : }
1668 : :
1669 : : /*
1670 : : * Should only be used carefully, when the caller knows we want to
1671 : : * bypass a potential IO scheduler on the target device.
1672 : : */
1673 : 0 : void blk_mq_request_bypass_insert(struct request *rq, bool at_head,
1674 : : bool run_queue)
1675 : : {
1676 : 0 : struct blk_mq_hw_ctx *hctx = rq->mq_hctx;
1677 : :
1678 : : spin_lock(&hctx->lock);
1679 : 0 : if (at_head)
1680 : 0 : list_add(&rq->queuelist, &hctx->dispatch);
1681 : : else
1682 : 0 : list_add_tail(&rq->queuelist, &hctx->dispatch);
1683 : : spin_unlock(&hctx->lock);
1684 : :
1685 : 0 : if (run_queue)
1686 : 0 : blk_mq_run_hw_queue(hctx, false);
1687 : 0 : }
1688 : :
1689 : 0 : void blk_mq_insert_requests(struct blk_mq_hw_ctx *hctx, struct blk_mq_ctx *ctx,
1690 : : struct list_head *list)
1691 : :
1692 : : {
1693 : : struct request *rq;
1694 : 0 : enum hctx_type type = hctx->type;
1695 : :
1696 : : /*
1697 : : * preemption doesn't flush plug list, so it's possible ctx->cpu is
1698 : : * offline now
1699 : : */
1700 : 0 : list_for_each_entry(rq, list, queuelist) {
1701 : 0 : BUG_ON(rq->mq_ctx != ctx);
1702 : 0 : trace_block_rq_insert(hctx->queue, rq);
1703 : : }
1704 : :
1705 : : spin_lock(&ctx->lock);
1706 : 0 : list_splice_tail_init(list, &ctx->rq_lists[type]);
1707 : 0 : blk_mq_hctx_mark_pending(hctx, ctx);
1708 : : spin_unlock(&ctx->lock);
1709 : 0 : }
1710 : :
1711 : 0 : static int plug_rq_cmp(void *priv, struct list_head *a, struct list_head *b)
1712 : : {
1713 : : struct request *rqa = container_of(a, struct request, queuelist);
1714 : : struct request *rqb = container_of(b, struct request, queuelist);
1715 : :
1716 : 0 : if (rqa->mq_ctx < rqb->mq_ctx)
1717 : : return -1;
1718 : 0 : else if (rqa->mq_ctx > rqb->mq_ctx)
1719 : : return 1;
1720 : 0 : else if (rqa->mq_hctx < rqb->mq_hctx)
1721 : : return -1;
1722 : 0 : else if (rqa->mq_hctx > rqb->mq_hctx)
1723 : : return 1;
1724 : :
1725 : 0 : return blk_rq_pos(rqa) > blk_rq_pos(rqb);
1726 : : }
1727 : :
1728 : 3 : void blk_mq_flush_plug_list(struct blk_plug *plug, bool from_schedule)
1729 : : {
1730 : : struct blk_mq_hw_ctx *this_hctx;
1731 : : struct blk_mq_ctx *this_ctx;
1732 : : struct request_queue *this_q;
1733 : : struct request *rq;
1734 : 3 : LIST_HEAD(list);
1735 : 3 : LIST_HEAD(rq_list);
1736 : : unsigned int depth;
1737 : :
1738 : 3 : list_splice_init(&plug->mq_list, &list);
1739 : :
1740 : 3 : if (plug->rq_count > 2 && plug->multiple_queues)
1741 : 0 : list_sort(NULL, &list, plug_rq_cmp);
1742 : :
1743 : 3 : plug->rq_count = 0;
1744 : :
1745 : : this_q = NULL;
1746 : : this_hctx = NULL;
1747 : : this_ctx = NULL;
1748 : : depth = 0;
1749 : :
1750 : 3 : while (!list_empty(&list)) {
1751 : 3 : rq = list_entry_rq(list.next);
1752 : 3 : list_del_init(&rq->queuelist);
1753 : 3 : BUG_ON(!rq->q);
1754 : 3 : if (rq->mq_hctx != this_hctx || rq->mq_ctx != this_ctx) {
1755 : 3 : if (this_hctx) {
1756 : 3 : trace_block_unplug(this_q, depth, !from_schedule);
1757 : 3 : blk_mq_sched_insert_requests(this_hctx, this_ctx,
1758 : : &rq_list,
1759 : : from_schedule);
1760 : : }
1761 : :
1762 : 3 : this_q = rq->q;
1763 : 3 : this_ctx = rq->mq_ctx;
1764 : 3 : this_hctx = rq->mq_hctx;
1765 : : depth = 0;
1766 : : }
1767 : :
1768 : 3 : depth++;
1769 : : list_add_tail(&rq->queuelist, &rq_list);
1770 : : }
1771 : :
1772 : : /*
1773 : : * If 'this_hctx' is set, we know we have entries to complete
1774 : : * on 'rq_list'. Do those.
1775 : : */
1776 : 3 : if (this_hctx) {
1777 : 3 : trace_block_unplug(this_q, depth, !from_schedule);
1778 : 3 : blk_mq_sched_insert_requests(this_hctx, this_ctx, &rq_list,
1779 : : from_schedule);
1780 : : }
1781 : 3 : }
1782 : :
1783 : 3 : static void blk_mq_bio_to_request(struct request *rq, struct bio *bio,
1784 : : unsigned int nr_segs)
1785 : : {
1786 : 3 : if (bio->bi_opf & REQ_RAHEAD)
1787 : 3 : rq->cmd_flags |= REQ_FAILFAST_MASK;
1788 : :
1789 : 3 : rq->__sector = bio->bi_iter.bi_sector;
1790 : 3 : rq->write_hint = bio->bi_write_hint;
1791 : : blk_rq_bio_prep(rq, bio, nr_segs);
1792 : :
1793 : 3 : blk_account_io_start(rq, true);
1794 : 3 : }
1795 : :
1796 : 0 : static blk_status_t __blk_mq_issue_directly(struct blk_mq_hw_ctx *hctx,
1797 : : struct request *rq,
1798 : : blk_qc_t *cookie, bool last)
1799 : : {
1800 : 0 : struct request_queue *q = rq->q;
1801 : 0 : struct blk_mq_queue_data bd = {
1802 : : .rq = rq,
1803 : : .last = last,
1804 : : };
1805 : : blk_qc_t new_cookie;
1806 : : blk_status_t ret;
1807 : :
1808 : : new_cookie = request_to_qc_t(hctx, rq);
1809 : :
1810 : : /*
1811 : : * For OK queue, we are done. For error, caller may kill it.
1812 : : * Any other error (busy), just add it to our list as we
1813 : : * previously would have done.
1814 : : */
1815 : 0 : ret = q->mq_ops->queue_rq(hctx, &bd);
1816 : 0 : switch (ret) {
1817 : : case BLK_STS_OK:
1818 : : blk_mq_update_dispatch_busy(hctx, false);
1819 : 0 : *cookie = new_cookie;
1820 : 0 : break;
1821 : : case BLK_STS_RESOURCE:
1822 : : case BLK_STS_DEV_RESOURCE:
1823 : : blk_mq_update_dispatch_busy(hctx, true);
1824 : 0 : __blk_mq_requeue_request(rq);
1825 : 0 : break;
1826 : : default:
1827 : : blk_mq_update_dispatch_busy(hctx, false);
1828 : 0 : *cookie = BLK_QC_T_NONE;
1829 : 0 : break;
1830 : : }
1831 : :
1832 : 0 : return ret;
1833 : : }
1834 : :
1835 : 0 : static blk_status_t __blk_mq_try_issue_directly(struct blk_mq_hw_ctx *hctx,
1836 : : struct request *rq,
1837 : : blk_qc_t *cookie,
1838 : : bool bypass_insert, bool last)
1839 : : {
1840 : 0 : struct request_queue *q = rq->q;
1841 : : bool run_queue = true;
1842 : :
1843 : : /*
1844 : : * RCU or SRCU read lock is needed before checking quiesced flag.
1845 : : *
1846 : : * When queue is stopped or quiesced, ignore 'bypass_insert' from
1847 : : * blk_mq_request_issue_directly(), and return BLK_STS_OK to caller,
1848 : : * and avoid driver to try to dispatch again.
1849 : : */
1850 : 0 : if (blk_mq_hctx_stopped(hctx) || blk_queue_quiesced(q)) {
1851 : : run_queue = false;
1852 : : bypass_insert = false;
1853 : : goto insert;
1854 : : }
1855 : :
1856 : 0 : if (q->elevator && !bypass_insert)
1857 : : goto insert;
1858 : :
1859 : 0 : if (!blk_mq_get_dispatch_budget(hctx))
1860 : : goto insert;
1861 : :
1862 : 0 : if (!blk_mq_get_driver_tag(rq)) {
1863 : : blk_mq_put_dispatch_budget(hctx);
1864 : : goto insert;
1865 : : }
1866 : :
1867 : 0 : return __blk_mq_issue_directly(hctx, rq, cookie, last);
1868 : : insert:
1869 : 0 : if (bypass_insert)
1870 : : return BLK_STS_RESOURCE;
1871 : :
1872 : 0 : blk_mq_request_bypass_insert(rq, false, run_queue);
1873 : 0 : return BLK_STS_OK;
1874 : : }
1875 : :
1876 : 0 : static void blk_mq_try_issue_directly(struct blk_mq_hw_ctx *hctx,
1877 : : struct request *rq, blk_qc_t *cookie)
1878 : : {
1879 : : blk_status_t ret;
1880 : : int srcu_idx;
1881 : :
1882 : 0 : might_sleep_if(hctx->flags & BLK_MQ_F_BLOCKING);
1883 : :
1884 : 0 : hctx_lock(hctx, &srcu_idx);
1885 : :
1886 : 0 : ret = __blk_mq_try_issue_directly(hctx, rq, cookie, false, true);
1887 : 0 : if (ret == BLK_STS_RESOURCE || ret == BLK_STS_DEV_RESOURCE)
1888 : 0 : blk_mq_request_bypass_insert(rq, false, true);
1889 : 0 : else if (ret != BLK_STS_OK)
1890 : 0 : blk_mq_end_request(rq, ret);
1891 : :
1892 : 0 : hctx_unlock(hctx, srcu_idx);
1893 : 0 : }
1894 : :
1895 : 0 : blk_status_t blk_mq_request_issue_directly(struct request *rq, bool last)
1896 : : {
1897 : : blk_status_t ret;
1898 : : int srcu_idx;
1899 : : blk_qc_t unused_cookie;
1900 : 0 : struct blk_mq_hw_ctx *hctx = rq->mq_hctx;
1901 : :
1902 : 0 : hctx_lock(hctx, &srcu_idx);
1903 : 0 : ret = __blk_mq_try_issue_directly(hctx, rq, &unused_cookie, true, last);
1904 : 0 : hctx_unlock(hctx, srcu_idx);
1905 : :
1906 : 0 : return ret;
1907 : : }
1908 : :
1909 : 0 : void blk_mq_try_issue_list_directly(struct blk_mq_hw_ctx *hctx,
1910 : : struct list_head *list)
1911 : : {
1912 : 0 : while (!list_empty(list)) {
1913 : : blk_status_t ret;
1914 : 0 : struct request *rq = list_first_entry(list, struct request,
1915 : : queuelist);
1916 : :
1917 : 0 : list_del_init(&rq->queuelist);
1918 : 0 : ret = blk_mq_request_issue_directly(rq, list_empty(list));
1919 : 0 : if (ret != BLK_STS_OK) {
1920 : 0 : if (ret == BLK_STS_RESOURCE ||
1921 : 0 : ret == BLK_STS_DEV_RESOURCE) {
1922 : 0 : blk_mq_request_bypass_insert(rq, false,
1923 : : list_empty(list));
1924 : 0 : break;
1925 : : }
1926 : 0 : blk_mq_end_request(rq, ret);
1927 : : }
1928 : : }
1929 : :
1930 : : /*
1931 : : * If we didn't flush the entire list, we could have told
1932 : : * the driver there was more coming, but that turned out to
1933 : : * be a lie.
1934 : : */
1935 : 0 : if (!list_empty(list) && hctx->queue->mq_ops->commit_rqs)
1936 : 0 : hctx->queue->mq_ops->commit_rqs(hctx);
1937 : 0 : }
1938 : :
1939 : 3 : static void blk_add_rq_to_plug(struct blk_plug *plug, struct request *rq)
1940 : : {
1941 : 3 : list_add_tail(&rq->queuelist, &plug->mq_list);
1942 : 3 : plug->rq_count++;
1943 : 3 : if (!plug->multiple_queues && !list_is_singular(&plug->mq_list)) {
1944 : : struct request *tmp;
1945 : :
1946 : 3 : tmp = list_first_entry(&plug->mq_list, struct request,
1947 : : queuelist);
1948 : 3 : if (tmp->q != rq->q)
1949 : 0 : plug->multiple_queues = true;
1950 : : }
1951 : 3 : }
1952 : :
1953 : 3 : static blk_qc_t blk_mq_make_request(struct request_queue *q, struct bio *bio)
1954 : : {
1955 : 3 : const int is_sync = op_is_sync(bio->bi_opf);
1956 : 3 : const int is_flush_fua = op_is_flush(bio->bi_opf);
1957 : 3 : struct blk_mq_alloc_data data = { .flags = 0};
1958 : : struct request *rq;
1959 : : struct blk_plug *plug;
1960 : 3 : struct request *same_queue_rq = NULL;
1961 : : unsigned int nr_segs;
1962 : : blk_qc_t cookie;
1963 : :
1964 : : blk_queue_bounce(q, &bio);
1965 : 3 : __blk_queue_split(q, &bio, &nr_segs);
1966 : :
1967 : : if (!bio_integrity_prep(bio))
1968 : : return BLK_QC_T_NONE;
1969 : :
1970 : 3 : if (!is_flush_fua && !blk_queue_nomerges(q) &&
1971 : 3 : blk_attempt_plug_merge(q, bio, nr_segs, &same_queue_rq))
1972 : : return BLK_QC_T_NONE;
1973 : :
1974 : 3 : if (blk_mq_sched_bio_merge(q, bio, nr_segs))
1975 : : return BLK_QC_T_NONE;
1976 : :
1977 : 3 : rq_qos_throttle(q, bio);
1978 : :
1979 : 3 : data.cmd_flags = bio->bi_opf;
1980 : 3 : rq = blk_mq_get_request(q, bio, &data);
1981 : 3 : if (unlikely(!rq)) {
1982 : 0 : rq_qos_cleanup(q, bio);
1983 : 0 : if (bio->bi_opf & REQ_NOWAIT)
1984 : : bio_wouldblock_error(bio);
1985 : : return BLK_QC_T_NONE;
1986 : : }
1987 : :
1988 : 3 : trace_block_getrq(q, bio, bio->bi_opf);
1989 : :
1990 : 3 : rq_qos_track(q, rq, bio);
1991 : :
1992 : 3 : cookie = request_to_qc_t(data.hctx, rq);
1993 : :
1994 : 3 : blk_mq_bio_to_request(rq, bio, nr_segs);
1995 : :
1996 : 3 : plug = blk_mq_plug(q, bio);
1997 : 3 : if (unlikely(is_flush_fua)) {
1998 : : /* bypass scheduler for flush rq */
1999 : 0 : blk_insert_flush(rq);
2000 : 0 : blk_mq_run_hw_queue(data.hctx, true);
2001 : 3 : } else if (plug && (q->nr_hw_queues == 1 || q->mq_ops->commit_rqs ||
2002 : 3 : !blk_queue_nonrot(q))) {
2003 : : /*
2004 : : * Use plugging if we have a ->commit_rqs() hook as well, as
2005 : : * we know the driver uses bd->last in a smart fashion.
2006 : : *
2007 : : * Use normal plugging if this disk is slow HDD, as sequential
2008 : : * IO may benefit a lot from plug merging.
2009 : : */
2010 : 3 : unsigned int request_count = plug->rq_count;
2011 : : struct request *last = NULL;
2012 : :
2013 : 3 : if (!request_count)
2014 : 3 : trace_block_plug(q);
2015 : : else
2016 : 3 : last = list_entry_rq(plug->mq_list.prev);
2017 : :
2018 : 3 : if (request_count >= BLK_MAX_REQUEST_COUNT || (last &&
2019 : : blk_rq_bytes(last) >= BLK_PLUG_FLUSH_SIZE)) {
2020 : 3 : blk_flush_plug_list(plug, false);
2021 : 3 : trace_block_plug(q);
2022 : : }
2023 : :
2024 : 3 : blk_add_rq_to_plug(plug, rq);
2025 : 3 : } else if (q->elevator) {
2026 : 3 : blk_mq_sched_insert_request(rq, false, true, true);
2027 : 0 : } else if (plug && !blk_queue_nomerges(q)) {
2028 : : /*
2029 : : * We do limited plugging. If the bio can be merged, do that.
2030 : : * Otherwise the existing request in the plug list will be
2031 : : * issued. So the plug list will have one request at most
2032 : : * The plug list might get flushed before this. If that happens,
2033 : : * the plug list is empty, and same_queue_rq is invalid.
2034 : : */
2035 : 0 : if (list_empty(&plug->mq_list))
2036 : 0 : same_queue_rq = NULL;
2037 : 0 : if (same_queue_rq) {
2038 : 0 : list_del_init(&same_queue_rq->queuelist);
2039 : 0 : plug->rq_count--;
2040 : : }
2041 : 0 : blk_add_rq_to_plug(plug, rq);
2042 : 0 : trace_block_plug(q);
2043 : :
2044 : 0 : if (same_queue_rq) {
2045 : 0 : data.hctx = same_queue_rq->mq_hctx;
2046 : 0 : trace_block_unplug(q, 1, true);
2047 : 0 : blk_mq_try_issue_directly(data.hctx, same_queue_rq,
2048 : : &cookie);
2049 : : }
2050 : 0 : } else if ((q->nr_hw_queues > 1 && is_sync) ||
2051 : 0 : !data.hctx->dispatch_busy) {
2052 : 0 : blk_mq_try_issue_directly(data.hctx, rq, &cookie);
2053 : : } else {
2054 : 0 : blk_mq_sched_insert_request(rq, false, true, true);
2055 : : }
2056 : :
2057 : 3 : return cookie;
2058 : : }
2059 : :
2060 : 0 : void blk_mq_free_rqs(struct blk_mq_tag_set *set, struct blk_mq_tags *tags,
2061 : : unsigned int hctx_idx)
2062 : : {
2063 : : struct page *page;
2064 : :
2065 : 0 : if (tags->rqs && set->ops->exit_request) {
2066 : : int i;
2067 : :
2068 : 0 : for (i = 0; i < tags->nr_tags; i++) {
2069 : 0 : struct request *rq = tags->static_rqs[i];
2070 : :
2071 : 0 : if (!rq)
2072 : 0 : continue;
2073 : 0 : set->ops->exit_request(set, rq, hctx_idx);
2074 : 0 : tags->static_rqs[i] = NULL;
2075 : : }
2076 : : }
2077 : :
2078 : 0 : while (!list_empty(&tags->page_list)) {
2079 : 0 : page = list_first_entry(&tags->page_list, struct page, lru);
2080 : 0 : list_del_init(&page->lru);
2081 : : /*
2082 : : * Remove kmemleak object previously allocated in
2083 : : * blk_mq_alloc_rqs().
2084 : : */
2085 : : kmemleak_free(page_address(page));
2086 : 0 : __free_pages(page, page->private);
2087 : : }
2088 : 0 : }
2089 : :
2090 : 0 : void blk_mq_free_rq_map(struct blk_mq_tags *tags)
2091 : : {
2092 : 0 : kfree(tags->rqs);
2093 : 0 : tags->rqs = NULL;
2094 : 0 : kfree(tags->static_rqs);
2095 : 0 : tags->static_rqs = NULL;
2096 : :
2097 : 0 : blk_mq_free_tags(tags);
2098 : 0 : }
2099 : :
2100 : 3 : struct blk_mq_tags *blk_mq_alloc_rq_map(struct blk_mq_tag_set *set,
2101 : : unsigned int hctx_idx,
2102 : : unsigned int nr_tags,
2103 : : unsigned int reserved_tags)
2104 : : {
2105 : : struct blk_mq_tags *tags;
2106 : : int node;
2107 : :
2108 : 3 : node = blk_mq_hw_queue_to_node(&set->map[HCTX_TYPE_DEFAULT], hctx_idx);
2109 : 3 : if (node == NUMA_NO_NODE)
2110 : 0 : node = set->numa_node;
2111 : :
2112 : 3 : tags = blk_mq_init_tags(nr_tags, reserved_tags, node,
2113 : 3 : BLK_MQ_FLAG_TO_ALLOC_POLICY(set->flags));
2114 : 3 : if (!tags)
2115 : : return NULL;
2116 : :
2117 : 3 : tags->rqs = kcalloc_node(nr_tags, sizeof(struct request *),
2118 : : GFP_NOIO | __GFP_NOWARN | __GFP_NORETRY,
2119 : : node);
2120 : 3 : if (!tags->rqs) {
2121 : 0 : blk_mq_free_tags(tags);
2122 : 0 : return NULL;
2123 : : }
2124 : :
2125 : 3 : tags->static_rqs = kcalloc_node(nr_tags, sizeof(struct request *),
2126 : : GFP_NOIO | __GFP_NOWARN | __GFP_NORETRY,
2127 : : node);
2128 : 3 : if (!tags->static_rqs) {
2129 : 0 : kfree(tags->rqs);
2130 : 0 : blk_mq_free_tags(tags);
2131 : 0 : return NULL;
2132 : : }
2133 : :
2134 : : return tags;
2135 : : }
2136 : :
2137 : : static size_t order_to_size(unsigned int order)
2138 : : {
2139 : 3 : return (size_t)PAGE_SIZE << order;
2140 : : }
2141 : :
2142 : : static int blk_mq_init_request(struct blk_mq_tag_set *set, struct request *rq,
2143 : : unsigned int hctx_idx, int node)
2144 : : {
2145 : : int ret;
2146 : :
2147 : 3 : if (set->ops->init_request) {
2148 : 3 : ret = set->ops->init_request(set, rq, hctx_idx, node);
2149 : 3 : if (ret)
2150 : : return ret;
2151 : : }
2152 : :
2153 : : WRITE_ONCE(rq->state, MQ_RQ_IDLE);
2154 : : return 0;
2155 : : }
2156 : :
2157 : 3 : int blk_mq_alloc_rqs(struct blk_mq_tag_set *set, struct blk_mq_tags *tags,
2158 : : unsigned int hctx_idx, unsigned int depth)
2159 : : {
2160 : : unsigned int i, j, entries_per_page, max_order = 4;
2161 : : size_t rq_size, left;
2162 : : int node;
2163 : :
2164 : 3 : node = blk_mq_hw_queue_to_node(&set->map[HCTX_TYPE_DEFAULT], hctx_idx);
2165 : 3 : if (node == NUMA_NO_NODE)
2166 : 0 : node = set->numa_node;
2167 : :
2168 : 3 : INIT_LIST_HEAD(&tags->page_list);
2169 : :
2170 : : /*
2171 : : * rq_size is the size of the request plus driver payload, rounded
2172 : : * to the cacheline size
2173 : : */
2174 : 3 : rq_size = round_up(sizeof(struct request) + set->cmd_size,
2175 : : cache_line_size());
2176 : 3 : left = rq_size * depth;
2177 : :
2178 : 3 : for (i = 0; i < depth; ) {
2179 : : int this_order = max_order;
2180 : : struct page *page;
2181 : : int to_do;
2182 : : void *p;
2183 : :
2184 : 3 : while (this_order && left < order_to_size(this_order - 1))
2185 : : this_order--;
2186 : :
2187 : : do {
2188 : 3 : page = alloc_pages_node(node,
2189 : : GFP_NOIO | __GFP_NOWARN | __GFP_NORETRY | __GFP_ZERO,
2190 : : this_order);
2191 : 3 : if (page)
2192 : : break;
2193 : 0 : if (!this_order--)
2194 : : break;
2195 : 0 : if (order_to_size(this_order) < rq_size)
2196 : : break;
2197 : : } while (1);
2198 : :
2199 : 3 : if (!page)
2200 : : goto fail;
2201 : :
2202 : 3 : page->private = this_order;
2203 : 3 : list_add_tail(&page->lru, &tags->page_list);
2204 : :
2205 : : p = page_address(page);
2206 : : /*
2207 : : * Allow kmemleak to scan these pages as they contain pointers
2208 : : * to additional allocations like via ops->init_request().
2209 : : */
2210 : : kmemleak_alloc(p, order_to_size(this_order), 1, GFP_NOIO);
2211 : 3 : entries_per_page = order_to_size(this_order) / rq_size;
2212 : 3 : to_do = min(entries_per_page, depth - i);
2213 : 3 : left -= to_do * rq_size;
2214 : 3 : for (j = 0; j < to_do; j++) {
2215 : : struct request *rq = p;
2216 : :
2217 : 3 : tags->static_rqs[i] = rq;
2218 : 3 : if (blk_mq_init_request(set, rq, hctx_idx, node)) {
2219 : 0 : tags->static_rqs[i] = NULL;
2220 : 0 : goto fail;
2221 : : }
2222 : :
2223 : 3 : p += rq_size;
2224 : 3 : i++;
2225 : : }
2226 : : }
2227 : : return 0;
2228 : :
2229 : : fail:
2230 : 0 : blk_mq_free_rqs(set, tags, hctx_idx);
2231 : 0 : return -ENOMEM;
2232 : : }
2233 : :
2234 : : /*
2235 : : * 'cpu' is going away. splice any existing rq_list entries from this
2236 : : * software queue to the hw queue dispatch list, and ensure that it
2237 : : * gets run.
2238 : : */
2239 : 0 : static int blk_mq_hctx_notify_dead(unsigned int cpu, struct hlist_node *node)
2240 : : {
2241 : : struct blk_mq_hw_ctx *hctx;
2242 : : struct blk_mq_ctx *ctx;
2243 : 0 : LIST_HEAD(tmp);
2244 : : enum hctx_type type;
2245 : :
2246 : 0 : hctx = hlist_entry_safe(node, struct blk_mq_hw_ctx, cpuhp_dead);
2247 : 0 : ctx = __blk_mq_get_ctx(hctx->queue, cpu);
2248 : 0 : type = hctx->type;
2249 : :
2250 : : spin_lock(&ctx->lock);
2251 : 0 : if (!list_empty(&ctx->rq_lists[type])) {
2252 : : list_splice_init(&ctx->rq_lists[type], &tmp);
2253 : : blk_mq_hctx_clear_pending(hctx, ctx);
2254 : : }
2255 : : spin_unlock(&ctx->lock);
2256 : :
2257 : 0 : if (list_empty(&tmp))
2258 : : return 0;
2259 : :
2260 : : spin_lock(&hctx->lock);
2261 : 0 : list_splice_tail_init(&tmp, &hctx->dispatch);
2262 : : spin_unlock(&hctx->lock);
2263 : :
2264 : 0 : blk_mq_run_hw_queue(hctx, true);
2265 : 0 : return 0;
2266 : : }
2267 : :
2268 : : static void blk_mq_remove_cpuhp(struct blk_mq_hw_ctx *hctx)
2269 : : {
2270 : 0 : cpuhp_state_remove_instance_nocalls(CPUHP_BLK_MQ_DEAD,
2271 : : &hctx->cpuhp_dead);
2272 : : }
2273 : :
2274 : : /* hctx->ctxs will be freed in queue's release handler */
2275 : 0 : static void blk_mq_exit_hctx(struct request_queue *q,
2276 : : struct blk_mq_tag_set *set,
2277 : : struct blk_mq_hw_ctx *hctx, unsigned int hctx_idx)
2278 : : {
2279 : 0 : if (blk_mq_hw_queue_mapped(hctx))
2280 : : blk_mq_tag_idle(hctx);
2281 : :
2282 : 0 : if (set->ops->exit_request)
2283 : 0 : set->ops->exit_request(set, hctx->fq->flush_rq, hctx_idx);
2284 : :
2285 : 0 : if (set->ops->exit_hctx)
2286 : 0 : set->ops->exit_hctx(hctx, hctx_idx);
2287 : :
2288 : : blk_mq_remove_cpuhp(hctx);
2289 : :
2290 : : spin_lock(&q->unused_hctx_lock);
2291 : 0 : list_add(&hctx->hctx_list, &q->unused_hctx_list);
2292 : : spin_unlock(&q->unused_hctx_lock);
2293 : 0 : }
2294 : :
2295 : 0 : static void blk_mq_exit_hw_queues(struct request_queue *q,
2296 : : struct blk_mq_tag_set *set, int nr_queue)
2297 : : {
2298 : : struct blk_mq_hw_ctx *hctx;
2299 : : unsigned int i;
2300 : :
2301 : 0 : queue_for_each_hw_ctx(q, hctx, i) {
2302 : 0 : if (i == nr_queue)
2303 : : break;
2304 : 0 : blk_mq_debugfs_unregister_hctx(hctx);
2305 : 0 : blk_mq_exit_hctx(q, set, hctx, i);
2306 : : }
2307 : 0 : }
2308 : :
2309 : : static int blk_mq_hw_ctx_size(struct blk_mq_tag_set *tag_set)
2310 : : {
2311 : : int hw_ctx_size = sizeof(struct blk_mq_hw_ctx);
2312 : :
2313 : : BUILD_BUG_ON(ALIGN(offsetof(struct blk_mq_hw_ctx, srcu),
2314 : : __alignof__(struct blk_mq_hw_ctx)) !=
2315 : : sizeof(struct blk_mq_hw_ctx));
2316 : :
2317 : 3 : if (tag_set->flags & BLK_MQ_F_BLOCKING)
2318 : : hw_ctx_size += sizeof(struct srcu_struct);
2319 : :
2320 : : return hw_ctx_size;
2321 : : }
2322 : :
2323 : 3 : static int blk_mq_init_hctx(struct request_queue *q,
2324 : : struct blk_mq_tag_set *set,
2325 : : struct blk_mq_hw_ctx *hctx, unsigned hctx_idx)
2326 : : {
2327 : 3 : hctx->queue_num = hctx_idx;
2328 : :
2329 : 3 : cpuhp_state_add_instance_nocalls(CPUHP_BLK_MQ_DEAD, &hctx->cpuhp_dead);
2330 : :
2331 : 3 : hctx->tags = set->tags[hctx_idx];
2332 : :
2333 : 3 : if (set->ops->init_hctx &&
2334 : 0 : set->ops->init_hctx(hctx, set->driver_data, hctx_idx))
2335 : : goto unregister_cpu_notifier;
2336 : :
2337 : 3 : if (blk_mq_init_request(set, hctx->fq->flush_rq, hctx_idx,
2338 : 3 : hctx->numa_node))
2339 : : goto exit_hctx;
2340 : : return 0;
2341 : :
2342 : : exit_hctx:
2343 : 0 : if (set->ops->exit_hctx)
2344 : 0 : set->ops->exit_hctx(hctx, hctx_idx);
2345 : : unregister_cpu_notifier:
2346 : : blk_mq_remove_cpuhp(hctx);
2347 : 0 : return -1;
2348 : : }
2349 : :
2350 : : static struct blk_mq_hw_ctx *
2351 : 3 : blk_mq_alloc_hctx(struct request_queue *q, struct blk_mq_tag_set *set,
2352 : : int node)
2353 : : {
2354 : : struct blk_mq_hw_ctx *hctx;
2355 : : gfp_t gfp = GFP_NOIO | __GFP_NOWARN | __GFP_NORETRY;
2356 : :
2357 : 3 : hctx = kzalloc_node(blk_mq_hw_ctx_size(set), gfp, node);
2358 : 3 : if (!hctx)
2359 : : goto fail_alloc_hctx;
2360 : :
2361 : : if (!zalloc_cpumask_var_node(&hctx->cpumask, gfp, node))
2362 : : goto free_hctx;
2363 : :
2364 : : atomic_set(&hctx->nr_active, 0);
2365 : 3 : if (node == NUMA_NO_NODE)
2366 : 0 : node = set->numa_node;
2367 : 3 : hctx->numa_node = node;
2368 : :
2369 : 3 : INIT_DELAYED_WORK(&hctx->run_work, blk_mq_run_work_fn);
2370 : 3 : spin_lock_init(&hctx->lock);
2371 : 3 : INIT_LIST_HEAD(&hctx->dispatch);
2372 : 3 : hctx->queue = q;
2373 : 3 : hctx->flags = set->flags & ~BLK_MQ_F_TAG_SHARED;
2374 : :
2375 : 3 : INIT_LIST_HEAD(&hctx->hctx_list);
2376 : :
2377 : : /*
2378 : : * Allocate space for all possible cpus to avoid allocation at
2379 : : * runtime
2380 : : */
2381 : 3 : hctx->ctxs = kmalloc_array_node(nr_cpu_ids, sizeof(void *),
2382 : : gfp, node);
2383 : 3 : if (!hctx->ctxs)
2384 : : goto free_cpumask;
2385 : :
2386 : 3 : if (sbitmap_init_node(&hctx->ctx_map, nr_cpu_ids, ilog2(8),
2387 : : gfp, node))
2388 : : goto free_ctxs;
2389 : 3 : hctx->nr_ctx = 0;
2390 : :
2391 : 3 : spin_lock_init(&hctx->dispatch_wait_lock);
2392 : : init_waitqueue_func_entry(&hctx->dispatch_wait, blk_mq_dispatch_wake);
2393 : 3 : INIT_LIST_HEAD(&hctx->dispatch_wait.entry);
2394 : :
2395 : 3 : hctx->fq = blk_alloc_flush_queue(q, hctx->numa_node, set->cmd_size,
2396 : : gfp);
2397 : 3 : if (!hctx->fq)
2398 : : goto free_bitmap;
2399 : :
2400 : 3 : if (hctx->flags & BLK_MQ_F_BLOCKING)
2401 : 3 : init_srcu_struct(hctx->srcu);
2402 : 3 : blk_mq_hctx_kobj_init(hctx);
2403 : :
2404 : 3 : return hctx;
2405 : :
2406 : : free_bitmap:
2407 : : sbitmap_free(&hctx->ctx_map);
2408 : : free_ctxs:
2409 : 0 : kfree(hctx->ctxs);
2410 : : free_cpumask:
2411 : : free_cpumask_var(hctx->cpumask);
2412 : : free_hctx:
2413 : 0 : kfree(hctx);
2414 : : fail_alloc_hctx:
2415 : : return NULL;
2416 : : }
2417 : :
2418 : 3 : static void blk_mq_init_cpu_queues(struct request_queue *q,
2419 : : unsigned int nr_hw_queues)
2420 : : {
2421 : 3 : struct blk_mq_tag_set *set = q->tag_set;
2422 : : unsigned int i, j;
2423 : :
2424 : 3 : for_each_possible_cpu(i) {
2425 : 3 : struct blk_mq_ctx *__ctx = per_cpu_ptr(q->queue_ctx, i);
2426 : : struct blk_mq_hw_ctx *hctx;
2427 : : int k;
2428 : :
2429 : 3 : __ctx->cpu = i;
2430 : 3 : spin_lock_init(&__ctx->lock);
2431 : 3 : for (k = HCTX_TYPE_DEFAULT; k < HCTX_MAX_TYPES; k++)
2432 : 3 : INIT_LIST_HEAD(&__ctx->rq_lists[k]);
2433 : :
2434 : 3 : __ctx->queue = q;
2435 : :
2436 : : /*
2437 : : * Set local node, IFF we have more than one hw queue. If
2438 : : * not, we remain on the home node of the device
2439 : : */
2440 : 3 : for (j = 0; j < set->nr_maps; j++) {
2441 : : hctx = blk_mq_map_queue_type(q, j, i);
2442 : 3 : if (nr_hw_queues > 1 && hctx->numa_node == NUMA_NO_NODE)
2443 : 0 : hctx->numa_node = local_memory_node(cpu_to_node(i));
2444 : : }
2445 : : }
2446 : 3 : }
2447 : :
2448 : 3 : static bool __blk_mq_alloc_rq_map(struct blk_mq_tag_set *set, int hctx_idx)
2449 : : {
2450 : : int ret = 0;
2451 : :
2452 : 3 : set->tags[hctx_idx] = blk_mq_alloc_rq_map(set, hctx_idx,
2453 : : set->queue_depth, set->reserved_tags);
2454 : 3 : if (!set->tags[hctx_idx])
2455 : : return false;
2456 : :
2457 : 3 : ret = blk_mq_alloc_rqs(set, set->tags[hctx_idx], hctx_idx,
2458 : : set->queue_depth);
2459 : 3 : if (!ret)
2460 : : return true;
2461 : :
2462 : 0 : blk_mq_free_rq_map(set->tags[hctx_idx]);
2463 : 0 : set->tags[hctx_idx] = NULL;
2464 : 0 : return false;
2465 : : }
2466 : :
2467 : 0 : static void blk_mq_free_map_and_requests(struct blk_mq_tag_set *set,
2468 : : unsigned int hctx_idx)
2469 : : {
2470 : 0 : if (set->tags && set->tags[hctx_idx]) {
2471 : 0 : blk_mq_free_rqs(set, set->tags[hctx_idx], hctx_idx);
2472 : 0 : blk_mq_free_rq_map(set->tags[hctx_idx]);
2473 : 0 : set->tags[hctx_idx] = NULL;
2474 : : }
2475 : 0 : }
2476 : :
2477 : 3 : static void blk_mq_map_swqueue(struct request_queue *q)
2478 : : {
2479 : : unsigned int i, j, hctx_idx;
2480 : : struct blk_mq_hw_ctx *hctx;
2481 : : struct blk_mq_ctx *ctx;
2482 : 3 : struct blk_mq_tag_set *set = q->tag_set;
2483 : :
2484 : 3 : queue_for_each_hw_ctx(q, hctx, i) {
2485 : : cpumask_clear(hctx->cpumask);
2486 : 3 : hctx->nr_ctx = 0;
2487 : 3 : hctx->dispatch_from = NULL;
2488 : : }
2489 : :
2490 : : /*
2491 : : * Map software to hardware queues.
2492 : : *
2493 : : * If the cpu isn't present, the cpu is mapped to first hctx.
2494 : : */
2495 : 3 : for_each_possible_cpu(i) {
2496 : :
2497 : 3 : ctx = per_cpu_ptr(q->queue_ctx, i);
2498 : 3 : for (j = 0; j < set->nr_maps; j++) {
2499 : 3 : if (!set->map[j].nr_queues) {
2500 : 0 : ctx->hctxs[j] = blk_mq_map_queue_type(q,
2501 : : HCTX_TYPE_DEFAULT, i);
2502 : 0 : continue;
2503 : : }
2504 : 3 : hctx_idx = set->map[j].mq_map[i];
2505 : : /* unmapped hw queue can be remapped after CPU topo changed */
2506 : 3 : if (!set->tags[hctx_idx] &&
2507 : 0 : !__blk_mq_alloc_rq_map(set, hctx_idx)) {
2508 : : /*
2509 : : * If tags initialization fail for some hctx,
2510 : : * that hctx won't be brought online. In this
2511 : : * case, remap the current ctx to hctx[0] which
2512 : : * is guaranteed to always have tags allocated
2513 : : */
2514 : 0 : set->map[j].mq_map[i] = 0;
2515 : : }
2516 : :
2517 : : hctx = blk_mq_map_queue_type(q, j, i);
2518 : 3 : ctx->hctxs[j] = hctx;
2519 : : /*
2520 : : * If the CPU is already set in the mask, then we've
2521 : : * mapped this one already. This can happen if
2522 : : * devices share queues across queue maps.
2523 : : */
2524 : 3 : if (cpumask_test_cpu(i, hctx->cpumask))
2525 : 0 : continue;
2526 : :
2527 : : cpumask_set_cpu(i, hctx->cpumask);
2528 : 3 : hctx->type = j;
2529 : 3 : ctx->index_hw[hctx->type] = hctx->nr_ctx;
2530 : 3 : hctx->ctxs[hctx->nr_ctx++] = ctx;
2531 : :
2532 : : /*
2533 : : * If the nr_ctx type overflows, we have exceeded the
2534 : : * amount of sw queues we can support.
2535 : : */
2536 : 3 : BUG_ON(!hctx->nr_ctx);
2537 : : }
2538 : :
2539 : 3 : for (; j < HCTX_MAX_TYPES; j++)
2540 : 3 : ctx->hctxs[j] = blk_mq_map_queue_type(q,
2541 : : HCTX_TYPE_DEFAULT, i);
2542 : : }
2543 : :
2544 : 3 : queue_for_each_hw_ctx(q, hctx, i) {
2545 : : /*
2546 : : * If no software queues are mapped to this hardware queue,
2547 : : * disable it and free the request entries.
2548 : : */
2549 : 3 : if (!hctx->nr_ctx) {
2550 : : /* Never unmap queue 0. We need it as a
2551 : : * fallback in case of a new remap fails
2552 : : * allocation
2553 : : */
2554 : 0 : if (i && set->tags[i])
2555 : 0 : blk_mq_free_map_and_requests(set, i);
2556 : :
2557 : 0 : hctx->tags = NULL;
2558 : 0 : continue;
2559 : : }
2560 : :
2561 : 3 : hctx->tags = set->tags[i];
2562 : 3 : WARN_ON(!hctx->tags);
2563 : :
2564 : : /*
2565 : : * Set the map size to the number of mapped software queues.
2566 : : * This is more accurate and more efficient than looping
2567 : : * over all possibly mapped software queues.
2568 : : */
2569 : 3 : sbitmap_resize(&hctx->ctx_map, hctx->nr_ctx);
2570 : :
2571 : : /*
2572 : : * Initialize batch roundrobin counts
2573 : : */
2574 : 3 : hctx->next_cpu = blk_mq_first_mapped_cpu(hctx);
2575 : 3 : hctx->next_cpu_batch = BLK_MQ_CPU_WORK_BATCH;
2576 : : }
2577 : 3 : }
2578 : :
2579 : : /*
2580 : : * Caller needs to ensure that we're either frozen/quiesced, or that
2581 : : * the queue isn't live yet.
2582 : : */
2583 : 0 : static void queue_set_hctx_shared(struct request_queue *q, bool shared)
2584 : : {
2585 : : struct blk_mq_hw_ctx *hctx;
2586 : : int i;
2587 : :
2588 : 0 : queue_for_each_hw_ctx(q, hctx, i) {
2589 : 0 : if (shared)
2590 : 0 : hctx->flags |= BLK_MQ_F_TAG_SHARED;
2591 : : else
2592 : 0 : hctx->flags &= ~BLK_MQ_F_TAG_SHARED;
2593 : : }
2594 : 0 : }
2595 : :
2596 : 0 : static void blk_mq_update_tag_set_depth(struct blk_mq_tag_set *set,
2597 : : bool shared)
2598 : : {
2599 : : struct request_queue *q;
2600 : :
2601 : : lockdep_assert_held(&set->tag_list_lock);
2602 : :
2603 : 0 : list_for_each_entry(q, &set->tag_list, tag_set_list) {
2604 : : blk_mq_freeze_queue(q);
2605 : 0 : queue_set_hctx_shared(q, shared);
2606 : 0 : blk_mq_unfreeze_queue(q);
2607 : : }
2608 : 0 : }
2609 : :
2610 : 0 : static void blk_mq_del_queue_tag_set(struct request_queue *q)
2611 : : {
2612 : 0 : struct blk_mq_tag_set *set = q->tag_set;
2613 : :
2614 : 0 : mutex_lock(&set->tag_list_lock);
2615 : : list_del_rcu(&q->tag_set_list);
2616 : 0 : if (list_is_singular(&set->tag_list)) {
2617 : : /* just transitioned to unshared */
2618 : 0 : set->flags &= ~BLK_MQ_F_TAG_SHARED;
2619 : : /* update existing queue */
2620 : 0 : blk_mq_update_tag_set_depth(set, false);
2621 : : }
2622 : 0 : mutex_unlock(&set->tag_list_lock);
2623 : 0 : INIT_LIST_HEAD(&q->tag_set_list);
2624 : 0 : }
2625 : :
2626 : 3 : static void blk_mq_add_queue_tag_set(struct blk_mq_tag_set *set,
2627 : : struct request_queue *q)
2628 : : {
2629 : 3 : mutex_lock(&set->tag_list_lock);
2630 : :
2631 : : /*
2632 : : * Check to see if we're transitioning to shared (from 1 to 2 queues).
2633 : : */
2634 : 3 : if (!list_empty(&set->tag_list) &&
2635 : 0 : !(set->flags & BLK_MQ_F_TAG_SHARED)) {
2636 : 0 : set->flags |= BLK_MQ_F_TAG_SHARED;
2637 : : /* update existing queue */
2638 : 0 : blk_mq_update_tag_set_depth(set, true);
2639 : : }
2640 : 3 : if (set->flags & BLK_MQ_F_TAG_SHARED)
2641 : 0 : queue_set_hctx_shared(q, true);
2642 : 3 : list_add_tail_rcu(&q->tag_set_list, &set->tag_list);
2643 : :
2644 : 3 : mutex_unlock(&set->tag_list_lock);
2645 : 3 : }
2646 : :
2647 : : /* All allocations will be freed in release handler of q->mq_kobj */
2648 : 3 : static int blk_mq_alloc_ctxs(struct request_queue *q)
2649 : : {
2650 : : struct blk_mq_ctxs *ctxs;
2651 : : int cpu;
2652 : :
2653 : 3 : ctxs = kzalloc(sizeof(*ctxs), GFP_KERNEL);
2654 : 3 : if (!ctxs)
2655 : : return -ENOMEM;
2656 : :
2657 : 3 : ctxs->queue_ctx = alloc_percpu(struct blk_mq_ctx);
2658 : 3 : if (!ctxs->queue_ctx)
2659 : : goto fail;
2660 : :
2661 : 3 : for_each_possible_cpu(cpu) {
2662 : 3 : struct blk_mq_ctx *ctx = per_cpu_ptr(ctxs->queue_ctx, cpu);
2663 : 3 : ctx->ctxs = ctxs;
2664 : : }
2665 : :
2666 : 3 : q->mq_kobj = &ctxs->kobj;
2667 : 3 : q->queue_ctx = ctxs->queue_ctx;
2668 : :
2669 : 3 : return 0;
2670 : : fail:
2671 : 0 : kfree(ctxs);
2672 : 0 : return -ENOMEM;
2673 : : }
2674 : :
2675 : : /*
2676 : : * It is the actual release handler for mq, but we do it from
2677 : : * request queue's release handler for avoiding use-after-free
2678 : : * and headache because q->mq_kobj shouldn't have been introduced,
2679 : : * but we can't group ctx/kctx kobj without it.
2680 : : */
2681 : 0 : void blk_mq_release(struct request_queue *q)
2682 : : {
2683 : : struct blk_mq_hw_ctx *hctx, *next;
2684 : : int i;
2685 : :
2686 : 0 : queue_for_each_hw_ctx(q, hctx, i)
2687 : 0 : WARN_ON_ONCE(hctx && list_empty(&hctx->hctx_list));
2688 : :
2689 : : /* all hctx are in .unused_hctx_list now */
2690 : 0 : list_for_each_entry_safe(hctx, next, &q->unused_hctx_list, hctx_list) {
2691 : : list_del_init(&hctx->hctx_list);
2692 : 0 : kobject_put(&hctx->kobj);
2693 : : }
2694 : :
2695 : 0 : kfree(q->queue_hw_ctx);
2696 : :
2697 : : /*
2698 : : * release .mq_kobj and sw queue's kobject now because
2699 : : * both share lifetime with request queue.
2700 : : */
2701 : 0 : blk_mq_sysfs_deinit(q);
2702 : 0 : }
2703 : :
2704 : 3 : struct request_queue *blk_mq_init_queue(struct blk_mq_tag_set *set)
2705 : : {
2706 : : struct request_queue *uninit_q, *q;
2707 : :
2708 : 3 : uninit_q = blk_alloc_queue_node(GFP_KERNEL, set->numa_node);
2709 : 3 : if (!uninit_q)
2710 : : return ERR_PTR(-ENOMEM);
2711 : :
2712 : : /*
2713 : : * Initialize the queue without an elevator. device_add_disk() will do
2714 : : * the initialization.
2715 : : */
2716 : 3 : q = blk_mq_init_allocated_queue(set, uninit_q, false);
2717 : 3 : if (IS_ERR(q))
2718 : 0 : blk_cleanup_queue(uninit_q);
2719 : :
2720 : 3 : return q;
2721 : : }
2722 : : EXPORT_SYMBOL(blk_mq_init_queue);
2723 : :
2724 : : /*
2725 : : * Helper for setting up a queue with mq ops, given queue depth, and
2726 : : * the passed in mq ops flags.
2727 : : */
2728 : 0 : struct request_queue *blk_mq_init_sq_queue(struct blk_mq_tag_set *set,
2729 : : const struct blk_mq_ops *ops,
2730 : : unsigned int queue_depth,
2731 : : unsigned int set_flags)
2732 : : {
2733 : : struct request_queue *q;
2734 : : int ret;
2735 : :
2736 : 0 : memset(set, 0, sizeof(*set));
2737 : 0 : set->ops = ops;
2738 : 0 : set->nr_hw_queues = 1;
2739 : 0 : set->nr_maps = 1;
2740 : 0 : set->queue_depth = queue_depth;
2741 : 0 : set->numa_node = NUMA_NO_NODE;
2742 : 0 : set->flags = set_flags;
2743 : :
2744 : 0 : ret = blk_mq_alloc_tag_set(set);
2745 : 0 : if (ret)
2746 : 0 : return ERR_PTR(ret);
2747 : :
2748 : 0 : q = blk_mq_init_queue(set);
2749 : 0 : if (IS_ERR(q)) {
2750 : 0 : blk_mq_free_tag_set(set);
2751 : 0 : return q;
2752 : : }
2753 : :
2754 : : return q;
2755 : : }
2756 : : EXPORT_SYMBOL(blk_mq_init_sq_queue);
2757 : :
2758 : 3 : static struct blk_mq_hw_ctx *blk_mq_alloc_and_init_hctx(
2759 : : struct blk_mq_tag_set *set, struct request_queue *q,
2760 : : int hctx_idx, int node)
2761 : : {
2762 : : struct blk_mq_hw_ctx *hctx = NULL, *tmp;
2763 : :
2764 : : /* reuse dead hctx first */
2765 : : spin_lock(&q->unused_hctx_lock);
2766 : 3 : list_for_each_entry(tmp, &q->unused_hctx_list, hctx_list) {
2767 : 0 : if (tmp->numa_node == node) {
2768 : 0 : hctx = tmp;
2769 : 0 : break;
2770 : : }
2771 : : }
2772 : 3 : if (hctx)
2773 : 0 : list_del_init(&hctx->hctx_list);
2774 : : spin_unlock(&q->unused_hctx_lock);
2775 : :
2776 : 3 : if (!hctx)
2777 : 3 : hctx = blk_mq_alloc_hctx(q, set, node);
2778 : 3 : if (!hctx)
2779 : : goto fail;
2780 : :
2781 : 3 : if (blk_mq_init_hctx(q, set, hctx, hctx_idx))
2782 : : goto free_hctx;
2783 : :
2784 : : return hctx;
2785 : :
2786 : : free_hctx:
2787 : 0 : kobject_put(&hctx->kobj);
2788 : : fail:
2789 : : return NULL;
2790 : : }
2791 : :
2792 : 3 : static void blk_mq_realloc_hw_ctxs(struct blk_mq_tag_set *set,
2793 : : struct request_queue *q)
2794 : : {
2795 : : int i, j, end;
2796 : 3 : struct blk_mq_hw_ctx **hctxs = q->queue_hw_ctx;
2797 : :
2798 : : /* protect against switching io scheduler */
2799 : 3 : mutex_lock(&q->sysfs_lock);
2800 : 3 : for (i = 0; i < set->nr_hw_queues; i++) {
2801 : : int node;
2802 : : struct blk_mq_hw_ctx *hctx;
2803 : :
2804 : 3 : node = blk_mq_hw_queue_to_node(&set->map[HCTX_TYPE_DEFAULT], i);
2805 : : /*
2806 : : * If the hw queue has been mapped to another numa node,
2807 : : * we need to realloc the hctx. If allocation fails, fallback
2808 : : * to use the previous one.
2809 : : */
2810 : 3 : if (hctxs[i] && (hctxs[i]->numa_node == node))
2811 : 0 : continue;
2812 : :
2813 : 3 : hctx = blk_mq_alloc_and_init_hctx(set, q, i, node);
2814 : 3 : if (hctx) {
2815 : 3 : if (hctxs[i])
2816 : 0 : blk_mq_exit_hctx(q, set, hctxs[i], i);
2817 : 3 : hctxs[i] = hctx;
2818 : : } else {
2819 : 0 : if (hctxs[i])
2820 : 0 : pr_warn("Allocate new hctx on node %d fails,\
2821 : : fallback to previous one on node %d\n",
2822 : : node, hctxs[i]->numa_node);
2823 : : else
2824 : : break;
2825 : : }
2826 : : }
2827 : : /*
2828 : : * Increasing nr_hw_queues fails. Free the newly allocated
2829 : : * hctxs and keep the previous q->nr_hw_queues.
2830 : : */
2831 : 3 : if (i != set->nr_hw_queues) {
2832 : 0 : j = q->nr_hw_queues;
2833 : 0 : end = i;
2834 : : } else {
2835 : 3 : j = i;
2836 : 3 : end = q->nr_hw_queues;
2837 : 3 : q->nr_hw_queues = set->nr_hw_queues;
2838 : : }
2839 : :
2840 : 0 : for (; j < end; j++) {
2841 : 0 : struct blk_mq_hw_ctx *hctx = hctxs[j];
2842 : :
2843 : 0 : if (hctx) {
2844 : 0 : if (hctx->tags)
2845 : 0 : blk_mq_free_map_and_requests(set, j);
2846 : 0 : blk_mq_exit_hctx(q, set, hctx, j);
2847 : 0 : hctxs[j] = NULL;
2848 : : }
2849 : : }
2850 : 3 : mutex_unlock(&q->sysfs_lock);
2851 : 3 : }
2852 : :
2853 : : /*
2854 : : * Maximum number of hardware queues we support. For single sets, we'll never
2855 : : * have more than the CPUs (software queues). For multiple sets, the tag_set
2856 : : * user may have set ->nr_hw_queues larger.
2857 : : */
2858 : : static unsigned int nr_hw_queues(struct blk_mq_tag_set *set)
2859 : : {
2860 : 3 : if (set->nr_maps == 1)
2861 : 3 : return nr_cpu_ids;
2862 : :
2863 : 0 : return max(set->nr_hw_queues, nr_cpu_ids);
2864 : : }
2865 : :
2866 : 3 : struct request_queue *blk_mq_init_allocated_queue(struct blk_mq_tag_set *set,
2867 : : struct request_queue *q,
2868 : : bool elevator_init)
2869 : : {
2870 : : /* mark the queue as mq asap */
2871 : 3 : q->mq_ops = set->ops;
2872 : :
2873 : 3 : q->poll_cb = blk_stat_alloc_callback(blk_mq_poll_stats_fn,
2874 : : blk_mq_poll_stats_bkt,
2875 : : BLK_MQ_POLL_STATS_BKTS, q);
2876 : 3 : if (!q->poll_cb)
2877 : : goto err_exit;
2878 : :
2879 : 3 : if (blk_mq_alloc_ctxs(q))
2880 : : goto err_poll;
2881 : :
2882 : : /* init q->mq_kobj and sw queues' kobjects */
2883 : 3 : blk_mq_sysfs_init(q);
2884 : :
2885 : 3 : q->nr_queues = nr_hw_queues(set);
2886 : 3 : q->queue_hw_ctx = kcalloc_node(q->nr_queues, sizeof(*(q->queue_hw_ctx)),
2887 : : GFP_KERNEL, set->numa_node);
2888 : 3 : if (!q->queue_hw_ctx)
2889 : : goto err_sys_init;
2890 : :
2891 : 3 : INIT_LIST_HEAD(&q->unused_hctx_list);
2892 : 3 : spin_lock_init(&q->unused_hctx_lock);
2893 : :
2894 : 3 : blk_mq_realloc_hw_ctxs(set, q);
2895 : 3 : if (!q->nr_hw_queues)
2896 : : goto err_hctxs;
2897 : :
2898 : 3 : INIT_WORK(&q->timeout_work, blk_mq_timeout_work);
2899 : 3 : blk_queue_rq_timeout(q, set->timeout ? set->timeout : 30 * HZ);
2900 : :
2901 : 3 : q->tag_set = set;
2902 : :
2903 : 3 : q->queue_flags |= QUEUE_FLAG_MQ_DEFAULT;
2904 : 3 : if (set->nr_maps > HCTX_TYPE_POLL &&
2905 : 0 : set->map[HCTX_TYPE_POLL].nr_queues)
2906 : 0 : blk_queue_flag_set(QUEUE_FLAG_POLL, q);
2907 : :
2908 : 3 : q->sg_reserved_size = INT_MAX;
2909 : :
2910 : 3 : INIT_DELAYED_WORK(&q->requeue_work, blk_mq_requeue_work);
2911 : 3 : INIT_LIST_HEAD(&q->requeue_list);
2912 : 3 : spin_lock_init(&q->requeue_lock);
2913 : :
2914 : 3 : blk_queue_make_request(q, blk_mq_make_request);
2915 : :
2916 : : /*
2917 : : * Do this after blk_queue_make_request() overrides it...
2918 : : */
2919 : 3 : q->nr_requests = set->queue_depth;
2920 : :
2921 : : /*
2922 : : * Default to classic polling
2923 : : */
2924 : 3 : q->poll_nsec = BLK_MQ_POLL_CLASSIC;
2925 : :
2926 : 3 : blk_mq_init_cpu_queues(q, set->nr_hw_queues);
2927 : 3 : blk_mq_add_queue_tag_set(set, q);
2928 : 3 : blk_mq_map_swqueue(q);
2929 : :
2930 : 3 : if (elevator_init)
2931 : 0 : elevator_init_mq(q);
2932 : :
2933 : 3 : return q;
2934 : :
2935 : : err_hctxs:
2936 : 0 : kfree(q->queue_hw_ctx);
2937 : 0 : q->nr_hw_queues = 0;
2938 : : err_sys_init:
2939 : 0 : blk_mq_sysfs_deinit(q);
2940 : : err_poll:
2941 : 0 : blk_stat_free_callback(q->poll_cb);
2942 : 0 : q->poll_cb = NULL;
2943 : : err_exit:
2944 : 0 : q->mq_ops = NULL;
2945 : 0 : return ERR_PTR(-ENOMEM);
2946 : : }
2947 : : EXPORT_SYMBOL(blk_mq_init_allocated_queue);
2948 : :
2949 : : /* tags can _not_ be used after returning from blk_mq_exit_queue */
2950 : 0 : void blk_mq_exit_queue(struct request_queue *q)
2951 : : {
2952 : 0 : struct blk_mq_tag_set *set = q->tag_set;
2953 : :
2954 : 0 : blk_mq_del_queue_tag_set(q);
2955 : 0 : blk_mq_exit_hw_queues(q, set, set->nr_hw_queues);
2956 : 0 : }
2957 : :
2958 : 3 : static int __blk_mq_alloc_rq_maps(struct blk_mq_tag_set *set)
2959 : : {
2960 : : int i;
2961 : :
2962 : 3 : for (i = 0; i < set->nr_hw_queues; i++)
2963 : 3 : if (!__blk_mq_alloc_rq_map(set, i))
2964 : : goto out_unwind;
2965 : :
2966 : : return 0;
2967 : :
2968 : : out_unwind:
2969 : 0 : while (--i >= 0)
2970 : 0 : blk_mq_free_rq_map(set->tags[i]);
2971 : :
2972 : : return -ENOMEM;
2973 : : }
2974 : :
2975 : : /*
2976 : : * Allocate the request maps associated with this tag_set. Note that this
2977 : : * may reduce the depth asked for, if memory is tight. set->queue_depth
2978 : : * will be updated to reflect the allocated depth.
2979 : : */
2980 : 3 : static int blk_mq_alloc_rq_maps(struct blk_mq_tag_set *set)
2981 : : {
2982 : : unsigned int depth;
2983 : : int err;
2984 : :
2985 : 3 : depth = set->queue_depth;
2986 : : do {
2987 : 3 : err = __blk_mq_alloc_rq_maps(set);
2988 : 3 : if (!err)
2989 : : break;
2990 : :
2991 : 0 : set->queue_depth >>= 1;
2992 : 0 : if (set->queue_depth < set->reserved_tags + BLK_MQ_TAG_MIN) {
2993 : : err = -ENOMEM;
2994 : : break;
2995 : : }
2996 : 0 : } while (set->queue_depth);
2997 : :
2998 : 3 : if (!set->queue_depth || err) {
2999 : 0 : pr_err("blk-mq: failed to allocate request map\n");
3000 : 0 : return -ENOMEM;
3001 : : }
3002 : :
3003 : 3 : if (depth != set->queue_depth)
3004 : 0 : pr_info("blk-mq: reduced tag depth (%u -> %u)\n",
3005 : : depth, set->queue_depth);
3006 : :
3007 : : return 0;
3008 : : }
3009 : :
3010 : 3 : static int blk_mq_update_queue_map(struct blk_mq_tag_set *set)
3011 : : {
3012 : : /*
3013 : : * blk_mq_map_queues() and multiple .map_queues() implementations
3014 : : * expect that set->map[HCTX_TYPE_DEFAULT].nr_queues is set to the
3015 : : * number of hardware queues.
3016 : : */
3017 : 3 : if (set->nr_maps == 1)
3018 : 3 : set->map[HCTX_TYPE_DEFAULT].nr_queues = set->nr_hw_queues;
3019 : :
3020 : 3 : if (set->ops->map_queues && !is_kdump_kernel()) {
3021 : : int i;
3022 : :
3023 : : /*
3024 : : * transport .map_queues is usually done in the following
3025 : : * way:
3026 : : *
3027 : : * for (queue = 0; queue < set->nr_hw_queues; queue++) {
3028 : : * mask = get_cpu_mask(queue)
3029 : : * for_each_cpu(cpu, mask)
3030 : : * set->map[x].mq_map[cpu] = queue;
3031 : : * }
3032 : : *
3033 : : * When we need to remap, the table has to be cleared for
3034 : : * killing stale mapping since one CPU may not be mapped
3035 : : * to any hw queue.
3036 : : */
3037 : 0 : for (i = 0; i < set->nr_maps; i++)
3038 : 0 : blk_mq_clear_mq_map(&set->map[i]);
3039 : :
3040 : 0 : return set->ops->map_queues(set);
3041 : : } else {
3042 : 3 : BUG_ON(set->nr_maps > 1);
3043 : 3 : return blk_mq_map_queues(&set->map[HCTX_TYPE_DEFAULT]);
3044 : : }
3045 : : }
3046 : :
3047 : : /*
3048 : : * Alloc a tag set to be associated with one or more request queues.
3049 : : * May fail with EINVAL for various error conditions. May adjust the
3050 : : * requested depth down, if it's too large. In that case, the set
3051 : : * value will be stored in set->queue_depth.
3052 : : */
3053 : 3 : int blk_mq_alloc_tag_set(struct blk_mq_tag_set *set)
3054 : : {
3055 : : int i, ret;
3056 : :
3057 : : BUILD_BUG_ON(BLK_MQ_MAX_DEPTH > 1 << BLK_MQ_UNIQUE_TAG_BITS);
3058 : :
3059 : 3 : if (!set->nr_hw_queues)
3060 : : return -EINVAL;
3061 : 3 : if (!set->queue_depth)
3062 : : return -EINVAL;
3063 : 3 : if (set->queue_depth < set->reserved_tags + BLK_MQ_TAG_MIN)
3064 : : return -EINVAL;
3065 : :
3066 : 3 : if (!set->ops->queue_rq)
3067 : : return -EINVAL;
3068 : :
3069 : 3 : if (!set->ops->get_budget ^ !set->ops->put_budget)
3070 : : return -EINVAL;
3071 : :
3072 : 3 : if (set->queue_depth > BLK_MQ_MAX_DEPTH) {
3073 : 0 : pr_info("blk-mq: reduced tag depth to %u\n",
3074 : : BLK_MQ_MAX_DEPTH);
3075 : 0 : set->queue_depth = BLK_MQ_MAX_DEPTH;
3076 : : }
3077 : :
3078 : 3 : if (!set->nr_maps)
3079 : 3 : set->nr_maps = 1;
3080 : 0 : else if (set->nr_maps > HCTX_MAX_TYPES)
3081 : : return -EINVAL;
3082 : :
3083 : : /*
3084 : : * If a crashdump is active, then we are potentially in a very
3085 : : * memory constrained environment. Limit us to 1 queue and
3086 : : * 64 tags to prevent using too much memory.
3087 : : */
3088 : : if (is_kdump_kernel()) {
3089 : : set->nr_hw_queues = 1;
3090 : : set->nr_maps = 1;
3091 : : set->queue_depth = min(64U, set->queue_depth);
3092 : : }
3093 : : /*
3094 : : * There is no use for more h/w queues than cpus if we just have
3095 : : * a single map
3096 : : */
3097 : 3 : if (set->nr_maps == 1 && set->nr_hw_queues > nr_cpu_ids)
3098 : 0 : set->nr_hw_queues = nr_cpu_ids;
3099 : :
3100 : 3 : set->tags = kcalloc_node(nr_hw_queues(set), sizeof(struct blk_mq_tags *),
3101 : : GFP_KERNEL, set->numa_node);
3102 : 3 : if (!set->tags)
3103 : : return -ENOMEM;
3104 : :
3105 : : ret = -ENOMEM;
3106 : 3 : for (i = 0; i < set->nr_maps; i++) {
3107 : 3 : set->map[i].mq_map = kcalloc_node(nr_cpu_ids,
3108 : : sizeof(set->map[i].mq_map[0]),
3109 : : GFP_KERNEL, set->numa_node);
3110 : 3 : if (!set->map[i].mq_map)
3111 : : goto out_free_mq_map;
3112 : 3 : set->map[i].nr_queues = is_kdump_kernel() ? 1 : set->nr_hw_queues;
3113 : : }
3114 : :
3115 : 3 : ret = blk_mq_update_queue_map(set);
3116 : 3 : if (ret)
3117 : : goto out_free_mq_map;
3118 : :
3119 : 3 : ret = blk_mq_alloc_rq_maps(set);
3120 : 3 : if (ret)
3121 : : goto out_free_mq_map;
3122 : :
3123 : 3 : mutex_init(&set->tag_list_lock);
3124 : 3 : INIT_LIST_HEAD(&set->tag_list);
3125 : :
3126 : 3 : return 0;
3127 : :
3128 : : out_free_mq_map:
3129 : 0 : for (i = 0; i < set->nr_maps; i++) {
3130 : 0 : kfree(set->map[i].mq_map);
3131 : 0 : set->map[i].mq_map = NULL;
3132 : : }
3133 : 0 : kfree(set->tags);
3134 : 0 : set->tags = NULL;
3135 : 0 : return ret;
3136 : : }
3137 : : EXPORT_SYMBOL(blk_mq_alloc_tag_set);
3138 : :
3139 : 0 : void blk_mq_free_tag_set(struct blk_mq_tag_set *set)
3140 : : {
3141 : : int i, j;
3142 : :
3143 : 0 : for (i = 0; i < nr_hw_queues(set); i++)
3144 : 0 : blk_mq_free_map_and_requests(set, i);
3145 : :
3146 : 0 : for (j = 0; j < set->nr_maps; j++) {
3147 : 0 : kfree(set->map[j].mq_map);
3148 : 0 : set->map[j].mq_map = NULL;
3149 : : }
3150 : :
3151 : 0 : kfree(set->tags);
3152 : 0 : set->tags = NULL;
3153 : 0 : }
3154 : : EXPORT_SYMBOL(blk_mq_free_tag_set);
3155 : :
3156 : 0 : int blk_mq_update_nr_requests(struct request_queue *q, unsigned int nr)
3157 : : {
3158 : 0 : struct blk_mq_tag_set *set = q->tag_set;
3159 : : struct blk_mq_hw_ctx *hctx;
3160 : : int i, ret;
3161 : :
3162 : 0 : if (!set)
3163 : : return -EINVAL;
3164 : :
3165 : 0 : if (q->nr_requests == nr)
3166 : : return 0;
3167 : :
3168 : : blk_mq_freeze_queue(q);
3169 : 0 : blk_mq_quiesce_queue(q);
3170 : :
3171 : : ret = 0;
3172 : 0 : queue_for_each_hw_ctx(q, hctx, i) {
3173 : 0 : if (!hctx->tags)
3174 : 0 : continue;
3175 : : /*
3176 : : * If we're using an MQ scheduler, just update the scheduler
3177 : : * queue depth. This is similar to what the old code would do.
3178 : : */
3179 : 0 : if (!hctx->sched_tags) {
3180 : 0 : ret = blk_mq_tag_update_depth(hctx, &hctx->tags, nr,
3181 : : false);
3182 : : } else {
3183 : 0 : ret = blk_mq_tag_update_depth(hctx, &hctx->sched_tags,
3184 : : nr, true);
3185 : : }
3186 : 0 : if (ret)
3187 : : break;
3188 : 0 : if (q->elevator && q->elevator->type->ops.depth_updated)
3189 : 0 : q->elevator->type->ops.depth_updated(hctx);
3190 : : }
3191 : :
3192 : 0 : if (!ret)
3193 : 0 : q->nr_requests = nr;
3194 : :
3195 : 0 : blk_mq_unquiesce_queue(q);
3196 : 0 : blk_mq_unfreeze_queue(q);
3197 : :
3198 : 0 : return ret;
3199 : : }
3200 : :
3201 : : /*
3202 : : * request_queue and elevator_type pair.
3203 : : * It is just used by __blk_mq_update_nr_hw_queues to cache
3204 : : * the elevator_type associated with a request_queue.
3205 : : */
3206 : : struct blk_mq_qe_pair {
3207 : : struct list_head node;
3208 : : struct request_queue *q;
3209 : : struct elevator_type *type;
3210 : : };
3211 : :
3212 : : /*
3213 : : * Cache the elevator_type in qe pair list and switch the
3214 : : * io scheduler to 'none'
3215 : : */
3216 : 0 : static bool blk_mq_elv_switch_none(struct list_head *head,
3217 : : struct request_queue *q)
3218 : : {
3219 : : struct blk_mq_qe_pair *qe;
3220 : :
3221 : 0 : if (!q->elevator)
3222 : : return true;
3223 : :
3224 : : qe = kmalloc(sizeof(*qe), GFP_NOIO | __GFP_NOWARN | __GFP_NORETRY);
3225 : 0 : if (!qe)
3226 : : return false;
3227 : :
3228 : 0 : INIT_LIST_HEAD(&qe->node);
3229 : 0 : qe->q = q;
3230 : 0 : qe->type = q->elevator->type;
3231 : : list_add(&qe->node, head);
3232 : :
3233 : 0 : mutex_lock(&q->sysfs_lock);
3234 : : /*
3235 : : * After elevator_switch_mq, the previous elevator_queue will be
3236 : : * released by elevator_release. The reference of the io scheduler
3237 : : * module get by elevator_get will also be put. So we need to get
3238 : : * a reference of the io scheduler module here to prevent it to be
3239 : : * removed.
3240 : : */
3241 : 0 : __module_get(qe->type->elevator_owner);
3242 : 0 : elevator_switch_mq(q, NULL);
3243 : 0 : mutex_unlock(&q->sysfs_lock);
3244 : :
3245 : 0 : return true;
3246 : : }
3247 : :
3248 : 0 : static void blk_mq_elv_switch_back(struct list_head *head,
3249 : : struct request_queue *q)
3250 : : {
3251 : : struct blk_mq_qe_pair *qe;
3252 : : struct elevator_type *t = NULL;
3253 : :
3254 : 0 : list_for_each_entry(qe, head, node)
3255 : 0 : if (qe->q == q) {
3256 : 0 : t = qe->type;
3257 : 0 : break;
3258 : : }
3259 : :
3260 : 0 : if (!t)
3261 : 0 : return;
3262 : :
3263 : : list_del(&qe->node);
3264 : 0 : kfree(qe);
3265 : :
3266 : 0 : mutex_lock(&q->sysfs_lock);
3267 : 0 : elevator_switch_mq(q, t);
3268 : 0 : mutex_unlock(&q->sysfs_lock);
3269 : : }
3270 : :
3271 : 0 : static void __blk_mq_update_nr_hw_queues(struct blk_mq_tag_set *set,
3272 : : int nr_hw_queues)
3273 : : {
3274 : : struct request_queue *q;
3275 : 0 : LIST_HEAD(head);
3276 : : int prev_nr_hw_queues;
3277 : :
3278 : : lockdep_assert_held(&set->tag_list_lock);
3279 : :
3280 : 0 : if (set->nr_maps == 1 && nr_hw_queues > nr_cpu_ids)
3281 : 0 : nr_hw_queues = nr_cpu_ids;
3282 : 0 : if (nr_hw_queues < 1)
3283 : 0 : return;
3284 : 0 : if (set->nr_maps == 1 && nr_hw_queues == set->nr_hw_queues)
3285 : : return;
3286 : :
3287 : 0 : list_for_each_entry(q, &set->tag_list, tag_set_list)
3288 : : blk_mq_freeze_queue(q);
3289 : : /*
3290 : : * Sync with blk_mq_queue_tag_busy_iter.
3291 : : */
3292 : 0 : synchronize_rcu();
3293 : : /*
3294 : : * Switch IO scheduler to 'none', cleaning up the data associated
3295 : : * with the previous scheduler. We will switch back once we are done
3296 : : * updating the new sw to hw queue mappings.
3297 : : */
3298 : 0 : list_for_each_entry(q, &set->tag_list, tag_set_list)
3299 : 0 : if (!blk_mq_elv_switch_none(&head, q))
3300 : : goto switch_back;
3301 : :
3302 : 0 : list_for_each_entry(q, &set->tag_list, tag_set_list) {
3303 : 0 : blk_mq_debugfs_unregister_hctxs(q);
3304 : 0 : blk_mq_sysfs_unregister(q);
3305 : : }
3306 : :
3307 : 0 : prev_nr_hw_queues = set->nr_hw_queues;
3308 : 0 : set->nr_hw_queues = nr_hw_queues;
3309 : : fallback:
3310 : 0 : blk_mq_update_queue_map(set);
3311 : 0 : list_for_each_entry(q, &set->tag_list, tag_set_list) {
3312 : 0 : blk_mq_realloc_hw_ctxs(set, q);
3313 : 0 : if (q->nr_hw_queues != set->nr_hw_queues) {
3314 : 0 : pr_warn("Increasing nr_hw_queues to %d fails, fallback to %d\n",
3315 : : nr_hw_queues, prev_nr_hw_queues);
3316 : 0 : set->nr_hw_queues = prev_nr_hw_queues;
3317 : 0 : blk_mq_map_queues(&set->map[HCTX_TYPE_DEFAULT]);
3318 : 0 : goto fallback;
3319 : : }
3320 : 0 : blk_mq_map_swqueue(q);
3321 : : }
3322 : :
3323 : 0 : list_for_each_entry(q, &set->tag_list, tag_set_list) {
3324 : 0 : blk_mq_sysfs_register(q);
3325 : 0 : blk_mq_debugfs_register_hctxs(q);
3326 : : }
3327 : :
3328 : : switch_back:
3329 : 0 : list_for_each_entry(q, &set->tag_list, tag_set_list)
3330 : 0 : blk_mq_elv_switch_back(&head, q);
3331 : :
3332 : 0 : list_for_each_entry(q, &set->tag_list, tag_set_list)
3333 : 0 : blk_mq_unfreeze_queue(q);
3334 : : }
3335 : :
3336 : 0 : void blk_mq_update_nr_hw_queues(struct blk_mq_tag_set *set, int nr_hw_queues)
3337 : : {
3338 : 0 : mutex_lock(&set->tag_list_lock);
3339 : 0 : __blk_mq_update_nr_hw_queues(set, nr_hw_queues);
3340 : 0 : mutex_unlock(&set->tag_list_lock);
3341 : 0 : }
3342 : : EXPORT_SYMBOL_GPL(blk_mq_update_nr_hw_queues);
3343 : :
3344 : : /* Enable polling stats and return whether they were already enabled. */
3345 : 0 : static bool blk_poll_stats_enable(struct request_queue *q)
3346 : : {
3347 : 0 : if (test_bit(QUEUE_FLAG_POLL_STATS, &q->queue_flags) ||
3348 : 0 : blk_queue_flag_test_and_set(QUEUE_FLAG_POLL_STATS, q))
3349 : : return true;
3350 : 0 : blk_stat_add_callback(q, q->poll_cb);
3351 : 0 : return false;
3352 : : }
3353 : :
3354 : 0 : static void blk_mq_poll_stats_start(struct request_queue *q)
3355 : : {
3356 : : /*
3357 : : * We don't arm the callback if polling stats are not enabled or the
3358 : : * callback is already active.
3359 : : */
3360 : 0 : if (!test_bit(QUEUE_FLAG_POLL_STATS, &q->queue_flags) ||
3361 : 0 : blk_stat_is_active(q->poll_cb))
3362 : 0 : return;
3363 : :
3364 : 0 : blk_stat_activate_msecs(q->poll_cb, 100);
3365 : : }
3366 : :
3367 : 0 : static void blk_mq_poll_stats_fn(struct blk_stat_callback *cb)
3368 : : {
3369 : 0 : struct request_queue *q = cb->data;
3370 : : int bucket;
3371 : :
3372 : 0 : for (bucket = 0; bucket < BLK_MQ_POLL_STATS_BKTS; bucket++) {
3373 : 0 : if (cb->stat[bucket].nr_samples)
3374 : 0 : q->poll_stat[bucket] = cb->stat[bucket];
3375 : : }
3376 : 0 : }
3377 : :
3378 : 0 : static unsigned long blk_mq_poll_nsecs(struct request_queue *q,
3379 : : struct blk_mq_hw_ctx *hctx,
3380 : : struct request *rq)
3381 : : {
3382 : : unsigned long ret = 0;
3383 : : int bucket;
3384 : :
3385 : : /*
3386 : : * If stats collection isn't on, don't sleep but turn it on for
3387 : : * future users
3388 : : */
3389 : 0 : if (!blk_poll_stats_enable(q))
3390 : : return 0;
3391 : :
3392 : : /*
3393 : : * As an optimistic guess, use half of the mean service time
3394 : : * for this type of request. We can (and should) make this smarter.
3395 : : * For instance, if the completion latencies are tight, we can
3396 : : * get closer than just half the mean. This is especially
3397 : : * important on devices where the completion latencies are longer
3398 : : * than ~10 usec. We do use the stats for the relevant IO size
3399 : : * if available which does lead to better estimates.
3400 : : */
3401 : 0 : bucket = blk_mq_poll_stats_bkt(rq);
3402 : 0 : if (bucket < 0)
3403 : : return ret;
3404 : :
3405 : 0 : if (q->poll_stat[bucket].nr_samples)
3406 : 0 : ret = (q->poll_stat[bucket].mean + 1) / 2;
3407 : :
3408 : 0 : return ret;
3409 : : }
3410 : :
3411 : 0 : static bool blk_mq_poll_hybrid_sleep(struct request_queue *q,
3412 : : struct blk_mq_hw_ctx *hctx,
3413 : : struct request *rq)
3414 : : {
3415 : : struct hrtimer_sleeper hs;
3416 : : enum hrtimer_mode mode;
3417 : : unsigned int nsecs;
3418 : : ktime_t kt;
3419 : :
3420 : 0 : if (rq->rq_flags & RQF_MQ_POLL_SLEPT)
3421 : : return false;
3422 : :
3423 : : /*
3424 : : * If we get here, hybrid polling is enabled. Hence poll_nsec can be:
3425 : : *
3426 : : * 0: use half of prev avg
3427 : : * >0: use this specific value
3428 : : */
3429 : 0 : if (q->poll_nsec > 0)
3430 : 0 : nsecs = q->poll_nsec;
3431 : : else
3432 : 0 : nsecs = blk_mq_poll_nsecs(q, hctx, rq);
3433 : :
3434 : 0 : if (!nsecs)
3435 : : return false;
3436 : :
3437 : 0 : rq->rq_flags |= RQF_MQ_POLL_SLEPT;
3438 : :
3439 : : /*
3440 : : * This will be replaced with the stats tracking code, using
3441 : : * 'avg_completion_time / 2' as the pre-sleep target.
3442 : : */
3443 : 0 : kt = nsecs;
3444 : :
3445 : : mode = HRTIMER_MODE_REL;
3446 : : hrtimer_init_sleeper_on_stack(&hs, CLOCK_MONOTONIC, mode);
3447 : : hrtimer_set_expires(&hs.timer, kt);
3448 : :
3449 : : do {
3450 : 0 : if (blk_mq_rq_state(rq) == MQ_RQ_COMPLETE)
3451 : : break;
3452 : 0 : set_current_state(TASK_UNINTERRUPTIBLE);
3453 : 0 : hrtimer_sleeper_start_expires(&hs, mode);
3454 : 0 : if (hs.task)
3455 : 0 : io_schedule();
3456 : 0 : hrtimer_cancel(&hs.timer);
3457 : : mode = HRTIMER_MODE_ABS;
3458 : 0 : } while (hs.task && !signal_pending(current));
3459 : :
3460 : 0 : __set_current_state(TASK_RUNNING);
3461 : : destroy_hrtimer_on_stack(&hs.timer);
3462 : 0 : return true;
3463 : : }
3464 : :
3465 : 0 : static bool blk_mq_poll_hybrid(struct request_queue *q,
3466 : : struct blk_mq_hw_ctx *hctx, blk_qc_t cookie)
3467 : : {
3468 : : struct request *rq;
3469 : :
3470 : 0 : if (q->poll_nsec == BLK_MQ_POLL_CLASSIC)
3471 : : return false;
3472 : :
3473 : 0 : if (!blk_qc_t_is_internal(cookie))
3474 : 0 : rq = blk_mq_tag_to_rq(hctx->tags, blk_qc_t_to_tag(cookie));
3475 : : else {
3476 : 0 : rq = blk_mq_tag_to_rq(hctx->sched_tags, blk_qc_t_to_tag(cookie));
3477 : : /*
3478 : : * With scheduling, if the request has completed, we'll
3479 : : * get a NULL return here, as we clear the sched tag when
3480 : : * that happens. The request still remains valid, like always,
3481 : : * so we should be safe with just the NULL check.
3482 : : */
3483 : 0 : if (!rq)
3484 : : return false;
3485 : : }
3486 : :
3487 : 0 : return blk_mq_poll_hybrid_sleep(q, hctx, rq);
3488 : : }
3489 : :
3490 : : /**
3491 : : * blk_poll - poll for IO completions
3492 : : * @q: the queue
3493 : : * @cookie: cookie passed back at IO submission time
3494 : : * @spin: whether to spin for completions
3495 : : *
3496 : : * Description:
3497 : : * Poll for completions on the passed in queue. Returns number of
3498 : : * completed entries found. If @spin is true, then blk_poll will continue
3499 : : * looping until at least one completion is found, unless the task is
3500 : : * otherwise marked running (or we need to reschedule).
3501 : : */
3502 : 0 : int blk_poll(struct request_queue *q, blk_qc_t cookie, bool spin)
3503 : : {
3504 : : struct blk_mq_hw_ctx *hctx;
3505 : : long state;
3506 : :
3507 : 0 : if (!blk_qc_t_valid(cookie) ||
3508 : : !test_bit(QUEUE_FLAG_POLL, &q->queue_flags))
3509 : : return 0;
3510 : :
3511 : 0 : if (current->plug)
3512 : 0 : blk_flush_plug_list(current->plug, false);
3513 : :
3514 : 0 : hctx = q->queue_hw_ctx[blk_qc_t_to_queue_num(cookie)];
3515 : :
3516 : : /*
3517 : : * If we sleep, have the caller restart the poll loop to reset
3518 : : * the state. Like for the other success return cases, the
3519 : : * caller is responsible for checking if the IO completed. If
3520 : : * the IO isn't complete, we'll get called again and will go
3521 : : * straight to the busy poll loop.
3522 : : */
3523 : 0 : if (blk_mq_poll_hybrid(q, hctx, cookie))
3524 : : return 1;
3525 : :
3526 : 0 : hctx->poll_considered++;
3527 : :
3528 : 0 : state = current->state;
3529 : : do {
3530 : : int ret;
3531 : :
3532 : 0 : hctx->poll_invoked++;
3533 : :
3534 : 0 : ret = q->mq_ops->poll(hctx);
3535 : 0 : if (ret > 0) {
3536 : 0 : hctx->poll_success++;
3537 : 0 : __set_current_state(TASK_RUNNING);
3538 : 0 : return ret;
3539 : : }
3540 : :
3541 : 0 : if (signal_pending_state(state, current))
3542 : 0 : __set_current_state(TASK_RUNNING);
3543 : :
3544 : 0 : if (current->state == TASK_RUNNING)
3545 : : return 1;
3546 : 0 : if (ret < 0 || !spin)
3547 : : break;
3548 : 0 : cpu_relax();
3549 : 0 : } while (!need_resched());
3550 : :
3551 : 0 : __set_current_state(TASK_RUNNING);
3552 : 0 : return 0;
3553 : : }
3554 : : EXPORT_SYMBOL_GPL(blk_poll);
3555 : :
3556 : 0 : unsigned int blk_mq_rq_cpu(struct request *rq)
3557 : : {
3558 : 0 : return rq->mq_ctx->cpu;
3559 : : }
3560 : : EXPORT_SYMBOL(blk_mq_rq_cpu);
3561 : :
3562 : 3 : static int __init blk_mq_init(void)
3563 : : {
3564 : : cpuhp_setup_state_multi(CPUHP_BLK_MQ_DEAD, "block/mq:dead", NULL,
3565 : : blk_mq_hctx_notify_dead);
3566 : 3 : return 0;
3567 : : }
3568 : : subsys_initcall(blk_mq_init);
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