block/blk-wbt.c

   1 /*
   2  * buffered writeback throttling. loosely based on CoDel. We can't drop
   3  * packets for IO scheduling, so the logic is something like this:
   4  *
   5  * - Monitor latencies in a defined window of time.
   6  * - If the minimum latency in the above window exceeds some target, increment
   7  *   scaling step and scale down queue depth by a factor of 2x. The monitoring
   8  *   window is then shrunk to 100 / sqrt(scaling step + 1).
   9  * - For any window where we don't have solid data on what the latencies
  10  *   look like, retain status quo.
  11  * - If latencies look good, decrement scaling step.
  12  * - If we're only doing writes, allow the scaling step to go negative. This
  13  *   will temporarily boost write performance, snapping back to a stable
  14  *   scaling step of 0 if reads show up or the heavy writers finish. Unlike
  15  *   positive scaling steps where we shrink the monitoring window, a negative
  16  *   scaling step retains the default step==0 window size.
  17  *
  18  * Copyright (C) 2016 Jens Axboe
  19  *
  20  */
  21 #include <linux/kernel.h>
  22 #include <linux/blk_types.h>
  23 #include <linux/slab.h>
  24 #include <linux/backing-dev.h>
  25 #include <linux/swap.h>
  26
  27 #include "blk-wbt.h"
  28 #include "blk-rq-qos.h"
  29
  30 #define CREATE_TRACE_POINTS
  31 #include <trace/events/wbt.h>
  32
  33 static inline void wbt_clear_state(struct request *rq)
  34 {
  35         rq->wbt_flags = 0;
  36 }
  37
  38 static inline enum wbt_flags wbt_flags(struct request *rq)
  39 {
  40         return rq->wbt_flags;
  41 }
  42
  43 static inline bool wbt_is_tracked(struct request *rq)
  44 {
  45         return rq->wbt_flags & WBT_TRACKED;
  46 }
  47
  48 static inline bool wbt_is_read(struct request *rq)
  49 {
  50         return rq->wbt_flags & WBT_READ;
  51 }
  52
  53 enum {
  54         /*
  55          * Default setting, we'll scale up (to 75% of QD max) or down (min 1)
  56          * from here depending on device stats
  57          */
  58         RWB_DEF_DEPTH   = 16,
  59
  60         /*
  61          * 100msec window
  62          */
  63         RWB_WINDOW_NSEC         = 100 * 1000 * 1000ULL,
  64
  65         /*
  66          * Disregard stats, if we don't meet this minimum
  67          */
  68         RWB_MIN_WRITE_SAMPLES   = 3,
  69
  70         /*
  71          * If we have this number of consecutive windows with not enough
  72          * information to scale up or down, scale up.
  73          */
  74         RWB_UNKNOWN_BUMP        = 5,
  75 };
  76
  77 static inline bool rwb_enabled(struct rq_wb *rwb)
  78 {
  79         return rwb && rwb->wb_normal != 0;
  80 }
  81
  82 static void wb_timestamp(struct rq_wb *rwb, unsigned long *var)
  83 {
  84         if (rwb_enabled(rwb)) {
  85                 const unsigned long cur = jiffies;
  86
  87                 if (cur != *var)
  88                         *var = cur;
  89         }
  90 }
  91
  92 /*
  93  * If a task was rate throttled in balance_dirty_pages() within the last
  94  * second or so, use that to indicate a higher cleaning rate.
  95  */
  96 static bool wb_recent_wait(struct rq_wb *rwb)
  97 {
  98         struct bdi_writeback *wb = &rwb->rqos.q->backing_dev_info->wb;
  99
 100         return time_before(jiffies, wb->dirty_sleep + HZ);
 101 }
 102
 103 static inline struct rq_wait *get_rq_wait(struct rq_wb *rwb,
 104                                           enum wbt_flags wb_acct)
 105 {
 106         if (wb_acct & WBT_KSWAPD)
 107                 return &rwb->rq_wait[WBT_RWQ_KSWAPD];
 108         else if (wb_acct & WBT_DISCARD)
 109                 return &rwb->rq_wait[WBT_RWQ_DISCARD];
 110
 111         return &rwb->rq_wait[WBT_RWQ_BG];
 112 }
 113
 114 static void rwb_wake_all(struct rq_wb *rwb)
 115 {
 116         int i;
 117
 118         for (i = 0; i < WBT_NUM_RWQ; i++) {
 119                 struct rq_wait *rqw = &rwb->rq_wait[i];
 120
 121                 if (wq_has_sleeper(&rqw->wait))
 122                         wake_up_all(&rqw->wait);
 123         }
 124 }
 125
 126 static void __wbt_done(struct rq_qos *rqos, enum wbt_flags wb_acct)
 127 {
 128         struct rq_wb *rwb = RQWB(rqos);
 129         struct rq_wait *rqw;
 130         int inflight, limit;
 131
 132         if (!(wb_acct & WBT_TRACKED))
 133                 return;
 134
 135         rqw = get_rq_wait(rwb, wb_acct);
 136         inflight = atomic_dec_return(&rqw->inflight);
 137
 138         /*
 139          * wbt got disabled with IO in flight. Wake up any potential
 140          * waiters, we don't have to do more than that.
 141          */
 142         if (unlikely(!rwb_enabled(rwb))) {
 143                 rwb_wake_all(rwb);
 144                 return;
 145         }
 146
 147         /*
 148          * For discards, our limit is always the background. For writes, if
 149          * the device does write back caching, drop further down before we
 150          * wake people up.
 151          */
 152         if (wb_acct & WBT_DISCARD)
 153                 limit = rwb->wb_background;
 154         else if (rwb->wc && !wb_recent_wait(rwb))
 155                 limit = 0;
 156         else
 157                 limit = rwb->wb_normal;
 158
 159         /*
 160          * Don't wake anyone up if we are above the normal limit.
 161          */
 162         if (inflight && inflight >= limit)
 163                 return;
 164
 165         if (wq_has_sleeper(&rqw->wait)) {
 166                 int diff = limit - inflight;
 167
 168                 if (!inflight || diff >= rwb->wb_background / 2)
 169                         wake_up(&rqw->wait);
 170         }
 171 }
 172
 173 /*
 174  * Called on completion of a request. Note that it's also called when
 175  * a request is merged, when the request gets freed.
 176  */
 177 static void wbt_done(struct rq_qos *rqos, struct request *rq)
 178 {
 179         struct rq_wb *rwb = RQWB(rqos);
 180
 181         if (!wbt_is_tracked(rq)) {
 182                 if (rwb->sync_cookie == rq) {
 183                         rwb->sync_issue = 0;
 184                         rwb->sync_cookie = NULL;
 185                 }
 186
 187                 if (wbt_is_read(rq))
 188                         wb_timestamp(rwb, &rwb->last_comp);
 189         } else {
 190                 WARN_ON_ONCE(rq == rwb->sync_cookie);
 191                 __wbt_done(rqos, wbt_flags(rq));
 192         }
 193         wbt_clear_state(rq);
 194 }
 195
 196 static inline bool stat_sample_valid(struct blk_rq_stat *stat)
 197 {
 198         /*
 199          * We need at least one read sample, and a minimum of
 200          * RWB_MIN_WRITE_SAMPLES. We require some write samples to know
 201          * that it's writes impacting us, and not just some sole read on
 202          * a device that is in a lower power state.
 203          */
 204         return (stat[READ].nr_samples >= 1 &&
 205                 stat[WRITE].nr_samples >= RWB_MIN_WRITE_SAMPLES);
 206 }
 207
 208 static u64 rwb_sync_issue_lat(struct rq_wb *rwb)
 209 {
 210         u64 now, issue = READ_ONCE(rwb->sync_issue);
 211
 212         if (!issue || !rwb->sync_cookie)
 213                 return 0;
 214
 215         now = ktime_to_ns(ktime_get());
 216         return now - issue;
 217 }
 218
 219 enum {
 220         LAT_OK = 1,
 221         LAT_UNKNOWN,
 222         LAT_UNKNOWN_WRITES,
 223         LAT_EXCEEDED,
 224 };
 225
 226 static int latency_exceeded(struct rq_wb *rwb, struct blk_rq_stat *stat)
 227 {
 228         struct backing_dev_info *bdi = rwb->rqos.q->backing_dev_info;
 229         struct rq_depth *rqd = &rwb->rq_depth;
 230         u64 thislat;
 231
 232         /*
 233          * If our stored sync issue exceeds the window size, or it
 234          * exceeds our min target AND we haven't logged any entries,
 235          * flag the latency as exceeded. wbt works off completion latencies,
 236          * but for a flooded device, a single sync IO can take a long time
 237          * to complete after being issued. If this time exceeds our
 238          * monitoring window AND we didn't see any other completions in that
 239          * window, then count that sync IO as a violation of the latency.
 240          */
 241         thislat = rwb_sync_issue_lat(rwb);
 242         if (thislat > rwb->cur_win_nsec ||
 243             (thislat > rwb->min_lat_nsec && !stat[READ].nr_samples)) {
 244                 trace_wbt_lat(bdi, thislat);
 245                 return LAT_EXCEEDED;
 246         }
 247
 248         /*
 249          * No read/write mix, if stat isn't valid
 250          */
 251         if (!stat_sample_valid(stat)) {
 252                 /*
 253                  * If we had writes in this stat window and the window is
 254                  * current, we're only doing writes. If a task recently
 255                  * waited or still has writes in flights, consider us doing
 256                  * just writes as well.
 257                  */
 258                 if (stat[WRITE].nr_samples || wb_recent_wait(rwb) ||
 259                     wbt_inflight(rwb))
 260                         return LAT_UNKNOWN_WRITES;
 261                 return LAT_UNKNOWN;
 262         }
 263
 264         /*
 265          * If the 'min' latency exceeds our target, step down.
 266          */
 267         if (stat[READ].min > rwb->min_lat_nsec) {
 268                 trace_wbt_lat(bdi, stat[READ].min);
 269                 trace_wbt_stat(bdi, stat);
 270                 return LAT_EXCEEDED;
 271         }
 272
 273         if (rqd->scale_step)
 274                 trace_wbt_stat(bdi, stat);
 275
 276         return LAT_OK;
 277 }
 278
 279 static void rwb_trace_step(struct rq_wb *rwb, const char *msg)
 280 {
 281         struct backing_dev_info *bdi = rwb->rqos.q->backing_dev_info;
 282         struct rq_depth *rqd = &rwb->rq_depth;
 283
 284         trace_wbt_step(bdi, msg, rqd->scale_step, rwb->cur_win_nsec,
 285                         rwb->wb_background, rwb->wb_normal, rqd->max_depth);
 286 }
 287
 288 static void calc_wb_limits(struct rq_wb *rwb)
 289 {
 290         if (rwb->min_lat_nsec == 0) {
 291                 rwb->wb_normal = rwb->wb_background = 0;
 292         } else if (rwb->rq_depth.max_depth <= 2) {
 293                 rwb->wb_normal = rwb->rq_depth.max_depth;
 294                 rwb->wb_background = 1;
 295         } else {
 296                 rwb->wb_normal = (rwb->rq_depth.max_depth + 1) / 2;
 297                 rwb->wb_background = (rwb->rq_depth.max_depth + 3) / 4;
 298         }
 299 }
 300
 301 static void scale_up(struct rq_wb *rwb)
 302 {
 303         rq_depth_scale_up(&rwb->rq_depth);
 304         calc_wb_limits(rwb);
 305         rwb->unknown_cnt = 0;
 306         rwb_trace_step(rwb, "scale up");
 307 }
 308
 309 static void scale_down(struct rq_wb *rwb, bool hard_throttle)
 310 {
 311         rq_depth_scale_down(&rwb->rq_depth, hard_throttle);
 312         calc_wb_limits(rwb);
 313         rwb->unknown_cnt = 0;
 314         rwb_wake_all(rwb);
 315         rwb_trace_step(rwb, "scale down");
 316 }
 317
 318 static void rwb_arm_timer(struct rq_wb *rwb)
 319 {
 320         struct rq_depth *rqd = &rwb->rq_depth;
 321
 322         if (rqd->scale_step > 0) {
 323                 /*
 324                  * We should speed this up, using some variant of a fast
 325                  * integer inverse square root calculation. Since we only do
 326                  * this for every window expiration, it's not a huge deal,
 327                  * though.
 328                  */
 329                 rwb->cur_win_nsec = div_u64(rwb->win_nsec << 4,
 330                                         int_sqrt((rqd->scale_step + 1) << 8));
 331         } else {
 332                 /*
 333                  * For step < 0, we don't want to increase/decrease the
 334                  * window size.
 335                  */
 336                 rwb->cur_win_nsec = rwb->win_nsec;
 337         }
 338
 339         blk_stat_activate_nsecs(rwb->cb, rwb->cur_win_nsec);
 340 }
 341
 342 static void wb_timer_fn(struct blk_stat_callback *cb)
 343 {
 344         struct rq_wb *rwb = cb->data;
 345         struct rq_depth *rqd = &rwb->rq_depth;
 346         unsigned int inflight = wbt_inflight(rwb);
 347         int status;
 348
 349         status = latency_exceeded(rwb, cb->stat);
 350
 351         trace_wbt_timer(rwb->rqos.q->backing_dev_info, status, rqd->scale_step,
 352                         inflight);
 353
 354         /*
 355          * If we exceeded the latency target, step down. If we did not,
 356          * step one level up. If we don't know enough to say either exceeded
 357          * or ok, then don't do anything.
 358          */
 359         switch (status) {
 360         case LAT_EXCEEDED:
 361                 scale_down(rwb, true);
 362                 break;
 363         case LAT_OK:
 364                 scale_up(rwb);
 365                 break;
 366         case LAT_UNKNOWN_WRITES:
 367                 /*
 368                  * We started a the center step, but don't have a valid
 369                  * read/write sample, but we do have writes going on.
 370                  * Allow step to go negative, to increase write perf.
 371                  */
 372                 scale_up(rwb);
 373                 break;
 374         case LAT_UNKNOWN:
 375                 if (++rwb->unknown_cnt < RWB_UNKNOWN_BUMP)
 376                         break;
 377                 /*
 378                  * We get here when previously scaled reduced depth, and we
 379                  * currently don't have a valid read/write sample. For that
 380                  * case, slowly return to center state (step == 0).
 381                  */
 382                 if (rqd->scale_step > 0)
 383                         scale_up(rwb);
 384                 else if (rqd->scale_step < 0)
 385                         scale_down(rwb, false);
 386                 break;
 387         default:
 388                 break;
 389         }
 390
 391         /*
 392          * Re-arm timer, if we have IO in flight
 393          */
 394         if (rqd->scale_step || inflight)
 395                 rwb_arm_timer(rwb);
 396 }
 397
 398 static void __wbt_update_limits(struct rq_wb *rwb)
 399 {
 400         struct rq_depth *rqd = &rwb->rq_depth;
 401
 402         rqd->scale_step = 0;
 403         rqd->scaled_max = false;
 404
 405         rq_depth_calc_max_depth(rqd);
 406         calc_wb_limits(rwb);
 407
 408         rwb_wake_all(rwb);
 409 }
 410
 411 void wbt_update_limits(struct request_queue *q)
 412 {
 413         struct rq_qos *rqos = wbt_rq_qos(q);
 414         if (!rqos)
 415                 return;
 416         __wbt_update_limits(RQWB(rqos));
 417 }
 418
 419 u64 wbt_get_min_lat(struct request_queue *q)
 420 {
 421         struct rq_qos *rqos = wbt_rq_qos(q);
 422         if (!rqos)
 423                 return 0;
 424         return RQWB(rqos)->min_lat_nsec;
 425 }
 426
 427 void wbt_set_min_lat(struct request_queue *q, u64 val)
 428 {
 429         struct rq_qos *rqos = wbt_rq_qos(q);
 430         if (!rqos)
 431                 return;
 432         RQWB(rqos)->min_lat_nsec = val;
 433         RQWB(rqos)->enable_state = WBT_STATE_ON_MANUAL;
 434         __wbt_update_limits(RQWB(rqos));
 435 }
 436
 437
 438 static bool close_io(struct rq_wb *rwb)
 439 {
 440         const unsigned long now = jiffies;
 441
 442         return time_before(now, rwb->last_issue + HZ / 10) ||
 443                 time_before(now, rwb->last_comp + HZ / 10);
 444 }
 445
 446 #define REQ_HIPRIO      (REQ_SYNC | REQ_META | REQ_PRIO)
 447
 448 static inline unsigned int get_limit(struct rq_wb *rwb, unsigned long rw)
 449 {
 450         unsigned int limit;
 451
 452         /*
 453          * If we got disabled, just return UINT_MAX. This ensures that
 454          * we'll properly inc a new IO, and dec+wakeup at the end.
 455          */
 456         if (!rwb_enabled(rwb))
 457                 return UINT_MAX;
 458
 459         if ((rw & REQ_OP_MASK) == REQ_OP_DISCARD)
 460                 return rwb->wb_background;
 461
 462         /*
 463          * At this point we know it's a buffered write. If this is
 464          * kswapd trying to free memory, or REQ_SYNC is set, then
 465          * it's WB_SYNC_ALL writeback, and we'll use the max limit for
 466          * that. If the write is marked as a background write, then use
 467          * the idle limit, or go to normal if we haven't had competing
 468          * IO for a bit.
 469          */
 470         if ((rw & REQ_HIPRIO) || wb_recent_wait(rwb) || current_is_kswapd())
 471                 limit = rwb->rq_depth.max_depth;
 472         else if ((rw & REQ_BACKGROUND) || close_io(rwb)) {
 473                 /*
 474                  * If less than 100ms since we completed unrelated IO,
 475                  * limit us to half the depth for background writeback.
 476                  */
 477                 limit = rwb->wb_background;
 478         } else
 479                 limit = rwb->wb_normal;
 480
 481         return limit;
 482 }
 483
 484 /*
 485  * Block if we will exceed our limit, or if we are currently waiting for
 486  * the timer to kick off queuing again.
 487  */
 488 static void __wbt_wait(struct rq_wb *rwb, enum wbt_flags wb_acct,
 489                        unsigned long rw, spinlock_t *lock)
 490         __releases(lock)
 491         __acquires(lock)
 492 {
 493         struct rq_wait *rqw = get_rq_wait(rwb, wb_acct);
 494         DECLARE_WAITQUEUE(wait, current);
 495         bool has_sleeper;
 496
 497         has_sleeper = wq_has_sleeper(&rqw->wait);
 498         if (!has_sleeper && rq_wait_inc_below(rqw, get_limit(rwb, rw)))
 499                 return;
 500
 501         add_wait_queue_exclusive(&rqw->wait, &wait);
 502         do {
 503                 set_current_state(TASK_UNINTERRUPTIBLE);
 504
 505                 if (!has_sleeper && rq_wait_inc_below(rqw, get_limit(rwb, rw)))
 506                         break;
 507
 508                 if (lock) {
 509                         spin_unlock_irq(lock);
 510                         io_schedule();
 511                         spin_lock_irq(lock);
 512                 } else
 513                         io_schedule();
 514                 has_sleeper = false;
 515         } while (1);
 516
 517         __set_current_state(TASK_RUNNING);
 518         remove_wait_queue(&rqw->wait, &wait);
 519 }
 520
 521 static inline bool wbt_should_throttle(struct rq_wb *rwb, struct bio *bio)
 522 {
 523         switch (bio_op(bio)) {
 524         case REQ_OP_WRITE:
 525                 /*
 526                  * Don't throttle WRITE_ODIRECT
 527                  */
 528                 if ((bio->bi_opf & (REQ_SYNC | REQ_IDLE)) ==
 529                     (REQ_SYNC | REQ_IDLE))
 530                         return false;
 531                 /* fallthrough */
 532         case REQ_OP_DISCARD:
 533                 return true;
 534         default:
 535                 return false;
 536         }
 537 }
 538
 539 static enum wbt_flags bio_to_wbt_flags(struct rq_wb *rwb, struct bio *bio)
 540 {
 541         enum wbt_flags flags = 0;
 542
 543         if (!rwb_enabled(rwb))
 544                 return 0;
 545
 546         if (bio_op(bio) == REQ_OP_READ) {
 547                 flags = WBT_READ;
 548         } else if (wbt_should_throttle(rwb, bio)) {
 549                 if (current_is_kswapd())
 550                         flags |= WBT_KSWAPD;
 551                 if (bio_op(bio) == REQ_OP_DISCARD)
 552                         flags |= WBT_DISCARD;
 553                 flags |= WBT_TRACKED;
 554         }
 555         return flags;
 556 }
 557
 558 static void wbt_cleanup(struct rq_qos *rqos, struct bio *bio)
 559 {
 560         struct rq_wb *rwb = RQWB(rqos);
 561         enum wbt_flags flags = bio_to_wbt_flags(rwb, bio);
 562         __wbt_done(rqos, flags);
 563 }
 564
 565 /*
 566  * Returns true if the IO request should be accounted, false if not.
 567  * May sleep, if we have exceeded the writeback limits. Caller can pass
 568  * in an irq held spinlock, if it holds one when calling this function.
 569  * If we do sleep, we'll release and re-grab it.
 570  */
 571 static void wbt_wait(struct rq_qos *rqos, struct bio *bio, spinlock_t *lock)
 572 {
 573         struct rq_wb *rwb = RQWB(rqos);
 574         enum wbt_flags flags;
 575
 576         flags = bio_to_wbt_flags(rwb, bio);
 577         if (!(flags & WBT_TRACKED)) {
 578                 if (flags & WBT_READ)
 579                         wb_timestamp(rwb, &rwb->last_issue);
 580                 return;
 581         }
 582
 583         if (current_is_kswapd())
 584                 flags |= WBT_KSWAPD;
 585         if (bio_op(bio) == REQ_OP_DISCARD)
 586                 flags |= WBT_DISCARD;
 587
 588         __wbt_wait(rwb, flags, bio->bi_opf, lock);
 589
 590         if (!blk_stat_is_active(rwb->cb))
 591                 rwb_arm_timer(rwb);
 592 }
 593
 594 static void wbt_track(struct rq_qos *rqos, struct request *rq, struct bio *bio)
 595 {
 596         struct rq_wb *rwb = RQWB(rqos);
 597         rq->wbt_flags |= bio_to_wbt_flags(rwb, bio);
 598 }
 599
 600 void wbt_issue(struct rq_qos *rqos, struct request *rq)
 601 {
 602         struct rq_wb *rwb = RQWB(rqos);
 603
 604         if (!rwb_enabled(rwb))
 605                 return;
 606
 607         /*
 608          * Track sync issue, in case it takes a long time to complete. Allows us
 609          * to react quicker, if a sync IO takes a long time to complete. Note
 610          * that this is just a hint. The request can go away when it completes,
 611          * so it's important we never dereference it. We only use the address to
 612          * compare with, which is why we store the sync_issue time locally.
 613          */
 614         if (wbt_is_read(rq) && !rwb->sync_issue) {
 615                 rwb->sync_cookie = rq;
 616                 rwb->sync_issue = rq->io_start_time_ns;
 617         }
 618 }
 619
 620 void wbt_requeue(struct rq_qos *rqos, struct request *rq)
 621 {
 622         struct rq_wb *rwb = RQWB(rqos);
 623         if (!rwb_enabled(rwb))
 624                 return;
 625         if (rq == rwb->sync_cookie) {
 626                 rwb->sync_issue = 0;
 627                 rwb->sync_cookie = NULL;
 628         }
 629 }
 630
 631 void wbt_set_queue_depth(struct request_queue *q, unsigned int depth)
 632 {
 633         struct rq_qos *rqos = wbt_rq_qos(q);
 634         if (rqos) {
 635                 RQWB(rqos)->rq_depth.queue_depth = depth;
 636                 __wbt_update_limits(RQWB(rqos));
 637         }
 638 }
 639
 640 void wbt_set_write_cache(struct request_queue *q, bool write_cache_on)
 641 {
 642         struct rq_qos *rqos = wbt_rq_qos(q);
 643         if (rqos)
 644                 RQWB(rqos)->wc = write_cache_on;
 645 }
 646
 647 /*
 648  * Enable wbt if defaults are configured that way
 649  */
 650 void wbt_enable_default(struct request_queue *q)
 651 {
 652         struct rq_qos *rqos = wbt_rq_qos(q);
 653         /* Throttling already enabled? */
 654         if (rqos)
 655                 return;
 656
 657         /* Queue not registered? Maybe shutting down... */
 658         if (!test_bit(QUEUE_FLAG_REGISTERED, &q->queue_flags))
 659                 return;
 660
 661         if ((q->mq_ops && IS_ENABLED(CONFIG_BLK_WBT_MQ)) ||
 662             (q->request_fn && IS_ENABLED(CONFIG_BLK_WBT_SQ)))
 663                 wbt_init(q);
 664 }
 665 EXPORT_SYMBOL_GPL(wbt_enable_default);
 666
 667 u64 wbt_default_latency_nsec(struct request_queue *q)
 668 {
 669         /*
 670          * We default to 2msec for non-rotational storage, and 75msec
 671          * for rotational storage.
 672          */
 673         if (blk_queue_nonrot(q))
 674                 return 2000000ULL;
 675         else
 676                 return 75000000ULL;
 677 }
 678
 679 static int wbt_data_dir(const struct request *rq)
 680 {
 681         const int op = req_op(rq);
 682
 683         if (op == REQ_OP_READ)
 684                 return READ;
 685         else if (op_is_write(op))
 686                 return WRITE;
 687
 688         /* don't account */
 689         return -1;
 690 }
 691
 692 static void wbt_exit(struct rq_qos *rqos)
 693 {
 694         struct rq_wb *rwb = RQWB(rqos);
 695         struct request_queue *q = rqos->q;
 696
 697         blk_stat_remove_callback(q, rwb->cb);
 698         blk_stat_free_callback(rwb->cb);
 699         kfree(rwb);
 700 }
 701
 702 /*
 703  * Disable wbt, if enabled by default.
 704  */
 705 void wbt_disable_default(struct request_queue *q)
 706 {
 707         struct rq_qos *rqos = wbt_rq_qos(q);
 708         struct rq_wb *rwb;
 709         if (!rqos)
 710                 return;
 711         rwb = RQWB(rqos);
 712         if (rwb->enable_state == WBT_STATE_ON_DEFAULT)
 713                 rwb->wb_normal = 0;
 714 }
 715 EXPORT_SYMBOL_GPL(wbt_disable_default);
 716
 717
 718 static struct rq_qos_ops wbt_rqos_ops = {
 719         .throttle = wbt_wait,
 720         .issue = wbt_issue,
 721         .track = wbt_track,
 722         .requeue = wbt_requeue,
 723         .done = wbt_done,
 724         .cleanup = wbt_cleanup,
 725         .exit = wbt_exit,
 726 };
 727
 728 int wbt_init(struct request_queue *q)
 729 {
 730         struct rq_wb *rwb;
 731         int i;
 732
 733         rwb = kzalloc(sizeof(*rwb), GFP_KERNEL);
 734         if (!rwb)
 735                 return -ENOMEM;
 736
 737         rwb->cb = blk_stat_alloc_callback(wb_timer_fn, wbt_data_dir, 2, rwb);
 738         if (!rwb->cb) {
 739                 kfree(rwb);
 740                 return -ENOMEM;
 741         }
 742
 743         for (i = 0; i < WBT_NUM_RWQ; i++)
 744                 rq_wait_init(&rwb->rq_wait[i]);
 745
 746         rwb->rqos.id = RQ_QOS_WBT;
 747         rwb->rqos.ops = &wbt_rqos_ops;
 748         rwb->rqos.q = q;
 749         rwb->last_comp = rwb->last_issue = jiffies;
 750         rwb->win_nsec = RWB_WINDOW_NSEC;
 751         rwb->enable_state = WBT_STATE_ON_DEFAULT;
 752         rwb->wc = 1;
 753         rwb->rq_depth.default_depth = RWB_DEF_DEPTH;
 754         __wbt_update_limits(rwb);
 755
 756         /*
 757          * Assign rwb and add the stats callback.
 758          */
 759         rq_qos_add(q, &rwb->rqos);
 760         blk_stat_add_callback(q, rwb->cb);
 761
 762         rwb->min_lat_nsec = wbt_default_latency_nsec(q);
 763
 764         wbt_set_queue_depth(q, blk_queue_depth(q));
 765         wbt_set_write_cache(q, test_bit(QUEUE_FLAG_WC, &q->queue_flags));
 766
 767         return 0;
 768 }