block/blk-mq-sched.c

   1 // SPDX-License-Identifier: GPL-2.0
   2 /*
   3  * blk-mq scheduling framework
   4  *
   5  * Copyright (C) 2016 Jens Axboe
   6  */
   7 #include <linux/kernel.h>
   8 #include <linux/module.h>
   9 #include <linux/blk-mq.h>
  10 #include <linux/list_sort.h>
  11
  12 #include <trace/events/block.h>
  13
  14 #include "blk.h"
  15 #include "blk-mq.h"
  16 #include "blk-mq-debugfs.h"
  17 #include "blk-mq-sched.h"
  18 #include "blk-mq-tag.h"
  19 #include "blk-wbt.h"
  20
  21 void blk_mq_sched_free_hctx_data(struct request_queue *q,
  22                                  void (*exit)(struct blk_mq_hw_ctx *))
  23 {
  24         struct blk_mq_hw_ctx *hctx;
  25         int i;
  26
  27         queue_for_each_hw_ctx(q, hctx, i) {
  28                 if (exit && hctx->sched_data)
  29                         exit(hctx);
  30                 kfree(hctx->sched_data);
  31                 hctx->sched_data = NULL;
  32         }
  33 }
  34 EXPORT_SYMBOL_GPL(blk_mq_sched_free_hctx_data);
  35
  36 void blk_mq_sched_assign_ioc(struct request *rq)
  37 {
  38         struct request_queue *q = rq->q;
  39         struct io_context *ioc;
  40         struct io_cq *icq;
  41
  42         /*
  43          * May not have an IO context if it's a passthrough request
  44          */
  45         ioc = current->io_context;
  46         if (!ioc)
  47                 return;
  48
  49         spin_lock_irq(&q->queue_lock);
  50         icq = ioc_lookup_icq(ioc, q);
  51         spin_unlock_irq(&q->queue_lock);
  52
  53         if (!icq) {
  54                 icq = ioc_create_icq(ioc, q, GFP_ATOMIC);
  55                 if (!icq)
  56                         return;
  57         }
  58         get_io_context(icq->ioc);
  59         rq->elv.icq = icq;
  60 }
  61
  62 /*
  63  * Mark a hardware queue as needing a restart. For shared queues, maintain
  64  * a count of how many hardware queues are marked for restart.
  65  */
  66 void blk_mq_sched_mark_restart_hctx(struct blk_mq_hw_ctx *hctx)
  67 {
  68         if (test_bit(BLK_MQ_S_SCHED_RESTART, &hctx->state))
  69                 return;
  70
  71         set_bit(BLK_MQ_S_SCHED_RESTART, &hctx->state);
  72 }
  73 EXPORT_SYMBOL_GPL(blk_mq_sched_mark_restart_hctx);
  74
  75 void blk_mq_sched_restart(struct blk_mq_hw_ctx *hctx)
  76 {
  77         if (!test_bit(BLK_MQ_S_SCHED_RESTART, &hctx->state))
  78                 return;
  79         clear_bit(BLK_MQ_S_SCHED_RESTART, &hctx->state);
  80
  81         /*
  82          * Order clearing SCHED_RESTART and list_empty_careful(&hctx->dispatch)
  83          * in blk_mq_run_hw_queue(). Its pair is the barrier in
  84          * blk_mq_dispatch_rq_list(). So dispatch code won't see SCHED_RESTART,
  85          * meantime new request added to hctx->dispatch is missed to check in
  86          * blk_mq_run_hw_queue().
  87          */
  88         smp_mb();
  89
  90         blk_mq_run_hw_queue(hctx, true);
  91 }
  92
  93 static int sched_rq_cmp(void *priv, struct list_head *a, struct list_head *b)
  94 {
  95         struct request *rqa = container_of(a, struct request, queuelist);
  96         struct request *rqb = container_of(b, struct request, queuelist);
  97
  98         return rqa->mq_hctx > rqb->mq_hctx;
  99 }
 100
 101 static bool blk_mq_dispatch_hctx_list(struct list_head *rq_list)
 102 {
 103         struct blk_mq_hw_ctx *hctx =
 104                 list_first_entry(rq_list, struct request, queuelist)->mq_hctx;
 105         struct request *rq;
 106         LIST_HEAD(hctx_list);
 107         unsigned int count = 0;
 108
 109         list_for_each_entry(rq, rq_list, queuelist) {
 110                 if (rq->mq_hctx != hctx) {
 111                         list_cut_before(&hctx_list, rq_list, &rq->queuelist);
 112                         goto dispatch;
 113                 }
 114                 count++;
 115         }
 116         list_splice_tail_init(rq_list, &hctx_list);
 117
 118 dispatch:
 119         return blk_mq_dispatch_rq_list(hctx, &hctx_list, count);
 120 }
 121
 122 #define BLK_MQ_BUDGET_DELAY     3               /* ms units */
 123
 124 /*
 125  * Only SCSI implements .get_budget and .put_budget, and SCSI restarts
 126  * its queue by itself in its completion handler, so we don't need to
 127  * restart queue if .get_budget() returns BLK_STS_NO_RESOURCE.
 128  *
 129  * Returns -EAGAIN if hctx->dispatch was found non-empty and run_work has to
 130  * be run again.  This is necessary to avoid starving flushes.
 131  */
 132 static int __blk_mq_do_dispatch_sched(struct blk_mq_hw_ctx *hctx)
 133 {
 134         struct request_queue *q = hctx->queue;
 135         struct elevator_queue *e = q->elevator;
 136         bool multi_hctxs = false, run_queue = false;
 137         bool dispatched = false, busy = false;
 138         unsigned int max_dispatch;
 139         LIST_HEAD(rq_list);
 140         int count = 0;
 141
 142         if (hctx->dispatch_busy)
 143                 max_dispatch = 1;
 144         else
 145                 max_dispatch = hctx->queue->nr_requests;
 146
 147         do {
 148                 struct request *rq;
 149
 150                 if (e->type->ops.has_work && !e->type->ops.has_work(hctx))
 151                         break;
 152
 153                 if (!list_empty_careful(&hctx->dispatch)) {
 154                         busy = true;
 155                         break;
 156                 }
 157
 158                 if (!blk_mq_get_dispatch_budget(q))
 159                         break;
 160
 161                 rq = e->type->ops.dispatch_request(hctx);
 162                 if (!rq) {
 163                         blk_mq_put_dispatch_budget(q);
 164                         /*
 165                          * We're releasing without dispatching. Holding the
 166                          * budget could have blocked any "hctx"s with the
 167                          * same queue and if we didn't dispatch then there's
 168                          * no guarantee anyone will kick the queue.  Kick it
 169                          * ourselves.
 170                          */
 171                         run_queue = true;
 172                         break;
 173                 }
 174
 175                 /*
 176                  * Now this rq owns the budget which has to be released
 177                  * if this rq won't be queued to driver via .queue_rq()
 178                  * in blk_mq_dispatch_rq_list().
 179                  */
 180                 list_add_tail(&rq->queuelist, &rq_list);
 181                 if (rq->mq_hctx != hctx)
 182                         multi_hctxs = true;
 183         } while (++count < max_dispatch);
 184
 185         if (!count) {
 186                 if (run_queue)
 187                         blk_mq_delay_run_hw_queues(q, BLK_MQ_BUDGET_DELAY);
 188         } else if (multi_hctxs) {
 189                 /*
 190                  * Requests from different hctx may be dequeued from some
 191                  * schedulers, such as bfq and deadline.
 192                  *
 193                  * Sort the requests in the list according to their hctx,
 194                  * dispatch batching requests from same hctx at a time.
 195                  */
 196                 list_sort(NULL, &rq_list, sched_rq_cmp);
 197                 do {
 198                         dispatched |= blk_mq_dispatch_hctx_list(&rq_list);
 199                 } while (!list_empty(&rq_list));
 200         } else {
 201                 dispatched = blk_mq_dispatch_rq_list(hctx, &rq_list, count);
 202         }
 203
 204         if (busy)
 205                 return -EAGAIN;
 206         return !!dispatched;
 207 }
 208
 209 static int blk_mq_do_dispatch_sched(struct blk_mq_hw_ctx *hctx)
 210 {
 211         int ret;
 212
 213         do {
 214                 ret = __blk_mq_do_dispatch_sched(hctx);
 215         } while (ret == 1);
 216
 217         return ret;
 218 }
 219
 220 static struct blk_mq_ctx *blk_mq_next_ctx(struct blk_mq_hw_ctx *hctx,
 221                                           struct blk_mq_ctx *ctx)
 222 {
 223         unsigned short idx = ctx->index_hw[hctx->type];
 224
 225         if (++idx == hctx->nr_ctx)
 226                 idx = 0;
 227
 228         return hctx->ctxs[idx];
 229 }
 230
 231 /*
 232  * Only SCSI implements .get_budget and .put_budget, and SCSI restarts
 233  * its queue by itself in its completion handler, so we don't need to
 234  * restart queue if .get_budget() returns BLK_STS_NO_RESOURCE.
 235  *
 236  * Returns -EAGAIN if hctx->dispatch was found non-empty and run_work has to
 237  * be run again.  This is necessary to avoid starving flushes.
 238  */
 239 static int blk_mq_do_dispatch_ctx(struct blk_mq_hw_ctx *hctx)
 240 {
 241         struct request_queue *q = hctx->queue;
 242         LIST_HEAD(rq_list);
 243         struct blk_mq_ctx *ctx = READ_ONCE(hctx->dispatch_from);
 244         int ret = 0;
 245         struct request *rq;
 246
 247         do {
 248                 if (!list_empty_careful(&hctx->dispatch)) {
 249                         ret = -EAGAIN;
 250                         break;
 251                 }
 252
 253                 if (!sbitmap_any_bit_set(&hctx->ctx_map))
 254                         break;
 255
 256                 if (!blk_mq_get_dispatch_budget(q))
 257                         break;
 258
 259                 rq = blk_mq_dequeue_from_ctx(hctx, ctx);
 260                 if (!rq) {
 261                         blk_mq_put_dispatch_budget(q);
 262                         /*
 263                          * We're releasing without dispatching. Holding the
 264                          * budget could have blocked any "hctx"s with the
 265                          * same queue and if we didn't dispatch then there's
 266                          * no guarantee anyone will kick the queue.  Kick it
 267                          * ourselves.
 268                          */
 269                         blk_mq_delay_run_hw_queues(q, BLK_MQ_BUDGET_DELAY);
 270                         break;
 271                 }
 272
 273                 /*
 274                  * Now this rq owns the budget which has to be released
 275                  * if this rq won't be queued to driver via .queue_rq()
 276                  * in blk_mq_dispatch_rq_list().
 277                  */
 278                 list_add(&rq->queuelist, &rq_list);
 279
 280                 /* round robin for fair dispatch */
 281                 ctx = blk_mq_next_ctx(hctx, rq->mq_ctx);
 282
 283         } while (blk_mq_dispatch_rq_list(rq->mq_hctx, &rq_list, 1));
 284
 285         WRITE_ONCE(hctx->dispatch_from, ctx);
 286         return ret;
 287 }
 288
 289 static int __blk_mq_sched_dispatch_requests(struct blk_mq_hw_ctx *hctx)
 290 {
 291         struct request_queue *q = hctx->queue;
 292         struct elevator_queue *e = q->elevator;
 293         const bool has_sched_dispatch = e && e->type->ops.dispatch_request;
 294         int ret = 0;
 295         LIST_HEAD(rq_list);
 296
 297         /*
 298          * If we have previous entries on our dispatch list, grab them first for
 299          * more fair dispatch.
 300          */
 301         if (!list_empty_careful(&hctx->dispatch)) {
 302                 spin_lock(&hctx->lock);
 303                 if (!list_empty(&hctx->dispatch))
 304                         list_splice_init(&hctx->dispatch, &rq_list);
 305                 spin_unlock(&hctx->lock);
 306         }
 307
 308         /*
 309          * Only ask the scheduler for requests, if we didn't have residual
 310          * requests from the dispatch list. This is to avoid the case where
 311          * we only ever dispatch a fraction of the requests available because
 312          * of low device queue depth. Once we pull requests out of the IO
 313          * scheduler, we can no longer merge or sort them. So it's best to
 314          * leave them there for as long as we can. Mark the hw queue as
 315          * needing a restart in that case.
 316          *
 317          * We want to dispatch from the scheduler if there was nothing
 318          * on the dispatch list or we were able to dispatch from the
 319          * dispatch list.
 320          */
 321         if (!list_empty(&rq_list)) {
 322                 blk_mq_sched_mark_restart_hctx(hctx);
 323                 if (blk_mq_dispatch_rq_list(hctx, &rq_list, 0)) {
 324                         if (has_sched_dispatch)
 325                                 ret = blk_mq_do_dispatch_sched(hctx);
 326                         else
 327                                 ret = blk_mq_do_dispatch_ctx(hctx);
 328                 }
 329         } else if (has_sched_dispatch) {
 330                 ret = blk_mq_do_dispatch_sched(hctx);
 331         } else if (hctx->dispatch_busy) {
 332                 /* dequeue request one by one from sw queue if queue is busy */
 333                 ret = blk_mq_do_dispatch_ctx(hctx);
 334         } else {
 335                 blk_mq_flush_busy_ctxs(hctx, &rq_list);
 336                 blk_mq_dispatch_rq_list(hctx, &rq_list, 0);
 337         }
 338
 339         return ret;
 340 }
 341
 342 void blk_mq_sched_dispatch_requests(struct blk_mq_hw_ctx *hctx)
 343 {
 344         struct request_queue *q = hctx->queue;
 345
 346         /* RCU or SRCU read lock is needed before checking quiesced flag */
 347         if (unlikely(blk_mq_hctx_stopped(hctx) || blk_queue_quiesced(q)))
 348                 return;
 349
 350         hctx->run++;
 351
 352         /*
 353          * A return of -EAGAIN is an indication that hctx->dispatch is not
 354          * empty and we must run again in order to avoid starving flushes.
 355          */
 356         if (__blk_mq_sched_dispatch_requests(hctx) == -EAGAIN) {
 357                 if (__blk_mq_sched_dispatch_requests(hctx) == -EAGAIN)
 358                         blk_mq_run_hw_queue(hctx, true);
 359         }
 360 }
 361
 362 bool blk_mq_sched_try_merge(struct request_queue *q, struct bio *bio,
 363                 unsigned int nr_segs, struct request **merged_request)
 364 {
 365         struct request *rq;
 366
 367         switch (elv_merge(q, &rq, bio)) {
 368         case ELEVATOR_BACK_MERGE:
 369                 if (!blk_mq_sched_allow_merge(q, rq, bio))
 370                         return false;
 371                 if (!bio_attempt_back_merge(rq, bio, nr_segs))
 372                         return false;
 373                 *merged_request = attempt_back_merge(q, rq);
 374                 if (!*merged_request)
 375                         elv_merged_request(q, rq, ELEVATOR_BACK_MERGE);
 376                 return true;
 377         case ELEVATOR_FRONT_MERGE:
 378                 if (!blk_mq_sched_allow_merge(q, rq, bio))
 379                         return false;
 380                 if (!bio_attempt_front_merge(rq, bio, nr_segs))
 381                         return false;
 382                 *merged_request = attempt_front_merge(q, rq);
 383                 if (!*merged_request)
 384                         elv_merged_request(q, rq, ELEVATOR_FRONT_MERGE);
 385                 return true;
 386         case ELEVATOR_DISCARD_MERGE:
 387                 return bio_attempt_discard_merge(q, rq, bio);
 388         default:
 389                 return false;
 390         }
 391 }
 392 EXPORT_SYMBOL_GPL(blk_mq_sched_try_merge);
 393
 394 /*
 395  * Iterate list of requests and see if we can merge this bio with any
 396  * of them.
 397  */
 398 bool blk_mq_bio_list_merge(struct request_queue *q, struct list_head *list,
 399                            struct bio *bio, unsigned int nr_segs)
 400 {
 401         struct request *rq;
 402         int checked = 8;
 403
 404         list_for_each_entry_reverse(rq, list, queuelist) {
 405                 bool merged = false;
 406
 407                 if (!checked--)
 408                         break;
 409
 410                 if (!blk_rq_merge_ok(rq, bio))
 411                         continue;
 412
 413                 switch (blk_try_merge(rq, bio)) {
 414                 case ELEVATOR_BACK_MERGE:
 415                         if (blk_mq_sched_allow_merge(q, rq, bio))
 416                                 merged = bio_attempt_back_merge(rq, bio,
 417                                                 nr_segs);
 418                         break;
 419                 case ELEVATOR_FRONT_MERGE:
 420                         if (blk_mq_sched_allow_merge(q, rq, bio))
 421                                 merged = bio_attempt_front_merge(rq, bio,
 422                                                 nr_segs);
 423                         break;
 424                 case ELEVATOR_DISCARD_MERGE:
 425                         merged = bio_attempt_discard_merge(q, rq, bio);
 426                         break;
 427                 default:
 428                         continue;
 429                 }
 430
 431                 return merged;
 432         }
 433
 434         return false;
 435 }
 436 EXPORT_SYMBOL_GPL(blk_mq_bio_list_merge);
 437
 438 /*
 439  * Reverse check our software queue for entries that we could potentially
 440  * merge with. Currently includes a hand-wavy stop count of 8, to not spend
 441  * too much time checking for merges.
 442  */
 443 static bool blk_mq_attempt_merge(struct request_queue *q,
 444                                  struct blk_mq_hw_ctx *hctx,
 445                                  struct blk_mq_ctx *ctx, struct bio *bio,
 446                                  unsigned int nr_segs)
 447 {
 448         enum hctx_type type = hctx->type;
 449
 450         lockdep_assert_held(&ctx->lock);
 451
 452         if (blk_mq_bio_list_merge(q, &ctx->rq_lists[type], bio, nr_segs)) {
 453                 ctx->rq_merged++;
 454                 return true;
 455         }
 456
 457         return false;
 458 }
 459
 460 bool __blk_mq_sched_bio_merge(struct request_queue *q, struct bio *bio,
 461                 unsigned int nr_segs)
 462 {
 463         struct elevator_queue *e = q->elevator;
 464         struct blk_mq_ctx *ctx = blk_mq_get_ctx(q);
 465         struct blk_mq_hw_ctx *hctx = blk_mq_map_queue(q, bio->bi_opf, ctx);
 466         bool ret = false;
 467         enum hctx_type type;
 468
 469         if (e && e->type->ops.bio_merge)
 470                 return e->type->ops.bio_merge(hctx, bio, nr_segs);
 471
 472         type = hctx->type;
 473         if ((hctx->flags & BLK_MQ_F_SHOULD_MERGE) &&
 474                         !list_empty_careful(&ctx->rq_lists[type])) {
 475                 /* default per sw-queue merge */
 476                 spin_lock(&ctx->lock);
 477                 ret = blk_mq_attempt_merge(q, hctx, ctx, bio, nr_segs);
 478                 spin_unlock(&ctx->lock);
 479         }
 480
 481         return ret;
 482 }
 483
 484 bool blk_mq_sched_try_insert_merge(struct request_queue *q, struct request *rq)
 485 {
 486         return rq_mergeable(rq) && elv_attempt_insert_merge(q, rq);
 487 }
 488 EXPORT_SYMBOL_GPL(blk_mq_sched_try_insert_merge);
 489
 490 void blk_mq_sched_request_inserted(struct request *rq)
 491 {
 492         trace_block_rq_insert(rq->q, rq);
 493 }
 494 EXPORT_SYMBOL_GPL(blk_mq_sched_request_inserted);
 495
 496 static bool blk_mq_sched_bypass_insert(struct blk_mq_hw_ctx *hctx,
 497                                        bool has_sched,
 498                                        struct request *rq)
 499 {
 500         /*
 501          * dispatch flush and passthrough rq directly
 502          *
 503          * passthrough request has to be added to hctx->dispatch directly.
 504          * For some reason, device may be in one situation which can't
 505          * handle FS request, so STS_RESOURCE is always returned and the
 506          * FS request will be added to hctx->dispatch. However passthrough
 507          * request may be required at that time for fixing the problem. If
 508          * passthrough request is added to scheduler queue, there isn't any
 509          * chance to dispatch it given we prioritize requests in hctx->dispatch.
 510          */
 511         if ((rq->rq_flags & RQF_FLUSH_SEQ) || blk_rq_is_passthrough(rq))
 512                 return true;
 513
 514         if (has_sched)
 515                 rq->rq_flags |= RQF_SORTED;
 516
 517         return false;
 518 }
 519
 520 void blk_mq_sched_insert_request(struct request *rq, bool at_head,
 521                                  bool run_queue, bool async)
 522 {
 523         struct request_queue *q = rq->q;
 524         struct elevator_queue *e = q->elevator;
 525         struct blk_mq_ctx *ctx = rq->mq_ctx;
 526         struct blk_mq_hw_ctx *hctx = rq->mq_hctx;
 527
 528         /* flush rq in flush machinery need to be dispatched directly */
 529         if (!(rq->rq_flags & RQF_FLUSH_SEQ) && op_is_flush(rq->cmd_flags)) {
 530                 blk_insert_flush(rq);
 531                 goto run;
 532         }
 533
 534         WARN_ON(e && (rq->tag != -1));
 535
 536         if (blk_mq_sched_bypass_insert(hctx, !!e, rq)) {
 537                 /*
 538                  * Firstly normal IO request is inserted to scheduler queue or
 539                  * sw queue, meantime we add flush request to dispatch queue(
 540                  * hctx->dispatch) directly and there is at most one in-flight
 541                  * flush request for each hw queue, so it doesn't matter to add
 542                  * flush request to tail or front of the dispatch queue.
 543                  *
 544                  * Secondly in case of NCQ, flush request belongs to non-NCQ
 545                  * command, and queueing it will fail when there is any
 546                  * in-flight normal IO request(NCQ command). When adding flush
 547                  * rq to the front of hctx->dispatch, it is easier to introduce
 548                  * extra time to flush rq's latency because of S_SCHED_RESTART
 549                  * compared with adding to the tail of dispatch queue, then
 550                  * chance of flush merge is increased, and less flush requests
 551                  * will be issued to controller. It is observed that ~10% time
 552                  * is saved in blktests block/004 on disk attached to AHCI/NCQ
 553                  * drive when adding flush rq to the front of hctx->dispatch.
 554                  *
 555                  * Simply queue flush rq to the front of hctx->dispatch so that
 556                  * intensive flush workloads can benefit in case of NCQ HW.
 557                  */
 558                 at_head = (rq->rq_flags & RQF_FLUSH_SEQ) ? true : at_head;
 559                 blk_mq_request_bypass_insert(rq, at_head, false);
 560                 goto run;
 561         }
 562
 563         if (e && e->type->ops.insert_requests) {
 564                 LIST_HEAD(list);
 565
 566                 list_add(&rq->queuelist, &list);
 567                 e->type->ops.insert_requests(hctx, &list, at_head);
 568         } else {
 569                 spin_lock(&ctx->lock);
 570                 __blk_mq_insert_request(hctx, rq, at_head);
 571                 spin_unlock(&ctx->lock);
 572         }
 573
 574 run:
 575         if (run_queue)
 576                 blk_mq_run_hw_queue(hctx, async);
 577 }
 578
 579 void blk_mq_sched_insert_requests(struct blk_mq_hw_ctx *hctx,
 580                                   struct blk_mq_ctx *ctx,
 581                                   struct list_head *list, bool run_queue_async)
 582 {
 583         struct elevator_queue *e;
 584         struct request_queue *q = hctx->queue;
 585
 586         /*
 587          * blk_mq_sched_insert_requests() is called from flush plug
 588          * context only, and hold one usage counter to prevent queue
 589          * from being released.
 590          */
 591         percpu_ref_get(&q->q_usage_counter);
 592
 593         e = hctx->queue->elevator;
 594         if (e && e->type->ops.insert_requests)
 595                 e->type->ops.insert_requests(hctx, list, false);
 596         else {
 597                 /*
 598                  * try to issue requests directly if the hw queue isn't
 599                  * busy in case of 'none' scheduler, and this way may save
 600                  * us one extra enqueue & dequeue to sw queue.
 601                  */
 602                 if (!hctx->dispatch_busy && !e && !run_queue_async) {
 603                         blk_mq_try_issue_list_directly(hctx, list);
 604                         if (list_empty(list))
 605                                 goto out;
 606                 }
 607                 blk_mq_insert_requests(hctx, ctx, list);
 608         }
 609
 610         blk_mq_run_hw_queue(hctx, run_queue_async);
 611  out:
 612         percpu_ref_put(&q->q_usage_counter);
 613 }
 614
 615 static void blk_mq_sched_free_tags(struct blk_mq_tag_set *set,
 616                                    struct blk_mq_hw_ctx *hctx,
 617                                    unsigned int hctx_idx)
 618 {
 619         if (hctx->sched_tags) {
 620                 blk_mq_free_rqs(set, hctx->sched_tags, hctx_idx);
 621                 blk_mq_free_rq_map(hctx->sched_tags);
 622                 hctx->sched_tags = NULL;
 623         }
 624 }
 625
 626 static int blk_mq_sched_alloc_tags(struct request_queue *q,
 627                                    struct blk_mq_hw_ctx *hctx,
 628                                    unsigned int hctx_idx)
 629 {
 630         struct blk_mq_tag_set *set = q->tag_set;
 631         int ret;
 632
 633         hctx->sched_tags = blk_mq_alloc_rq_map(set, hctx_idx, q->nr_requests,
 634                                                set->reserved_tags);
 635         if (!hctx->sched_tags)
 636                 return -ENOMEM;
 637
 638         ret = blk_mq_alloc_rqs(set, hctx->sched_tags, hctx_idx, q->nr_requests);
 639         if (ret)
 640                 blk_mq_sched_free_tags(set, hctx, hctx_idx);
 641
 642         return ret;
 643 }
 644
 645 /* called in queue's release handler, tagset has gone away */
 646 static void blk_mq_sched_tags_teardown(struct request_queue *q)
 647 {
 648         struct blk_mq_hw_ctx *hctx;
 649         int i;
 650
 651         queue_for_each_hw_ctx(q, hctx, i) {
 652                 if (hctx->sched_tags) {
 653                         blk_mq_free_rq_map(hctx->sched_tags);
 654                         hctx->sched_tags = NULL;
 655                 }
 656         }
 657 }
 658
 659 int blk_mq_init_sched(struct request_queue *q, struct elevator_type *e)
 660 {
 661         struct blk_mq_hw_ctx *hctx;
 662         struct elevator_queue *eq;
 663         unsigned int i;
 664         int ret;
 665
 666         if (!e) {
 667                 q->elevator = NULL;
 668                 q->nr_requests = q->tag_set->queue_depth;
 669                 return 0;
 670         }
 671
 672         /*
 673          * Default to double of smaller one between hw queue_depth and 128,
 674          * since we don't split into sync/async like the old code did.
 675          * Additionally, this is a per-hw queue depth.
 676          */
 677         q->nr_requests = 2 * min_t(unsigned int, q->tag_set->queue_depth,
 678                                    BLKDEV_MAX_RQ);
 679
 680         queue_for_each_hw_ctx(q, hctx, i) {
 681                 ret = blk_mq_sched_alloc_tags(q, hctx, i);
 682                 if (ret)
 683                         goto err;
 684         }
 685
 686         ret = e->ops.init_sched(q, e);
 687         if (ret)
 688                 goto err;
 689
 690         blk_mq_debugfs_register_sched(q);
 691
 692         queue_for_each_hw_ctx(q, hctx, i) {
 693                 if (e->ops.init_hctx) {
 694                         ret = e->ops.init_hctx(hctx, i);
 695                         if (ret) {
 696                                 eq = q->elevator;
 697                                 blk_mq_sched_free_requests(q);
 698                                 blk_mq_exit_sched(q, eq);
 699                                 kobject_put(&eq->kobj);
 700                                 return ret;
 701                         }
 702                 }
 703                 blk_mq_debugfs_register_sched_hctx(q, hctx);
 704         }
 705
 706         return 0;
 707
 708 err:
 709         blk_mq_sched_free_requests(q);
 710         blk_mq_sched_tags_teardown(q);
 711         q->elevator = NULL;
 712         return ret;
 713 }
 714
 715 /*
 716  * called in either blk_queue_cleanup or elevator_switch, tagset
 717  * is required for freeing requests
 718  */
 719 void blk_mq_sched_free_requests(struct request_queue *q)
 720 {
 721         struct blk_mq_hw_ctx *hctx;
 722         int i;
 723
 724         queue_for_each_hw_ctx(q, hctx, i) {
 725                 if (hctx->sched_tags)
 726                         blk_mq_free_rqs(q->tag_set, hctx->sched_tags, i);
 727         }
 728 }
 729
 730 void blk_mq_exit_sched(struct request_queue *q, struct elevator_queue *e)
 731 {
 732         struct blk_mq_hw_ctx *hctx;
 733         unsigned int i;
 734
 735         queue_for_each_hw_ctx(q, hctx, i) {
 736                 blk_mq_debugfs_unregister_sched_hctx(hctx);
 737                 if (e->type->ops.exit_hctx && hctx->sched_data) {
 738                         e->type->ops.exit_hctx(hctx, i);
 739                         hctx->sched_data = NULL;
 740                 }
 741         }
 742         blk_mq_debugfs_unregister_sched(q);
 743         if (e->type->ops.exit_sched)
 744                 e->type->ops.exit_sched(e);
 745         blk_mq_sched_tags_teardown(q);
 746         q->elevator = NULL;
 747 }