drivers/mmc/core/queue.c

   1 // SPDX-License-Identifier: GPL-2.0-only
   2 /*
   3  *  Copyright (C) 2003 Russell King, All Rights Reserved.
   4  *  Copyright 2006-2007 Pierre Ossman
   5  */
   6 #include <linux/slab.h>
   7 #include <linux/module.h>
   8 #include <linux/blkdev.h>
   9 #include <linux/freezer.h>
  10 #include <linux/kthread.h>
  11 #include <linux/scatterlist.h>
  12 #include <linux/dma-mapping.h>
  13
  14 #include <linux/mmc/card.h>
  15 #include <linux/mmc/host.h>
  16
  17 #include "queue.h"
  18 #include "block.h"
  19 #include "core.h"
  20 #include "card.h"
  21 #include "host.h"
  22
  23 static inline bool mmc_cqe_dcmd_busy(struct mmc_queue *mq)
  24 {
  25         /* Allow only 1 DCMD at a time */
  26         return mq->in_flight[MMC_ISSUE_DCMD];
  27 }
  28
  29 void mmc_cqe_check_busy(struct mmc_queue *mq)
  30 {
  31         if ((mq->cqe_busy & MMC_CQE_DCMD_BUSY) && !mmc_cqe_dcmd_busy(mq))
  32                 mq->cqe_busy &= ~MMC_CQE_DCMD_BUSY;
  33
  34         mq->cqe_busy &= ~MMC_CQE_QUEUE_FULL;
  35 }
  36
  37 static inline bool mmc_cqe_can_dcmd(struct mmc_host *host)
  38 {
  39         return host->caps2 & MMC_CAP2_CQE_DCMD;
  40 }
  41
  42 static enum mmc_issue_type mmc_cqe_issue_type(struct mmc_host *host,
  43                                               struct request *req)
  44 {
  45         switch (req_op(req)) {
  46         case REQ_OP_DRV_IN:
  47         case REQ_OP_DRV_OUT:
  48         case REQ_OP_DISCARD:
  49         case REQ_OP_SECURE_ERASE:
  50                 return MMC_ISSUE_SYNC;
  51         case REQ_OP_FLUSH:
  52                 return mmc_cqe_can_dcmd(host) ? MMC_ISSUE_DCMD : MMC_ISSUE_SYNC;
  53         default:
  54                 return MMC_ISSUE_ASYNC;
  55         }
  56 }
  57
  58 enum mmc_issue_type mmc_issue_type(struct mmc_queue *mq, struct request *req)
  59 {
  60         struct mmc_host *host = mq->card->host;
  61
  62         if (mq->use_cqe)
  63                 return mmc_cqe_issue_type(host, req);
  64
  65         if (req_op(req) == REQ_OP_READ || req_op(req) == REQ_OP_WRITE)
  66                 return MMC_ISSUE_ASYNC;
  67
  68         return MMC_ISSUE_SYNC;
  69 }
  70
  71 static void __mmc_cqe_recovery_notifier(struct mmc_queue *mq)
  72 {
  73         if (!mq->recovery_needed) {
  74                 mq->recovery_needed = true;
  75                 schedule_work(&mq->recovery_work);
  76         }
  77 }
  78
  79 void mmc_cqe_recovery_notifier(struct mmc_request *mrq)
  80 {
  81         struct mmc_queue_req *mqrq = container_of(mrq, struct mmc_queue_req,
  82                                                   brq.mrq);
  83         struct request *req = mmc_queue_req_to_req(mqrq);
  84         struct request_queue *q = req->q;
  85         struct mmc_queue *mq = q->queuedata;
  86         unsigned long flags;
  87
  88         spin_lock_irqsave(&mq->lock, flags);
  89         __mmc_cqe_recovery_notifier(mq);
  90         spin_unlock_irqrestore(&mq->lock, flags);
  91 }
  92
  93 static enum blk_eh_timer_return mmc_cqe_timed_out(struct request *req)
  94 {
  95         struct mmc_queue_req *mqrq = req_to_mmc_queue_req(req);
  96         struct mmc_request *mrq = &mqrq->brq.mrq;
  97         struct mmc_queue *mq = req->q->queuedata;
  98         struct mmc_host *host = mq->card->host;
  99         enum mmc_issue_type issue_type = mmc_issue_type(mq, req);
 100         bool recovery_needed = false;
 101
 102         switch (issue_type) {
 103         case MMC_ISSUE_ASYNC:
 104         case MMC_ISSUE_DCMD:
 105                 if (host->cqe_ops->cqe_timeout(host, mrq, &recovery_needed)) {
 106                         if (recovery_needed)
 107                                 __mmc_cqe_recovery_notifier(mq);
 108                         return BLK_EH_RESET_TIMER;
 109                 }
 110                 /* No timeout (XXX: huh? comment doesn't make much sense) */
 111                 blk_mq_complete_request(req);
 112                 return BLK_EH_DONE;
 113         default:
 114                 /* Timeout is handled by mmc core */
 115                 return BLK_EH_RESET_TIMER;
 116         }
 117 }
 118
 119 static enum blk_eh_timer_return mmc_mq_timed_out(struct request *req,
 120                                                  bool reserved)
 121 {
 122         struct request_queue *q = req->q;
 123         struct mmc_queue *mq = q->queuedata;
 124         unsigned long flags;
 125         int ret;
 126
 127         spin_lock_irqsave(&mq->lock, flags);
 128
 129         if (mq->recovery_needed || !mq->use_cqe)
 130                 ret = BLK_EH_RESET_TIMER;
 131         else
 132                 ret = mmc_cqe_timed_out(req);
 133
 134         spin_unlock_irqrestore(&mq->lock, flags);
 135
 136         return ret;
 137 }
 138
 139 static void mmc_mq_recovery_handler(struct work_struct *work)
 140 {
 141         struct mmc_queue *mq = container_of(work, struct mmc_queue,
 142                                             recovery_work);
 143         struct request_queue *q = mq->queue;
 144
 145         mmc_get_card(mq->card, &mq->ctx);
 146
 147         mq->in_recovery = true;
 148
 149         if (mq->use_cqe)
 150                 mmc_blk_cqe_recovery(mq);
 151         else
 152                 mmc_blk_mq_recovery(mq);
 153
 154         mq->in_recovery = false;
 155
 156         spin_lock_irq(&mq->lock);
 157         mq->recovery_needed = false;
 158         spin_unlock_irq(&mq->lock);
 159
 160         mmc_put_card(mq->card, &mq->ctx);
 161
 162         blk_mq_run_hw_queues(q, true);
 163 }
 164
 165 static struct scatterlist *mmc_alloc_sg(int sg_len, gfp_t gfp)
 166 {
 167         struct scatterlist *sg;
 168
 169         sg = kmalloc_array(sg_len, sizeof(*sg), gfp);
 170         if (sg)
 171                 sg_init_table(sg, sg_len);
 172
 173         return sg;
 174 }
 175
 176 static void mmc_queue_setup_discard(struct request_queue *q,
 177                                     struct mmc_card *card)
 178 {
 179         unsigned max_discard;
 180
 181         max_discard = mmc_calc_max_discard(card);
 182         if (!max_discard)
 183                 return;
 184
 185         blk_queue_flag_set(QUEUE_FLAG_DISCARD, q);
 186         blk_queue_max_discard_sectors(q, max_discard);
 187         q->limits.discard_granularity = card->pref_erase << 9;
 188         /* granularity must not be greater than max. discard */
 189         if (card->pref_erase > max_discard)
 190                 q->limits.discard_granularity = 0;
 191         if (mmc_can_secure_erase_trim(card))
 192                 blk_queue_flag_set(QUEUE_FLAG_SECERASE, q);
 193 }
 194
 195 /**
 196  * mmc_init_request() - initialize the MMC-specific per-request data
 197  * @q: the request queue
 198  * @req: the request
 199  * @gfp: memory allocation policy
 200  */
 201 static int __mmc_init_request(struct mmc_queue *mq, struct request *req,
 202                               gfp_t gfp)
 203 {
 204         struct mmc_queue_req *mq_rq = req_to_mmc_queue_req(req);
 205         struct mmc_card *card = mq->card;
 206         struct mmc_host *host = card->host;
 207
 208         mq_rq->sg = mmc_alloc_sg(host->max_segs, gfp);
 209         if (!mq_rq->sg)
 210                 return -ENOMEM;
 211
 212         return 0;
 213 }
 214
 215 static void mmc_exit_request(struct request_queue *q, struct request *req)
 216 {
 217         struct mmc_queue_req *mq_rq = req_to_mmc_queue_req(req);
 218
 219         kfree(mq_rq->sg);
 220         mq_rq->sg = NULL;
 221 }
 222
 223 static int mmc_mq_init_request(struct blk_mq_tag_set *set, struct request *req,
 224                                unsigned int hctx_idx, unsigned int numa_node)
 225 {
 226         return __mmc_init_request(set->driver_data, req, GFP_KERNEL);
 227 }
 228
 229 static void mmc_mq_exit_request(struct blk_mq_tag_set *set, struct request *req,
 230                                 unsigned int hctx_idx)
 231 {
 232         struct mmc_queue *mq = set->driver_data;
 233
 234         mmc_exit_request(mq->queue, req);
 235 }
 236
 237 static blk_status_t mmc_mq_queue_rq(struct blk_mq_hw_ctx *hctx,
 238                                     const struct blk_mq_queue_data *bd)
 239 {
 240         struct request *req = bd->rq;
 241         struct request_queue *q = req->q;
 242         struct mmc_queue *mq = q->queuedata;
 243         struct mmc_card *card = mq->card;
 244         struct mmc_host *host = card->host;
 245         enum mmc_issue_type issue_type;
 246         enum mmc_issued issued;
 247         bool get_card, cqe_retune_ok;
 248         int ret;
 249
 250         if (mmc_card_removed(mq->card)) {
 251                 req->rq_flags |= RQF_QUIET;
 252                 return BLK_STS_IOERR;
 253         }
 254
 255         issue_type = mmc_issue_type(mq, req);
 256
 257         spin_lock_irq(&mq->lock);
 258
 259         if (mq->recovery_needed || mq->busy) {
 260                 spin_unlock_irq(&mq->lock);
 261                 return BLK_STS_RESOURCE;
 262         }
 263
 264         switch (issue_type) {
 265         case MMC_ISSUE_DCMD:
 266                 if (mmc_cqe_dcmd_busy(mq)) {
 267                         mq->cqe_busy |= MMC_CQE_DCMD_BUSY;
 268                         spin_unlock_irq(&mq->lock);
 269                         return BLK_STS_RESOURCE;
 270                 }
 271                 break;
 272         case MMC_ISSUE_ASYNC:
 273                 break;
 274         default:
 275                 /*
 276                  * Timeouts are handled by mmc core, and we don't have a host
 277                  * API to abort requests, so we can't handle the timeout anyway.
 278                  * However, when the timeout happens, blk_mq_complete_request()
 279                  * no longer works (to stop the request disappearing under us).
 280                  * To avoid racing with that, set a large timeout.
 281                  */
 282                 req->timeout = 600 * HZ;
 283                 break;
 284         }
 285
 286         /* Parallel dispatch of requests is not supported at the moment */
 287         mq->busy = true;
 288
 289         mq->in_flight[issue_type] += 1;
 290         get_card = (mmc_tot_in_flight(mq) == 1);
 291         cqe_retune_ok = (mmc_cqe_qcnt(mq) == 1);
 292
 293         spin_unlock_irq(&mq->lock);
 294
 295         if (!(req->rq_flags & RQF_DONTPREP)) {
 296                 req_to_mmc_queue_req(req)->retries = 0;
 297                 req->rq_flags |= RQF_DONTPREP;
 298         }
 299
 300         if (get_card)
 301                 mmc_get_card(card, &mq->ctx);
 302
 303         if (mq->use_cqe) {
 304                 host->retune_now = host->need_retune && cqe_retune_ok &&
 305                                    !host->hold_retune;
 306         }
 307
 308         blk_mq_start_request(req);
 309
 310         issued = mmc_blk_mq_issue_rq(mq, req);
 311
 312         switch (issued) {
 313         case MMC_REQ_BUSY:
 314                 ret = BLK_STS_RESOURCE;
 315                 break;
 316         case MMC_REQ_FAILED_TO_START:
 317                 ret = BLK_STS_IOERR;
 318                 break;
 319         default:
 320                 ret = BLK_STS_OK;
 321                 break;
 322         }
 323
 324         if (issued != MMC_REQ_STARTED) {
 325                 bool put_card = false;
 326
 327                 spin_lock_irq(&mq->lock);
 328                 mq->in_flight[issue_type] -= 1;
 329                 if (mmc_tot_in_flight(mq) == 0)
 330                         put_card = true;
 331                 mq->busy = false;
 332                 spin_unlock_irq(&mq->lock);
 333                 if (put_card)
 334                         mmc_put_card(card, &mq->ctx);
 335         } else {
 336                 WRITE_ONCE(mq->busy, false);
 337         }
 338
 339         return ret;
 340 }
 341
 342 static const struct blk_mq_ops mmc_mq_ops = {
 343         .queue_rq       = mmc_mq_queue_rq,
 344         .init_request   = mmc_mq_init_request,
 345         .exit_request   = mmc_mq_exit_request,
 346         .complete       = mmc_blk_mq_complete,
 347         .timeout        = mmc_mq_timed_out,
 348 };
 349
 350 static void mmc_setup_queue(struct mmc_queue *mq, struct mmc_card *card)
 351 {
 352         struct mmc_host *host = card->host;
 353         u64 limit = BLK_BOUNCE_HIGH;
 354         unsigned block_size = 512;
 355
 356         if (mmc_dev(host)->dma_mask && *mmc_dev(host)->dma_mask)
 357                 limit = (u64)dma_max_pfn(mmc_dev(host)) << PAGE_SHIFT;
 358
 359         blk_queue_flag_set(QUEUE_FLAG_NONROT, mq->queue);
 360         blk_queue_flag_clear(QUEUE_FLAG_ADD_RANDOM, mq->queue);
 361         if (mmc_can_erase(card))
 362                 mmc_queue_setup_discard(mq->queue, card);
 363
 364         blk_queue_bounce_limit(mq->queue, limit);
 365         blk_queue_max_hw_sectors(mq->queue,
 366                 min(host->max_blk_count, host->max_req_size / 512));
 367         blk_queue_max_segments(mq->queue, host->max_segs);
 368
 369         if (mmc_card_mmc(card))
 370                 block_size = card->ext_csd.data_sector_size;
 371
 372         blk_queue_logical_block_size(mq->queue, block_size);
 373         blk_queue_max_segment_size(mq->queue,
 374                         round_down(host->max_seg_size, block_size));
 375
 376         dma_set_max_seg_size(mmc_dev(host), queue_max_segment_size(mq->queue));
 377
 378         INIT_WORK(&mq->recovery_work, mmc_mq_recovery_handler);
 379         INIT_WORK(&mq->complete_work, mmc_blk_mq_complete_work);
 380
 381         mutex_init(&mq->complete_lock);
 382
 383         init_waitqueue_head(&mq->wait);
 384 }
 385
 386 /* Set queue depth to get a reasonable value for q->nr_requests */
 387 #define MMC_QUEUE_DEPTH 64
 388
 389 /**
 390  * mmc_init_queue - initialise a queue structure.
 391  * @mq: mmc queue
 392  * @card: mmc card to attach this queue
 393  *
 394  * Initialise a MMC card request queue.
 395  */
 396 int mmc_init_queue(struct mmc_queue *mq, struct mmc_card *card)
 397 {
 398         struct mmc_host *host = card->host;
 399         int ret;
 400
 401         mq->card = card;
 402         mq->use_cqe = host->cqe_enabled;
 403
 404         spin_lock_init(&mq->lock);
 405
 406         memset(&mq->tag_set, 0, sizeof(mq->tag_set));
 407         mq->tag_set.ops = &mmc_mq_ops;
 408         /*
 409          * The queue depth for CQE must match the hardware because the request
 410          * tag is used to index the hardware queue.
 411          */
 412         if (mq->use_cqe)
 413                 mq->tag_set.queue_depth =
 414                         min_t(int, card->ext_csd.cmdq_depth, host->cqe_qdepth);
 415         else
 416                 mq->tag_set.queue_depth = MMC_QUEUE_DEPTH;
 417         mq->tag_set.numa_node = NUMA_NO_NODE;
 418         mq->tag_set.flags = BLK_MQ_F_SHOULD_MERGE | BLK_MQ_F_BLOCKING;
 419         mq->tag_set.nr_hw_queues = 1;
 420         mq->tag_set.cmd_size = sizeof(struct mmc_queue_req);
 421         mq->tag_set.driver_data = mq;
 422
 423         ret = blk_mq_alloc_tag_set(&mq->tag_set);
 424         if (ret)
 425                 return ret;
 426
 427         mq->queue = blk_mq_init_queue(&mq->tag_set);
 428         if (IS_ERR(mq->queue)) {
 429                 ret = PTR_ERR(mq->queue);
 430                 goto free_tag_set;
 431         }
 432
 433         mq->queue->queuedata = mq;
 434         blk_queue_rq_timeout(mq->queue, 60 * HZ);
 435
 436         mmc_setup_queue(mq, card);
 437         return 0;
 438
 439 free_tag_set:
 440         blk_mq_free_tag_set(&mq->tag_set);
 441         return ret;
 442 }
 443
 444 void mmc_queue_suspend(struct mmc_queue *mq)
 445 {
 446         blk_mq_quiesce_queue(mq->queue);
 447
 448         /*
 449          * The host remains claimed while there are outstanding requests, so
 450          * simply claiming and releasing here ensures there are none.
 451          */
 452         mmc_claim_host(mq->card->host);
 453         mmc_release_host(mq->card->host);
 454 }
 455
 456 void mmc_queue_resume(struct mmc_queue *mq)
 457 {
 458         blk_mq_unquiesce_queue(mq->queue);
 459 }
 460
 461 void mmc_cleanup_queue(struct mmc_queue *mq)
 462 {
 463         struct request_queue *q = mq->queue;
 464
 465         /*
 466          * The legacy code handled the possibility of being suspended,
 467          * so do that here too.
 468          */
 469         if (blk_queue_quiesced(q))
 470                 blk_mq_unquiesce_queue(q);
 471
 472         blk_cleanup_queue(q);
 473         blk_mq_free_tag_set(&mq->tag_set);
 474
 475         /*
 476          * A request can be completed before the next request, potentially
 477          * leaving a complete_work with nothing to do. Such a work item might
 478          * still be queued at this point. Flush it.
 479          */
 480         flush_work(&mq->complete_work);
 481
 482         mq->card = NULL;
 483 }
 484
 485 /*
 486  * Prepare the sg list(s) to be handed of to the host driver
 487  */
 488 unsigned int mmc_queue_map_sg(struct mmc_queue *mq, struct mmc_queue_req *mqrq)
 489 {
 490         struct request *req = mmc_queue_req_to_req(mqrq);
 491
 492         return blk_rq_map_sg(mq->queue, req, mqrq->sg);
 493 }