block, bfq: split function bfq_better_to_idle
authorPaolo Valente <paolo.valente@linaro.org>
Tue, 29 Jan 2019 11:06:30 +0000 (12:06 +0100)
committerJens Axboe <axboe@kernel.dk>
Thu, 31 Jan 2019 19:50:23 +0000 (12:50 -0700)
This is a preparatory commit for commits that need to check only one of
the two main reasons for idling. This change should also improve the
quality of the code a little bit, by splitting a function that contains
very long, non-trivial and little related comments.

Signed-off-by: Paolo Valente <paolo.valente@linaro.org>
Signed-off-by: Jens Axboe <axboe@kernel.dk>
block/bfq-iosched.c

index 6bfbfa6..2756f4b 100644 (file)
@@ -3404,53 +3404,13 @@ static bool bfq_may_expire_for_budg_timeout(struct bfq_queue *bfqq)
                bfq_bfqq_budget_timeout(bfqq);
 }
 
-/*
- * For a queue that becomes empty, device idling is allowed only if
- * this function returns true for the queue. As a consequence, since
- * device idling plays a critical role in both throughput boosting and
- * service guarantees, the return value of this function plays a
- * critical role in both these aspects as well.
- *
- * In a nutshell, this function returns true only if idling is
- * beneficial for throughput or, even if detrimental for throughput,
- * idling is however necessary to preserve service guarantees (low
- * latency, desired throughput distribution, ...). In particular, on
- * NCQ-capable devices, this function tries to return false, so as to
- * help keep the drives' internal queues full, whenever this helps the
- * device boost the throughput without causing any service-guarantee
- * issue.
- *
- * In more detail, the return value of this function is obtained by,
- * first, computing a number of boolean variables that take into
- * account throughput and service-guarantee issues, and, then,
- * combining these variables in a logical expression. Most of the
- * issues taken into account are not trivial. We discuss these issues
- * individually while introducing the variables.
- */
-static bool bfq_better_to_idle(struct bfq_queue *bfqq)
+static bool idling_boosts_thr_without_issues(struct bfq_data *bfqd,
+                                            struct bfq_queue *bfqq)
 {
-       struct bfq_data *bfqd = bfqq->bfqd;
        bool rot_without_queueing =
                !blk_queue_nonrot(bfqd->queue) && !bfqd->hw_tag,
                bfqq_sequential_and_IO_bound,
-               idling_boosts_thr, idling_boosts_thr_without_issues,
-               idling_needed_for_service_guarantees,
-               asymmetric_scenario;
-
-       if (bfqd->strict_guarantees)
-               return true;
-
-       /*
-        * Idling is performed only if slice_idle > 0. In addition, we
-        * do not idle if
-        * (a) bfqq is async
-        * (b) bfqq is in the idle io prio class: in this case we do
-        * not idle because we want to minimize the bandwidth that
-        * queues in this class can steal to higher-priority queues
-        */
-       if (bfqd->bfq_slice_idle == 0 || !bfq_bfqq_sync(bfqq) ||
-           bfq_class_idle(bfqq))
-               return false;
+               idling_boosts_thr;
 
        bfqq_sequential_and_IO_bound = !BFQQ_SEEKY(bfqq) &&
                bfq_bfqq_IO_bound(bfqq) && bfq_bfqq_has_short_ttime(bfqq);
@@ -3482,8 +3442,7 @@ static bool bfq_better_to_idle(struct bfq_queue *bfqq)
                 bfqq_sequential_and_IO_bound);
 
        /*
-        * The value of the next variable,
-        * idling_boosts_thr_without_issues, is equal to that of
+        * The return value of this function is equal to that of
         * idling_boosts_thr, unless a special case holds. In this
         * special case, described below, idling may cause problems to
         * weight-raised queues.
@@ -3500,32 +3459,35 @@ static bool bfq_better_to_idle(struct bfq_queue *bfqq)
         * which enqueue several requests in advance, and further
         * reorder internally-queued requests.
         *
-        * For this reason, we force to false the value of
-        * idling_boosts_thr_without_issues if there are weight-raised
-        * busy queues. In this case, and if bfqq is not weight-raised,
-        * this guarantees that the device is not idled for bfqq (if,
-        * instead, bfqq is weight-raised, then idling will be
-        * guaranteed by another variable, see below). Combined with
-        * the timestamping rules of BFQ (see [1] for details), this
-        * behavior causes bfqq, and hence any sync non-weight-raised
-        * queue, to get a lower number of requests served, and thus
-        * to ask for a lower number of requests from the request
-        * pool, before the busy weight-raised queues get served
-        * again. This often mitigates starvation problems in the
-        * presence of heavy write workloads and NCQ, thereby
-        * guaranteeing a higher application and system responsiveness
-        * in these hostile scenarios.
+        * For this reason, we force to false the return value if
+        * there are weight-raised busy queues. In this case, and if
+        * bfqq is not weight-raised, this guarantees that the device
+        * is not idled for bfqq (if, instead, bfqq is weight-raised,
+        * then idling will be guaranteed by another variable, see
+        * below). Combined with the timestamping rules of BFQ (see
+        * [1] for details), this behavior causes bfqq, and hence any
+        * sync non-weight-raised queue, to get a lower number of
+        * requests served, and thus to ask for a lower number of
+        * requests from the request pool, before the busy
+        * weight-raised queues get served again. This often mitigates
+        * starvation problems in the presence of heavy write
+        * workloads and NCQ, thereby guaranteeing a higher
+        * application and system responsiveness in these hostile
+        * scenarios.
         */
-       idling_boosts_thr_without_issues = idling_boosts_thr &&
+       return idling_boosts_thr &&
                bfqd->wr_busy_queues == 0;
+}
 
+static bool idling_needed_for_service_guarantees(struct bfq_data *bfqd,
+                                                struct bfq_queue *bfqq)
+{
        /*
-        * There is then a case where idling must be performed not
-        * for throughput concerns, but to preserve service
-        * guarantees.
+        * There is a case where idling must be performed not for
+        * throughput concerns, but to preserve service guarantees.
         *
         * To introduce this case, we can note that allowing the drive
-        * to enqueue more than one request at a time, and hence
+        * to enqueue more than one request at a time, and thereby
         * delegating de facto final scheduling decisions to the
         * drive's internal scheduler, entails loss of control on the
         * actual request service order. In particular, the critical
@@ -3682,9 +3644,9 @@ static bool bfq_better_to_idle(struct bfq_queue *bfqq)
         * to let requests be served in the desired order until all
         * the requests already queued in the device have been served.
         */
-       asymmetric_scenario = (bfqq->wr_coeff > 1 &&
-                              bfqd->wr_busy_queues <
-                              bfq_tot_busy_queues(bfqd)) ||
+       bool asymmetric_scenario = (bfqq->wr_coeff > 1 &&
+                                   bfqd->wr_busy_queues <
+                                   bfq_tot_busy_queues(bfqd)) ||
                !bfq_symmetric_scenario(bfqd);
 
        /*
@@ -3701,17 +3663,64 @@ static bool bfq_better_to_idle(struct bfq_queue *bfqq)
         * now establish when idling is actually needed to preserve
         * service guarantees.
         */
-       idling_needed_for_service_guarantees =
-               asymmetric_scenario && !bfq_bfqq_in_large_burst(bfqq);
+       return asymmetric_scenario && !bfq_bfqq_in_large_burst(bfqq);
+}
+
+/*
+ * For a queue that becomes empty, device idling is allowed only if
+ * this function returns true for that queue. As a consequence, since
+ * device idling plays a critical role for both throughput boosting
+ * and service guarantees, the return value of this function plays a
+ * critical role as well.
+ *
+ * In a nutshell, this function returns true only if idling is
+ * beneficial for throughput or, even if detrimental for throughput,
+ * idling is however necessary to preserve service guarantees (low
+ * latency, desired throughput distribution, ...). In particular, on
+ * NCQ-capable devices, this function tries to return false, so as to
+ * help keep the drives' internal queues full, whenever this helps the
+ * device boost the throughput without causing any service-guarantee
+ * issue.
+ *
+ * Most of the issues taken into account to get the return value of
+ * this function are not trivial. We discuss these issues in the two
+ * functions providing the main pieces of information needed by this
+ * function.
+ */
+static bool bfq_better_to_idle(struct bfq_queue *bfqq)
+{
+       struct bfq_data *bfqd = bfqq->bfqd;
+       bool idling_boosts_thr_with_no_issue, idling_needed_for_service_guar;
+
+       if (unlikely(bfqd->strict_guarantees))
+               return true;
+
+       /*
+        * Idling is performed only if slice_idle > 0. In addition, we
+        * do not idle if
+        * (a) bfqq is async
+        * (b) bfqq is in the idle io prio class: in this case we do
+        * not idle because we want to minimize the bandwidth that
+        * queues in this class can steal to higher-priority queues
+        */
+       if (bfqd->bfq_slice_idle == 0 || !bfq_bfqq_sync(bfqq) ||
+          bfq_class_idle(bfqq))
+               return false;
+
+       idling_boosts_thr_with_no_issue =
+               idling_boosts_thr_without_issues(bfqd, bfqq);
+
+       idling_needed_for_service_guar =
+               idling_needed_for_service_guarantees(bfqd, bfqq);
 
        /*
-        * We have now all the components we need to compute the
+        * We have now the two components we need to compute the
         * return value of the function, which is true only if idling
         * either boosts the throughput (without issues), or is
         * necessary to preserve service guarantees.
         */
-       return idling_boosts_thr_without_issues ||
-               idling_needed_for_service_guarantees;
+       return idling_boosts_thr_with_no_issue ||
+               idling_needed_for_service_guar;
 }
 
 /*