include/linux/blk-mq.h

   1 #ifndef BLK_MQ_H
   2 #define BLK_MQ_H
   3
   4 #include <linux/blkdev.h>
   5
   6 struct blk_mq_tags;
   7 struct blk_flush_queue;
   8
   9 struct blk_mq_cpu_notifier {
  10         struct list_head list;
  11         void *data;
  12         int (*notify)(void *data, unsigned long action, unsigned int cpu);
  13 };
  14
  15 struct blk_mq_ctxmap {
  16         unsigned int size;
  17         unsigned int bits_per_word;
  18         struct blk_align_bitmap *map;
  19 };
  20
  21 struct blk_mq_hw_ctx {
  22         struct {
  23                 spinlock_t              lock;
  24                 struct list_head        dispatch;
  25                 unsigned long           state;          /* BLK_MQ_S_* flags */
  26         } ____cacheline_aligned_in_smp;
  27
  28         struct work_struct      run_work;
  29         cpumask_var_t           cpumask;
  30         int                     next_cpu;
  31         int                     next_cpu_batch;
  32
  33         unsigned long           flags;          /* BLK_MQ_F_* flags */
  34
  35         struct request_queue    *queue;
  36         struct blk_flush_queue  *fq;
  37
  38         void                    *driver_data;
  39
  40         struct blk_mq_ctxmap    ctx_map;
  41
  42         struct blk_mq_ctx       **ctxs;
  43         unsigned int            nr_ctx;
  44
  45         atomic_t                wait_index;
  46
  47         struct blk_mq_tags      *tags;
  48
  49         unsigned long           queued;
  50         unsigned long           run;
  51 #define BLK_MQ_MAX_DISPATCH_ORDER       7
  52         unsigned long           dispatched[BLK_MQ_MAX_DISPATCH_ORDER];
  53
  54         unsigned int            numa_node;
  55         unsigned int            queue_num;
  56
  57         atomic_t                nr_active;
  58
  59         struct delayed_work     delay_work;
  60
  61         struct blk_mq_cpu_notifier      cpu_notifier;
  62         struct kobject          kobj;
  63
  64         unsigned long           poll_considered;
  65         unsigned long           poll_invoked;
  66         unsigned long           poll_success;
  67 };
  68
  69 struct blk_mq_tag_set {
  70         unsigned int            *mq_map;
  71         struct blk_mq_ops       *ops;
  72         unsigned int            nr_hw_queues;
  73         unsigned int            queue_depth;    /* max hw supported */
  74         unsigned int            reserved_tags;
  75         unsigned int            cmd_size;       /* per-request extra data */
  76         int                     numa_node;
  77         unsigned int            timeout;
  78         unsigned int            flags;          /* BLK_MQ_F_* */
  79         void                    *driver_data;
  80
  81         struct blk_mq_tags      **tags;
  82
  83         struct mutex            tag_list_lock;
  84         struct list_head        tag_list;
  85 };
  86
  87 struct blk_mq_queue_data {
  88         struct request *rq;
  89         struct list_head *list;
  90         bool last;
  91 };
  92
  93 typedef int (queue_rq_fn)(struct blk_mq_hw_ctx *, const struct blk_mq_queue_data *);
  94 typedef struct blk_mq_hw_ctx *(map_queue_fn)(struct request_queue *, const int);
  95 typedef enum blk_eh_timer_return (timeout_fn)(struct request *, bool);
  96 typedef int (init_hctx_fn)(struct blk_mq_hw_ctx *, void *, unsigned int);
  97 typedef void (exit_hctx_fn)(struct blk_mq_hw_ctx *, unsigned int);
  98 typedef int (init_request_fn)(void *, struct request *, unsigned int,
  99                 unsigned int, unsigned int);
 100 typedef void (exit_request_fn)(void *, struct request *, unsigned int,
 101                 unsigned int);
 102 typedef int (reinit_request_fn)(void *, struct request *);
 103
 104 typedef void (busy_iter_fn)(struct blk_mq_hw_ctx *, struct request *, void *,
 105                 bool);
 106 typedef void (busy_tag_iter_fn)(struct request *, void *, bool);
 107 typedef int (poll_fn)(struct blk_mq_hw_ctx *, unsigned int);
 108
 109
 110 struct blk_mq_ops {
 111         /*
 112          * Queue request
 113          */
 114         queue_rq_fn             *queue_rq;
 115
 116         /*
 117          * Map to specific hardware queue
 118          */
 119         map_queue_fn            *map_queue;
 120
 121         /*
 122          * Called on request timeout
 123          */
 124         timeout_fn              *timeout;
 125
 126         /*
 127          * Called to poll for completion of a specific tag.
 128          */
 129         poll_fn                 *poll;
 130
 131         softirq_done_fn         *complete;
 132
 133         /*
 134          * Called when the block layer side of a hardware queue has been
 135          * set up, allowing the driver to allocate/init matching structures.
 136          * Ditto for exit/teardown.
 137          */
 138         init_hctx_fn            *init_hctx;
 139         exit_hctx_fn            *exit_hctx;
 140
 141         /*
 142          * Called for every command allocated by the block layer to allow
 143          * the driver to set up driver specific data.
 144          *
 145          * Tag greater than or equal to queue_depth is for setting up
 146          * flush request.
 147          *
 148          * Ditto for exit/teardown.
 149          */
 150         init_request_fn         *init_request;
 151         exit_request_fn         *exit_request;
 152         reinit_request_fn       *reinit_request;
 153 };
 154
 155 enum {
 156         BLK_MQ_RQ_QUEUE_OK      = 0,    /* queued fine */
 157         BLK_MQ_RQ_QUEUE_BUSY    = 1,    /* requeue IO for later */
 158         BLK_MQ_RQ_QUEUE_ERROR   = 2,    /* end IO with error */
 159
 160         BLK_MQ_F_SHOULD_MERGE   = 1 << 0,
 161         BLK_MQ_F_TAG_SHARED     = 1 << 1,
 162         BLK_MQ_F_SG_MERGE       = 1 << 2,
 163         BLK_MQ_F_DEFER_ISSUE    = 1 << 4,
 164         BLK_MQ_F_ALLOC_POLICY_START_BIT = 8,
 165         BLK_MQ_F_ALLOC_POLICY_BITS = 1,
 166
 167         BLK_MQ_S_STOPPED        = 0,
 168         BLK_MQ_S_TAG_ACTIVE     = 1,
 169
 170         BLK_MQ_MAX_DEPTH        = 10240,
 171
 172         BLK_MQ_CPU_WORK_BATCH   = 8,
 173 };
 174 #define BLK_MQ_FLAG_TO_ALLOC_POLICY(flags) \
 175         ((flags >> BLK_MQ_F_ALLOC_POLICY_START_BIT) & \
 176                 ((1 << BLK_MQ_F_ALLOC_POLICY_BITS) - 1))
 177 #define BLK_ALLOC_POLICY_TO_MQ_FLAG(policy) \
 178         ((policy & ((1 << BLK_MQ_F_ALLOC_POLICY_BITS) - 1)) \
 179                 << BLK_MQ_F_ALLOC_POLICY_START_BIT)
 180
 181 struct request_queue *blk_mq_init_queue(struct blk_mq_tag_set *);
 182 struct request_queue *blk_mq_init_allocated_queue(struct blk_mq_tag_set *set,
 183                                                   struct request_queue *q);
 184 int blk_mq_register_disk(struct gendisk *);
 185 void blk_mq_unregister_disk(struct gendisk *);
 186
 187 int blk_mq_alloc_tag_set(struct blk_mq_tag_set *set);
 188 void blk_mq_free_tag_set(struct blk_mq_tag_set *set);
 189
 190 void blk_mq_flush_plug_list(struct blk_plug *plug, bool from_schedule);
 191
 192 void blk_mq_insert_request(struct request *, bool, bool, bool);
 193 void blk_mq_free_request(struct request *rq);
 194 void blk_mq_free_hctx_request(struct blk_mq_hw_ctx *, struct request *rq);
 195 bool blk_mq_can_queue(struct blk_mq_hw_ctx *);
 196
 197 enum {
 198         BLK_MQ_REQ_NOWAIT       = (1 << 0), /* return when out of requests */
 199         BLK_MQ_REQ_RESERVED     = (1 << 1), /* allocate from reserved pool */
 200 };
 201
 202 struct request *blk_mq_alloc_request(struct request_queue *q, int rw,
 203                 unsigned int flags);
 204 struct request *blk_mq_alloc_request_hctx(struct request_queue *q, int op,
 205                 unsigned int flags, unsigned int hctx_idx);
 206 struct request *blk_mq_tag_to_rq(struct blk_mq_tags *tags, unsigned int tag);
 207 struct cpumask *blk_mq_tags_cpumask(struct blk_mq_tags *tags);
 208
 209 enum {
 210         BLK_MQ_UNIQUE_TAG_BITS = 16,
 211         BLK_MQ_UNIQUE_TAG_MASK = (1 << BLK_MQ_UNIQUE_TAG_BITS) - 1,
 212 };
 213
 214 u32 blk_mq_unique_tag(struct request *rq);
 215
 216 static inline u16 blk_mq_unique_tag_to_hwq(u32 unique_tag)
 217 {
 218         return unique_tag >> BLK_MQ_UNIQUE_TAG_BITS;
 219 }
 220
 221 static inline u16 blk_mq_unique_tag_to_tag(u32 unique_tag)
 222 {
 223         return unique_tag & BLK_MQ_UNIQUE_TAG_MASK;
 224 }
 225
 226 struct blk_mq_hw_ctx *blk_mq_map_queue(struct request_queue *, const int ctx_index);
 227
 228 int blk_mq_request_started(struct request *rq);
 229 void blk_mq_start_request(struct request *rq);
 230 void blk_mq_end_request(struct request *rq, int error);
 231 void __blk_mq_end_request(struct request *rq, int error);
 232
 233 void blk_mq_requeue_request(struct request *rq);
 234 void blk_mq_add_to_requeue_list(struct request *rq, bool at_head);
 235 void blk_mq_cancel_requeue_work(struct request_queue *q);
 236 void blk_mq_kick_requeue_list(struct request_queue *q);
 237 void blk_mq_delay_kick_requeue_list(struct request_queue *q, unsigned long msecs);
 238 void blk_mq_abort_requeue_list(struct request_queue *q);
 239 void blk_mq_complete_request(struct request *rq, int error);
 240
 241 void blk_mq_stop_hw_queue(struct blk_mq_hw_ctx *hctx);
 242 void blk_mq_start_hw_queue(struct blk_mq_hw_ctx *hctx);
 243 void blk_mq_stop_hw_queues(struct request_queue *q);
 244 void blk_mq_start_hw_queues(struct request_queue *q);
 245 void blk_mq_start_stopped_hw_queues(struct request_queue *q, bool async);
 246 void blk_mq_run_hw_queues(struct request_queue *q, bool async);
 247 void blk_mq_delay_queue(struct blk_mq_hw_ctx *hctx, unsigned long msecs);
 248 void blk_mq_tagset_busy_iter(struct blk_mq_tag_set *tagset,
 249                 busy_tag_iter_fn *fn, void *priv);
 250 void blk_mq_freeze_queue(struct request_queue *q);
 251 void blk_mq_unfreeze_queue(struct request_queue *q);
 252 void blk_mq_freeze_queue_start(struct request_queue *q);
 253 int blk_mq_reinit_tagset(struct blk_mq_tag_set *set);
 254
 255 void blk_mq_update_nr_hw_queues(struct blk_mq_tag_set *set, int nr_hw_queues);
 256
 257 /*
 258  * Driver command data is immediately after the request. So subtract request
 259  * size to get back to the original request, add request size to get the PDU.
 260  */
 261 static inline struct request *blk_mq_rq_from_pdu(void *pdu)
 262 {
 263         return pdu - sizeof(struct request);
 264 }
 265 static inline void *blk_mq_rq_to_pdu(struct request *rq)
 266 {
 267         return rq + 1;
 268 }
 269
 270 #define queue_for_each_hw_ctx(q, hctx, i)                               \
 271         for ((i) = 0; (i) < (q)->nr_hw_queues &&                        \
 272              ({ hctx = (q)->queue_hw_ctx[i]; 1; }); (i)++)
 273
 274 #define hctx_for_each_ctx(hctx, ctx, i)                                 \
 275         for ((i) = 0; (i) < (hctx)->nr_ctx &&                           \
 276              ({ ctx = (hctx)->ctxs[(i)]; 1; }); (i)++)
 277
 278 #endif