null_blk: do not fail the module load with zero devices

The module load should fail only if there is something wrong with the
configuration or if an error prevents it to work properly. The module
should be able to be loaded with (nr_device == 0), since it will not
trigger errors or be in malfunction state. Preventing loading with zero
devices also breaks applications that configures this module using
configfs API. Remove the nr_device check to fix this.

Fixes: f7c4ce890dd2 ("null_blk: validate the number of devices")
Reviewed-by: Chaitanya Kulkarni <chaitanya.kulkarni@wdc.com>
Signed-off-by: André Almeida <andrealmeid@collabora.com>
Signed-off-by: Jens Axboe <axboe@kernel.dk>

block: also check RQF_STATS in blk_mq_need_time_stamp()

In __blk_mq_end_request() if block stats needs update, we should
ensure now is valid instead of 0 even when iostat is disabled.

Signed-off-by: Hou Tao <houtao1@huawei.com>
Signed-off-by: Jens Axboe <axboe@kernel.dk>

block: make rq sector size accessible for block stats

Currently rq->data_len will be decreased by partial completion or
zeroed by completion, so when blk_stat_add() is invoked, data_len
will be zero and there will never be samples in poll_cb because
blk_mq_poll_stats_bkt() will return -1 if data_len is zero.

We could move blk_stat_add() back to __blk_mq_complete_request(),
but that would make the effort of trying to call ktime_get_ns()
once in vain. Instead we can reuse throtl_size field, and use
it for both block stats and block throttle, and adjust the
logic in blk_mq_poll_stats_bkt() accordingly.

Fixes: 4bc6339a583c ("block: move blk_stat_add() to __blk_mq_end_request()")
Tested-by: Pavel Begunkov <asml.silence@gmail.com>
Signed-off-by: Hou Tao <houtao1@huawei.com>
Signed-off-by: Jens Axboe <axboe@kernel.dk>

bfq: Fix bfq linkage error

Since commit 795fe54c2a828099e ("bfq: Add per-device weight"), bfq uses
blkg_conf_prep() and blkg_conf_finish(), which are not exported. So, it
causes linkage error if bfq compiled as a module.

Fixes: 795fe54c2a828099e ("bfq: Add per-device weight")
Signed-off-by: Pavel Begunkov <asml.silence@gmail.com>
Signed-off-by: Jens Axboe <axboe@kernel.dk>

Merge branch 'md-next' of git://git./linux/kernel/git/song/md into for-5.4/block

Pull MD fixes from Song.

* 'md-next' of git://git.kernel.org/pub/scm/linux/kernel/git/song/md:
  raid5: use bio_end_sector in r5_next_bio
  raid5: remove STRIPE_OPS_REQ_PENDING
  md: add feature flag MD_FEATURE_RAID0_LAYOUT
  md/raid0: avoid RAID0 data corruption due to layout confusion.
  raid5: don't set STRIPE_HANDLE to stripe which is in batch list
  raid5: don't increment read_errors on EILSEQ return

raid5: use bio_end_sector in r5_next_bio

Actually, we calculate bio's end sector here, so use the common
way for the purpose.

Signed-off-by: Guoqing Jiang <guoqing.jiang@cloud.ionos.com>
Signed-off-by: Song Liu <songliubraving@fb.com>

raid5: remove STRIPE_OPS_REQ_PENDING

This stripe state is not used anymore after commit 51acbcec6c42b24
("md: remove CONFIG_MULTICORE_RAID456"), so remove the obsoleted
state.

gjiang@nb01257:~/md$ grep STRIPE_OPS_REQ_PENDING drivers/md/ -r
drivers/md/raid5.c:   (1 << STRIPE_OPS_REQ_PENDING) |
drivers/md/raid5.h: STRIPE_OPS_REQ_PENDING,

Signed-off-by: Guoqing Jiang <guoqing.jiang@cloud.ionos.com>
Signed-off-by: Song Liu <songliubraving@fb.com>

md: add feature flag MD_FEATURE_RAID0_LAYOUT

Due to a bug introduced in Linux 3.14 we cannot determine the
correctly layout for a multi-zone RAID0 array - there are two
possibilities.

It is possible to tell the kernel which to chose using a module
parameter, but this can be clumsy to use.  It would be best if
the choice were recorded in the metadata.
So add a feature flag for this purpose.
If it is set, then the 'layout' field of the superblock is used
to determine which layout to use.

If this flag is not set, then mddev->layout gets set to -1,
which causes the module parameter to be required.

Acked-by: Guoqing Jiang <guoqing.jiang@cloud.ionos.com>
Signed-off-by: NeilBrown <neilb@suse.de>
Signed-off-by: Song Liu <songliubraving@fb.com>

md/raid0: avoid RAID0 data corruption due to layout confusion.

If the drives in a RAID0 are not all the same size, the array is
divided into zones.
The first zone covers all drives, to the size of the smallest.
The second zone covers all drives larger than the smallest, up to
the size of the second smallest - etc.

A change in Linux 3.14 unintentionally changed the layout for the
second and subsequent zones.  All the correct data is still stored, but
each chunk may be assigned to a different device than in pre-3.14 kernels.
This can lead to data corruption.

It is not possible to determine what layout to use - it depends which
kernel the data was written by.
So we add a module parameter to allow the old (0) or new (1) layout to be
specified, and refused to assemble an affected array if that parameter is
not set.

Fixes: 20d0189b1012 ("block: Introduce new bio_split()")
cc: stable@vger.kernel.org (3.14+)
Acked-by: Guoqing Jiang <guoqing.jiang@cloud.ionos.com>
Signed-off-by: NeilBrown <neilb@suse.de>
Signed-off-by: Song Liu <songliubraving@fb.com>

raid5: don't set STRIPE_HANDLE to stripe which is in batch list

If stripe in batch list is set with STRIPE_HANDLE flag, then the stripe
could be set with STRIPE_ACTIVE by the handle_stripe function. And if
error happens to the batch_head at the same time, break_stripe_batch_list
is called, then below warning could happen (the same report in [1]), it
means a member of batch list was set with STRIPE_ACTIVE.

[7028915.431770] stripe state: 2001
[7028915.431815] ------------[ cut here ]------------
[7028915.431828] WARNING: CPU: 18 PID: 29089 at drivers/md/raid5.c:4614 break_stripe_batch_list+0x203/0x240 [raid456]
[...]
[7028915.431879] CPU: 18 PID: 29089 Comm: kworker/u82:5 Tainted: G           O    4.14.86-1-storage #4.14.86-1.2~deb9
[7028915.431881] Hardware name: Supermicro SSG-2028R-ACR24L/X10DRH-iT, BIOS 3.1 06/18/2018
[7028915.431888] Workqueue: raid5wq raid5_do_work [raid456]
[7028915.431890] task: ffff9ab0ef36d7c0 task.stack: ffffb72926f84000
[7028915.431896] RIP: 0010:break_stripe_batch_list+0x203/0x240 [raid456]
[7028915.431898] RSP: 0018:ffffb72926f87ba8 EFLAGS: 00010286
[7028915.431900] RAX: 0000000000000012 RBX: ffff9aaa84a98000 RCX: 0000000000000000
[7028915.431901] RDX: 0000000000000000 RSI: ffff9ab2bfa15458 RDI: ffff9ab2bfa15458
[7028915.431902] RBP: ffff9aaa8fb4e900 R08: 0000000000000001 R09: 0000000000002eb4
[7028915.431903] R10: 00000000ffffffff R11: 0000000000000000 R12: ffff9ab1736f1b00
[7028915.431904] R13: 0000000000000000 R14: ffff9aaa8fb4e900 R15: 0000000000000001
[7028915.431906] FS:  0000000000000000(0000) GS:ffff9ab2bfa00000(0000) knlGS:0000000000000000
[7028915.431907] CS:  0010 DS: 0000 ES: 0000 CR0: 0000000080050033
[7028915.431908] CR2: 00007ff953b9f5d8 CR3: 0000000bf4009002 CR4: 00000000003606e0
[7028915.431909] DR0: 0000000000000000 DR1: 0000000000000000 DR2: 0000000000000000
[7028915.431910] DR3: 0000000000000000 DR6: 00000000fffe0ff0 DR7: 0000000000000400
[7028915.431910] Call Trace:
[7028915.431923]  handle_stripe+0x8e7/0x2020 [raid456]
[7028915.431930]  ? __wake_up_common_lock+0x89/0xc0
[7028915.431935]  handle_active_stripes.isra.58+0x35f/0x560 [raid456]
[7028915.431939]  raid5_do_work+0xc6/0x1f0 [raid456]

Also commit 59fc630b8b5f9f ("RAID5: batch adjacent full stripe write")
said "If a stripe is added to batch list, then only the first stripe
of the list should be put to handle_list and run handle_stripe."

So don't set STRIPE_HANDLE to stripe which is already in batch list,
otherwise the stripe could be put to handle_list and run handle_stripe,
then the above warning could be triggered.

[1]. https://www.spinics.net/lists/raid/msg62552.html

Signed-off-by: Guoqing Jiang <guoqing.jiang@cloud.ionos.com>
Signed-off-by: Song Liu <songliubraving@fb.com>

raid5: don't increment read_errors on EILSEQ return

While MD continues to count read errors returned by the lower layer.
If those errors are -EILSEQ, instead of -EIO, it should NOT increase
the read_errors count.

When RAID6 is set up on dm-integrity target that detects massive
corruption, the leg will be ejected from the array.  Even if the
issue is correctable with a sector re-write and the array has
necessary redundancy to correct it.

The leg is ejected because it runs up the rdev->read_errors beyond
conf->max_nr_stripes.  The return status in dm-drypt when there is
a data integrity error is -EILSEQ (BLK_STS_PROTECTION).

Signed-off-by: Nigel Croxon <ncroxon@redhat.com>
Signed-off-by: Song Liu <songliubraving@fb.com>

Merge branch 'nvme-5.4' of git://git.infradead.org/nvme into for-5.4/block

Pull NVMe updates from Sagi:

"Highlights includes:
 - controller reset and namespace scan races fixes
 - nvme discovery log change uevent support
 - naming improvements from Keith
 - multiple discovery controllers reject fix from James
 - some regular cleanups from various people"

* 'nvme-5.4' of git://git.infradead.org/nvme:
  nvmet: fix a wrong error status returned in error log page
  nvme: send discovery log page change events to userspace
  nvme: add uevent variables for controller devices
  nvme: enable aen regardless of the presence of I/O queues
  nvme-fabrics: allow discovery subsystems accept a kato
  nvmet: Use PTR_ERR_OR_ZERO() in nvmet_init_discovery()
  nvme: Remove redundant assignment of cq vector
  nvme: Assign subsys instance from first ctrl
  nvme: tcp: remove redundant assignment to variable ret
  nvme: include admin_q sync with nvme_sync_queues
  nvme: Treat discovery subsystems as unique subsystems
  nvme: fix ns removal hang when failing to revalidate due to a transient error
  nvme: make nvme_report_ns_ids propagate error back
  nvme: make nvme_identify_ns propagate errors back
  nvme: pass status to nvme_error_status
  nvme-fc: Fail transport errors with NVME_SC_HOST_PATH
  nvme-tcp: fail command with NVME_SC_HOST_PATH_ERROR send failed
  nvme: fail cancelled commands with NVME_SC_HOST_PATH_ERROR

nvmet: fix a wrong error status returned in error log page

When the command data_len cannot hold all the controller errors,
we should simply return as much errors as we can fit
instead of failing the command.

Signed-off-by: Amit Engel <amit.engel@dell.com>
Reviewed-by: Christoph Hellwig <hch@lst.de>
Signed-off-by: Sagi Grimberg <sagi@grimberg.me>

nvme: send discovery log page change events to userspace

If the controller supports discovery log page change events,
we want to enable it. When we see a discovery log change event
we will send it up to userspace and expect it to handle it.

Reviewed-by: Minwoo Im <minwoo.im.dev@gmail.com>
Reviewed-by: James Smart <james.smart@broadcom.com>
Reviewed-by: Hannes Reinecke <hare@suse.com>
Reviewed-by: Christoph Hellwig <hch@lst.de>
Reviewed-by: Chaitanya Kulkarni <chaitanya.kulkarni@wdc.com>
Signed-off-by: Sagi Grimberg <sagi@grimberg.me>

nvme: add uevent variables for controller devices

When we send uevents to userspace, add controller specific
environment variables to uniquly identify the controller beyond
its device name.

This will be useful to address discovery log change events by
actually verifying that the discovery controller is indeed the
same as the device that generated the event.

Reviewed-by: Hannes Reinecke <hare@suse.com>
Signed-off-by: Sagi Grimberg <sagi@grimberg.me>

nvme: enable aen regardless of the presence of I/O queues

AENs in general are not related to the presence of I/O queues,
so enable them regardless. Note that the only exception is that
discovery controller will not support any of the requested AENs
and nvme_enable_aen will respect that and return, so it is still
safe to enable regardless.

Note it is safe to enable AENs even before the initial namespace
scanning as we have the scan operation in a workqueue context.

Reviewed-by: Minwoo Im <minwoo.im.dev@gmail.com>
Reviewed-by: Christoph Hellwig <hch@lst.de>
Reviewed-by: Chaitanya Kulkarni <chaitanya.kulkarni@wdc.com>
Reviewed-by: Hannes Reinecke <hare@suse.com>
Signed-off-by: Sagi Grimberg <sagi@grimberg.me>

nvme-fabrics: allow discovery subsystems accept a kato

This modifies the behavior of discovery subsystems to accept
a kato as a preparation to support discovery log change
events. This also means that now every discovery controller
will have a default kato value, and for non-persistent connections
the host needs to pass in a zero kato value (keep_alive_tmo=0).

Reviewed-by: Minwoo Im <minwoo.im.dev@gmail.com>
Reviewed-by: James Smart <james.smart@broadcom.com>
Reviewed-by: Hannes Reinecke <hare@suse.com>
Reviewed-by: Christoph Hellwig <hch@lst.de>
Reviewed-by: Chaitanya Kulkarni <chaitanya.kulkarni@wdc.com>
Signed-off-by: Sagi Grimberg <sagi@grimberg.me>

nvmet: Use PTR_ERR_OR_ZERO() in nvmet_init_discovery()

Simplify this function implementation by using a known function.

Generated by: scripts/coccinelle/api/ptr_ret.cocci
Signed-off-by: Markus Elfring <elfring@users.sourceforge.net>
Reviewed-by: Sagi Grimberg <sagi@grimberg.me>
Signed-off-by: Sagi Grimberg <sagi@grimberg.me>

nvme: Remove redundant assignment of cq vector

The cq vector is already assigned with the correct value.

Signed-off-by: Israel Rukshin <israelr@mellanox.com>
Reviewed-by: Max Gurtovoy <maxg@mellanox.com>
Reviewed-by: Keith Busch <kbusch@kernel.org>
Reviewed-off-by: Sagi Grimberg <sagi@grimberg.me>
Signed-off-by: Sagi Grimberg <sagi@grimberg.me>

nvme: Assign subsys instance from first ctrl

The namespace disk names must be unique for the lifetime of the
subsystem. This was accomplished by using their parent subsystems'
instances which were allocated independently from the controllers
connected to that subsystem. This allowed name prefixes assigned to
namespaces to match a controller from an unrelated subsystem, and has
created confusion among users examining device nodes.

Ensure a namespace's subsystem instance never clashes with a controller
instance of another subsystem by transferring the instance ownership
to the parent subsystem from the first controller discovered in that
subsystem.

Reviewed-by: Logan Gunthorpe <logang@deltatee.com>
Signed-off-by: Keith Busch <kbusch@kernel.org>
Reviewed-by: Christoph Hellwig <hch@lst.de>
Reviewed-by: Minwoo Im <minwoo.im@samsung.com>
Reviewed-by: Hannes Reinecke <hare@suse.com>
Reviewed-off-by: Sagi Grimberg <sagi@grimberg.me>
Signed-off-by: Sagi Grimberg <sagi@grimberg.me>

nvme: tcp: remove redundant assignment to variable ret

The variable ret is being initialized with a value that is never read
and is being re-assigned immediately afterwards. The assignment is
redundant and hence can be removed.

Addresses-Coverity: ("Unused value")
Signed-off-by: Colin Ian King <colin.king@canonical.com>
Reviewed-by: Max Gurtovoy <maxg@mellanox.com>
Signed-off-by: Sagi Grimberg <sagi@grimberg.me>

nvme: include admin_q sync with nvme_sync_queues

nvme_sync_queues currently syncs all namespace queues, but should
also sync the admin queue, if present.

Signed-off-by: Edmund Nadolski <edmund.nadolski@intel.com>
Reviewed-by: Keith Busch <kbusch@kernel.org>
Reviewed-by: Christoph Hellwig <hch@lst.de>
Signed-off-by: Sagi Grimberg <sagi@grimberg.me>

nvme: Treat discovery subsystems as unique subsystems

Current code matches subnqn and collapses all controllers to the
same subnqn to a single subsystem structure. This is good for
recognizing multiple controllers for the same subsystem. But with
the well-known discovery subnqn, the subsystems aren't truly the
same subsystem. As such, subsystem specific rules, such as no
overlap of controller id, do not apply. With today's behavior, the
check for overlap of controller id can fail, preventing the new
discovery controller from being created.

When searching for like subsystem nqn, exclude the discovery nqn
from matching. This will result in each discovery controller being
attached to a unique subsystem structure.

Signed-off-by: James Smart <jsmart2021@gmail.com>
Reviewed-by: Sagi Grimberg <sagi@grimberg.me>
Reviewed-by: Christoph Hellwig <hch@lst.de>
Reviewed-by: Max Gurtovoy <maxg@mellanox.com>
Signed-off-by: Sagi Grimberg <sagi@grimberg.me>

nvme: fix ns removal hang when failing to revalidate due to a transient error

If a controller reset is racing with a namespace revalidation, the
revalidation (admin) I/O will surely fail, but we should not remove the
namespace as we will execute the I/O when the controller is back up.
Same for spurious allocation errors (return -ENOMEM).

Fix this by checking the specific error code in nvme_revalidate_disk and
if it is a transient error (for example non DNR nvme statuses or
a negative ENOMEM as allocation failure), do not remove the namespace as
it will either recover when the controller is back up and schedule
a subsequent scan, or the controller is going away and the namespaces
will be removed anyways.

This fixes a hang namespace scanning racing with a controller reset and
also sporious I/O errors in path failover coditions where the
controller reset is racing with the namespace scan work with multipath
enabled.

Reported-by: Hannes Reinecke <hare@suse.de>
Reviewed-by: Hannes Reinecke <hare@suse.com>
Reviewed-by: James Smart <james.smart@broadcom.com>
Reviewed-by: Christoph Hellwig <hch@lst.de>
Signed-off-by: Sagi Grimberg <sagi@grimberg.me>

nvme: make nvme_report_ns_ids propagate error back

Make the callers check the return status and propagate
back accordingly (casting to errno from a positive nvme status).
Also print the return status in nvme_report_ns_ids.

Reviewed-by: Hannes Reinecke <hare@suse.com>
Reviewed-by: James Smart <james.smart@broadcom.com>
Reviewed-by: Christoph Hellwig <hch@lst.de>
Reviewed-by: Chaitanya Kulkarni <chaitanya.kulkarni@wdc.com>
Signed-off-by: Sagi Grimberg <sagi@grimberg.me>

nvme: make nvme_identify_ns propagate errors back

right now callers of nvme_identify_ns only know that it failed,
but don't know why. Make nvme_identify_ns propagate the error back.
Because nvme_submit_sync_cmd may return a positive status code, we
make nvme_identify_ns receive the id by reference and return that
status up the call chain, but make sure not to leak positive nvme
status codes to the upper layers.

Reviewed-by: Minwoo Im <minwoo.im.dev@gmail.com>
Reviewed-by: Hannes Reinecke <hare@suse.com>
Reviewed-by: James Smart <james.smart@broadcom.com>
Reviewed-by: Chaitanya Kulkarni <chaitanya.kulkarni@wdc.com>
Reviewed-by: Christoph Hellwig <hch@lst.de>
Signed-off-by: Sagi Grimberg <sagi@grimberg.me>

nvme: pass status to nvme_error_status

No need for the full blown request structure.

Reviewed-by: Christoph Hellwig <hch@lst.de>
Signed-off-by: Sagi Grimberg <sagi@grimberg.me>

nvme-fc: Fail transport errors with NVME_SC_HOST_PATH

NVME_SC_INTERNAL should indicate an internal controller errors
and not host transport errors. These errors will propagate to
upper layers (essentially nvme core) and be interpereted as
transport errors which should not be taken into account for
namespace state or condition.

Reviewed-by: Hannes Reinecke <hare@suse.com>
Reviewed-by: James Smart <james.smart@broadcom.com>
Reviewed-by: Christoph Hellwig <hch@lst.de>
Signed-off-by: Sagi Grimberg <sagi@grimberg.me>

nvme-tcp: fail command with NVME_SC_HOST_PATH_ERROR send failed

This is a more appropriate error status for a transport error
detected by us (the host).

Reviewed-by: Hannes Reinecke <hare@suse.com>
Reviewed-by: James Smart <james.smart@broadcom.com>
Reviewed-by: Christoph Hellwig <hch@lst.de>
Reviewed-by: Chaitanya Kulkarni <chaitanya.kulkarni@wdc.com>
Signed-off-by: Sagi Grimberg <sagi@grimberg.me>

nvme: fail cancelled commands with NVME_SC_HOST_PATH_ERROR

NVME_SC_ABORT_REQ means that the request was aborted due to
an abort command received. In our case, this is a transport
cancellation, so host pathing error is much more appropriate.

Also, convert NVME_SC_HOST_PATH_ERROR to BLK_STS_TRANSPORT for
such that callers can understand that the status is a transport
related error. This will be used by the ns scanning code to
understand if it got an error from the controller or that the
controller happens to be unreachable by the transport.

Reviewed-by: Minwoo Im <minwoo.im.dev@gmail.com>
Reviewed-by: Hannes Reinecke <hare@suse.com>
Reviewed-by: James Smart <james.smart@broadcom.com>
Reviewed-by: Christoph Hellwig <hch@lst.de>
Signed-off-by: Sagi Grimberg <sagi@grimberg.me>

block: fix race between switching elevator and removing queues

cecf5d87ff20 ("block: split .sysfs_lock into two locks") starts to
release & actuire sysfs_lock again during switching elevator. So it
isn't enough to prevent switching elevator from happening by simply
clearing QUEUE_FLAG_REGISTERED with holding sysfs_lock, because
in-progress switch still can move on after re-acquiring the lock,
meantime the flag of QUEUE_FLAG_REGISTERED won't get checked.

Fixes this issue by checking 'q->elevator' directly & locklessly after
q->kobj is removed in blk_unregister_queue(), this way is safe because
q->elevator can't be changed at that time.

Fixes: cecf5d87ff20 ("block: split .sysfs_lock into two locks")
Cc: Christoph Hellwig <hch@infradead.org>
Cc: Hannes Reinecke <hare@suse.com>
Cc: Greg KH <gregkh@linuxfoundation.org>
Cc: Mike Snitzer <snitzer@redhat.com>
Cc: Bart Van Assche <bvanassche@acm.org>
Signed-off-by: Ming Lei <ming.lei@redhat.com>
Signed-off-by: Jens Axboe <axboe@kernel.dk>

scsi: core: remove dummy q->dev check

Currently blk_set_runtime_active() is checking if q->dev is null by
itself, thus remove the same checking in its user: scsi_dev_type_resume().

Signed-off-by: Stanley Chu <stanley.chu@mediatek.com>
Signed-off-by: Jens Axboe <axboe@kernel.dk>

block: bypass blk_set_runtime_active for uninitialized q->dev

Some devices may skip blk_pm_runtime_init() and have null pointer
in its request_queue->dev. For example, SCSI devices of UFS Well-Known
LUNs.

Currently the null pointer is checked by the user of
blk_set_runtime_active(), i.e., scsi_dev_type_resume(). It is better to
check it by blk_set_runtime_active() itself instead of by its users.

Signed-off-by: Stanley Chu <stanley.chu@mediatek.com>
Signed-off-by: Jens Axboe <axboe@kernel.dk>

null_blk: validate the number of devices

A negative number of devices is nonsensical, so change the type to
unsigned. If the number of devices is 0, it is impossible for userspace
to interact with the module, so refuse loading the driver for that case.

Signed-off-by: André Almeida <andrealmeid@collabora.com>
Signed-off-by: Jens Axboe <axboe@kernel.dk>

null_blk: fix module name at log message

The name of the module is "null_blk", not "null". Make `pr_info()` follow
the pattern of `pr_err()` log messages.

Signed-off-by: André Almeida <andrealmeid@collabora.com>
Signed-off-by: Jens Axboe <axboe@kernel.dk>

docs: block: null_blk: enhance document style

Use proper ReST syntax for chapters. Add more information to enhance
standardization in the file and to make the rendering more homogeneous.
Add a SPDX identifier. Mark single-queue mode as deprecated.

Signed-off-by: André Almeida <andrealmeid@collabora.com>
Signed-off-by: Jens Axboe <axboe@kernel.dk>

iocost_monitor: Report debt

Report debt and rename del_ms row to delay for consistency.

Signed-off-by: Tejun Heo <tj@kernel.org>
Signed-off-by: Jens Axboe <axboe@kernel.dk>

iocost_monitor: Report more info with higher accuracy

When outputting json:

* Don't truncate numbers.

* Report address of iocg to ease drilling down further.

When outputting table:

* Use math.ceil() for delay_ms so that small delays don't read as 0.

Signed-off-by: Tejun Heo <tj@kernel.org>
Signed-off-by: Jens Axboe <axboe@kernel.dk>

iocost_monitor: Always use strings for json values

Json has limited accuracy for numbers and can silently truncate 64bit
values, which can be extremely confusing.  Let's consistently use
string encapsulated values for json output.

While at it, convert an unnecesary f-string to str().

Signed-off-by: Tejun Heo <tj@kernel.org>
Signed-off-by: Jens Axboe <axboe@kernel.dk>

blk-iocost: Don't let merges push vtime into the future

Merges have the same problem that forced-bios had which is fixed by
the previous patch.  The cost of a merge is calculated at the time of
issue and force-advances vtime into the future.  Until global vtime
catches up, how the cgroup's hweight changes in the meantime doesn't
matter and it often leads to situations where the cost is calculated
at one hweight and paid at a very different one.  See the previous
patch for more details.

Fix it by never advancing vtime into the future for merges.  If budget
is available, vtime is advanced.  Otherwise, the cost is charged as
debt.

This brings merge cost handling in line with issue cost handling in
ioc_rqos_throttle().

Signed-off-by: Tejun Heo <tj@kernel.org>
Signed-off-by: Jens Axboe <axboe@kernel.dk>

blk-iocost: Account force-charged overage in absolute vtime

Currently, when a bio needs to be force-charged and there isn't enough
budget, vtime is simply pushed into the future.  This means that the
cost of the whole bio is scaled using the current hweight and then
charged immediately.  Until the global vtime advances beyond this
future vtime, the cgroup won't be allowed to issue normal IOs.

This is incorrect and can lead to, for example, exploding vrate or
extended stalls if vrate range is constrained.  Consider the following
scenario.

1. A cgroup with a very low hweight runs out of budget.

2. A storm of swap-out happens on it.  All of them are scaled
   according to the current low hweight and charged to vtime pushing
   it to a far future.

3. All other cgroups go idle and now the above cgroup has access to
   the whole device.  However, because vtime is already wound using
   the past low hweight, what its current hweight is doesn't matter
   until global vtime catches up to the local vtime.

4. As a result, either vrate gets ramped up extremely or the IOs stall
   while the underlying device is idle.

This is because the hweight the overage is calculated at is different
from the hweight that it's being paid at.

Fix it by remembering the overage in absoulte vtime and continuously
paying with the actual budget according to the current hweight at each
period.

Note that non-forced bios which wait already remembers the cost in
absolute vtime.  This brings forced-bio accounting in line.

Signed-off-by: Tejun Heo <tj@kernel.org>
Signed-off-by: Jens Axboe <axboe@kernel.dk>

blk-iocost: Fix incorrect operation order during iocg free

ioc_pd_free() first cancels the hrtimers and then deactivates the
iocg.  However, the iocg timer can run inbetween and reschedule the
hrtimers which will end up running after the iocg is freed leading to
crashes like the following.

  general protection fault: 0000 [#1] SMP
  ...
  RIP: 0010:iocg_kick_delay+0xbe/0x1b0
  RSP: 0018:ffffc90003598ea0 EFLAGS: 00010046
  RAX: 1cee00fd69512b54 RBX: ffff8881bba48400 RCX: 00000000000003e8
  RDX: 0000000000000000 RSI: 0000000000000001 RDI: ffff8881bba48400
  RBP: 0000000000004e20 R08: 0000000000000002 R09: 00000000000003e8
  R10: 0000000000000000 R11: 0000000000000000 R12: ffffc90003598ef0
  R13: 00979f3810ad461f R14: ffff8881bba4b400 R15: 25439f950d26e1d1
  FS:  0000000000000000(0000) GS:ffff88885f800000(0000) knlGS:0000000000000000
  CS:  0010 DS: 0000 ES: 0000 CR0: 0000000080050033
  CR2: 00007f64328c7e40 CR3: 0000000002409005 CR4: 00000000003606e0
  DR0: 0000000000000000 DR1: 0000000000000000 DR2: 0000000000000000
  DR3: 0000000000000000 DR6: 00000000fffe0ff0 DR7: 0000000000000400
  Call Trace:
   <IRQ>
   iocg_delay_timer_fn+0x3d/0x60
   __hrtimer_run_queues+0xfe/0x270
   hrtimer_interrupt+0xf4/0x210
   smp_apic_timer_interrupt+0x5e/0x120
   apic_timer_interrupt+0xf/0x20
   </IRQ>

Fix it by canceling hrtimers after deactivating the iocg.

Fixes: 7caa47151ab2 ("blkcg: implement blk-iocost")
Reported-by: Dave Jones <davej@codemonkey.org.uk>
Signed-off-by: Tejun Heo <tj@kernel.org>
Signed-off-by: Jens Axboe <axboe@kernel.dk>

bfq: Add per-device weight

This adds to BFQ the missing per-device weight interfaces:
blkio.bfq.weight_device on legacy and io.bfq.weight on unified. The
implementation pretty closely resembles what we had in CFQ and the parsing code
is basically reused.

Tests
=====

Using two cgroups and three block devices, having weights setup as:

Cgroup          test1           test2
============================================
default         100             500
sda             500             100
sdb             default         default
sdc             200             200

cgroup v1 runs
--------------

    sda.test1.out:   READ: bw=913MiB/s
    sda.test2.out:   READ: bw=183MiB/s

    sdb.test1.out:   READ: bw=213MiB/s
    sdb.test2.out:   READ: bw=1054MiB/s

    sdc.test1.out:   READ: bw=650MiB/s
    sdc.test2.out:   READ: bw=650MiB/s

cgroup v2 runs
--------------

    sda.test1.out:   READ: bw=915MiB/s
    sda.test2.out:   READ: bw=184MiB/s

    sdb.test1.out:   READ: bw=216MiB/s
    sdb.test2.out:   READ: bw=1069MiB/s

    sdc.test1.out:   READ: bw=621MiB/s
    sdc.test2.out:   READ: bw=622MiB/s

Signed-off-by: Fam Zheng <zhengfeiran@bytedance.com>
Acked-by: Tejun Heo <tj@kernel.org>
Reviewed-by: Paolo Valente <paolo.valente@linaro.org>
Signed-off-by: Jens Axboe <axboe@kernel.dk>

bfq: Extract bfq_group_set_weight from bfq_io_set_weight_legacy

This function will be useful when we update weight from the soon-coming
per-device interface.

Signed-off-by: Fam Zheng <zhengfeiran@bytedance.com>
Reviewed-by: Paolo Valente <paolo.valente@linaro.org>
Signed-off-by: Jens Axboe <axboe@kernel.dk>

bfq: Fix the missing barrier in __bfq_entity_update_weight_prio

The comment of bfq_group_set_weight says the reading of prio_changed
should happen before the reading of weight, but a memory barrier is
missing here. Add it now, to match the smp_wmb() there.

Signed-off-by: Fam Zheng <zhengfeiran@bytedance.com>
Reviewed-by: Paolo Valente <paolo.valente@linaro.org>
Signed-off-by: Jens Axboe <axboe@kernel.dk>

block: fix elevator_get_by_features()

The lookup logic is broken - 'e' will never be NULL, even if the
list is empty. Maintain lookup hit in a separate variable instead.

Fixes: a0958ba7fcdc ("block: Improve default elevator selection")
Reported-by: Julia Lawall <julia.lawall@lip6.fr>
Signed-off-by: Jens Axboe <axboe@kernel.dk>

sd: Set ELEVATOR_F_ZBD_SEQ_WRITE for ZBC disks

Using the helper blk_queue_required_elevator_features(), set the
elevator feature ELEVATOR_F_ZBD_SEQ_WRITE as required for the request
queue of SCSI ZBC disks.

This feature requirement can always be satisfied as the mq-deadline
elevator is always selected for in-kernel compilation when
CONFIG_BLK_DEV_ZONED (zoned block device support) is enabled.

Reviewed-by: Christoph Hellwig <hch@lst.de>
Reviewed-by: Johannes Thumshirn <jthumshirn@suse.de>
Reviewed-by: Ming Lei <ming.lei@redhat.com>
Signed-off-by: Damien Le Moal <damien.lemoal@wdc.com>
Signed-off-by: Jens Axboe <axboe@kernel.dk>

block: Set ELEVATOR_F_ZBD_SEQ_WRITE for nullblk zoned disks

Using the helper blk_queue_required_elevator_features(), set the
elevator feature ELEVATOR_F_ZBD_SEQ_WRITE as required for the request
queue of null_blk devices created with zoned mode enabled.

This feature requirement can always be satisfied as the mq-deadline
elevator is always selected for in-kernel compilation when
CONFIG_BLK_DEV_ZONED (zoned block device support) is enabled.

Reviewed-by: Christoph Hellwig <hch@lst.de>
Reviewed-by: Johannes Thumshirn <jthumshirn@suse.de>
Reviewed-by: Ming Lei <ming.lei@redhat.com>
Signed-off-by: Damien Le Moal <damien.lemoal@wdc.com>
Signed-off-by: Jens Axboe <axboe@kernel.dk>

block: Delay default elevator initialization

When elevator_init_mq() is called from blk_mq_init_allocated_queue(),
the only information known about the device is the number of hardware
queues as the block device scan by the device driver is not completed
yet for most drivers. The device type and elevator required features
are not set yet, preventing to correctly select the default elevator
most suitable for the device.

This currently affects all multi-queue zoned block devices which default
to the "none" elevator instead of the required "mq-deadline" elevator.
These drives currently include host-managed SMR disks connected to a
smartpqi HBA and null_blk block devices with zoned mode enabled.
Upcoming NVMe Zoned Namespace devices will also be affected.

Fix this by adding the boolean elevator_init argument to
blk_mq_init_allocated_queue() to control the execution of
elevator_init_mq(). Two cases exist:
1) elevator_init = false is used for calls to
   blk_mq_init_allocated_queue() within blk_mq_init_queue(). In this
   case, a call to elevator_init_mq() is added to __device_add_disk(),
   resulting in the delayed initialization of the queue elevator
   after the device driver finished probing the device information. This
   effectively allows elevator_init_mq() access to more information
   about the device.
2) elevator_init = true preserves the current behavior of initializing
   the elevator directly from blk_mq_init_allocated_queue(). This case
   is used for the special request based DM devices where the device
   gendisk is created before the queue initialization and device
   information (e.g. queue limits) is already known when the queue
   initialization is executed.

Additionally, to make sure that the elevator initialization is never
done while requests are in-flight (there should be none when the device
driver calls device_add_disk()), freeze and quiesce the device request
queue before calling blk_mq_init_sched() in elevator_init_mq().

Reviewed-by: Ming Lei <ming.lei@redhat.com>
Signed-off-by: Damien Le Moal <damien.lemoal@wdc.com>
Signed-off-by: Jens Axboe <axboe@kernel.dk>

block: Improve default elevator selection

For block devices that do not specify required features, preserve the
current default elevator selection (mq-deadline for single queue
devices, none for multi-queue devices). However, for devices specifying
required features (e.g. zoned block devices ELEVATOR_F_ZBD_SEQ_WRITE
feature), select the first available elevator providing the required
features.

In all cases, default to "none" if no elevator is available or if the
initialization of the default elevator fails.

Reviewed-by: Johannes Thumshirn <jthumshirn@suse.de>
Reviewed-by: Ming Lei <ming.lei@redhat.com>
Signed-off-by: Damien Le Moal <damien.lemoal@wdc.com>
Signed-off-by: Jens Axboe <axboe@kernel.dk>

block: Introduce elevator features

Introduce the definition of elevator features through the
elevator_features flags in the elevator_type structure. Each flag can
represent a feature supported by an elevator. The first feature defined
by this patch is support for zoned block device sequential write
constraint with the flag ELEVATOR_F_ZBD_SEQ_WRITE, which is implemented
by the mq-deadline elevator using zone write locking.

Other possible features are IO priorities, write hints, latency targets
or single-LUN dual-actuator disks (for which the elevator could maintain
one LBA ordered list per actuator).

The required_elevator_features field is also added to the request_queue
structure to allow a device driver to specify elevator feature flags
that an elevator must support for the correct operation of the device
(e.g. device drivers for zoned block devices can have the
ELEVATOR_F_ZBD_SEQ_WRITE flag as a required feature).
The helper function blk_queue_required_elevator_features() is
defined for setting this new field.

With these two new fields in place, the elevator functions
elevator_match() and elevator_find() are modified to allow a user to set
only an elevator with a set of features that satisfies the device
required features. Elevators not matching the device requirements are
not shown in the device sysfs queue/scheduler file to prevent their use.

The "none" elevator can always be selected as before.

Reviewed-by: Johannes Thumshirn <jthumshirn@suse.de>
Reviewed-by: Christoph Hellwig <hch@lst.de>
Reviewed-by: Ming Lei <ming.lei@redhat.com>
Signed-off-by: Damien Le Moal <damien.lemoal@wdc.com>
Signed-off-by: Jens Axboe <axboe@kernel.dk>

block: Change elevator_init_mq() to always succeed

If the default elevator chosen is mq-deadline, elevator_init_mq() may
return an error if mq-deadline initialization fails, leading to
blk_mq_init_allocated_queue() returning an error, which in turn will
cause the block device initialization to fail and the device not being
exposed.

Instead of taking such extreme measure, handle mq-deadline
initialization failures in the same manner as when mq-deadline is not
available (no module to load), that is, default to the "none" scheduler.
With this change, elevator_init_mq() return type can be changed to void.

Reviewed-by: Johannes Thumshirn <jthumshirn@suse.de>
Reviewed-by: Christoph Hellwig <hch@lst.de>
Reviewed-by: Ming Lei <ming.lei@redhat.com>
Signed-off-by: Damien Le Moal <damien.lemoal@wdc.com>
Signed-off-by: Jens Axboe <axboe@kernel.dk>

block: Cleanup elevator_init_mq() use

Instead of checking a queue tag_set BLK_MQ_F_NO_SCHED flag before
calling elevator_init_mq() to make sure that the queue supports IO
scheduling, use the elevator.c function elv_support_iosched() in
elevator_init_mq(). This does not introduce any functional change but
ensure that elevator_init_mq() does the right thing based on the queue
settings.

Reviewed-by: Ming Lei <ming.lei@redhat.com>
Reviewed-by: Johannes Thumshirn <jthumshirn@suse.de>
Reviewed-by: Christoph Hellwig <hch@lst.de>
Signed-off-by: Damien Le Moal <damien.lemoal@wdc.com>
Signed-off-by: Jens Axboe <axboe@kernel.dk>

lightnvm: print error when target is not found

If userspace requests target to be removed, nvm_remove_tgt() will
iterate the nvm_devices to find out the given target, but if not
found, then it should print out an error.

Signed-off-by: Minwoo Im <minwoo.im.dev@gmail.com>
Updated output string and patch description.
Signed-off-by: Matias Bjørling <mb@lightnvm.io>
Signed-off-by: Jens Axboe <axboe@kernel.dk>

lightnvm: introduce pr_fmt for the prefix nvm

all the pr_() family can have this prefix by pr_fmt.

Signed-off-by: Minwoo Im <minwoo.im.dev@gmail.com>
Reviewed-by: Javier González <javier@javigon.com>
Signed-off-by: Matias Bjørling <mb@lightnvm.io>
Signed-off-by: Jens Axboe <axboe@kernel.dk>

paride/pcd: need to check if cd->disk is null in pcd_detect

If alloc_disk fails in pcd_init_units, cd->disk & pi are empty, we need
to check if cd->disk is null in pcd_detect.

Reported-by: Hulk Robot <hulkci@huawei.com>
Signed-off-by: zhengbin <zhengbin13@huawei.com>
Signed-off-by: Jens Axboe <axboe@kernel.dk>

paride/pcd: need to set queue to NULL before put_disk

In pcd_init_units, if blk_mq_init_sq_queue fails, need to set queue to
NULL before put_disk, otherwise null-ptr-deref Read will occur.

put_disk
  kobject_put
    disk_release
      blk_put_queue(disk->queue)

Fixes: f0d176255401 ("paride/pcd: Fix potential NULL pointer dereference and mem leak")
Reported-by: Hulk Robot <hulkci@huawei.com>
Signed-off-by: zhengbin <zhengbin13@huawei.com>
Signed-off-by: Jens Axboe <axboe@kernel.dk>

paride/pf: need to set queue to NULL before put_disk

In pf_init_units, if blk_mq_init_sq_queue fails, need to set queue to
NULL before put_disk, otherwise null-ptr-deref Read will occur.

put_disk
  kobject_put
    disk_release
      blk_put_queue(disk->queue)

Fixes: 77218ddf46d8 ("paride: convert pf to blk-mq")
Reported-by: Hulk Robot <hulkci@huawei.com>
Signed-off-by: zhengbin <zhengbin13@huawei.com>
Signed-off-by: Jens Axboe <axboe@kernel.dk>

Merge branch 'md-next' of git://git./linux/kernel/git/song/md into for-5.4/block

Pull MD fixes from Song.

* 'md-next' of git://git.kernel.org/pub/scm/linux/kernel/git/song/md:
  md/raid5: use bio_end_sector to calculate last_sector
  md/raid1: fail run raid1 array when active disk less than one
  md raid0/linear: Mark array as 'broken' and fail BIOs if a member is gone

md/raid5: use bio_end_sector to calculate last_sector

Use the common way to get last_sector.

Signed-off-by: Guoqing Jiang <guoqing.jiang@cloud.ionos.com>
Signed-off-by: Song Liu <songliubraving@fb.com>

md/raid1: fail run raid1 array when active disk less than one

When run test case:
  mdadm -CR /dev/md1 -l 1 -n 4 /dev/sd[a-d] --assume-clean --bitmap=internal
  mdadm -S /dev/md1
  mdadm -A /dev/md1 /dev/sd[b-c] --run --force

  mdadm --zero /dev/sda
  mdadm /dev/md1 -a /dev/sda

  echo offline > /sys/block/sdc/device/state
  echo offline > /sys/block/sdb/device/state
  sleep 5
  mdadm -S /dev/md1

  echo running > /sys/block/sdb/device/state
  echo running > /sys/block/sdc/device/state
  mdadm -A /dev/md1 /dev/sd[a-c] --run --force

mdadm run fail with kernel message as follow:
[  172.986064] md: kicking non-fresh sdb from array!
[  173.004210] md: kicking non-fresh sdc from array!
[  173.022383] md/raid1:md1: active with 0 out of 4 mirrors
[  173.022406] md1: failed to create bitmap (-5)

In fact, when active disk in raid1 array less than one, we
need to return fail in raid1_run().

Reviewed-by: NeilBrown <neilb@suse.de>
Signed-off-by: Yufen Yu <yuyufen@huawei.com>
Signed-off-by: Song Liu <songliubraving@fb.com>

md raid0/linear: Mark array as 'broken' and fail BIOs if a member is gone

Currently md raid0/linear are not provided with any mechanism to validate
if an array member got removed or failed. The driver keeps sending BIOs
regardless of the state of array members, and kernel shows state 'clean'
in the 'array_state' sysfs attribute. This leads to the following
situation: if a raid0/linear array member is removed and the array is
mounted, some user writing to this array won't realize that errors are
happening unless they check dmesg or perform one fsync per written file.
Despite udev signaling the member device is gone, 'mdadm' cannot issue the
STOP_ARRAY ioctl successfully, given the array is mounted.

In other words, no -EIO is returned and writes (except direct ones) appear
normal. Meaning the user might think the wrote data is correctly stored in
the array, but instead garbage was written given that raid0 does stripping
(and so, it requires all its members to be working in order to not corrupt
data). For md/linear, writes to the available members will work fine, but
if the writes go to the missing member(s), it'll cause a file corruption
situation, whereas the portion of the writes to the missing devices aren't
written effectively.

This patch changes this behavior: we check if the block device's gendisk
is UP when submitting the BIO to the array member, and if it isn't, we flag
the md device as MD_BROKEN and fail subsequent I/Os to that device; a read
request to the array requiring data from a valid member is still completed.
While flagging the device as MD_BROKEN, we also show a rate-limited warning
in the kernel log.

A new array state 'broken' was added too: it mimics the state 'clean' in
every aspect, being useful only to distinguish if the array has some member
missing. We rely on the MD_BROKEN flag to put the array in the 'broken'
state. This state cannot be written in 'array_state' as it just shows
one or more members of the array are missing but acts like 'clean', it
wouldn't make sense to write it.

With this patch, the filesystem reacts much faster to the event of missing
array member: after some I/O errors, ext4 for instance aborts the journal
and prevents corruption. Without this change, we're able to keep writing
in the disk and after a machine reboot, e2fsck shows some severe fs errors
that demand fixing. This patch was tested in ext4 and xfs filesystems, and
requires a 'mdadm' counterpart to handle the 'broken' state.

Cc: Song Liu <songliubraving@fb.com>
Reviewed-by: NeilBrown <neilb@suse.de>
Signed-off-by: Guilherme G. Piccoli <gpiccoli@canonical.com>
Signed-off-by: Song Liu <songliubraving@fb.com>

closures: fix a race on wakeup from closure_sync

The race was when a thread using closure_sync() notices cl->s->done == 1
before the thread calling closure_put() calls wake_up_process(). Then,
it's possible for that thread to return and exit just before
wake_up_process() is called - so we're trying to wake up a process that
no longer exists.

rcu_read_lock() is sufficient to protect against this, as there's an rcu
barrier somewhere in the process teardown path.

Signed-off-by: Kent Overstreet <kent.overstreet@gmail.com>
Acked-by: Coly Li <colyli@suse.de>
Signed-off-by: Jens Axboe <axboe@kernel.dk>

bcache: Fix an error code in bch_dump_read()

The copy_to_user() function returns the number of bytes remaining to be
copied, but the intention here was to return -EFAULT if the copy fails.

Fixes: cafe56359144 ("bcache: A block layer cache")
Signed-off-by: Dan Carpenter <dan.carpenter@oracle.com>
Signed-off-by: Coly Li <colyli@suse.de>
Signed-off-by: Jens Axboe <axboe@kernel.dk>

bcache: add cond_resched() in __bch_cache_cmp()

Read /sys/fs/bcache/<uuid>/cacheN/priority_stats can take very long
time with huge cache after long run.

Signed-off-by: Shile Zhang <shile.zhang@linux.alibaba.com>
Tested-by: Heitor Alves de Siqueira <halves@canonical.com>
Signed-off-by: Coly Li <colyli@suse.de>
Signed-off-by: Jens Axboe <axboe@kernel.dk>

Documentation:kernel-per-CPU-kthreads.txt: Remove reference to elevator=

This argument was not being considered since blk-mq was set by default,
so removed this documentation to avoid confusion.

Reviewed-by: Hannes Reinecke <hare@suse.com>
Reviewed-by: Christoph Hellwig <hch@lst.de>
Signed-off-by: Marcos Paulo de Souza <marcos.souza.org@gmail.com>
.txt file is now .rst

Signed-off-by: Jens Axboe <axboe@kernel.dk>

Documenation: switching-sched: Remove notes about elevator argument

This argument was ignored since blk-mq was set as default, so remove it
from documentation.

Reviewed-by: Hannes Reinecke <hare@suse.com>
Reviewed-by: Christoph Hellwig <hch@lst.de>
Signed-off-by: Marcos Paulo de Souza <marcos.souza.org@gmail.com>
.txt file is now .rst

Signed-off-by: Jens Axboe <axboe@kernel.dk>

block: elevator.c: Remove now unused elevator= argument

Since the inclusion of blk-mq, elevator argument was not being
considered anymore, and it's utility died long with the legacy IO path,
now removed too.

Reviewed-by: Hannes Reinecke <hare@suse.com>
Reviewed-by: Bob Liu <bob.liu@oracle.com>
Reviewed-by: Christoph Hellwig <hch@lst.de>
Signed-off-by: Marcos Paulo de Souza <marcos.souza.org@gmail.com>
Fold with doc removal patch.

Signed-off-by: Jens Axboe <axboe@kernel.dk>

block: mq-deadline: Fix queue restart handling

Commit 7211aef86f79 ("block: mq-deadline: Fix write completion
handling") added a call to blk_mq_sched_mark_restart_hctx() in
dd_dispatch_request() to make sure that write request dispatching does
not stall when all target zones are locked. This fix left a subtle race
when a write completion happens during a dispatch execution on another
CPU:

CPU 0: Dispatch CPU1: write completion

dd_dispatch_request()
    lock(&dd->lock);
    ...
    lock(&dd->zone_lock); dd_finish_request()
    rq = find request lock(&dd->zone_lock);
    unlock(&dd->zone_lock);
     zone write unlock
unlock(&dd->zone_lock);
...
__blk_mq_free_request
                                      check restart flag (not set)
      -> queue not run
    ...
    if (!rq && have writes)
        blk_mq_sched_mark_restart_hctx()
    unlock(&dd->lock)

Since the dispatch context finishes after the write request completion
handling, marking the queue as needing a restart is not seen from
__blk_mq_free_request() and blk_mq_sched_restart() not executed leading
to the dispatch stall under 100% write workloads.

Fix this by moving the call to blk_mq_sched_mark_restart_hctx() from
dd_dispatch_request() into dd_finish_request() under the zone lock to
ensure full mutual exclusion between write request dispatch selection
and zone unlock on write request completion.

Fixes: 7211aef86f79 ("block: mq-deadline: Fix write completion handling")
Cc: stable@vger.kernel.org
Reported-by: Hans Holmberg <Hans.Holmberg@wdc.com>
Reviewed-by: Hans Holmberg <hans.holmberg@wdc.com>
Reviewed-by: Christoph Hellwig <hch@lst.de>
Signed-off-by: Damien Le Moal <damien.lemoal@wdc.com>
Signed-off-by: Jens Axboe <axboe@kernel.dk>

writeback: don't access page->mapping directly in track_foreign_dirty TP

page->mapping may encode different values in it and page_mapping()
should always be used to access the mapping pointer.
track_foreign_dirty tracepoint was incorrectly accessing page->mapping
directly.  Use page_mapping() instead.  Also, add NULL checks while at
it.

Fixes: 3a8e9ac89e6a ("writeback: add tracepoints for cgroup foreign writebacks")
Reported-by: Jan Kara <jack@suse.cz>
Signed-off-by: Tejun Heo <tj@kernel.org>
Signed-off-by: Jens Axboe <axboe@kernel.dk>

Merge branch 'nvme-5.4' of git://git.infradead.org/nvme into for-5.4/block

Pull NVMe changes from Sagi:

"The nvme updates include:
 - ana log parse fix from Anton
 - nvme quirks support for Apple devices from Ben
 - fix missing bio completion tracing for multipath stack devices from
   Hannes and Mikhail
 - IP TOS settings for nvme rdma and tcp transports from Israel
 - rq_dma_dir cleanups from Israel
 - tracing for Get LBA Status command from Minwoo
 - Some nvme-tcp cleanups from Minwoo, Potnuri and Myself
 - Some consolidation between the fabrics transports for handling the CAP
   register
 - reset race with ns scanning fix for fabrics (move fabrics commands to
   a dedicated request queue with a different lifetime from the admin
   request queue)."

* 'nvme-5.4' of git://git.infradead.org/nvme: (30 commits)
  nvme-rdma: Use rq_dma_dir macro
  nvme-fc: Use rq_dma_dir macro
  nvme-pci: Tidy up nvme_unmap_data
  nvme: make fabrics command run on a separate request queue
  nvme-pci: Support shared tags across queues for Apple 2018 controllers
  nvme-pci: Add support for Apple 2018+ models
  nvme-pci: Add support for variable IO SQ element size
  nvme-pci: Pass the queue to SQ_SIZE/CQ_SIZE macros
  nvme: trace bio completion
  nvme-multipath: fix ana log nsid lookup when nsid is not found
  nvmet-tcp: Add TOS for tcp transport
  nvme-tcp: Add TOS for tcp transport
  nvme-tcp: Use struct nvme_ctrl directly
  nvme-rdma: Add TOS for rdma transport
  nvme-fabrics: Add type of service (TOS) configuration
  nvmet-tcp: fix possible memory leak
  nvmet-tcp: fix possible NULL deref
  nvmet: trace: parse Get LBA Status command in detail
  nvme: trace: parse Get LBA Status command in detail
  nvme: trace: support for Get LBA Status opcode parsed
  ...

writeback: add tracepoints for cgroup foreign writebacks

cgroup foreign inode handling has quite a bit of heuristics and
internal states which sometimes makes it difficult to understand
what's going on.  Add tracepoints to improve visibility.

Signed-off-by: Tejun Heo <tj@kernel.org>
Signed-off-by: Jens Axboe <axboe@kernel.dk>

blkcg: add missing NULL check in ioc_cpd_alloc()

ioc_cpd_alloc() forgot to check NULL return from kzalloc().  Add it.

Signed-off-by: Tejun Heo <tj@kernel.org>
Reported-by: kbuild test robot <lkp@intel.com>
Signed-off-by: Jens Axboe <axboe@kernel.dk>

nvme-rdma: Use rq_dma_dir macro

Remove code duplication.

Signed-off-by: Israel Rukshin <israelr@mellanox.com>
Reviewed-by: Max Gurtovoy <maxg@mellanox.com>
Reviewed-by: Christoph Hellwig <hch@lst.de>
Signed-off-by: Sagi Grimberg <sagi@grimberg.me>

nvme-fc: Use rq_dma_dir macro

Remove code duplication.

Signed-off-by: Israel Rukshin <israelr@mellanox.com>
Reviewed-by: Max Gurtovoy <maxg@mellanox.com>
Reviewed-by: James Smart <james.smart@broadcom.com>
Reviewed-by: Christoph Hellwig <hch@lst.de>
Signed-off-by: Sagi Grimberg <sagi@grimberg.me>

nvme-pci: Tidy up nvme_unmap_data

Remove pointless local variable and use rq_dma_dir macro.

Signed-off-by: Israel Rukshin <israelr@mellanox.com>
Reviewed-by: Max Gurtovoy <maxg@mellanox.com>
Reviewed-by: Keith Busch <kbusch@kernel.org>
Reviewed-by: Christoph Hellwig <hch@lst.de>
Signed-off-by: Sagi Grimberg <sagi@grimberg.me>

nvme: make fabrics command run on a separate request queue

We have a fundamental issue that fabric commands use the admin_q.
The reason is, that admin-connect, register reads and writes and
admin commands cannot be guaranteed ordering while we are running
controller resets.

For example, when we reset a controller we perform:
1. disable the controller
2. teardown the admin queue
3. re-establish the admin queue
4. enable the controller

In order to perform (3), we need to unquiesce the admin queue, however
we may have some admin commands that are already pending on the
quiesced admin_q and will immediate execute when we unquiesce it before
we execute (4). The host must not send admin commands to the controller
before enabling the controller.

To fix this, we have the fabric commands (admin connect and property
get/set, but not I/O queue connect) use a separate fabrics_q and make
sure to quiesce the admin_q before we disable the controller, and
unquiesce it only after we enable the controller.

This fixes the error prints from nvmet in a controller reset storm test:
kernel: nvmet: got cmd 6 while CC.EN == 0 on qid = 0
Which indicate that the host is sending an admin command when the
controller is not enabled.

Reviewed-by: James Smart <james.smart@broadcom.com>
Reviewed-by: Christoph Hellwig <hch@lst.de>
Signed-off-by: Sagi Grimberg <sagi@grimberg.me>

nvme-pci: Support shared tags across queues for Apple 2018 controllers

Another issue with the Apple T2 based 2018 controllers seem to be
that they blow up (and shut the machine down) if there's a tag
collision between the IO queue and the Admin queue.

My suspicion is that they use our tags for their internal tracking
and don't mix them with the queue id. They also seem to not like
when tags go beyond the IO queue depth, ie 128 tags.

This adds a quirk that marks tags 0..31 of the IO queue reserved

Signed-off-by: Benjamin Herrenschmidt <benh@kernel.crashing.org>
Reviewed-by: Ming Lei <ming.lei@redhat.com>
Acked-by: Keith Busch <keith.busch@intel.com>
Reviewed-by: Christoph Hellwig <hch@lst.de>
Signed-off-by: Sagi Grimberg <sagi@grimberg.me>

nvme-pci: Add support for Apple 2018+ models

Based on reverse engineering and original patch by

Paul Pawlowski <paul@mrarm.io>

This adds support for Apple weird implementation of NVME in their
2018 or later machines. It accounts for the twice-as-big SQ entries
for the IO queues, and the fact that only interrupt vector 0 appears
to function properly.

Signed-off-by: Benjamin Herrenschmidt <benh@kernel.crashing.org>
Reviewed-by: Minwoo Im <minwoo.im.dev@gmail.com>
Reviewed-by: Christoph Hellwig <hch@lst.de>
Signed-off-by: Sagi Grimberg <sagi@grimberg.me>

nvme-pci: Add support for variable IO SQ element size

The size of a submission queue element should always be 6 (64 bytes)
by spec.

However some controllers such as Apple's are not properly implementing
the standard and require a different size.

This provides the ground work for the subsequent quirks for these
controllers.

Signed-off-by: Benjamin Herrenschmidt <benh@kernel.crashing.org>
Reviewed-by: Minwoo Im <minwoo.im.dev@gmail.com>
Reviewed-by: Christoph Hellwig <hch@lst.de>
Signed-off-by: Sagi Grimberg <sagi@grimberg.me>

nvme-pci: Pass the queue to SQ_SIZE/CQ_SIZE macros

This will make it easier to handle variable queue entry sizes
later. No functional change.

Signed-off-by: Benjamin Herrenschmidt <benh@kernel.crashing.org>
Reviewed-by: Christoph Hellwig <hch@lst.de>
Reviewed-by: Minwoo Im <minwoo.im.dev@gmail.com>
Signed-off-by: Sagi Grimberg <sagi@grimberg.me>

nvme: trace bio completion

When native multipathing is enabled we cannot enable blktrace for
the underlying paths, so any completion is never traced.

Signed-off-by: Hannes Reinecke <hare@suse.com>
[fixed-up by Mikhail for non-multipath-build]
Signed-off-by: Mikhail Skorzhinskii <mskorzhinskiy@solarflare.com>
Reviewed-by: Sagi Grimberg <sagi@grimberg.me>
Signed-off-by: Sagi Grimberg <sagi@grimberg.me>

nvme-multipath: fix ana log nsid lookup when nsid is not found

ANA log parsing invokes nvme_update_ana_state() per ANA group desc.
This updates the state of namespaces with nsids in desc->nsids[].

Both ctrl->namespaces list and desc->nsids[] array are sorted by nsid.
Hence nvme_update_ana_state() performs a single walk over ctrl->namespaces:
- if current namespace matches the current desc->nsids[n],
  this namespace is updated, and n is incremented.
- the process stops when it encounters the end of either
  ctrl->namespaces end or desc->nsids[]

In case desc->nsids[n] does not match any of ctrl->namespaces,
the remaining nsids following desc->nsids[n] will not be updated.
Such situation was considered abnormal and generated WARN_ON_ONCE.

However ANA log MAY contain nsids not (yet) found in ctrl->namespaces.
For example, lets consider the following scenario:
- nvme0 exposes namespaces with nsids = [2, 3] to the host
- a new namespace nsid = 1 is added dynamically
- also, a ANA topology change is triggered
- NS_CHANGED aen is generated and triggers scan_work
- before scan_work discovers nsid=1 and creates a namespace, a NOTICE_ANA
  aen was issues and ana_work receives ANA log with nsids=[1, 2, 3]

Result: ana_work fails to update ANA state on existing namespaces [2, 3]

Solution:
Change the way nvme_update_ana_state() namespace list walk
checks the current namespace against desc->nsids[n] as follows:
a) ns->head->ns_id < desc->nsids[n]: keep walking ctrl->namespaces.
b) ns->head->ns_id == desc->nsids[n]: match, update the namespace
c) ns->head->ns_id >= desc->nsids[n]: skip to desc->nsids[n+1]

This enables correct operation in the scenario described above.
This also allows ANA log to contain nsids currently invisible
to the host, i.e. inactive nsids.

Signed-off-by: Anton Eidelman <anton@lightbitslabs.com>
Reviewed-by: James Smart <james.smart@broadcom.com>
Reviewed-by: Hannes Reinecke <hare@suse.com>
Reviewed-by: Christoph Hellwig <hch@lst.de>
Signed-off-by: Sagi Grimberg <sagi@grimberg.me>

nvmet-tcp: Add TOS for tcp transport

Set the outgoing packets type of service (TOS) according to the
receiving TOS.

Signed-off-by: Israel Rukshin <israelr@mellanox.com>
Suggested-by: Sagi Grimberg <sagi@grimberg.me>
Reviewed-by: Max Gurtovoy <maxg@mellanox.com>
Reviewed-by: Sagi Grimberg <sagi@grimberg.me>
Signed-off-by: Sagi Grimberg <sagi@grimberg.me>

nvme-tcp: Add TOS for tcp transport

TOS provide clients the ability to segregate traffic flows for
different type of data.
One of the TOS usage is bandwidth management which allows setting bandwidth
limits for QoS classes, e.g. 80% bandwidth to controllers at QoS class A
and 20% to controllers at QoS class B.

usage examples:
nvme connect --tos=0 --transport=tcp --traddr=10.0.1.1 --nqn=test-nvme

Signed-off-by: Israel Rukshin <israelr@mellanox.com>
Reviewed-by: Max Gurtovoy <maxg@mellanox.com>
Signed-off-by: Sagi Grimberg <sagi@grimberg.me>

nvme-tcp: Use struct nvme_ctrl directly

This patch doesn't change any functionality.

Signed-off-by: Israel Rukshin <israelr@mellanox.com>
Reviewed-by: Max Gurtovoy <maxg@mellanox.com>
Reviewed-by: Sagi Grimberg <sagi@grimberg.me>
Signed-off-by: Sagi Grimberg <sagi@grimberg.me>

nvme-rdma: Add TOS for rdma transport

For RDMA transports, TOS is an extension of IB QoS to provide clients
the ability to segregate traffic flows for different type of data.
RDMA CM abstract it for ULPs using rdma_set_service_type().
Internally, each traffic flow is represented by a connection with all of
its independent resources like that of a normal connection, and is
differentiated by service type. In other words, there can be multiple qp
connections between an IP pair and each supports a unique service type.

One of the TOS usage is bandwidth management which allows setting bandwidth
limits for QoS classes, e.g. 80% bandwidth to controllers at QoS class A
and 20% to controllers at QoS class B.

Note: In addition to the TOS configuration, QOS must be configured on the
relevant HCA on the target (send RDMA commands) and initiator to effect
the traffic.

usage examples:
nvme connect --tos=0 --transport=rdma --traddr=10.0.1.1 --nqn=test-nvme

Signed-off-by: Israel Rukshin <israelr@mellanox.com>
Reviewed-by: Max Gurtovoy <maxg@mellanox.com>
Signed-off-by: Sagi Grimberg <sagi@grimberg.me>

nvme-fabrics: Add type of service (TOS) configuration

TOS is user-defined and needs to be configured via nvme-cli.
It must be set before initiating any traffic and once set the TOS
cannot be changed.

Signed-off-by: Israel Rukshin <israelr@mellanox.com>
Reviewed-by: Max Gurtovoy <maxg@mellanox.com>
Signed-off-by: Sagi Grimberg <sagi@grimberg.me>

nvmet-tcp: fix possible memory leak

when we uninit a command in error flow we also need to
free an iovec if it was allocated.

Reviewed-by: Max Gurtovoy <maxg@mellanox.com>
Signed-off-by: Sagi Grimberg <sagi@grimberg.me>

nvmet-tcp: fix possible NULL deref

We must only call sgl_free for sgl that we actually
allocated.

Signed-off-by: Sagi Grimberg <sagi@grimberg.me>

nvmet: trace: parse Get LBA Status command in detail

Four different fields are in CDWs of Get LBA Status command which means
it would be great if we can see in detail when tracing in target side
also.

Signed-off-by: Minwoo Im <minwoo.im.dev@gmail.com>
Signed-off-by: Sagi Grimberg <sagi@grimberg.me>

nvme: trace: parse Get LBA Status command in detail

Four different fields are in CDWs of Get LBA Status command which means
it would be great if we can see in detail when tracing.

Signed-off-by: Minwoo Im <minwoo.im.dev@gmail.com>
Signed-off-by: Sagi Grimberg <sagi@grimberg.me>

nvme: trace: support for Get LBA Status opcode parsed

This patch adds Get LBA Status command's opcode to the macro that is
used by the trace feature.  Now we can see "get_lba_status" instead of
the opcode value itself.

Signed-off-by: Minwoo Im <minwoo.im.dev@gmail.com>
Signed-off-by: Sagi Grimberg <sagi@grimberg.me>

nvme: add Get LBA Status command opcode

NVMe 1.4 added Get LBA Status command with opcode 0x86.

Signed-off-by: Minwoo Im <minwoo.im.dev@gmail.com>
Signed-off-by: Sagi Grimberg <sagi@grimberg.me>

nvmet: fix data units read and written counters in SMART log

In nvme spec 1.3 there is a definition for data write/read counters
from SMART log, (See section 5.14.1.2):
This value is reported in thousands (i.e., a value of 1
corresponds to 1000 units of 512 bytes read) and is rounded up.

However, in nvme target where value is reported with actual units,
but not thousands of units as the spec requires.

Signed-off-by: Tom Wu <tomwu@mellanox.com>
Reviewed-by: Israel Rukshin <israelr@mellanox.com>
Reviewed-by: Max Gurtovoy <maxg@mellanox.com>
Reviewed-by: Chaitanya Kulkarni <chaitanya.kulkarni@wdc.com>
Reviewed-by: Christoph Hellwig <hch@lst.de>
Signed-off-by: Sagi Grimberg <sagi@grimberg.me>

nvme-tcp: support simple polling

Simple polling support via socket busy_poll interface.
Although we do not shutdown interrupts but simply hammer
the socket poll, we can sometimes find completions faster
than the normal interrupt driven RX path.

We add per queue nr_cqe counter that resets every time
RX path is invoked such that .poll callback can return it
to stay consistent with the semantics.

Reviewed-by: Christoph Hellwig <hch@lst.de>
Signed-off-by: Sagi Grimberg <sagi@grimberg.me>

nvme: tcp: selects CRYPTO_CRC32C for nvme-tcp

The tcp host module is now taking those APIs from crypto ahash:
(1) crypto_ahash_final()
(2) crypto_ahash_digest()
(3) crypto_alloc_ahash()

nvme-tcp should depends on CRYPTO_CRC32C.

Cc: Christoph Hellwig <hch@lst.de>
Cc: Keith Busch <kbusch@kernel.org>
Cc: Jens Axboe <axboe@fb.com>
Reviewed-by: Sagi Grimberg <sagi@grimberg.me>
Reviewed-by: Christoph Hellwig <hch@lst.de>
Signed-off-by: Minwoo Im <minwoo.im.dev@gmail.com>
Signed-off-by: Sagi Grimberg <sagi@grimberg.me>

nvme: don't pass cap to nvme_disable_ctrl

All seem to call it with ctrl->cap so no need to pass it
at all.

Reviewed-by: Minwoo Im <minwoo.im.dev@gmail.com>
Reviewed-by: Christoph Hellwig <hch@lst.de>
Signed-off-by: Sagi Grimberg <sagi@grimberg.me>

nvme: move sqsize setting to the core

nvme_enable_ctrl reads the cap register right after, so
no need to do that locally in the transport driver. Have
sqsize setting in nvme_init_identify.

Reviewed-by: Christoph Hellwig <hch@lst.de>
Signed-off-by: Sagi Grimberg <sagi@grimberg.me>

nvme-pci: set ctrl sqsize to the device q_depth

Align with what the rest of the transports are doing.

Signed-off-by: Sagi Grimberg <sagi@grimberg.me>