sys/dsched/fq/dsched_fq.h

   1 /*
   2  * Copyright (c) 2009, 2010 The DragonFly Project.  All rights reserved.
   3  *
   4  * This code is derived from software contributed to The DragonFly Project
   5  * by Alex Hornung <ahornung@gmail.com>
   6  *
   7  * Redistribution and use in source and binary forms, with or without
   8  * modification, are permitted provided that the following conditions
   9  * are met:
  10  *
  11  * 1. Redistributions of source code must retain the above copyright
  12  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer.
  13  * 2. Redistributions in binary form must reproduce the above copyright
  14  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer in
  15  *    the documentation and/or other materials provided with the
  16  *    distribution.
  17  * 3. Neither the name of The DragonFly Project nor the names of its
  18  *    contributors may be used to endorse or promote products derived
  19  *    from this software without specific, prior written permission.
  20  *
  21  * THIS SOFTWARE IS PROVIDED BY THE COPYRIGHT HOLDERS AND CONTRIBUTORS
  22  * ``AS IS'' AND ANY EXPRESS OR IMPLIED WARRANTIES, INCLUDING, BUT NOT
  23  * LIMITED TO, THE IMPLIED WARRANTIES OF MERCHANTABILITY AND FITNESS
  24  * FOR A PARTICULAR PURPOSE ARE DISCLAIMED.  IN NO EVENT SHALL THE
  25  * COPYRIGHT HOLDERS OR CONTRIBUTORS BE LIABLE FOR ANY DIRECT, INDIRECT,
  26  * INCIDENTAL, SPECIAL, EXEMPLARY OR CONSEQUENTIAL DAMAGES (INCLUDING,
  27  * BUT NOT LIMITED TO, PROCUREMENT OF SUBSTITUTE GOODS OR SERVICES;
  28  * LOSS OF USE, DATA, OR PROFITS; OR BUSINESS INTERRUPTION) HOWEVER CAUSED
  29  * AND ON ANY THEORY OF LIABILITY, WHETHER IN CONTRACT, STRICT LIABILITY,
  30  * OR TORT (INCLUDING NEGLIGENCE OR OTHERWISE) ARISING IN ANY WAY OUT
  31  * OF THE USE OF THIS SOFTWARE, EVEN IF ADVISED OF THE POSSIBILITY OF
  32  * SUCH DAMAGE.
  33  */
  34 #ifndef _DSCHED_FQ_H_
  35 #define _DSCHED_FQ_H_
  36
  37 #if defined(_KERNEL) || defined(_KERNEL_STRUCTURES)
  38
  39 #ifndef _SYS_QUEUE_H_
  40 #include <sys/queue.h>
  41 #endif
  42 #ifndef _SYS_BIO_H_
  43 #include <sys/bio.h>
  44 #endif
  45 #ifndef _SYS_BIOTRACK_H_
  46 #include <sys/biotrack.h>
  47 #endif
  48 #ifndef _SYS_SPINLOCK_H_
  49 #include <sys/spinlock.h>
  50 #endif
  51 /*
  52 #define FQ_IOQ_INIT(x)          lockinit(&(x)->fq_lock, "fqioq", 0, LK_CANRECURSE)
  53 #define FQ_IOQ_LOCK(x)          lockmgr(&(x)->fq_lock, LK_EXCLUSIVE)
  54 #define FQ_IOQ_UNLOCK(x)        lockmgr(&(x)->fq_lock, LK_RELEASE)
  55 */
  56
  57 #define FQ_FQMP_LOCKINIT(x)     spin_init(&(x)->lock)
  58 #define FQ_FQP_LOCKINIT(x)      spin_init(&(x)->lock)
  59 #define FQ_DPRIV_LOCKINIT(x)    spin_init(&(x)->lock)
  60 #define FQ_GLOBAL_FQMP_LOCKINIT(x)      spin_init(&fq_fqmp_lock)
  61
  62
  63 #define FQ_FQMP_LOCK(x)         fq_reference_mpriv((x)); \
  64                                 spin_lock_wr(&(x)->lock)
  65
  66 #define FQ_FQP_LOCK(x)          fq_reference_priv((x)); \
  67                                 spin_lock_wr(&(x)->lock)
  68
  69 #define FQ_DPRIV_LOCK(x)        fq_reference_dpriv((x)); \
  70                                 spin_lock_wr(&(x)->lock)
  71
  72 #define FQ_GLOBAL_FQMP_LOCK(x)  spin_lock_wr(&fq_fqmp_lock)
  73
  74
  75 #define FQ_FQMP_UNLOCK(x)       spin_unlock_wr(&(x)->lock); \
  76                                 fq_dereference_mpriv((x))
  77
  78 #define FQ_FQP_UNLOCK(x)        spin_unlock_wr(&(x)->lock); \
  79                                 fq_dereference_priv((x))
  80
  81 #define FQ_DPRIV_UNLOCK(x)      spin_unlock_wr(&(x)->lock); \
  82                                 fq_dereference_dpriv((x))
  83
  84 #define FQ_GLOBAL_FQMP_UNLOCK(x) spin_unlock_wr(&fq_fqmp_lock)
  85
  86 #define FQ_REBALANCE_TIMEOUT    1       /* in seconds */
  87 #define FQ_TOTAL_DISK_TIME      1000000*FQ_REBALANCE_TIMEOUT    /* in useconds */
  88
  89 #define FQ_PRIO_BIAS            5
  90 #define FQ_PRIO_MAX             10
  91 #define FQ_PRIO_MIN             1
  92 #define FQ_PRIO_IDLE            -1
  93 #define FQ_BUCKET_ACTIVE        0x01
  94
  95 #define FQ_DRAIN_CANCEL 0x1
  96 #define FQ_DRAIN_FLUSH  0x2
  97
  98 struct disk;
  99 struct proc;
 100
 101 #define FQP_LINKED_DPRIV        0x01
 102 #define FQP_LINKED_FQMP         0x02
 103
 104 struct dsched_fq_priv {
 105         TAILQ_ENTRY(dsched_fq_priv)     link;
 106         TAILQ_ENTRY(dsched_fq_priv)     dlink;
 107         TAILQ_HEAD(, bio)       queue;
 108
 109         struct  spinlock        lock;
 110         struct  disk            *dp;
 111         struct dsched_fq_dpriv  *dpriv;
 112         struct dsched_fq_mpriv  *fqmp;
 113         struct proc             *p;
 114
 115         int32_t qlength;
 116         int32_t flags;
 117
 118         int     refcount;
 119         int32_t transactions;
 120         int32_t avg_latency;
 121         int32_t s_transactions;
 122         int32_t s_avg_latency;
 123         int32_t max_tp;
 124         int32_t issued;
 125
 126         int     rebalance;
 127 };
 128
 129 struct dsched_fq_dpriv {
 130         struct thread   *td;
 131         struct thread   *td_balance;
 132         struct disk     *dp;
 133         struct spinlock lock;
 134         int     refcount;
 135
 136         int     avg_rq_time;    /* XXX: unused */
 137         int32_t incomplete_tp;
 138         int64_t max_budget;
 139         int     idle;
 140         struct timeval start_idle;
 141         int     idle_time;
 142         int     die;
 143
 144         int     prev_full;
 145         int     last_full;
 146         int     disk_busy;
 147         int64_t budgetpb[FQ_PRIO_MAX+1];
 148
 149         /* list contains all fq_priv for this disk */
 150         TAILQ_HEAD(, dsched_fq_priv)    fq_priv_list;
 151         TAILQ_ENTRY(dsched_fq_dpriv)    link;
 152 };
 153
 154 struct dsched_fq_mpriv {
 155         struct proc *p;
 156         struct thread *td;
 157         int dead;
 158         struct spinlock lock;
 159         int     refcount;
 160         TAILQ_HEAD(, dsched_fq_priv)    fq_priv_list;
 161         TAILQ_ENTRY(dsched_fq_mpriv)    link;
 162 };
 163
 164
 165
 166
 167
 168 struct dsched_fq_priv   *fq_alloc_priv(struct disk *dp, struct dsched_fq_mpriv *fqmp);
 169 struct dsched_fq_dpriv  *fq_alloc_dpriv(struct disk *dp);
 170 struct dsched_fq_mpriv  *fq_alloc_mpriv(struct proc *p);
 171 void    fq_balance_thread(struct dsched_fq_dpriv *dpriv);
 172 void    fq_dispatcher(struct dsched_fq_dpriv *dpriv);
 173 biodone_t       fq_completed;
 174
 175 void    fq_reference_dpriv(struct dsched_fq_dpriv *dpriv);
 176 void    fq_reference_priv(struct dsched_fq_priv *fqp);
 177 void    fq_reference_mpriv(struct dsched_fq_mpriv *fqmp);
 178 void    fq_dereference_dpriv(struct dsched_fq_dpriv *dpriv);
 179 void    fq_dereference_priv(struct dsched_fq_priv *fqp);
 180 void    fq_dereference_mpriv(struct dsched_fq_mpriv *fqmp);
 181 void    fq_dispatch(struct dsched_fq_dpriv *dpriv, struct bio *bio,
 182                         struct dsched_fq_priv *fqp);
 183 void    fq_drain(struct dsched_fq_dpriv *dpriv, int mode);
 184 void    fq_balance_self(struct dsched_fq_priv *fqp);
 185 #endif /* _KERNEL || _KERNEL_STRUCTURES */
 186
 187
 188 struct dsched_fq_stats {
 189         int32_t fqmp_allocations;
 190         int32_t fqp_allocations;
 191         int32_t dpriv_allocations;
 192
 193         int32_t procs_limited;
 194
 195         int32_t transactions;
 196         int32_t transactions_completed;
 197         int32_t cancelled;
 198
 199         int32_t no_fqmp;
 200
 201         int32_t nthreads;
 202         int32_t nprocs;
 203
 204         int32_t nbufs;
 205 };
 206
 207 #endif /* _DSCHED_FQ_H_ */