xen/blkfront: Fix crash if backend doesn't follow the right states.

We have split the setting up of all the resources in two steps:
1) talk_to_blkback  - which figures out the num_ring_pages (from
   the default value of zero), sets up shadow and so
2) blkfront_connect - does the real part of filling out the
   internal structures.

The problem is if we bypass the 1) step and go straight to 2)
and call blkfront_setup_indirect where we use the macro
BLK_RING_SIZE - which returns an negative value (because
sz is zero  - since num_ring_pages is zero - since it has never
been set).

We can fix this by making sure that we always have called
talk_to_blkback before going to blkfront_connect.

Or we could set in blkfront_probe info->nr_ring_pages = 1
to have a default value. But that looks odd - as we haven't
actually negotiated any ring size.

This patch changes XenbusStateConnected state to detect if
we haven't done the initial handshake - and if so continue
on as if were in XenbusStateInitWait state.

We also roll the error recovery (freeing the structure) into
talk_to_blkback error path - which is safe since that function
is only called from blkback_changed.

Signed-off-by: Konrad Rzeszutek Wilk <konrad.wilk@oracle.com>

xen/blkback: Fix two memory leaks.

This patch fixs two memleaks:
  backtrace:
    [<ffffffff817ba5e8>] kmemleak_alloc+0x28/0x50
    [<ffffffff81205e3b>] kmem_cache_alloc+0xbb/0x1d0
    [<ffffffff81534028>] xen_blkbk_probe+0x58/0x230
    [<ffffffff8146adb6>] xenbus_dev_probe+0x76/0x130
    [<ffffffff81511716>] driver_probe_device+0x166/0x2c0
    [<ffffffff815119bc>] __device_attach_driver+0xac/0xb0
    [<ffffffff8150fa57>] bus_for_each_drv+0x67/0x90
    [<ffffffff81511ab7>] __device_attach+0xc7/0x120
    [<ffffffff81511b23>] device_initial_probe+0x13/0x20
    [<ffffffff8151059a>] bus_probe_device+0x9a/0xb0
    [<ffffffff8150f0a1>] device_add+0x3b1/0x5c0
    [<ffffffff8150f47e>] device_register+0x1e/0x30
    [<ffffffff8146a9e8>] xenbus_probe_node+0x158/0x170
    [<ffffffff8146abaf>] xenbus_dev_changed+0x1af/0x1c0
    [<ffffffff8146b1bb>] backend_changed+0x1b/0x20
    [<ffffffff81468ca6>] xenwatch_thread+0xb6/0x160
unreferenced object 0xffff880007ba8ef8 (size 224):

  backtrace:
    [<ffffffff817ba5e8>] kmemleak_alloc+0x28/0x50
    [<ffffffff81205c73>] __kmalloc+0xd3/0x1e0
    [<ffffffff81534d87>] frontend_changed+0x2c7/0x580
    [<ffffffff8146af12>] xenbus_otherend_changed+0xa2/0xb0
    [<ffffffff8146b2c0>] frontend_changed+0x10/0x20
    [<ffffffff81468ca6>] xenwatch_thread+0xb6/0x160
    [<ffffffff810d3e97>] kthread+0xd7/0xf0
    [<ffffffff817c4a9f>] ret_from_fork+0x3f/0x70
    [<ffffffffffffffff>] 0xffffffffffffffff
unreferenced object 0xffff8800048dcd38 (size 224):

The first leak is caused by not put() the be->blkif reference
which we had gotten in xen_blkif_alloc(), while the second is
us not freeing blkif->rings in the right place.

Signed-off-by: Bob Liu <bob.liu@oracle.com>
Reported-and-Tested-by: Konrad Rzeszutek Wilk <konrad.wilk@oracle.com>
Signed-off-by: Konrad Rzeszutek Wilk <konrad.wilk@oracle.com>

xen/blkback: make st_ statistics per ring

Make st_* statistics per ring and the VBD sysfs would iterate over all the
rings.

Note: xenvbd_sysfs_delif() is called in xen_blkbk_remove() before all rings
are torn down, so it's safe.

Signed-off-by: Bob Liu <bob.liu@oracle.com>
Signed-off-by: Konrad Rzeszutek Wilk <konrad.wilk@oracle.com>
---
v2: Aligned the variables on the same column.

xen/blkfront: Handle non-indirect grant with 64KB pages

The minimal size of request in the block framework is always PAGE_SIZE.
It means that when 64KB guest is support, the request will at least be
64KB.

Although, if the backend doesn't support indirect descriptor (such as QDISK
in QEMU), a ring request is only able to accommodate 11 segments of 4KB
(i.e 44KB).

The current frontend is assuming that an I/O request will always fit in
a ring request. This is not true any more when using 64KB page
granularity and will therefore crash during boot.

On ARM64, the ABI is completely neutral to the page granularity used by
the domU. The guest has the choice between different page granularity
supported by the processors (for instance on ARM64: 4KB, 16KB, 64KB).
This can't be enforced by the hypervisor and therefore it's possible to
run guests using different page granularity.

So we can't mandate the block backend to support indirect descriptor
when the frontend is using 64KB page granularity and have to fix it
properly in the frontend.

The solution exposed below is based on modifying directly the frontend
guest rather than asking the block framework to support smaller size
(i.e < PAGE_SIZE). This is because the change is the block framework are
not trivial as everything seems to relying on a struct *page (see [1]).
Although, it may be possible that someone succeed to do it in the future
and we would therefore be able to use it.

Given that a block request may not fit in a single ring request, a
second request is introduced for the data that cannot fit in the first
one. This means that the second ring request should never be used on
Linux if the page size is smaller than 44KB.

To achieve the support of the extra ring request, the block queue size
is divided by two. Therefore, the ring will always contain enough space
to accommodate 2 ring requests. While this will reduce the overall
performance, it will make the implementation more contained. The way
forward to get better performance is to implement in the backend either
indirect descriptor or multiple grants ring.

Note that the parameters blk_queue_max_* helpers haven't been updated.
The block code will set the mimimum size supported and we may be able
to support directly any change in the block framework that lower down
the minimal size of a request.

[1] http://lists.xen.org/archives/html/xen-devel/2015-08/msg02200.html

Signed-off-by: Julien Grall <julien.grall@citrix.com>
Acked-by: Roger Pau Monné <roger.pau@citrix.com>
Signed-off-by: Konrad Rzeszutek Wilk <konrad.wilk@oracle.com>

xen-blkfront: Introduce blkif_ring_get_request

The code to get a request is always the same. Therefore we can factorize
it in a single function.

Signed-off-by: Julien Grall <julien.grall@citrix.com>
Acked-by: Roger Pau Monné <roger.pau@citrix.com>
Signed-off-by: Konrad Rzeszutek Wilk <konrad.wilk@oracle.com>

xen-blkback: clear PF_NOFREEZE for xen_blkif_schedule()

xen_blkif_schedule() kthread calls try_to_freeze() at the beginning of
every attempt to purge the LRU. This operation can't ever succeed though,
as the kthread hasn't marked itself as freezable.

Before (hopefully eventually) kthread freezing gets converted to fileystem
freezing, we'd rather mark xen_blkif_schedule() freezable (as it can
generate I/O during suspend).

Signed-off-by: Jiri Kosina <jkosina@suse.cz>
Signed-off-by: Konrad Rzeszutek Wilk <konrad.wilk@oracle.com>

xen/blkback: Free resources if connect_ring failed.

With the multi-queue support we could fail at setting up
some of the rings and fail the connection. That meant that
all resources tied to rings[0..n-1] (where n is the ring
that failed to be setup). Eventually the frontend will switch
to the states and we will call xen_blkif_disconnect.

However we do not want to be at the mercy of the frontend
deciding when to change states. This allows us to do the
cleanup right away and freeing resources.

Signed-off-by: Konrad Rzeszutek Wilk <konrad.wilk@oracle.com>

xen/blocks: Return -EXX instead of -1

Lets return sensible values instead of -1.

Signed-off-by: Konrad Rzeszutek Wilk <konrad.wilk@oracle.com>

xen/blkback: make pool of persistent grants and free pages per-queue

Make pool of persistent grants and free pages per-queue/ring instead of
per-device to get better scalability.

Test was done based on null_blk driver:
dom0: v4.2-rc8 16vcpus 10GB "modprobe null_blk"
domu: v4.2-rc8 16vcpus 10GB

[test]
rw=read
direct=1
ioengine=libaio
bs=4k
time_based
runtime=30
filename=/dev/xvdb
numjobs=16
iodepth=64
iodepth_batch=64
iodepth_batch_complete=64
group_reporting

Results:
iops1: After patch "xen/blkfront: make persistent grants per-queue".
iops2: After this patch.

Queues:   1     4       8     16
Iops orig(k): 810  1064  780  700
Iops1(k): 810     1230(~20%) 1024(~20%) 850(~20%)
Iops2(k): 810     1410(~35%) 1354(~75%)      1440(~100%)

With 4 queues after this commit we can get ~75% increase in IOPS, and
performance won't drop if increasing queue numbers.

Please find the respective chart in this link:
https://www.dropbox.com/s/agrcy2pbzbsvmwv/iops.png?dl=0

Signed-off-by: Bob Liu <bob.liu@oracle.com>
Signed-off-by: Konrad Rzeszutek Wilk <konrad.wilk@oracle.com>

xen/blkback: get the number of hardware queues/rings from blkfront

Backend advertises "multi-queue-max-queues" to front, also get the negotiated
number from "multi-queue-num-queues" written by blkfront.

Signed-off-by: Bob Liu <bob.liu@oracle.com>
Signed-off-by: Konrad Rzeszutek Wilk <konrad.wilk@oracle.com>

xen/blkback: pseudo support for multi hardware queues/rings

Preparatory patch for multiple hardware queues (rings). The number of
rings is unconditionally set to 1, larger number will be enabled in
"xen/blkback: get the number of hardware queues/rings from blkfront".

Signed-off-by: Arianna Avanzini <avanzini.arianna@gmail.com>
Signed-off-by: Bob Liu <bob.liu@oracle.com>
Signed-off-by: Konrad Rzeszutek Wilk <konrad.wilk@oracle.com>
---
v2: Align variables in the structures.

xen/blkback: separate ring information out of struct xen_blkif

Split per ring information to an new structure "xen_blkif_ring", so that one vbd
device can be associated with one or more rings/hardware queues.

Introduce 'pers_gnts_lock' to protect the pool of persistent grants since we
may have multi backend threads.

This patch is a preparation for supporting multi hardware queues/rings.

Signed-off-by: Arianna Avanzini <avanzini.arianna@gmail.com>
Signed-off-by: Bob Liu <bob.liu@oracle.com>
Signed-off-by: Konrad Rzeszutek Wilk <konrad.wilk@oracle.com>
---
v2: Align the variables in the structure.

xen/blkfront: correct setting for xen_blkif_max_ring_order

According to this piece code:
"
     pr_info("Invalid max_ring_order (%d), will use default max: %d.\n",
              xen_blkif_max_ring_order, XENBUS_MAX_RING_GRANT_ORDER);
"
if xen_blkif_max_ring_order is bigger that XENBUS_MAX_RING_GRANT_ORDER,
need to set xen_blkif_max_ring_order using XENBUS_MAX_RING_GRANT_ORDER,
but not 0.

Signed-off-by: Peng Fan <van.freenix@gmail.com>
Cc: Boris Ostrovsky <boris.ostrovsky@oracle.com>
Cc: David Vrabel <david.vrabel@citrix.com>
Cc: "Roger Pau Monné" <roger.pau@citrix.com>
Signed-off-by: Konrad Rzeszutek Wilk <konrad.wilk@oracle.com>

xen/blkfront: make persistent grants pool per-queue

Make persistent grants per-queue/ring instead of per-device, so that we can
drop the 'dev_lock' and get better scalability.

Test was done based on null_blk driver:
dom0: v4.2-rc8 16vcpus 10GB "modprobe null_blk"
domu: v4.2-rc8 16vcpus 10GB

[test]
rw=read
direct=1
ioengine=libaio
bs=4k
time_based
runtime=30
filename=/dev/xvdb
numjobs=16
iodepth=64
iodepth_batch=64
iodepth_batch_complete=64
group_reporting

Queues:   1     4       8     16
Iops orig(k): 810  1064  780  700
Iops patched(k): 810     1230(~20%) 1024(~20%) 850(~20%)

Signed-off-by: Bob Liu <bob.liu@oracle.com>
Signed-off-by: Konrad Rzeszutek Wilk <konrad.wilk@oracle.com>

xen/blkfront: Remove duplicate setting of ->xbdev.

We do the same exact operations a bit earlier in the
function.

Signed-off-by: Bob Liu <bob.liu@oracle.com>
Signed-off-by: Konrad Rzeszutek Wilk <konrad.wilk@oracle.com>

xen/blkfront: Cleanup of comments, fix unaligned variables, and syntax errors.

Signed-off-by: Konrad Rzeszutek Wilk <konrad.wilk@oracle.com>

xen/blkfront: negotiate number of queues/rings to be used with backend

The max number of hardware queues for xen/blkfront is set by parameter
'max_queues'(default 4), while it is also capped by the max value that the
xen/blkback exposes through XenStore key 'multi-queue-max-queues'.

The negotiated number is the smaller one and would be written back to xenstore
as "multi-queue-num-queues", blkback needs to read this negotiated number.

Signed-off-by: Bob Liu <bob.liu@oracle.com>
Signed-off-by: Konrad Rzeszutek Wilk <konrad.wilk@oracle.com>

xen/blkfront: split per device io_lock

After patch "xen/blkfront: separate per ring information out of device
info", per-ring data is protected by a per-device lock ('io_lock').

This is not a good way and will effect the scalability, so introduce a
per-ring lock ('ring_lock').

The old 'io_lock' is renamed to 'dev_lock' which protects the ->grants list and
->persistent_gnts_c which are shared by all rings.

Note that in 'blkfront_probe' the 'blkfront_info' is setup via kzalloc
so setting ->persistent_gnts_c to zero is not needed.

Signed-off-by: Bob Liu <bob.liu@oracle.com>
Signed-off-by: Konrad Rzeszutek Wilk <konrad.wilk@oracle.com>

xen/blkfront: pseudo support for multi hardware queues/rings

Preparatory patch for multiple hardware queues (rings). The number of
rings is unconditionally set to 1, larger number will be enabled in
patch "xen/blkfront: negotiate number of queues/rings to be used with backend"
so as to make review easier.

Note that blkfront_gather_backend_features does not call
blkfront_setup_indirect anymore (as that needs to be done per ring).
That means that in blkif_recover/blkif_connect we have to do it in a loop
(bounded by nr_rings).

Signed-off-by: Bob Liu <bob.liu@oracle.com>
Signed-off-by: Konrad Rzeszutek Wilk <konrad.wilk@oracle.com>

xen/blkfront: separate per ring information out of device info

Split per ring information to a new structure "blkfront_ring_info".

A ring is the representation of a hardware queue, every vbd device can associate
with one or more rings depending on how many hardware queues/rings to be used.

This patch is a preparation for supporting real multi hardware queues/rings.

We also add a backpointer to 'struct blkfront_info' (dev_info) which
is not needed (we could use containers_of) but further patch
("xen/blkfront: pseudo support for multi hardware queues/rings")
will make allocation of 'blkfront_ring_info' dynamic.

Signed-off-by: Arianna Avanzini <avanzini.arianna@gmail.com>
Signed-off-by: Bob Liu <bob.liu@oracle.com>
Signed-off-by: Konrad Rzeszutek Wilk <konrad.wilk@oracle.com>

xen/blkif: document blkif multi-queue/ring extension

Document the multi-queue/ring feature in terms of XenStore keys to be written by
the backend and by the frontend.

Signed-off-by: Bob Liu <bob.liu@oracle.com>
Signed-off-by: Konrad Rzeszutek Wilk <konrad.wilk@oracle.com>

bcache: Change refill_dirty() to always scan entire disk if necessary

Previously, it would only scan the entire disk if it was starting from
the very start of the disk - i.e. if the previous scan got to the end.

This was broken by refill_full_stripes(), which updates last_scanned so
that refill_dirty was never triggering the searched_from_start path.

But if we change refill_dirty() to always scan the entire disk if
necessary, regardless of what last_scanned was, the code gets cleaner
and we fix that bug too.

Signed-off-by: Kent Overstreet <kent.overstreet@gmail.com>
Cc: stable@vger.kernel.org
Signed-off-by: Jens Axboe <axboe@fb.com>

bcache: prevent crash on changing writeback_running

Added a safeguard in the shutdown case. At least while not being
attached it is also possible to trigger a kernel bug by writing into
writeback_running. This change  adds the same check before trying to
wake up the thread for that case.

Signed-off-by: Stefan Bader <stefan.bader@canonical.com>
Cc: Kent Overstreet <kent.overstreet@gmail.com>
Cc: stable@vger.kernel.org
Signed-off-by: Jens Axboe <axboe@fb.com>

bcache: allows use of register in udev to avoid "device_busy" error.

Allows to use register, not register_quiet in udev to avoid "device_busy" error.
The initial patch proposed at https://lkml.org/lkml/2013/8/26/549 by Gabriel de Perthuis
<g2p.code@gmail.com> does not unlock the mutex and hangs the kernel.

See http://thread.gmane.org/gmane.linux.kernel.bcache.devel/2594 for the discussion.

Cc: Denis Bychkov <manover@gmail.com>
Cc: Kent Overstreet <kent.overstreet@gmail.com>
Cc: Eric Wheeler <bcache@linux.ewheeler.net>
Cc: Gabriel de Perthuis <g2p.code@gmail.com>
Cc: stable@vger.kernel.org
Signed-off-by: Jens Axboe <axboe@fb.com>

bcache: unregister reboot notifier if bcache fails to unregister device

In bcache_init() function it forgot to unregister reboot notifier if
bcache fails to unregister a block device.  This commit fixes this.

Signed-off-by: Zheng Liu <wenqing.lz@taobao.com>
Tested-by: Joshua Schmid <jschmid@suse.com>
Tested-by: Eric Wheeler <bcache@linux.ewheeler.net>
Cc: Kent Overstreet <kmo@daterainc.com>
Cc: stable@vger.kernel.org
Signed-off-by: Jens Axboe <axboe@fb.com>

bcache: fix a leak in bch_cached_dev_run()

Signed-off-by: Al Viro <viro@zeniv.linux.org.uk>
Tested-by: Joshua Schmid <jschmid@suse.com>
Tested-by: Eric Wheeler <bcache@linux.ewheeler.net>
Cc: Kent Overstreet <kmo@daterainc.com>
Cc: stable@vger.kernel.org
Signed-off-by: Jens Axboe <axboe@fb.com>

bcache: clear BCACHE_DEV_UNLINK_DONE flag when attaching a backing device

This bug can be reproduced by the following script:

  #!/bin/bash

  bcache_sysfs="/sys/fs/bcache"

  function clear_cache()
  {
   if [ ! -e $bcache_sysfs ]; then
   echo "no bcache sysfs"
   exit
   fi

   cset_uuid=$(ls -l $bcache_sysfs|head -n 2|tail -n 1|awk '{print $9}')
   sudo sh -c "echo $cset_uuid > /sys/block/sdb/sdb1/bcache/detach"
   sleep 5
   sudo sh -c "echo $cset_uuid > /sys/block/sdb/sdb1/bcache/attach"
  }

  for ((i=0;i<10;i++)); do
   clear_cache
  done

The warning messages look like below:
[  275.948611] ------------[ cut here ]------------
[  275.963840] WARNING: at fs/sysfs/dir.c:512 sysfs_add_one+0xb8/0xd0() (Tainted: P        W
---------------   )
[  275.979253] Hardware name: Tecal RH2285
[  275.994106] sysfs: cannot create duplicate filename '/devices/pci0000:00/0000:00:09.0/0000:08:00.0/host4/target4:2:1/4:2:1:0/block/sdb/sdb1/bcache/cache'
[  276.024105] Modules linked in: bcache tcp_diag inet_diag ipmi_devintf ipmi_si ipmi_msghandler
bonding 8021q garp stp llc ipv6 ext3 jbd loop sg iomemory_vsl(P) bnx2 microcode serio_raw i2c_i801
i2c_core iTCO_wdt iTCO_vendor_support i7core_edac edac_core shpchp ext4 jbd2 mbcache megaraid_sas
pata_acpi ata_generic ata_piix dm_mod [last unloaded: scsi_wait_scan]
[  276.072643] Pid: 2765, comm: sh Tainted: P        W  ---------------    2.6.32 #1
[  276.089315] Call Trace:
[  276.105801]  [<ffffffff81070fe7>] ? warn_slowpath_common+0x87/0xc0
[  276.122650]  [<ffffffff810710d6>] ? warn_slowpath_fmt+0x46/0x50
[  276.139361]  [<ffffffff81205c08>] ? sysfs_add_one+0xb8/0xd0
[  276.156012]  [<ffffffff8120609b>] ? sysfs_do_create_link+0x12b/0x170
[  276.172682]  [<ffffffff81206113>] ? sysfs_create_link+0x13/0x20
[  276.189282]  [<ffffffffa03bda21>] ? bcache_device_link+0xc1/0x110 [bcache]
[  276.205993]  [<ffffffffa03bfa08>] ? bch_cached_dev_attach+0x478/0x4f0 [bcache]
[  276.222794]  [<ffffffffa03c4a17>] ? bch_cached_dev_store+0x627/0x780 [bcache]
[  276.239680]  [<ffffffff8116783a>] ? alloc_pages_current+0xaa/0x110
[  276.256594]  [<ffffffff81203b15>] ? sysfs_write_file+0xe5/0x170
[  276.273364]  [<ffffffff811887b8>] ? vfs_write+0xb8/0x1a0
[  276.290133]  [<ffffffff811890b1>] ? sys_write+0x51/0x90
[  276.306368]  [<ffffffff8100c072>] ? system_call_fastpath+0x16/0x1b
[  276.322301] ---[ end trace 9f5d4fcdd0c3edfb ]---
[  276.338241] ------------[ cut here ]------------
[  276.354109] WARNING: at /home/wenqing.lz/bcache/bcache/super.c:720
bcache_device_link+0xdf/0x110 [bcache]() (Tainted: P        W  ---------------   )
[  276.386017] Hardware name: Tecal RH2285
[  276.401430] Couldn't create device <-> cache set symlinks
[  276.401759] Modules linked in: bcache tcp_diag inet_diag ipmi_devintf ipmi_si ipmi_msghandler
bonding 8021q garp stp llc ipv6 ext3 jbd loop sg iomemory_vsl(P) bnx2 microcode serio_raw i2c_i801
i2c_core iTCO_wdt iTCO_vendor_support i7core_edac edac_core shpchp ext4 jbd2 mbcache megaraid_sas
pata_acpi ata_generic ata_piix dm_mod [last unloaded: scsi_wait_scan]
[  276.465477] Pid: 2765, comm: sh Tainted: P        W  ---------------    2.6.32 #1
[  276.482169] Call Trace:
[  276.498610]  [<ffffffff81070fe7>] ? warn_slowpath_common+0x87/0xc0
[  276.515405]  [<ffffffff810710d6>] ? warn_slowpath_fmt+0x46/0x50
[  276.532059]  [<ffffffffa03bda3f>] ? bcache_device_link+0xdf/0x110 [bcache]
[  276.548808]  [<ffffffffa03bfa08>] ? bch_cached_dev_attach+0x478/0x4f0 [bcache]
[  276.565569]  [<ffffffffa03c4a17>] ? bch_cached_dev_store+0x627/0x780 [bcache]
[  276.582418]  [<ffffffff8116783a>] ? alloc_pages_current+0xaa/0x110
[  276.599341]  [<ffffffff81203b15>] ? sysfs_write_file+0xe5/0x170
[  276.616142]  [<ffffffff811887b8>] ? vfs_write+0xb8/0x1a0
[  276.632607]  [<ffffffff811890b1>] ? sys_write+0x51/0x90
[  276.648671]  [<ffffffff8100c072>] ? system_call_fastpath+0x16/0x1b
[  276.664756] ---[ end trace 9f5d4fcdd0c3edfc ]---

We forget to clear BCACHE_DEV_UNLINK_DONE flag in bcache_device_attach()
function when we attach a backing device first time.  After detaching this
backing device, this flag will be true and sysfs_remove_link() isn't called in
bcache_device_unlink().  Then when we attach this backing device again,
sysfs_create_link() will return EEXIST error in bcache_device_link().

So the fix is trival and we clear this flag in bcache_device_link().

Signed-off-by: Zheng Liu <wenqing.lz@taobao.com>
Tested-by: Joshua Schmid <jschmid@suse.com>
Tested-by: Eric Wheeler <bcache@linux.ewheeler.net>
Cc: Kent Overstreet <kmo@daterainc.com>
Cc: stable@vger.kernel.org
Signed-off-by: Jens Axboe <axboe@fb.com>

bcache: Add a cond_resched() call to gc

Signed-off-by: Takashi Iwai <tiwai@suse.de>
Tested-by: Eric Wheeler <bcache@linux.ewheeler.net>
Cc: Kent Overstreet <kmo@daterainc.com>
Cc: stable@vger.kernel.org
Signed-off-by: Jens Axboe <axboe@fb.com>

bcache: fix a livelock when we cause a huge number of cache misses

Subject : [PATCH v2] bcache: fix a livelock in btree lock
Date : Wed, 25 Feb 2015 20:32:09 +0800 (02/25/2015 04:32:09 AM)

This commit tries to fix a livelock in bcache.  This livelock might
happen when we causes a huge number of cache misses simultaneously.

When we get a cache miss, bcache will execute the following path.

->cached_dev_make_request()
  ->cached_dev_read()
    ->cached_lookup()
      ->bch->btree_map_keys()
        ->btree_root()  <------------------------
          ->bch_btree_map_keys_recurse()        |
            ->cache_lookup_fn()                 |
              ->cached_dev_cache_miss()         |
                ->bch_btree_insert_check_key() -|
                  [If btree->seq is not equal to seq + 1, we should return
                   EINTR and traverse btree again.]

In bch_btree_insert_check_key() function we first need to check upgrade
flag (op->lock == -1), and when this flag is true we need to release
read btree->lock and try to take write btree->lock.  During taking and
releasing this write lock, btree->seq will be monotone increased in
order to prevent other threads modify this in cache miss (see btree.h:74).
But if there are some cache misses caused by some requested, we could
meet a livelock because btree->seq is always changed by others.  Thus no
one can make progress.

This commit will try to take write btree->lock if it encounters a race
when we traverse btree.  Although it sacrifice the scalability but we
can ensure that only one can modify the btree.

Signed-off-by: Zheng Liu <wenqing.lz@taobao.com>
Tested-by: Joshua Schmid <jschmid@suse.com>
Tested-by: Eric Wheeler <bcache@linux.ewheeler.net>
Cc: Joshua Schmid <jschmid@suse.com>
Cc: Zhu Yanhai <zhu.yanhai@gmail.com>
Cc: Kent Overstreet <kmo@daterainc.com>
Cc: stable@vger.kernel.org
Signed-off-by: Jens Axboe <axboe@fb.com>

sx8: use real time for the command seconds

Commit 8182503df1ba used monotonic time, but if the adapter is
using the seconds for logging entries, then we'll get duplicate
entries if the system is rebooted. Use real time instead.

Reported-by: Arnd Bergmann <arnd@arndb.de>
Fixes: 8182503df1ba ("block: sx8.c: Replace timeval with ktime_t")
Signed-off-by: Jens Axboe <axboe@fb.com>

block: sx8.c: Replace timeval with ktime_t

32-bit systems using 'struct timeval' will break in the year 2038,
in order to avoid that replace the code with more appropriate types.
This patch replaces timeval with 64 bit ktime_t which is y2038 safe.
Since st->timestamp is only interested in seconds, directly using
time64_t here. Function ktime_get_seconds is used since it uses
monotonic instead of real time and thus will not cause overflow.

Signed-off-by: Shraddha Barke <shraddha.6596@gmail.com>
Signed-off-by: Jens Axboe <axboe@fb.com>

drbd: fix error path during resize

In case the lower level device size changed, but some other internal
details of the resize did not work out, drbd_determine_dev_size() would
try to restore the previous settings, trusting
drbd_md_set_sector_offsets() to "do the right thing", but overlooked
that this internally may set the meta data base offset based on device size.

This could end up with incomplete on-disk meta data layout change, and
ultimately lead to data corruption (if the failure was not noticed or
ignored by the operator, and other things go wrong as well).

Just remember all meta data related offsets/sizes,
and on error restore them all.

Signed-off-by: Philipp Reisner <philipp.reisner@linbit.com>
Signed-off-by: Lars Ellenberg <lars.ellenberg@linbit.com>
Signed-off-by: Jens Axboe <axboe@fb.com>

drbd: avoid potential deadlock during handshake

During handshake communication, we also reconsider our device size,
using drbd_determine_dev_size(). Just in case we need to change the
offsets or layout of our on-disk metadata, we lock out application
and other meta data IO, and wait for the activity log to be "idle"
(no more referenced extents).

If this handshake happens just after a connection loss, with a fencing
policy of "resource-and-stonith", we have frozen IO.

If, additionally, the activity log was "starving" (too many incoming
random writes at that point in time), it won't become idle, ever,
because of the frozen IO, and this would be a lockup of the receiver
thread, and consquentially of DRBD.

Previous logic (re-)initialized with a special "empty" transaction
block, which required the activity log to fully drain first.

Instead, write out some standard activity log transactions.
Using lc_try_lock_for_transaction() instead of lc_try_lock() does not
care about pending activity log references, avoiding the potential
deadlock.

Signed-off-by: Philipp Reisner <philipp.reisner@linbit.com>
Signed-off-by: Lars Ellenberg <lars.ellenberg@linbit.com>
Signed-off-by: Jens Axboe <axboe@fb.com>

drbd: separate out __al_write_transaction helper function

To be able to "force out" an activity log transaction,
even if there are no pending updates.

This will be used to relocate the on-disk activity log,
if the on-disk offsets have to be changed,
without the need to empty the activity log first.

While at it, move the definition,
so we can drop the forward declaration of a static helper.

Signed-off-by: Philipp Reisner <philipp.reisner@linbit.com>
Signed-off-by: Lars Ellenberg <lars.ellenberg@linbit.com>
Signed-off-by: Jens Axboe <axboe@fb.com>

drbd: make suspend_io() / resume_io() must be thread and recursion safe

Avoid to prematurely resume application IO: don't set/clear a single
bit, but inc/dec an atomic counter.

Signed-off-by: Philipp Reisner <philipp.reisner@linbit.com>
Signed-off-by: Lars Ellenberg <lars.ellenberg@linbit.com>
Signed-off-by: Jens Axboe <axboe@fb.com>

drbd: fix "endless" transfer log walk in protocol A

Don't remember a DRBD request as ack_pending, if it is not.

In protocol A, we usually clear RQ_NET_PENDING at the same time we set
RQ_NET_SENT, so when deciding to remember it as ack_pending,
mod_rq_state needs to look at the current request state,
not at the previous state before the current modification was applied.

This should prevent advance_conn_req_ack_pending() from walking the full
transfer log just to find NULL in protocol A, which would cause serious
performance degradation with many "in-flight" requests, e.g. when
working via DRBD-proxy, or with a huge bandwidth-delay product.

Signed-off-by: Philipp Reisner <philipp.reisner@linbit.com>
Signed-off-by: Lars Ellenberg <lars.ellenberg@linbit.com>
Signed-off-by: Jens Axboe <axboe@fb.com>

drbd: fix memory leak in drbd_adm_resize

new_disk_conf could be leaked if the follow on checks fail,
so make sure to free it on error if it was not assigned yet.

Found with smatch.

Signed-off-by: Oleg Drokin <green@linuxhacker.ru>
Signed-off-by: Philipp Reisner <philipp.reisner@linbit.com>
Signed-off-by: Lars Ellenberg <lars.ellenberg@linbit.com>
Signed-off-by: Jens Axboe <axboe@fb.com>

drbd: don't block forever in disconnect during resync if fencing=r-a-stonith

Disconnect should wait for pending bitmap IO.
But if that bitmap IO is not happening, because it is waiting for
pending application IO, and there is no progress, because the fencing
policy suspended application IO because of the disconnect,
then we deadlock.

The bitmap writeout in this case does not care for concurrent
application IO, so there is no point waiting for it.

Signed-off-by: Philipp Reisner <philipp.reisner@linbit.com>
Signed-off-by: Lars Ellenberg <lars.ellenberg@linbit.com>
Signed-off-by: Jens Axboe <axboe@fb.com>

lru_cache: Converted lc_seq_printf_status to return void

Fix the semantic of lc_seq_printf. Currently, it always returns 0 and
the return value is unused, therefore, convert the return type to void.

Signed-off-by: Philipp Reisner <philipp.reisner@linbit.com>
Signed-off-by: Lars Ellenberg <lars.ellenberg@linbit.com>
Signed-off-by: Jens Axboe <axboe@fb.com>

drbd: make drbd known to lsblk: use bd_link_disk_holder

lsblk should be able to pick up stacking device driver relations
involving DRBD conveniently.

Even though upstream kernel since 2011 says
"DON'T USE THIS UNLESS YOU'RE ALREADY USING IT."
a new user has been added since (bcache),
which sets the precedences for us to use it as well.

Signed-off-by: Philipp Reisner <philipp.reisner@linbit.com>
Signed-off-by: Lars Ellenberg <lars.ellenberg@linbit.com>
Signed-off-by: Jens Axboe <axboe@fb.com>

drbd: fix queue limit setup for discard

We cannot possibly support SECDISCARD, even if all backend devices would
support it: if our peer is currently unreachable, some instance of the
data may obviously still be recoverable.

We did not set discard_granularity at all.  We don't really care (yet),
we only pass them on, so for now, set our granularity to one sector.
blkdev_stack_limits() takes care of the rest.

If we decide we cannot support discards,
not only clear the (not user visible) QUEUE_FLAG_DISCARD,
but set both (user visible) discard_granularity and max_discard_sectors
to zero, to avoid confusion with e.g. lsblk -D.

Signed-off-by: Philipp Reisner <philipp.reisner@linbit.com>
Signed-off-by: Lars Ellenberg <lars.ellenberg@linbit.com>
Signed-off-by: Jens Axboe <axboe@fb.com>

drbd: fix spurious alert level printk

When accessing out meta data area on disk, we double check the
plausibility of the requested sector offsets, and are very noisy about
it if they look suspicious.

During initial read of our "superblock", for "external" meta data,
this triggered because the range estimate returned by
drbd_md_last_sector() was still wrong.

Signed-off-by: Philipp Reisner <philipp.reisner@linbit.com>
Signed-off-by: Lars Ellenberg <lars.ellenberg@linbit.com>
Signed-off-by: Jens Axboe <axboe@fb.com>

drbd: use bitmap_weight() helper, don't open code

Suggested by Akinobu Mita <akinobu.mita@gmail.com>

Signed-off-by: Philipp Reisner <philipp.reisner@linbit.com>
Signed-off-by: Lars Ellenberg <lars.ellenberg@linbit.com>
Signed-off-by: Jens Axboe <axboe@fb.com>

drbd: avoid redefinition of BITS_PER_PAGE

Apparently we now implicitly get definitions for BITS_PER_PAGE and
BITS_PER_PAGE_MASK from the pid_namespace.h

Instead of renaming our defines, I chose to define only if not yet
defined, but to double check the value if already defined.

Signed-off-by: Philipp Reisner <philipp.reisner@linbit.com>
Signed-off-by: Lars Ellenberg <lars.ellenberg@linbit.com>
Signed-off-by: Jens Axboe <axboe@fb.com>

drbd: use resource name in workqueue

Since kernel 3.3, we can use snprintf-style arguments
to create a workqueue.

Signed-off-by: Philipp Reisner <philipp.reisner@linbit.com>
Signed-off-by: Lars Ellenberg <lars.ellenberg@linbit.com>
Signed-off-by: Jens Axboe <axboe@fb.com>

drbd: debugfs: expose ed_data_gen_id

The effective data generation ID may be interesting for debugging
purposes of scenarios involving diskless states.

Signed-off-by: Philipp Reisner <philipp.reisner@linbit.com>
Signed-off-by: Lars Ellenberg <lars.ellenberg@linbit.com>
Signed-off-by: Jens Axboe <axboe@fb.com>

drbd: prevent NULL pointer deref when resuming diskless primary

In a multiple error scenario, we may end up with a "frozen" Primary,
that has no access to any data (no local disk, no replication link).

If we then resume-io, we try to generate a new data generation id,
which will fail if there is no longer a local disk.

Double check for available local data,
which prevents the NULL pointer deref.

If we are diskless, turn the resume-io in this situation
into the first stage of a "force down", by bumping the "effective" data
gen id, which will prevent later attach or connect to the former data
set without first being demoted (deconfigured).

Signed-off-by: Philipp Reisner <philipp.reisner@linbit.com>
Signed-off-by: Lars Ellenberg <lars.ellenberg@linbit.com>
Signed-off-by: Jens Axboe <axboe@fb.com>

drbd: Create a dedicated workqueue for sending acks on the control connection

The intention is to reduce CPU utilization. Recent measurements
unveiled that the current performance bottleneck is CPU utilization
on the receiving node. The asender thread became CPU limited.

One of the main points is to eliminate the idr_for_each_entry() loop
from the sending acks code path.

One exception in that is sending back ping_acks. These stay
in the ack-receiver thread. Otherwise the logic becomes too
complicated for no added value.

Signed-off-by: Philipp Reisner <philipp.reisner@linbit.com>
Signed-off-by: Lars Ellenberg <lars.ellenberg@linbit.com>
Signed-off-by: Jens Axboe <axboe@fb.com>

drbd: Rename asender to ack_receiver

This prepares the next patch where the sending on the meta (or
control) socket is moved to a dedicated workqueue.

Signed-off-by: Philipp Reisner <philipp.reisner@linbit.com>
Signed-off-by: Lars Ellenberg <lars.ellenberg@linbit.com>
Signed-off-by: Jens Axboe <axboe@fb.com>

drbd: fix refcount error during detach of an already failed disk

A D_FAILED disk transitions as quickly as possible to
D_DISKLESS. But in the "unresponsive local disk" case,
there remains a time window where a administrative detach command could
find the disk already failed, but some internal meta data IO against the
unresponsive local disk still pending.

In that case, drbd_md_get_buffer() will return NULL.
Don't unconditionally call drbd_md_put_buffer(), or it will cause
refcount imbalance, and prevent any further re-attach on this volume
(until it is deleted and re-created).

Signed-off-by: Philipp Reisner <philipp.reisner@linbit.com>
Signed-off-by: Lars Ellenberg <lars.ellenberg@linbit.com>
Signed-off-by: Jens Axboe <axboe@fb.com>

drbd: fix NULL deref in remember_new_state

The recent (not yet released) backport of the extended state broadcasts
to support the "events2" subcommand of drbdsetup had some glitches.

remember_old_state() would first count all connections with a
net_conf != NULL, then allocate a suitable array, then populate that
array with all connections found to have net_conf != NULL.

This races with the state change to C_STANDALONE,
and the NULL assignment there.

remember_new_state() then iterates over said connection array,
assuming that it would be fully populated.

But rcu_lock() just makes sure the thing some pointer points to,
if any, won't go away. It does not make the pointer itself immutable.

In fact there is no need to "filter" connections based on whether or not
they have a currently valid configuration.  Just record them always, if
they don't have a config, that's fine, there will be no change then.

Signed-off-by: Philipp Reisner <philipp.reisner@linbit.com>
Signed-off-by: Lars Ellenberg <lars.ellenberg@linbit.com>
Signed-off-by: Jens Axboe <axboe@fb.com>

drbd: improve network timeout detection

Don't blame the peer for being unresponsive,
if we did not even ask the question yet.

Signed-off-by: Philipp Reisner <philipp.reisner@linbit.com>
Signed-off-by: Lars Ellenberg <lars.ellenberg@linbit.com>
Signed-off-by: Jens Axboe <axboe@fb.com>

drbd: drbd_panic_after_delayed_completion_of_aborted_request()

The only way to make DRBD intentionally call panic is to
set a disk timeout, have that trigger, "abort" some request and complete
to upper layers, then have the backend IO subsystem later complete these
requests successfully regardless.

As the attached IO pages have been recycled for other purposes
meanwhile, this will cause unexpected random memory changes.
To prevent corruption, we rather panic in that case.

Make it obvious from stack traces that this was the case by introducing
drbd_panic_after_delayed_completion_of_aborted_request().

Signed-off-by: Philipp Reisner <philipp.reisner@linbit.com>
Signed-off-by: Lars Ellenberg <lars.ellenberg@linbit.com>
Signed-off-by: Jens Axboe <axboe@fb.com>

drbd: add comment why we want to first call local-io-error, then send state

Even though we really want to get the state information about our bad
disk to the peer as soon as possible, it is useful to first call the
local-io-error handler.

People may chose to hard-reset the box from there.
If that looks and behaves exactly like a "regular node crash", without
bumping the data generation UUIDs on the peer in between, it makes it
easier to deal with.

If you intend to return from the local-io-error handler, then better
return as quickly as possible to avoid triggering other timeouts.

Signed-off-by: Philipp Reisner <philipp.reisner@linbit.com>
Signed-off-by: Lars Ellenberg <lars.ellenberg@linbit.com>
Signed-off-by: Jens Axboe <axboe@fb.com>

drbd: also bump UUIDs if a diskless primary connects

If for some reason the primary lost its disk *and* the replication link
before it is able to communicate the disk loss, probably blocked IO,
then later is able to re-establish the connection, the peer needs to
bump its UUIDs just like it does when peer only loses the disk
and is able to communicate this in time.

Otherwise, a later re-attach of the disk on the primary may start a
resync in the "wrong" direction.

Signed-off-by: Philipp Reisner <philipp.reisner@linbit.com>
Signed-off-by: Lars Ellenberg <lars.ellenberg@linbit.com>
Signed-off-by: Jens Axboe <axboe@fb.com>

drbd: drbdsetup detach of an unresponsive local disk should not block IO "forever"

When detaching, we make sure no application IO is in-flight
by internally suspending IO, then trigger the state change,
wait for the result, and finally internally resume IO again.

Once we triggered the stat change to "Failed",
we expect it to change from Failed to Diskless.
(To avoid races, we actually wait for it to leave "Failed").

On an unresponsive local IO backend, this may not happen, ever.
Don't have a "hung" detach block IO "forever", but resume IO
before waiting for the state change to Diskless.

We may well be able to continue IO to and from a healthy peer.

Signed-off-by: Philipp Reisner <philipp.reisner@linbit.com>
Signed-off-by: Lars Ellenberg <lars.ellenberg@linbit.com>
Signed-off-by: Jens Axboe <axboe@fb.com>

drbd: drop remnants of connector -- we don't use it anymore in drbd 8.4

Signed-off-by: Philipp Reisner <philipp.reisner@linbit.com>
Signed-off-by: Lars Ellenberg <lars.ellenberg@linbit.com>
Signed-off-by: Jens Axboe <axboe@fb.com>

drbd: Fix spurious disk-timeout

(You should not use disk-timeout anyways,
 see the man page for why...)

We add incoming requests to the tail of some ring list.
On local completion, requests are removed from that list.
The timer looks only at the head of that ring list,
so is supposed to only see the oldest request.
All protected by a spinlock.

The request object is created with timestamps zeroed out.
The timestamp was only filled in just before the actual submit.
But to actually submit the request, we need to give up the spinlock.

If you are unlucky, there is no older still pending request, the timer
looks at a new request with timestamp still zero (before it even was
submitted), and 0 + timeout is most likely older than "now".

Better assign the timestamp right when we put the
request object on said ring list.

Signed-off-by: Philipp Reisner <philipp.reisner@linbit.com>
Signed-off-by: Lars Ellenberg <lars.ellenberg@linbit.com>
Signed-off-by: Jens Axboe <axboe@fb.com>

drbd: Replace 0 with the more meaningful GFP_NOWAIT

GFP_NOWAIT has a value of 0. I.e. functionality not changed.

Signed-off-by: Philipp Reisner <philipp.reisner@linbit.com>
Signed-off-by: Lars Ellenberg <lars.ellenberg@linbit.com>
Signed-off-by: Jens Axboe <axboe@fb.com>

drbd: Deletion of an unnecessary check before the function call "lc_destroy"

The lc_destroy() function tests whether its argument is NULL and then
returns immediately. Thus the test around the call is not needed.

This issue was detected by using the Coccinelle software.

Signed-off-by: Markus Elfring <elfring@users.sourceforge.net>
Signed-off-by: Roland Kammerer <roland.kammerer@linbit.com>
Signed-off-by: Philipp Reisner <philipp.reisner@linbit.com>
Signed-off-by: Lars Ellenberg <lars.ellenberg@linbit.com>
Signed-off-by: Jens Axboe <axboe@fb.com>

drbd: Backport the "status" command

The status command originates the drbd9 code base. While for now we
keep the status information in /proc/drbd available, this commit
allows the user base to gracefully migrate their monitoring
infrastructure to the new status reporting interface.

In drbd9 no status information is exposed through /proc/drbd.

Signed-off-by: Philipp Reisner <philipp.reisner@linbit.com>
Signed-off-by: Lars Ellenberg <lars.ellenberg@linbit.com>
Signed-off-by: Jens Axboe <axboe@fb.com>

drbd: Backport the "events2" command

The events2 command originates from drbd-9 development. It features
more information but requires a incompatible change in output
format.
Therefore the previous events command continues to exist, the new
improved events2 command becomes available now.

This prepares the user-base for a later switch to the complete
drbd9 code base.

Signed-off-by: Philipp Reisner <philipp.reisner@linbit.com>
Signed-off-by: Lars Ellenberg <lars.ellenberg@linbit.com>
Signed-off-by: Jens Axboe <axboe@fb.com>

drbd: Fix locking across all resources

Instead of using a rwlock for synchronizing state changes across
resources, take the request locks of all resources for global state
changes.  Use resources_mutex to serialize global state changes.

This means that taking the request lock of a resource is now enough to
prevent changes of that resource.  (Previously, a read lock on the
global state lock was needed as well.)

Signed-off-by: Philipp Reisner <philipp.reisner@linbit.com>
Signed-off-by: Lars Ellenberg <lars.ellenberg@linbit.com>
Signed-off-by: Jens Axboe <axboe@fb.com>

drbd: drbd_adm_attach(): Add missing drbd_resync_after_changed()

Signed-off-by: Philipp Reisner <philipp.reisner@linbit.com>
Signed-off-by: Lars Ellenberg <lars.ellenberg@linbit.com>
Signed-off-by: Jens Axboe <axboe@fb.com>

drbd: Move enum write_ordering_e to drbd.h

Also change the enum values to all-capital letters.

Signed-off-by: Philipp Reisner <philipp.reisner@linbit.com>
Signed-off-by: Lars Ellenberg <lars.ellenberg@linbit.com>
Signed-off-by: Jens Axboe <axboe@fb.com>

drbd: Get rid of some first_peer_device() calls

Signed-off-by: Philipp Reisner <philipp.reisner@linbit.com>
Signed-off-by: Lars Ellenberg <lars.ellenberg@linbit.com>
Signed-off-by: Jens Axboe <axboe@fb.com>

drbd: De-inline drbd_should_do_remote() and drbd_should_send_out_of_sync()

There is no need to have these two as inline functions.  In addition,
drbd_should_send_out_of_sync() is only used in a single place, anyway.

Signed-off-by: Philipp Reisner <philipp.reisner@linbit.com>
Signed-off-by: Lars Ellenberg <lars.ellenberg@linbit.com>
Signed-off-by: Jens Axboe <axboe@fb.com>

drbd: Remove pointless check

In drbd-8.4 there is always a single connection per resource,
and there is always exactly one peer_device for a device.
peer_device can not be NULL here.

Signed-off-by: Philipp Reisner <philipp.reisner@linbit.com>
Signed-off-by: Lars Ellenberg <lars.ellenberg@linbit.com>
Signed-off-by: Jens Axboe <axboe@fb.com>

MAINTAINERS: Updated information for DRBD DRIVER

- Changed obsoleted 'P' to 'M' entries.
- Removed the user related mailing list.
- Changed git repos to current versions

Signed-off-by: Roland Kammerer <roland.kammerer@linbit.com>
Signed-off-by: Jens Axboe <axboe@fb.com>

block: clarify blk_add_timer() use case for blk-mq

Just a comment update on not needing queue_lock, and that we aren't
really adding the request to a timeout list for !mq.

Signed-off-by: Jens Axboe <axboe@fb.com>

bio: use offset_in_page macro

Use offset_in_page macro instead of (addr & ~PAGE_MASK).

Signed-off-by: Geliang Tang <geliangtang@163.com>
Signed-off-by: Jens Axboe <axboe@fb.com>

block: do not initialise statics to 0 or NULL

This patch fixes the checkpatch.pl error to genhd.c:

ERROR: do not initialise statics to 0 or NULL

Signed-off-by: Wei Tang <tangwei@cmss.chinamobile.com>
Signed-off-by: Jens Axboe <axboe@fb.com>

block: do not initialise globals to 0 or NULL

This patch fixes the checkpatch.pl error to blk-exec.c:

ERROR: do not initialise globals to 0 or NULL

Signed-off-by: Wei Tang <tangwei@cmss.chinamobile.com>
Signed-off-by: Jens Axboe <axboe@fb.com>

block: rename request_queue slab cache

Name the cache after the actual name of the struct.

Signed-off-by: Ilya Dryomov <idryomov@gmail.com>
Signed-off-by: Jens Axboe <axboe@fb.com>

block: fix blk_abort_request for blk-mq drivers

We only added the request to the request list for the !blk-mq case,
so we should only delete it in that case as well.

Signed-off-by: Christoph Hellwig <hch@lst.de>
Signed-off-by: Jens Axboe <axboe@fb.com>

nvme: add missing unmaps in nvme_queue_rq

When we fail various metadata related operations in nvme_queue_rq we
need to unmap the data SGL.

Cc: stable@vger.kernel.org
Signed-off-by: Christoph Hellwig <hch@lst.de>
Signed-off-by: Keith Busch <keith.busch@intel.com>
Signed-off-by: Jens Axboe <axboe@fb.com>

NVMe: default to 4k device page size

We received a bug report recently when DDW (64-bit direct DMA on Power)
is not enabled for NVMe devices. In that case, we fall back to 32-bit
DMA via the IOMMU, which is always done via 4K TCEs (Translation Control
Entries).

The NVMe device driver, though, assumes that the DMA alignment for the
PRP entries will match the device's page size, and that the DMA aligment
matches the kernel's page aligment. On Power, the the IOMMU page size,
as mentioned above, can be 4K, while the device can have a page size of
8K, while the kernel has a page size of 64K. This eventually trips the
BUG_ON in nvme_setup_prps(), as we have a 'dma_len' that is a multiple
of 4K but not 8K (e.g., 0xF000).

In this particular case of page sizes, we clearly want to use the
IOMMU's page size in the driver. And generally, the NVMe driver in this
function should be using the IOMMU's page size for the default device
page size, rather than the kernel's page size. There is not currently an
API to obtain the IOMMU's page size across all architectures and in the
interest of a stop-gap fix to this functional issue, default the NVMe
device page size to 4K, with the intent of adding such an API and
implementation across all architectures in the next merge window.

With the functionally equivalent v3 of this patch, our hardware test
exerciser survives when using 32-bit DMA; without the patch, the kernel
will BUG within a few minutes.

Signed-off-by: Nishanth Aravamudan <nacc at linux.vnet.ibm.com>
Signed-off-by: Jens Axboe <axboe@fb.com>

Merge tag 'dm-4.4-fixes' of git://git./linux/kernel/git/device-mapper/linux-dm

Pull device mapper fixes from Mike Snitzer:
 "Two fixes for 4.4-rc1's DM ioctl changes that introduced the potential
  for infinite recursion on ioctl (with DM multipath).

  And four stable fixes:

   - A DM thin-provisioning fix to restore 'error_if_no_space' setting
     when a thin-pool is made writable again (after having been out of
     space).

   - A DM thin-provisioning fix to properly advertise discard support
     for thin volumes that are stacked on a thin-pool whose underlying
     data device doesn't support discards.

   - A DM ioctl fix to allow ctrl-c to break out of an ioctl retry loop
     when DM multipath is configured to 'queue_if_no_path'.

   - A DM crypt fix for a possible hang on dm-crypt device removal"

* tag 'dm-4.4-fixes' of git://git.kernel.org/pub/scm/linux/kernel/git/device-mapper/linux-dm:
  dm thin: fix regression in advertised discard limits
  dm crypt: fix a possible hang due to race condition on exit
  dm mpath: fix infinite recursion in ioctl when no paths and !queue_if_no_path
  dm: do not reuse dm_blk_ioctl block_device input as local variable
  dm: fix ioctl retry termination with signal
  dm thin: restore requested 'error_if_no_space' setting on OODS to WRITE transition

pidns: fix NULL dereference in __task_pid_nr_ns()

I got a crash during a "perf top" session that was caused by a race in
__task_pid_nr_ns() :

pid_nr_ns() was inlined, but apparently compiler chose to read
task->pids[type].pid twice, and the pid->level dereference crashed
because we got a NULL pointer at the second read :

    if (pid && ns->level <= pid->level) { // CRASH

Just use RCU API properly to solve this race, and not worry about "perf
top" crashing hosts :(

get_task_pid() can benefit from same fix.

Signed-off-by: Eric Dumazet <edumazet@google.com>
Signed-off-by: Linus Torvalds <torvalds@linux-foundation.org>

Merge branch 'for-linus' of git://git.kernel.dk/linux-block

Pull block layer fixes from Jens Axboe:
 "A round of fixes/updates for the current series.

  This looks a little bigger than it is, but that's mainly because we
  pushed the lightnvm enabled null_blk change out of the merge window so
  it could be updated a bit.  The rest of the volume is also mostly
  lightnvm.  In particular:

   - Lightnvm.  Various fixes, additions, updates from Matias and
     Javier, as well as from Wenwei Tao.

   - NVMe:
        - Fix for potential arithmetic overflow from Keith.
        - Also from Keith, ensure that we reap pending completions from
          a completion queue before deleting it.  Fixes kernel crashes
          when resetting a device with IO pending.
        - Various little lightnvm related tweaks from Matias.

   - Fixup flushes to go through the IO scheduler, for the cases where a
     flush is not required.  Fixes a case in CFQ where we would be
     idling and not see this request, hence not break the idling.  From
     Jan Kara.

   - Use list_{first,prev,next} in elevator.c for cleaner code.  From
     Gelian Tang.

   - Fix for a warning trigger on btrfs and raid on single queue blk-mq
     devices, where we would flush plug callbacks with preemption
     disabled.  From me.

   - A mac partition validation fix from Kees Cook.

   - Two merge fixes from Ming, marked stable.  A third part is adding a
     new warning so we'll notice this quicker in the future, if we screw
     up the accounting.

   - Cleanup of thread name/creation in mtip32xx from Rasmus Villemoes"

* 'for-linus' of git://git.kernel.dk/linux-block: (32 commits)
  blk-merge: warn if figured out segment number is bigger than nr_phys_segments
  blk-merge: fix blk_bio_segment_split
  block: fix segment split
  blk-mq: fix calling unplug callbacks with preempt disabled
  mac: validate mac_partition is within sector
  mtip32xx: use formatting capability of kthread_create_on_node
  NVMe: reap completion entries when deleting queue
  lightnvm: add free and bad lun info to show luns
  lightnvm: keep track of block counts
  nvme: lightnvm: use admin queues for admin cmds
  lightnvm: missing free on init error
  lightnvm: wrong return value and redundant free
  null_blk: do not del gendisk with lightnvm
  null_blk: use device addressing mode
  null_blk: use ppa_cache pool
  NVMe: Fix possible arithmetic overflow for max segments
  blk-flush: Queue through IO scheduler when flush not required
  null_blk: register as a LightNVM device
  elevator: use list_{first,prev,next}_entry
  lightnvm: cleanup queue before target removal
  ...

blk-merge: warn if figured out segment number is bigger than nr_phys_segments

We had seen lots of reports of this kind issue, so add one
warnning in blk-merge, then it can be triggered easily and
avoid to depend on warning/bug from drivers.

Signed-off-by: Ming Lei <ming.lei@canonical.com>
Signed-off-by: Jens Axboe <axboe@fb.com>

blk-merge: fix blk_bio_segment_split

Commit bdced438acd83a(block: setup bi_phys_segments after
splitting) introduces function of computing bio->bi_phys_segments
during bio splitting.

Unfortunately both bio->bi_seg_front_size and bio->bi_seg_back_size
arn't computed, so too many physical segments may be obtained
for one request since both the two are used to check if one segment
across two bios can be possible.

This patch fixes the issue by computing the two variables in
blk_bio_segment_split().

Fixes: bdced438acd83a(block: setup bi_phys_segments after splitting)
Reported-by: Michael Ellerman <mpe@ellerman.id.au>
Reported-by: Mark Salter <msalter@redhat.com>
Tested-by: Laurent Dufour <ldufour@linux.vnet.ibm.com>
Tested-by: Mark Salter <msalter@redhat.com>
Signed-off-by: Ming Lei <ming.lei@canonical.com>
Signed-off-by: Jens Axboe <axboe@fb.com>

block: fix segment split

Inside blk_bio_segment_split(), previous bvec pointer(bvprvp)
always points to the iterator local variable, which is obviously
wrong, so fix it by pointing to the local variable of 'bvprv'.

Fixes: 5014c311baa2b(block: fix bogus compiler warnings in blk-merge.c)
Cc: stable@kernel.org #4.3
Reported-by: Michael Ellerman <mpe@ellerman.id.au>
Reported-by: Mark Salter <msalter@redhat.com>
Tested-by: Laurent Dufour <ldufour@linux.vnet.ibm.com>
Tested-by: Mark Salter <msalter@redhat.com>
Signed-off-by: Ming Lei <ming.lei@canonical.com>
Signed-off-by: Jens Axboe <axboe@fb.com>

Merge tag 'linux-kselftest-4.4-rc3' of git://git./linux/kernel/git/shuah/linux-kselftest

Pull kselftest fixes from Shuah Khan:
 "This update consists of one minor documentation fix and a fix to an
  existing test"

* tag 'linux-kselftest-4.4-rc3' of git://git.kernel.org/pub/scm/linux/kernel/git/shuah/linux-kselftest:
  selftests/seccomp: Get page size from sysconf
  tools:testing/selftests: fix typo in futex/README

dm thin: fix regression in advertised discard limits

When establishing a thin device's discard limits we cannot rely on the
underlying thin-pool device's discard capabilities (which are inherited
from the thin-pool's underlying data device) given that DM thin devices
must provide discard support even when the thin-pool's underlying data
device doesn't support discards.

Users were exposed to this thin device discard limits regression if
their thin-pool's underlying data device does _not_ support discards.
This regression caused all upper-layers that called the
blkdev_issue_discard() interface to not be able to issue discards to
thin devices (because discard_granularity was 0).  This regression
wasn't caught earlier because the device-mapper-test-suite's extensive
'thin-provisioning' discard tests are only ever performed against
thin-pool's with data devices that support discards.

Fix is to have thin_io_hints() test the pool's 'discard_enabled' feature
rather than inferring whether or not a thin device's discard support
should be enabled by looking at the thin-pool's discard_granularity.

Fixes: 216076705 ("dm thin: disable discard support for thin devices if pool's is disabled")
Reported-by: Mike Gerber <mike@sprachgewalt.de>
Signed-off-by: Mike Snitzer <snitzer@redhat.com>
Cc: stable@vger.kernel.org # 4.1+

Linux 4.4-rc2

Merge branch 'akpm' (patches from Andrew)

Merge slub bulk allocator updates from Andrew Morton:
 "This missed the merge window because I was waiting for some repairs to
  come in.  Nothing actually uses the bulk allocator yet and the changes
  to other code paths are pretty small.  And the net guys are waiting
  for this so they can start merging the client code"

More comments from Jesper Dangaard Brouer:
 "The kmem_cache_alloc_bulk() call, in mm/slub.c, were included in
  previous kernel.  The present version contains a bug.  Vladimir
  Davydov noticed it contained a bug, when kernel is compiled with
  CONFIG_MEMCG_KMEM (see commit 03ec0ed57ffc: "slub: fix kmem cgroup
  bug in kmem_cache_alloc_bulk").  Plus the mem cgroup counterpart in
  kmem_cache_free_bulk() were missing (see commit 033745189b1b "slub:
  add missing kmem cgroup support to kmem_cache_free_bulk").

  I don't consider the fix stable-material because there are no in-tree
  users of the API.

  But with known bugs (for memcg) I cannot start using the API in the
  net-tree"

* emailed patches from Andrew Morton <akpm@linux-foundation.org>:
  slab/slub: adjust kmem_cache_alloc_bulk API
  slub: add missing kmem cgroup support to kmem_cache_free_bulk
  slub: fix kmem cgroup bug in kmem_cache_alloc_bulk
  slub: optimize bulk slowpath free by detached freelist
  slub: support for bulk free with SLUB freelists

Merge tag 'tty-4.4-rc2' of git://git./linux/kernel/git/gregkh/tty

Pull tty/serial fixes from Greg KH:
 "Here are a few small tty/serial driver fixes for 4.4-rc2 that resolve
  some reported problems.

  All have been in linux-next, full details are in the shortlog below"

* tag 'tty-4.4-rc2' of git://git.kernel.org/pub/scm/linux/kernel/git/gregkh/tty:
  serial: export fsl8250_handle_irq
  serial: 8250_mid: Add missing dependency
  tty: audit: Fix audit source
  serial: etraxfs-uart: Fix crash
  serial: fsl_lpuart: Fix earlycon support
  bcm63xx_uart: Use the device name when registering an interrupt
  tty: Fix direct use of tty buffer work
  tty: Fix tty_send_xchar() lock order inversion

Merge tag 'staging-4.4-rc2' of git://git./linux/kernel/git/gregkh/staging

Pull staging/IIO fixes from Greg KH:
 "Here are some staging and iio driver fixes for 4.4-rc2.  All of these
  are in response to issues that have been reported and have been in
  linux-next for a while"

* tag 'staging-4.4-rc2' of git://git.kernel.org/pub/scm/linux/kernel/git/gregkh/staging:
  Revert "Staging: wilc1000: coreconfigurator: Drop unneeded wrapper functions"
  iio: adc: xilinx: Fix VREFN scale
  iio: si7020: Swap data byte order
  iio: adc: vf610_adc: Fix division by zero error
  iio:ad7793: Fix ad7785 product ID
  iio: ad5064: Fix ad5629/ad5669 shift
  iio:ad5064: Make sure ad5064_i2c_write() returns 0 on success
  iio: lpc32xx_adc: fix warnings caused by enabling unprepared clock
  staging: iio: select IRQ_WORK for IIO_DUMMY_EVGEN
  vf610_adc: Fix internal temperature calculation

Merge tag 'usb-4.4-rc2' of git://git./linux/kernel/git/gregkh/usb

Pull USB fixes from Greg KH:
 "Here are a number of USB fixes and new device ids for 4.4-rc2.  All
  have been in linux-next and the details are in the shortlog"

* tag 'usb-4.4-rc2' of git://git.kernel.org/pub/scm/linux/kernel/git/gregkh/usb: (28 commits)
  usblp: do not set TASK_INTERRUPTIBLE before lock
  USB: MAINTAINERS: cxacru
  usb: kconfig: fix warning of select USB_OTG
  USB: option: add XS Stick W100-2 from 4G Systems
  xhci: Fix a race in usb2 LPM resume, blocking U3 for usb2 devices
  usb: xhci: fix checking ep busy for CFC
  xhci: Workaround to get Intel xHCI reset working more reliably
  usb: chipidea: imx: fix a possible NULL dereference
  usb: chipidea: usbmisc_imx: fix a possible NULL dereference
  usb: chipidea: otg: gadget module load and unload support
  usb: chipidea: debug: disable usb irq while role switch
  ARM: dts: imx27.dtsi: change the clock information for usb
  usb: chipidea: imx: refine clock operations to adapt for all platforms
  usb: gadget: atmel_usba_udc: Expose correct device speed
  usb: musb: enable usb_dma parameter
  usb: phy: phy-mxs-usb: fix a possible NULL dereference
  usb: dwc3: gadget: let us set lower max_speed
  usb: musb: fix tx fifo flush handling
  usb: gadget: f_loopback: fix the warning during the enumeration
  usb: dwc2: host: Fix remote wakeup when not in DWC2_L2
  ...

Merge branch 'upstream' of git://git.linux-mips.org/ralf/upstream-linus

Pull MIPS fixes from Ralf Baechle:

 - Fix a flood of annoying build warnings

 - A number of fixes for Atheros 79xx platforms

* 'upstream' of git://git.linux-mips.org/pub/scm/ralf/upstream-linus:
  MIPS: ath79: Add a machine entry for booting OF machines
  MIPS: ath79: Fix the size of the MISC INTC registers in ar9132.dtsi
  MIPS: ath79: Fix the DDR control initialization on ar71xx and ar934x
  MIPS: Fix flood of warnings about comparsion being always true.

Merge branch 'parisc-4.4-2' of git://git./linux/kernel/git/deller/parisc-linux

Pull parisc update from Helge Deller:
 "This patchset adds Huge Page and HUGETLBFS support for parisc"

Honestly, the hugepage support should have gone through in the merge
window, and is not really an rc-time fix.  But it only touches
arch/parisc, and I cannot find it in myself to care.  If one of the
three parisc users notices a breakage, I will point at Helge and make
rude farting noises.

* 'parisc-4.4-2' of git://git.kernel.org/pub/scm/linux/kernel/git/deller/parisc-linux:
  parisc: Map kernel text and data on huge pages
  parisc: Add Huge Page and HUGETLBFS support
  parisc: Use long branch to do_syscall_trace_exit
  parisc: Increase initial kernel mapping to 32MB on 64bit kernel
  parisc: Initialize the fault vector earlier in the boot process.
  parisc: Add defines for Huge page support
  parisc: Drop unused MADV_xxxK_PAGES flags from asm/mman.h
  parisc: Drop definition of start_thread_som for HP-UX SOM binaries
  parisc: Fix wrong comment regarding first pmd entry flags

Merge branch 'perf-urgent-for-linus' of git://git./linux/kernel/git/tip/tip

Pull perf tool fixes from Thomas Gleixner:
 "A couple of fixes for perf tools:

   - Build system updates

   - Plug a memory leak in an error path of perf probe

   - Tear down probes correctly when adding fails

   - Fixes to the perf symbol handling

   - Fix ordering of event processing in buildid-list

   - Fix per DSO filtering in the histogram browser"

* 'perf-urgent-for-linus' of git://git.kernel.org/pub/scm/linux/kernel/git/tip/tip:
  perf probe: Clear probe_trace_event when add_probe_trace_event() fails
  perf probe: Fix memory leaking on failure by clearing all probe_trace_events
  perf inject: Also re-pipe lost_samples event
  perf buildid-list: Requires ordered events
  perf symbols: Fix dso lookup by long name and missing buildids
  perf symbols: Allow forcing reading of non-root owned files by root
  perf hists browser: The dso can be obtained from popup_action->ms.map->dso
  perf hists browser: Fix 'd' hotkey action to filter by DSO
  perf symbols: Rebuild rbtree when adjusting symbols for kcore
  tools: Add a "make all" rule
  tools: Actually install tmon in the install rule

Merge branch 'x86-urgent-for-linus' of git://git./linux/kernel/git/tip/tip

Pull x86 fixes from Thomas Gleixner:
 "This update contains:

   - MPX updates for handling 32bit processes

   - A fix for a long standing bug in 32bit signal frame handling
     related to FPU/XSAVE state

   - Handle get_xsave_addr() correctly in KVM

   - Fix SMAP check under paravirtualization

   - Add a comment to the static function trace entry to avoid further
     confusion about the difference to dynamic tracing"

* 'x86-urgent-for-linus' of git://git.kernel.org/pub/scm/linux/kernel/git/tip/tip:
  x86/cpu: Fix SMAP check in PVOPS environments
  x86/ftrace: Add comment on static function tracing
  x86/fpu: Fix get_xsave_addr() behavior under virtualization
  x86/fpu: Fix 32-bit signal frame handling
  x86/mpx: Fix 32-bit address space calculation
  x86/mpx: Do proper get_user() when running 32-bit binaries on 64-bit kernels

slab/slub: adjust kmem_cache_alloc_bulk API

Adjust kmem_cache_alloc_bulk API before we have any real users.

Adjust API to return type 'int' instead of previously type 'bool'.  This
is done to allow future extension of the bulk alloc API.

A future extension could be to allow SLUB to stop at a page boundary, when
specified by a flag, and then return the number of objects.

The advantage of this approach, would make it easier to make bulk alloc
run without local IRQs disabled.  With an approach of cmpxchg "stealing"
the entire c->freelist or page->freelist.  To avoid overshooting we would
stop processing at a slab-page boundary.  Else we always end up returning
some objects at the cost of another cmpxchg.

To keep compatible with future users of this API linking against an older
kernel when using the new flag, we need to return the number of allocated
objects with this API change.

Signed-off-by: Jesper Dangaard Brouer <brouer@redhat.com>
Cc: Vladimir Davydov <vdavydov@virtuozzo.com>
Acked-by: Christoph Lameter <cl@linux.com>
Cc: Pekka Enberg <penberg@kernel.org>
Cc: David Rientjes <rientjes@google.com>
Cc: Joonsoo Kim <iamjoonsoo.kim@lge.com>
Signed-off-by: Andrew Morton <akpm@linux-foundation.org>
Signed-off-by: Linus Torvalds <torvalds@linux-foundation.org>

slub: add missing kmem cgroup support to kmem_cache_free_bulk

Initial implementation missed support for kmem cgroup support in
kmem_cache_free_bulk() call, add this.

If CONFIG_MEMCG_KMEM is not enabled, the compiler should be smart enough
to not add any asm code.

Incoming bulk free objects can belong to different kmem cgroups, and
object free call can happen at a later point outside memcg context.  Thus,
we need to keep the orig kmem_cache, to correctly verify if a memcg object
match against its "root_cache" (s->memcg_params.root_cache).

Signed-off-by: Jesper Dangaard Brouer <brouer@redhat.com>
Reviewed-by: Vladimir Davydov <vdavydov@virtuozzo.com>
Cc: Christoph Lameter <cl@linux.com>
Cc: Pekka Enberg <penberg@kernel.org>
Cc: David Rientjes <rientjes@google.com>
Cc: Joonsoo Kim <iamjoonsoo.kim@lge.com>
Signed-off-by: Andrew Morton <akpm@linux-foundation.org>
Signed-off-by: Linus Torvalds <torvalds@linux-foundation.org>

slub: fix kmem cgroup bug in kmem_cache_alloc_bulk

The call slab_pre_alloc_hook() interacts with kmemgc and is not allowed to
be called several times inside the bulk alloc for loop, due to the call to
memcg_kmem_get_cache().

This would result in hitting the VM_BUG_ON in __memcg_kmem_get_cache.

As suggested by Vladimir Davydov, change slab_post_alloc_hook() to be able
to handle an array of objects.

A subtle detail is, loop iterator "i" in slab_post_alloc_hook() must have
same type (size_t) as size argument.  This helps the compiler to easier
realize that it can remove the loop, when all debug statements inside loop
evaluates to nothing.  Note, this is only an issue because the kernel is
compiled with GCC option: -fno-strict-overflow

In slab_alloc_node() the compiler inlines and optimizes the invocation of
slab_post_alloc_hook(s, flags, 1, &object) by removing the loop and access
object directly.

Signed-off-by: Jesper Dangaard Brouer <brouer@redhat.com>
Reported-by: Vladimir Davydov <vdavydov@virtuozzo.com>
Suggested-by: Vladimir Davydov <vdavydov@virtuozzo.com>
Reviewed-by: Vladimir Davydov <vdavydov@virtuozzo.com>
Cc: Christoph Lameter <cl@linux.com>
Cc: Pekka Enberg <penberg@kernel.org>
Cc: David Rientjes <rientjes@google.com>
Cc: Joonsoo Kim <iamjoonsoo.kim@lge.com>
Signed-off-by: Andrew Morton <akpm@linux-foundation.org>
Signed-off-by: Linus Torvalds <torvalds@linux-foundation.org>

slub: optimize bulk slowpath free by detached freelist

This change focus on improving the speed of object freeing in the
"slowpath" of kmem_cache_free_bulk.

The calls slab_free (fastpath) and __slab_free (slowpath) have been
extended with support for bulk free, which amortize the overhead of
the (locked) cmpxchg_double.

To use the new bulking feature, we build what I call a detached
freelist.  The detached freelist takes advantage of three properties:

 1) the free function call owns the object that is about to be freed,
    thus writing into this memory is synchronization-free.

 2) many freelist's can co-exist side-by-side in the same slab-page
    each with a separate head pointer.

 3) it is the visibility of the head pointer that needs synchronization.

Given these properties, the brilliant part is that the detached
freelist can be constructed without any need for synchronization.  The
freelist is constructed directly in the page objects, without any
synchronization needed.  The detached freelist is allocated on the
stack of the function call kmem_cache_free_bulk.  Thus, the freelist
head pointer is not visible to other CPUs.

All objects in a SLUB freelist must belong to the same slab-page.
Thus, constructing the detached freelist is about matching objects
that belong to the same slab-page.  The bulk free array is scanned is
a progressive manor with a limited look-ahead facility.

Kmem debug support is handled in call of slab_free().

Notice kmem_cache_free_bulk no longer need to disable IRQs. This
only slowed down single free bulk with approx 3 cycles.

Performance data:
 Benchmarked[1] obj size 256 bytes on CPU i7-4790K @ 4.00GHz

SLUB fastpath single object quick reuse: 47 cycles(tsc) 11.931 ns

To get stable and comparable numbers, the kernel have been booted with
"slab_merge" (this also improve performance for larger bulk sizes).

Performance data, compared against fallback bulking:

bulk -  fallback bulk            - improvement with this patch
   1 -  62 cycles(tsc) 15.662 ns - 49 cycles(tsc) 12.407 ns- improved 21.0%
   2 -  55 cycles(tsc) 13.935 ns - 30 cycles(tsc) 7.506 ns - improved 45.5%
   3 -  53 cycles(tsc) 13.341 ns - 23 cycles(tsc) 5.865 ns - improved 56.6%
   4 -  52 cycles(tsc) 13.081 ns - 20 cycles(tsc) 5.048 ns - improved 61.5%
   8 -  50 cycles(tsc) 12.627 ns - 18 cycles(tsc) 4.659 ns - improved 64.0%
  16 -  49 cycles(tsc) 12.412 ns - 17 cycles(tsc) 4.495 ns - improved 65.3%
  30 -  49 cycles(tsc) 12.484 ns - 18 cycles(tsc) 4.533 ns - improved 63.3%
  32 -  50 cycles(tsc) 12.627 ns - 18 cycles(tsc) 4.707 ns - improved 64.0%
  34 -  96 cycles(tsc) 24.243 ns - 23 cycles(tsc) 5.976 ns - improved 76.0%
  48 -  83 cycles(tsc) 20.818 ns - 21 cycles(tsc) 5.329 ns - improved 74.7%
  64 -  74 cycles(tsc) 18.700 ns - 20 cycles(tsc) 5.127 ns - improved 73.0%
 128 -  90 cycles(tsc) 22.734 ns - 27 cycles(tsc) 6.833 ns - improved 70.0%
 158 -  99 cycles(tsc) 24.776 ns - 30 cycles(tsc) 7.583 ns - improved 69.7%
 250 - 104 cycles(tsc) 26.089 ns - 37 cycles(tsc) 9.280 ns - improved 64.4%

Performance data, compared current in-kernel bulking:

bulk - curr in-kernel  - improvement with this patch
   1 -  46 cycles(tsc) - 49 cycles(tsc) - improved (cycles:-3) -6.5%
   2 -  27 cycles(tsc) - 30 cycles(tsc) - improved (cycles:-3) -11.1%
   3 -  21 cycles(tsc) - 23 cycles(tsc) - improved (cycles:-2) -9.5%
   4 -  18 cycles(tsc) - 20 cycles(tsc) - improved (cycles:-2) -11.1%
   8 -  17 cycles(tsc) - 18 cycles(tsc) - improved (cycles:-1) -5.9%
  16 -  18 cycles(tsc) - 17 cycles(tsc) - improved (cycles: 1)  5.6%
  30 -  18 cycles(tsc) - 18 cycles(tsc) - improved (cycles: 0)  0.0%
  32 -  18 cycles(tsc) - 18 cycles(tsc) - improved (cycles: 0)  0.0%
  34 -  78 cycles(tsc) - 23 cycles(tsc) - improved (cycles:55) 70.5%
  48 -  60 cycles(tsc) - 21 cycles(tsc) - improved (cycles:39) 65.0%
  64 -  49 cycles(tsc) - 20 cycles(tsc) - improved (cycles:29) 59.2%
 128 -  69 cycles(tsc) - 27 cycles(tsc) - improved (cycles:42) 60.9%
 158 -  79 cycles(tsc) - 30 cycles(tsc) - improved (cycles:49) 62.0%
 250 -  86 cycles(tsc) - 37 cycles(tsc) - improved (cycles:49) 57.0%

Performance with normal SLUB merging is significantly slower for
larger bulking.  This is believed to (primarily) be an effect of not
having to share the per-CPU data-structures, as tuning per-CPU size
can achieve similar performance.

bulk - slab_nomerge   -  normal SLUB merge
   1 -  49 cycles(tsc) - 49 cycles(tsc) - merge slower with cycles:0
   2 -  30 cycles(tsc) - 30 cycles(tsc) - merge slower with cycles:0
   3 -  23 cycles(tsc) - 23 cycles(tsc) - merge slower with cycles:0
   4 -  20 cycles(tsc) - 20 cycles(tsc) - merge slower with cycles:0
   8 -  18 cycles(tsc) - 18 cycles(tsc) - merge slower with cycles:0
  16 -  17 cycles(tsc) - 17 cycles(tsc) - merge slower with cycles:0
  30 -  18 cycles(tsc) - 23 cycles(tsc) - merge slower with cycles:5
  32 -  18 cycles(tsc) - 22 cycles(tsc) - merge slower with cycles:4
  34 -  23 cycles(tsc) - 22 cycles(tsc) - merge slower with cycles:-1
  48 -  21 cycles(tsc) - 22 cycles(tsc) - merge slower with cycles:1
  64 -  20 cycles(tsc) - 48 cycles(tsc) - merge slower with cycles:28
 128 -  27 cycles(tsc) - 57 cycles(tsc) - merge slower with cycles:30
 158 -  30 cycles(tsc) - 59 cycles(tsc) - merge slower with cycles:29
 250 -  37 cycles(tsc) - 56 cycles(tsc) - merge slower with cycles:19

Joint work with Alexander Duyck.

[1] https://github.com/netoptimizer/prototype-kernel/blob/master/kernel/mm/slab_bulk_test01.c

[akpm@linux-foundation.org: BUG_ON -> WARN_ON;return]
Signed-off-by: Jesper Dangaard Brouer <brouer@redhat.com>
Signed-off-by: Alexander Duyck <alexander.h.duyck@redhat.com>
Acked-by: Christoph Lameter <cl@linux.com>
Cc: Pekka Enberg <penberg@kernel.org>
Cc: David Rientjes <rientjes@google.com>
Cc: Joonsoo Kim <iamjoonsoo.kim@lge.com>
Signed-off-by: Andrew Morton <akpm@linux-foundation.org>
Signed-off-by: Linus Torvalds <torvalds@linux-foundation.org>

slub: support for bulk free with SLUB freelists

Make it possible to free a freelist with several objects by adjusting API
of slab_free() and __slab_free() to have head, tail and an objects counter
(cnt).

Tail being NULL indicate single object free of head object.  This allow
compiler inline constant propagation in slab_free() and
slab_free_freelist_hook() to avoid adding any overhead in case of single
object free.

This allows a freelist with several objects (all within the same
slab-page) to be free'ed using a single locked cmpxchg_double in
__slab_free() and with an unlocked cmpxchg_double in slab_free().

Object debugging on the free path is also extended to handle these
freelists.  When CONFIG_SLUB_DEBUG is enabled it will also detect if
objects don't belong to the same slab-page.

These changes are needed for the next patch to bulk free the detached
freelists it introduces and constructs.

Micro benchmarking showed no performance reduction due to this change,
when debugging is turned off (compiled with CONFIG_SLUB_DEBUG).

Signed-off-by: Jesper Dangaard Brouer <brouer@redhat.com>
Signed-off-by: Alexander Duyck <alexander.h.duyck@redhat.com>
Acked-by: Christoph Lameter <cl@linux.com>
Cc: Pekka Enberg <penberg@kernel.org>
Cc: David Rientjes <rientjes@google.com>
Cc: Joonsoo Kim <iamjoonsoo.kim@lge.com>
Signed-off-by: Andrew Morton <akpm@linux-foundation.org>
Signed-off-by: Linus Torvalds <torvalds@linux-foundation.org>

parisc: Map kernel text and data on huge pages

Adjust the linker script and map_pages() to map kernel text and data on
physical 1MB huge/large pages.

Signed-off-by: Helge Deller <deller@gmx.de>