先来看看JEDEC有关WriteBooster(WB)的描述：

TLC NAND比SLC NAND慢的原因就是TLC里面有更多的programming steps。ok，为了提高性能，那就把TLC NAND的一部分配置成SLC NAND不就行了。rt，WriteBooster特性由此而来，就是把这部分SLC NAND用作WriteBooster Buffer。有个概率图：

+------+                   +---------------------------------------------+
|      | 1.Write data in   |  +--------------+              +---------+  |
|      | WriteBooster mode |  |              |              |         |  |
| Host |-------------------|->| WriteBooster |   3.Flush    | Normal  |  |
|      |<------------------|--| Buffer       |------------->| Storage |  |
|      |  2.fast response  |  | (SLC)        |              | (TLC)   |  |
+------+                   |  +--------------+              |         |  |
                           |  Device                        +---------+  |
                           +---------------------------------------------+

Writing data to WriteBooster Buffer

这里有两个WriteBooster mode，一个是LU dedicated buffer mode，一个是shared buffer mode。

bSupportedWriteBoosterBuferTypes暗示了哪一个模式被设备支持。

LU dedicated buffer mode就是指定某个LU为这个WB Buffer。shared buffer mode就是所有的LU共享这个WB Buffer了，不过well-known LUs例外。

注意这个WB Buffer是有生命周期的，你懂的:)

Flushing WriteBooster Buffer

当整个WriteBooster buffer被用完了，device就通过WRITEBOOSTER_FLAUSH_NEEDED事件通知Host: need flush( to normal storage)。如果flush有错，那就直接写到normal storage了。

有两个方法flush，一个是flush命令，另一个是在hibernate时。只有当command queue为空时才执行flush。当正在flush时要是有host cmd过来，那就suspend flush，等处理完host cmd后, consume之前suspend的flush。

User space configurations

既然有一部分用作WB Buffer，那用户可用空间肯定少了啊，rt，这就是user space reduction。但还有个配置可以保留这个空间，当normal storage都用完了，那就用WB Buffer，此时WB Buffer需要回到normal storage，类似flush操作，性能就会下降。

Linux代码分析

参考内核5.x, 先看下struct ufs_dev_info，关注WB code。

struct ufs_dev_info {
	bool	f_power_on_wp_en;
	/* Keeps information if any of the LU is power on write protected */
	bool	is_lu_power_on_wp;
	/* Maximum number of general LU supported by the UFS device */
	u8	max_lu_supported;
	u16	wmanufacturerid;
	/*UFS device Product Name */
	u8	*model;
	u16	wspecversion;
	u32	clk_gating_wait_us;

	/* UFS WB related flags */
	bool    wb_enabled;  //tj: 特性使能
	bool    wb_buf_flush_enabled; //tj: flush操作
	u8	wb_dedicated_lu; //tj: LU dedicated buffer mode
	u8      wb_buffer_type;  //tj: WriteBooster模式

	bool	b_rpm_dev_flush_capable;
	u8	b_presrv_uspc_en; //tj: 保留用户空间
};

获取设备描述符时会check WB，入口是ufshcd_wb_probe():

static void ufshcd_wb_probe(struct ufs_hba *hba, u8 *desc_buf)
{
	...
	/*
	 * Probe WB only for UFS-2.2 and UFS-3.1 (and later) devices or
	 * UFS devices with quirk UFS_DEVICE_QUIRK_SUPPORT_EXTENDED_FEATURES
	 * enabled
	 */
	if (!(dev_info->wspecversion >= 0x310 ||
	      dev_info->wspecversion == 0x220 ||
	     (hba->dev_quirks & UFS_DEVICE_QUIRK_SUPPORT_EXTENDED_FEATURES)))
		goto wb_disabled;

UFS-2.2和UFS-3.1(and later)有这个能力。

注意还有个不管标准了，只要有UFS_DEVICE_QUIRK_SUPPORT_EXTENDED_FEATURES这个quirk也行。来看下这个quirk:

/*
 * Some pre-3.1 UFS devices can support extended features by upgrading
 * the firmware. Enable this quirk to make UFS core driver probe and enable
 * supported features on such devices.
 */
#define UFS_DEVICE_QUIRK_SUPPORT_EXTENDED_FEATURES (1 << 10)

好家伙，通过升级固件的方式也可以具备WB。So，市面上出现的UFS-3.0 + WriteBooster就是这个喽？

继续看code, WB device支持的条件需要：

ext_ufs_feature = get_unaligned_be32(desc_buf +
				DEVICE_DESC_PARAM_EXT_UFS_FEATURE_SUP);

if (!(ext_ufs_feature & UFS_DEV_WRITE_BOOSTER_SUP))
	goto wb_disabled;
DEVICE_DESC_PARAM_EXT_UFS_FEATURE_SUP	= 0x4F,

继续：

	if (dev_info->wb_buffer_type == WB_BUF_MODE_SHARED) {
		if (!get_unaligned_be32(desc_buf +
				   DEVICE_DESC_PARAM_WB_SHARED_ALLOC_UNITS))
			goto wb_disabled;
	} else {
		for (lun = 0; lun < UFS_UPIU_MAX_WB_LUN_ID; lun++) {
			d_lu_wb_buf_alloc = 0;
			ufshcd_read_unit_desc_param(hba,
					lun,
					UNIT_DESC_PARAM_WB_BUF_ALLOC_UNITS,
					(u8 *)&d_lu_wb_buf_alloc,
					sizeof(d_lu_wb_buf_alloc));
			if (d_lu_wb_buf_alloc) {
				dev_info->wb_dedicated_lu = lun;
				break;
			}
		}

		if (!d_lu_wb_buf_alloc)
			goto wb_disabled;
	}
	return;

wb_disabled:
	hba->caps &= ~UFSHCD_CAP_WB_EN;
}

共享模式，查看分配大小DEVICE_DESC_PARAM_WB_SHARED_ALLOC_UNITS(dNumSharedWriteBoosterBufferAllocUnits)，如果没分配那就disable WB。

LU专有模式就是从0-7个LU里找看谁分配了WB Buffer就用那个了。

WB特性使能：ufshcd_wb_ctrl()。

两种flush使能: ufshcd_wb_toggle_flush()和ufshcd_wb_toggle_flush_during_h8()。

对于user space reduction，可用buffer大小<10%那就需要flush了。

static bool ufshcd_wb_need_flush(struct ufs_hba *hba)
{
	...
	if (!hba->dev_info.b_presrv_uspc_en) {
		if (avail_buf <= UFS_WB_BUF_REMAIN_PERCENT(10))
			return true;
		return false;
	}

对于 preserve user space，多了个当前WB buffer大小的check:

static bool ufshcd_wb_presrv_usrspc_keep_vcc_on(struct ufs_hba *hba,
						u32 avail_buf)
{
	...
	if (!cur_buf) {
		dev_info(hba->dev, "dCurWBBuf: %d WB disabled until free-space is available\n",
			 cur_buf);
		return false;
	}
	/* Let it continue to flush when available buffer exceeds threshold */
	if (avail_buf < hba->vps->wb_flush_threshold)
		return true;

	return false;

前面说过因为perserve，WB buffer大小是可能变化的，当WB buffer全部都回到user space，那就等于没有WB了，也就不需要flush了。

这里可用的buffer门限取决于host侧? 默认是40。

static struct ufs_hba_variant_params ufs_hba_vps = {
	.hba_enable_delay_us		= 1000,
	.wb_flush_threshold		= UFS_WB_BUF_REMAIN_PERCENT(40),

mtk改变了flush策略，门限定了80%。

/* Enable WriteBooster */
hba->caps |= UFSHCD_CAP_WB_EN;
hba->quirks |= UFSHCI_QUIRK_SKIP_MANUAL_WB_FLUSH_CTRL;
hba->vps->wb_flush_threshold = UFS_WB_BUF_REMAIN_PERCENT(80);

也就是说，使用了>20%就要flush了，才这么点？

Refer doc

JEDEC standard UFS version 2.2 (free)