block/elevator.c

   1 /*
   2  *  Block device elevator/IO-scheduler.
   3  *
   4  *  Copyright (C) 2000 Andrea Arcangeli <andrea@suse.de> SuSE
   5  *
   6  * 30042000 Jens Axboe <axboe@kernel.dk> :
   7  *
   8  * Split the elevator a bit so that it is possible to choose a different
   9  * one or even write a new "plug in". There are three pieces:
  10  * - elevator_fn, inserts a new request in the queue list
  11  * - elevator_merge_fn, decides whether a new buffer can be merged with
  12  *   an existing request
  13  * - elevator_dequeue_fn, called when a request is taken off the active list
  14  *
  15  * 20082000 Dave Jones <davej@suse.de> :
  16  * Removed tests for max-bomb-segments, which was breaking elvtune
  17  *  when run without -bN
  18  *
  19  * Jens:
  20  * - Rework again to work with bio instead of buffer_heads
  21  * - loose bi_dev comparisons, partition handling is right now
  22  * - completely modularize elevator setup and teardown
  23  *
  24  */
  25 #include <linux/kernel.h>
  26 #include <linux/fs.h>
  27 #include <linux/blkdev.h>
  28 #include <linux/elevator.h>
  29 #include <linux/bio.h>
  30 #include <linux/module.h>
  31 #include <linux/slab.h>
  32 #include <linux/init.h>
  33 #include <linux/compiler.h>
  34 #include <linux/blktrace_api.h>
  35 #include <linux/hash.h>
  36 #include <linux/uaccess.h>
  37
  38 #include <trace/events/block.h>
  39
  40 #include "blk.h"
  41
  42 static DEFINE_SPINLOCK(elv_list_lock);
  43 static LIST_HEAD(elv_list);
  44
  45 /*
  46  * Merge hash stuff.
  47  */
  48 static const int elv_hash_shift = 6;
  49 #define ELV_HASH_BLOCK(sec)     ((sec) >> 3)
  50 #define ELV_HASH_FN(sec)        \
  51                 (hash_long(ELV_HASH_BLOCK((sec)), elv_hash_shift))
  52 #define ELV_HASH_ENTRIES        (1 << elv_hash_shift)
  53 #define rq_hash_key(rq)         (blk_rq_pos(rq) + blk_rq_sectors(rq))
  54
  55 /*
  56  * Query io scheduler to see if the current process issuing bio may be
  57  * merged with rq.
  58  */
  59 static int elv_iosched_allow_merge(struct request *rq, struct bio *bio)
  60 {
  61         struct request_queue *q = rq->q;
  62         struct elevator_queue *e = q->elevator;
  63
  64         if (e->type->ops.elevator_allow_merge_fn)
  65                 return e->type->ops.elevator_allow_merge_fn(q, rq, bio);
  66
  67         return 1;
  68 }
  69
  70 /*
  71  * can we safely merge with this request?
  72  */
  73 int elv_rq_merge_ok(struct request *rq, struct bio *bio)
  74 {
  75         if (!rq_mergeable(rq))
  76                 return 0;
  77
  78         /*
  79          * Don't merge file system requests and discard requests
  80          */
  81         if ((bio->bi_rw & REQ_DISCARD) != (rq->bio->bi_rw & REQ_DISCARD))
  82                 return 0;
  83
  84         /*
  85          * Don't merge discard requests and secure discard requests
  86          */
  87         if ((bio->bi_rw & REQ_SECURE) != (rq->bio->bi_rw & REQ_SECURE))
  88                 return 0;
  89
  90         /*
  91          * different data direction or already started, don't merge
  92          */
  93         if (bio_data_dir(bio) != rq_data_dir(rq))
  94                 return 0;
  95
  96         /*
  97          * must be same device and not a special request
  98          */
  99         if (rq->rq_disk != bio->bi_bdev->bd_disk || rq->special)
 100                 return 0;
 101
 102         /*
 103          * only merge integrity protected bio into ditto rq
 104          */
 105         if (bio_integrity(bio) != blk_integrity_rq(rq))
 106                 return 0;
 107
 108         if (!elv_iosched_allow_merge(rq, bio))
 109                 return 0;
 110
 111         return 1;
 112 }
 113 EXPORT_SYMBOL(elv_rq_merge_ok);
 114
 115 int elv_try_merge(struct request *__rq, struct bio *bio)
 116 {
 117         int ret = ELEVATOR_NO_MERGE;
 118
 119         /*
 120          * we can merge and sequence is ok, check if it's possible
 121          */
 122         if (elv_rq_merge_ok(__rq, bio)) {
 123                 if (blk_rq_pos(__rq) + blk_rq_sectors(__rq) == bio->bi_sector)
 124                         ret = ELEVATOR_BACK_MERGE;
 125                 else if (blk_rq_pos(__rq) - bio_sectors(bio) == bio->bi_sector)
 126                         ret = ELEVATOR_FRONT_MERGE;
 127         }
 128
 129         return ret;
 130 }
 131
 132 static struct elevator_type *elevator_find(const char *name)
 133 {
 134         struct elevator_type *e;
 135
 136         list_for_each_entry(e, &elv_list, list) {
 137                 if (!strcmp(e->elevator_name, name))
 138                         return e;
 139         }
 140
 141         return NULL;
 142 }
 143
 144 static void elevator_put(struct elevator_type *e)
 145 {
 146         module_put(e->elevator_owner);
 147 }
 148
 149 static struct elevator_type *elevator_get(const char *name)
 150 {
 151         struct elevator_type *e;
 152
 153         spin_lock(&elv_list_lock);
 154
 155         e = elevator_find(name);
 156         if (!e) {
 157                 spin_unlock(&elv_list_lock);
 158                 request_module("%s-iosched", name);
 159                 spin_lock(&elv_list_lock);
 160                 e = elevator_find(name);
 161         }
 162
 163         if (e && !try_module_get(e->elevator_owner))
 164                 e = NULL;
 165
 166         spin_unlock(&elv_list_lock);
 167
 168         return e;
 169 }
 170
 171 static int elevator_init_queue(struct request_queue *q,
 172                                struct elevator_queue *eq)
 173 {
 174         eq->elevator_data = eq->type->ops.elevator_init_fn(q);
 175         if (eq->elevator_data)
 176                 return 0;
 177         return -ENOMEM;
 178 }
 179
 180 static char chosen_elevator[ELV_NAME_MAX];
 181
 182 static int __init elevator_setup(char *str)
 183 {
 184         /*
 185          * Be backwards-compatible with previous kernels, so users
 186          * won't get the wrong elevator.
 187          */
 188         strncpy(chosen_elevator, str, sizeof(chosen_elevator) - 1);
 189         return 1;
 190 }
 191
 192 __setup("elevator=", elevator_setup);
 193
 194 static struct kobj_type elv_ktype;
 195
 196 static struct elevator_queue *elevator_alloc(struct request_queue *q,
 197                                   struct elevator_type *e)
 198 {
 199         struct elevator_queue *eq;
 200         int i;
 201
 202         eq = kmalloc_node(sizeof(*eq), GFP_KERNEL | __GFP_ZERO, q->node);
 203         if (unlikely(!eq))
 204                 goto err;
 205
 206         eq->type = e;
 207         kobject_init(&eq->kobj, &elv_ktype);
 208         mutex_init(&eq->sysfs_lock);
 209
 210         eq->hash = kmalloc_node(sizeof(struct hlist_head) * ELV_HASH_ENTRIES,
 211                                         GFP_KERNEL, q->node);
 212         if (!eq->hash)
 213                 goto err;
 214
 215         for (i = 0; i < ELV_HASH_ENTRIES; i++)
 216                 INIT_HLIST_HEAD(&eq->hash[i]);
 217
 218         return eq;
 219 err:
 220         kfree(eq);
 221         elevator_put(e);
 222         return NULL;
 223 }
 224
 225 static void elevator_release(struct kobject *kobj)
 226 {
 227         struct elevator_queue *e;
 228
 229         e = container_of(kobj, struct elevator_queue, kobj);
 230         elevator_put(e->type);
 231         kfree(e->hash);
 232         kfree(e);
 233 }
 234
 235 int elevator_init(struct request_queue *q, char *name)
 236 {
 237         struct elevator_type *e = NULL;
 238         struct elevator_queue *eq;
 239         int err;
 240
 241         if (unlikely(q->elevator))
 242                 return 0;
 243
 244         INIT_LIST_HEAD(&q->queue_head);
 245         q->last_merge = NULL;
 246         q->end_sector = 0;
 247         q->boundary_rq = NULL;
 248
 249         if (name) {
 250                 e = elevator_get(name);
 251                 if (!e)
 252                         return -EINVAL;
 253         }
 254
 255         if (!e && *chosen_elevator) {
 256                 e = elevator_get(chosen_elevator);
 257                 if (!e)
 258                         printk(KERN_ERR "I/O scheduler %s not found\n",
 259                                                         chosen_elevator);
 260         }
 261
 262         if (!e) {
 263                 e = elevator_get(CONFIG_DEFAULT_IOSCHED);
 264                 if (!e) {
 265                         printk(KERN_ERR
 266                                 "Default I/O scheduler not found. " \
 267                                 "Using noop.\n");
 268                         e = elevator_get("noop");
 269                 }
 270         }
 271
 272         eq = elevator_alloc(q, e);
 273         if (!eq)
 274                 return -ENOMEM;
 275
 276         err = elevator_init_queue(q, eq);
 277         if (err) {
 278                 kobject_put(&eq->kobj);
 279                 return err;
 280         }
 281
 282         q->elevator = eq;
 283         return 0;
 284 }
 285 EXPORT_SYMBOL(elevator_init);
 286
 287 void elevator_exit(struct elevator_queue *e)
 288 {
 289         mutex_lock(&e->sysfs_lock);
 290         if (e->type->ops.elevator_exit_fn)
 291                 e->type->ops.elevator_exit_fn(e);
 292         mutex_unlock(&e->sysfs_lock);
 293
 294         kobject_put(&e->kobj);
 295 }
 296 EXPORT_SYMBOL(elevator_exit);
 297
 298 static inline void __elv_rqhash_del(struct request *rq)
 299 {
 300         hlist_del_init(&rq->hash);
 301 }
 302
 303 static void elv_rqhash_del(struct request_queue *q, struct request *rq)
 304 {
 305         if (ELV_ON_HASH(rq))
 306                 __elv_rqhash_del(rq);
 307 }
 308
 309 static void elv_rqhash_add(struct request_queue *q, struct request *rq)
 310 {
 311         struct elevator_queue *e = q->elevator;
 312
 313         BUG_ON(ELV_ON_HASH(rq));
 314         hlist_add_head(&rq->hash, &e->hash[ELV_HASH_FN(rq_hash_key(rq))]);
 315 }
 316
 317 static void elv_rqhash_reposition(struct request_queue *q, struct request *rq)
 318 {
 319         __elv_rqhash_del(rq);
 320         elv_rqhash_add(q, rq);
 321 }
 322
 323 static struct request *elv_rqhash_find(struct request_queue *q, sector_t offset)
 324 {
 325         struct elevator_queue *e = q->elevator;
 326         struct hlist_head *hash_list = &e->hash[ELV_HASH_FN(offset)];
 327         struct hlist_node *entry, *next;
 328         struct request *rq;
 329
 330         hlist_for_each_entry_safe(rq, entry, next, hash_list, hash) {
 331                 BUG_ON(!ELV_ON_HASH(rq));
 332
 333                 if (unlikely(!rq_mergeable(rq))) {
 334                         __elv_rqhash_del(rq);
 335                         continue;
 336                 }
 337
 338                 if (rq_hash_key(rq) == offset)
 339                         return rq;
 340         }
 341
 342         return NULL;
 343 }
 344
 345 /*
 346  * RB-tree support functions for inserting/lookup/removal of requests
 347  * in a sorted RB tree.
 348  */
 349 void elv_rb_add(struct rb_root *root, struct request *rq)
 350 {
 351         struct rb_node **p = &root->rb_node;
 352         struct rb_node *parent = NULL;
 353         struct request *__rq;
 354
 355         while (*p) {
 356                 parent = *p;
 357                 __rq = rb_entry(parent, struct request, rb_node);
 358
 359                 if (blk_rq_pos(rq) < blk_rq_pos(__rq))
 360                         p = &(*p)->rb_left;
 361                 else if (blk_rq_pos(rq) >= blk_rq_pos(__rq))
 362                         p = &(*p)->rb_right;
 363         }
 364
 365         rb_link_node(&rq->rb_node, parent, p);
 366         rb_insert_color(&rq->rb_node, root);
 367 }
 368 EXPORT_SYMBOL(elv_rb_add);
 369
 370 void elv_rb_del(struct rb_root *root, struct request *rq)
 371 {
 372         BUG_ON(RB_EMPTY_NODE(&rq->rb_node));
 373         rb_erase(&rq->rb_node, root);
 374         RB_CLEAR_NODE(&rq->rb_node);
 375 }
 376 EXPORT_SYMBOL(elv_rb_del);
 377
 378 struct request *elv_rb_find(struct rb_root *root, sector_t sector)
 379 {
 380         struct rb_node *n = root->rb_node;
 381         struct request *rq;
 382
 383         while (n) {
 384                 rq = rb_entry(n, struct request, rb_node);
 385
 386                 if (sector < blk_rq_pos(rq))
 387                         n = n->rb_left;
 388                 else if (sector > blk_rq_pos(rq))
 389                         n = n->rb_right;
 390                 else
 391                         return rq;
 392         }
 393
 394         return NULL;
 395 }
 396 EXPORT_SYMBOL(elv_rb_find);
 397
 398 /*
 399  * Insert rq into dispatch queue of q.  Queue lock must be held on
 400  * entry.  rq is sort instead into the dispatch queue. To be used by
 401  * specific elevators.
 402  */
 403 void elv_dispatch_sort(struct request_queue *q, struct request *rq)
 404 {
 405         sector_t boundary;
 406         struct list_head *entry;
 407         int stop_flags;
 408
 409         if (q->last_merge == rq)
 410                 q->last_merge = NULL;
 411
 412         elv_rqhash_del(q, rq);
 413
 414         q->nr_sorted--;
 415
 416         boundary = q->end_sector;
 417         stop_flags = REQ_SOFTBARRIER | REQ_STARTED;
 418         list_for_each_prev(entry, &q->queue_head) {
 419                 struct request *pos = list_entry_rq(entry);
 420
 421                 if ((rq->cmd_flags & REQ_DISCARD) !=
 422                     (pos->cmd_flags & REQ_DISCARD))
 423                         break;
 424                 if (rq_data_dir(rq) != rq_data_dir(pos))
 425                         break;
 426                 if (pos->cmd_flags & stop_flags)
 427                         break;
 428                 if (blk_rq_pos(rq) >= boundary) {
 429                         if (blk_rq_pos(pos) < boundary)
 430                                 continue;
 431                 } else {
 432                         if (blk_rq_pos(pos) >= boundary)
 433                                 break;
 434                 }
 435                 if (blk_rq_pos(rq) >= blk_rq_pos(pos))
 436                         break;
 437         }
 438
 439         list_add(&rq->queuelist, entry);
 440 }
 441 EXPORT_SYMBOL(elv_dispatch_sort);
 442
 443 /*
 444  * Insert rq into dispatch queue of q.  Queue lock must be held on
 445  * entry.  rq is added to the back of the dispatch queue. To be used by
 446  * specific elevators.
 447  */
 448 void elv_dispatch_add_tail(struct request_queue *q, struct request *rq)
 449 {
 450         if (q->last_merge == rq)
 451                 q->last_merge = NULL;
 452
 453         elv_rqhash_del(q, rq);
 454
 455         q->nr_sorted--;
 456
 457         q->end_sector = rq_end_sector(rq);
 458         q->boundary_rq = rq;
 459         list_add_tail(&rq->queuelist, &q->queue_head);
 460 }
 461 EXPORT_SYMBOL(elv_dispatch_add_tail);
 462
 463 int elv_merge(struct request_queue *q, struct request **req, struct bio *bio)
 464 {
 465         struct elevator_queue *e = q->elevator;
 466         struct request *__rq;
 467         int ret;
 468
 469         /*
 470          * Levels of merges:
 471          *      nomerges:  No merges at all attempted
 472          *      noxmerges: Only simple one-hit cache try
 473          *      merges:    All merge tries attempted
 474          */
 475         if (blk_queue_nomerges(q))
 476                 return ELEVATOR_NO_MERGE;
 477
 478         /*
 479          * First try one-hit cache.
 480          */
 481         if (q->last_merge) {
 482                 ret = elv_try_merge(q->last_merge, bio);
 483                 if (ret != ELEVATOR_NO_MERGE) {
 484                         *req = q->last_merge;
 485                         return ret;
 486                 }
 487         }
 488
 489         if (blk_queue_noxmerges(q))
 490                 return ELEVATOR_NO_MERGE;
 491
 492         /*
 493          * See if our hash lookup can find a potential backmerge.
 494          */
 495         __rq = elv_rqhash_find(q, bio->bi_sector);
 496         if (__rq && elv_rq_merge_ok(__rq, bio)) {
 497                 *req = __rq;
 498                 return ELEVATOR_BACK_MERGE;
 499         }
 500
 501         if (e->type->ops.elevator_merge_fn)
 502                 return e->type->ops.elevator_merge_fn(q, req, bio);
 503
 504         return ELEVATOR_NO_MERGE;
 505 }
 506
 507 /*
 508  * Attempt to do an insertion back merge. Only check for the case where
 509  * we can append 'rq' to an existing request, so we can throw 'rq' away
 510  * afterwards.
 511  *
 512  * Returns true if we merged, false otherwise
 513  */
 514 static bool elv_attempt_insert_merge(struct request_queue *q,
 515                                      struct request *rq)
 516 {
 517         struct request *__rq;
 518
 519         if (blk_queue_nomerges(q))
 520                 return false;
 521
 522         /*
 523          * First try one-hit cache.
 524          */
 525         if (q->last_merge && blk_attempt_req_merge(q, q->last_merge, rq))
 526                 return true;
 527
 528         if (blk_queue_noxmerges(q))
 529                 return false;
 530
 531         /*
 532          * See if our hash lookup can find a potential backmerge.
 533          */
 534         __rq = elv_rqhash_find(q, blk_rq_pos(rq));
 535         if (__rq && blk_attempt_req_merge(q, __rq, rq))
 536                 return true;
 537
 538         return false;
 539 }
 540
 541 void elv_merged_request(struct request_queue *q, struct request *rq, int type)
 542 {
 543         struct elevator_queue *e = q->elevator;
 544
 545         if (e->type->ops.elevator_merged_fn)
 546                 e->type->ops.elevator_merged_fn(q, rq, type);
 547
 548         if (type == ELEVATOR_BACK_MERGE)
 549                 elv_rqhash_reposition(q, rq);
 550
 551         q->last_merge = rq;
 552 }
 553
 554 void elv_merge_requests(struct request_queue *q, struct request *rq,
 555                              struct request *next)
 556 {
 557         struct elevator_queue *e = q->elevator;
 558         const int next_sorted = next->cmd_flags & REQ_SORTED;
 559
 560         if (next_sorted && e->type->ops.elevator_merge_req_fn)
 561                 e->type->ops.elevator_merge_req_fn(q, rq, next);
 562
 563         elv_rqhash_reposition(q, rq);
 564
 565         if (next_sorted) {
 566                 elv_rqhash_del(q, next);
 567                 q->nr_sorted--;
 568         }
 569
 570         q->last_merge = rq;
 571 }
 572
 573 void elv_bio_merged(struct request_queue *q, struct request *rq,
 574                         struct bio *bio)
 575 {
 576         struct elevator_queue *e = q->elevator;
 577
 578         if (e->type->ops.elevator_bio_merged_fn)
 579                 e->type->ops.elevator_bio_merged_fn(q, rq, bio);
 580 }
 581
 582 void elv_requeue_request(struct request_queue *q, struct request *rq)
 583 {
 584         /*
 585          * it already went through dequeue, we need to decrement the
 586          * in_flight count again
 587          */
 588         if (blk_account_rq(rq)) {
 589                 q->in_flight[rq_is_sync(rq)]--;
 590                 if (rq->cmd_flags & REQ_SORTED)
 591                         elv_deactivate_rq(q, rq);
 592         }
 593
 594         rq->cmd_flags &= ~REQ_STARTED;
 595
 596         __elv_add_request(q, rq, ELEVATOR_INSERT_REQUEUE);
 597 }
 598
 599 void elv_drain_elevator(struct request_queue *q)
 600 {
 601         static int printed;
 602
 603         lockdep_assert_held(q->queue_lock);
 604
 605         while (q->elevator->type->ops.elevator_dispatch_fn(q, 1))
 606                 ;
 607         if (q->nr_sorted && printed++ < 10) {
 608                 printk(KERN_ERR "%s: forced dispatching is broken "
 609                        "(nr_sorted=%u), please report this\n",
 610                        q->elevator->type->elevator_name, q->nr_sorted);
 611         }
 612 }
 613
 614 void elv_quiesce_start(struct request_queue *q)
 615 {
 616         if (!q->elevator)
 617                 return;
 618
 619         spin_lock_irq(q->queue_lock);
 620         queue_flag_set(QUEUE_FLAG_ELVSWITCH, q);
 621         spin_unlock_irq(q->queue_lock);
 622
 623         blk_drain_queue(q, false);
 624 }
 625
 626 void elv_quiesce_end(struct request_queue *q)
 627 {
 628         spin_lock_irq(q->queue_lock);
 629         queue_flag_clear(QUEUE_FLAG_ELVSWITCH, q);
 630         spin_unlock_irq(q->queue_lock);
 631 }
 632
 633 void __elv_add_request(struct request_queue *q, struct request *rq, int where)
 634 {
 635         trace_block_rq_insert(q, rq);
 636
 637         rq->q = q;
 638
 639         if (rq->cmd_flags & REQ_SOFTBARRIER) {
 640                 /* barriers are scheduling boundary, update end_sector */
 641                 if (rq->cmd_type == REQ_TYPE_FS ||
 642                     (rq->cmd_flags & REQ_DISCARD)) {
 643                         q->end_sector = rq_end_sector(rq);
 644                         q->boundary_rq = rq;
 645                 }
 646         } else if (!(rq->cmd_flags & REQ_ELVPRIV) &&
 647                     (where == ELEVATOR_INSERT_SORT ||
 648                      where == ELEVATOR_INSERT_SORT_MERGE))
 649                 where = ELEVATOR_INSERT_BACK;
 650
 651         switch (where) {
 652         case ELEVATOR_INSERT_REQUEUE:
 653         case ELEVATOR_INSERT_FRONT:
 654                 rq->cmd_flags |= REQ_SOFTBARRIER;
 655                 list_add(&rq->queuelist, &q->queue_head);
 656                 break;
 657
 658         case ELEVATOR_INSERT_BACK:
 659                 rq->cmd_flags |= REQ_SOFTBARRIER;
 660                 elv_drain_elevator(q);
 661                 list_add_tail(&rq->queuelist, &q->queue_head);
 662                 /*
 663                  * We kick the queue here for the following reasons.
 664                  * - The elevator might have returned NULL previously
 665                  *   to delay requests and returned them now.  As the
 666                  *   queue wasn't empty before this request, ll_rw_blk
 667                  *   won't run the queue on return, resulting in hang.
 668                  * - Usually, back inserted requests won't be merged
 669                  *   with anything.  There's no point in delaying queue
 670                  *   processing.
 671                  */
 672                 __blk_run_queue(q);
 673                 break;
 674
 675         case ELEVATOR_INSERT_SORT_MERGE:
 676                 /*
 677                  * If we succeed in merging this request with one in the
 678                  * queue already, we are done - rq has now been freed,
 679                  * so no need to do anything further.
 680                  */
 681                 if (elv_attempt_insert_merge(q, rq))
 682                         break;
 683         case ELEVATOR_INSERT_SORT:
 684                 BUG_ON(rq->cmd_type != REQ_TYPE_FS &&
 685                        !(rq->cmd_flags & REQ_DISCARD));
 686                 rq->cmd_flags |= REQ_SORTED;
 687                 q->nr_sorted++;
 688                 if (rq_mergeable(rq)) {
 689                         elv_rqhash_add(q, rq);
 690                         if (!q->last_merge)
 691                                 q->last_merge = rq;
 692                 }
 693
 694                 /*
 695                  * Some ioscheds (cfq) run q->request_fn directly, so
 696                  * rq cannot be accessed after calling
 697                  * elevator_add_req_fn.
 698                  */
 699                 q->elevator->type->ops.elevator_add_req_fn(q, rq);
 700                 break;
 701
 702         case ELEVATOR_INSERT_FLUSH:
 703                 rq->cmd_flags |= REQ_SOFTBARRIER;
 704                 blk_insert_flush(rq);
 705                 break;
 706         default:
 707                 printk(KERN_ERR "%s: bad insertion point %d\n",
 708                        __func__, where);
 709                 BUG();
 710         }
 711 }
 712 EXPORT_SYMBOL(__elv_add_request);
 713
 714 void elv_add_request(struct request_queue *q, struct request *rq, int where)
 715 {
 716         unsigned long flags;
 717
 718         spin_lock_irqsave(q->queue_lock, flags);
 719         __elv_add_request(q, rq, where);
 720         spin_unlock_irqrestore(q->queue_lock, flags);
 721 }
 722 EXPORT_SYMBOL(elv_add_request);
 723
 724 struct request *elv_latter_request(struct request_queue *q, struct request *rq)
 725 {
 726         struct elevator_queue *e = q->elevator;
 727
 728         if (e->type->ops.elevator_latter_req_fn)
 729                 return e->type->ops.elevator_latter_req_fn(q, rq);
 730         return NULL;
 731 }
 732
 733 struct request *elv_former_request(struct request_queue *q, struct request *rq)
 734 {
 735         struct elevator_queue *e = q->elevator;
 736
 737         if (e->type->ops.elevator_former_req_fn)
 738                 return e->type->ops.elevator_former_req_fn(q, rq);
 739         return NULL;
 740 }
 741
 742 int elv_set_request(struct request_queue *q, struct request *rq, gfp_t gfp_mask)
 743 {
 744         struct elevator_queue *e = q->elevator;
 745
 746         if (e->type->ops.elevator_set_req_fn)
 747                 return e->type->ops.elevator_set_req_fn(q, rq, gfp_mask);
 748         return 0;
 749 }
 750
 751 void elv_put_request(struct request_queue *q, struct request *rq)
 752 {
 753         struct elevator_queue *e = q->elevator;
 754
 755         if (e->type->ops.elevator_put_req_fn)
 756                 e->type->ops.elevator_put_req_fn(rq);
 757 }
 758
 759 int elv_may_queue(struct request_queue *q, int rw)
 760 {
 761         struct elevator_queue *e = q->elevator;
 762
 763         if (e->type->ops.elevator_may_queue_fn)
 764                 return e->type->ops.elevator_may_queue_fn(q, rw);
 765
 766         return ELV_MQUEUE_MAY;
 767 }
 768
 769 void elv_abort_queue(struct request_queue *q)
 770 {
 771         struct request *rq;
 772
 773         blk_abort_flushes(q);
 774
 775         while (!list_empty(&q->queue_head)) {
 776                 rq = list_entry_rq(q->queue_head.next);
 777                 rq->cmd_flags |= REQ_QUIET;
 778                 trace_block_rq_abort(q, rq);
 779                 /*
 780                  * Mark this request as started so we don't trigger
 781                  * any debug logic in the end I/O path.
 782                  */
 783                 blk_start_request(rq);
 784                 __blk_end_request_all(rq, -EIO);
 785         }
 786 }
 787 EXPORT_SYMBOL(elv_abort_queue);
 788
 789 void elv_completed_request(struct request_queue *q, struct request *rq)
 790 {
 791         struct elevator_queue *e = q->elevator;
 792
 793         /*
 794          * request is released from the driver, io must be done
 795          */
 796         if (blk_account_rq(rq)) {
 797                 q->in_flight[rq_is_sync(rq)]--;
 798                 if ((rq->cmd_flags & REQ_SORTED) &&
 799                     e->type->ops.elevator_completed_req_fn)
 800                         e->type->ops.elevator_completed_req_fn(q, rq);
 801         }
 802 }
 803
 804 #define to_elv(atr) container_of((atr), struct elv_fs_entry, attr)
 805
 806 static ssize_t
 807 elv_attr_show(struct kobject *kobj, struct attribute *attr, char *page)
 808 {
 809         struct elv_fs_entry *entry = to_elv(attr);
 810         struct elevator_queue *e;
 811         ssize_t error;
 812
 813         if (!entry->show)
 814                 return -EIO;
 815
 816         e = container_of(kobj, struct elevator_queue, kobj);
 817         mutex_lock(&e->sysfs_lock);
 818         error = e->type ? entry->show(e, page) : -ENOENT;
 819         mutex_unlock(&e->sysfs_lock);
 820         return error;
 821 }
 822
 823 static ssize_t
 824 elv_attr_store(struct kobject *kobj, struct attribute *attr,
 825                const char *page, size_t length)
 826 {
 827         struct elv_fs_entry *entry = to_elv(attr);
 828         struct elevator_queue *e;
 829         ssize_t error;
 830
 831         if (!entry->store)
 832                 return -EIO;
 833
 834         e = container_of(kobj, struct elevator_queue, kobj);
 835         mutex_lock(&e->sysfs_lock);
 836         error = e->type ? entry->store(e, page, length) : -ENOENT;
 837         mutex_unlock(&e->sysfs_lock);
 838         return error;
 839 }
 840
 841 static const struct sysfs_ops elv_sysfs_ops = {
 842         .show   = elv_attr_show,
 843         .store  = elv_attr_store,
 844 };
 845
 846 static struct kobj_type elv_ktype = {
 847         .sysfs_ops      = &elv_sysfs_ops,
 848         .release        = elevator_release,
 849 };
 850
 851 int __elv_register_queue(struct request_queue *q, struct elevator_queue *e)
 852 {
 853         int error;
 854
 855         error = kobject_add(&e->kobj, &q->kobj, "%s", "iosched");
 856         if (!error) {
 857                 struct elv_fs_entry *attr = e->type->elevator_attrs;
 858                 if (attr) {
 859                         while (attr->attr.name) {
 860                                 if (sysfs_create_file(&e->kobj, &attr->attr))
 861                                         break;
 862                                 attr++;
 863                         }
 864                 }
 865                 kobject_uevent(&e->kobj, KOBJ_ADD);
 866                 e->registered = 1;
 867         }
 868         return error;
 869 }
 870
 871 int elv_register_queue(struct request_queue *q)
 872 {
 873         return __elv_register_queue(q, q->elevator);
 874 }
 875 EXPORT_SYMBOL(elv_register_queue);
 876
 877 void elv_unregister_queue(struct request_queue *q)
 878 {
 879         if (q) {
 880                 struct elevator_queue *e = q->elevator;
 881
 882                 kobject_uevent(&e->kobj, KOBJ_REMOVE);
 883                 kobject_del(&e->kobj);
 884                 e->registered = 0;
 885         }
 886 }
 887 EXPORT_SYMBOL(elv_unregister_queue);
 888
 889 int elv_register(struct elevator_type *e)
 890 {
 891         char *def = "";
 892
 893         /* create icq_cache if requested */
 894         if (e->icq_size) {
 895                 if (WARN_ON(e->icq_size < sizeof(struct io_cq)) ||
 896                     WARN_ON(e->icq_align < __alignof__(struct io_cq)))
 897                         return -EINVAL;
 898
 899                 snprintf(e->icq_cache_name, sizeof(e->icq_cache_name),
 900                          "%s_io_cq", e->elevator_name);
 901                 e->icq_cache = kmem_cache_create(e->icq_cache_name, e->icq_size,
 902                                                  e->icq_align, 0, NULL);
 903                 if (!e->icq_cache)
 904                         return -ENOMEM;
 905         }
 906
 907         /* register, don't allow duplicate names */
 908         spin_lock(&elv_list_lock);
 909         if (elevator_find(e->elevator_name)) {
 910                 spin_unlock(&elv_list_lock);
 911                 if (e->icq_cache)
 912                         kmem_cache_destroy(e->icq_cache);
 913                 return -EBUSY;
 914         }
 915         list_add_tail(&e->list, &elv_list);
 916         spin_unlock(&elv_list_lock);
 917
 918         /* print pretty message */
 919         if (!strcmp(e->elevator_name, chosen_elevator) ||
 920                         (!*chosen_elevator &&
 921                          !strcmp(e->elevator_name, CONFIG_DEFAULT_IOSCHED)))
 922                                 def = " (default)";
 923
 924         printk(KERN_INFO "io scheduler %s registered%s\n", e->elevator_name,
 925                                                                 def);
 926         return 0;
 927 }
 928 EXPORT_SYMBOL_GPL(elv_register);
 929
 930 void elv_unregister(struct elevator_type *e)
 931 {
 932         /* unregister */
 933         spin_lock(&elv_list_lock);
 934         list_del_init(&e->list);
 935         spin_unlock(&elv_list_lock);
 936
 937         /*
 938          * Destroy icq_cache if it exists.  icq's are RCU managed.  Make
 939          * sure all RCU operations are complete before proceeding.
 940          */
 941         if (e->icq_cache) {
 942                 rcu_barrier();
 943                 kmem_cache_destroy(e->icq_cache);
 944                 e->icq_cache = NULL;
 945         }
 946 }
 947 EXPORT_SYMBOL_GPL(elv_unregister);
 948
 949 /*
 950  * switch to new_e io scheduler. be careful not to introduce deadlocks -
 951  * we don't free the old io scheduler, before we have allocated what we
 952  * need for the new one. this way we have a chance of going back to the old
 953  * one, if the new one fails init for some reason.
 954  */
 955 static int elevator_switch(struct request_queue *q, struct elevator_type *new_e)
 956 {
 957         struct elevator_queue *old_elevator, *e;
 958         int err;
 959
 960         /* allocate new elevator */
 961         e = elevator_alloc(q, new_e);
 962         if (!e)
 963                 return -ENOMEM;
 964
 965         err = elevator_init_queue(q, e);
 966         if (err) {
 967                 kobject_put(&e->kobj);
 968                 return err;
 969         }
 970
 971         /* turn on BYPASS and drain all requests w/ elevator private data */
 972         elv_quiesce_start(q);
 973
 974         /* unregister old queue, register new one and kill old elevator */
 975         if (q->elevator->registered) {
 976                 elv_unregister_queue(q);
 977                 err = __elv_register_queue(q, e);
 978                 if (err)
 979                         goto fail_register;
 980         }
 981
 982         /* done, clear io_cq's, switch elevators and turn off BYPASS */
 983         spin_lock_irq(q->queue_lock);
 984         ioc_clear_queue(q);
 985         old_elevator = q->elevator;
 986         q->elevator = e;
 987         spin_unlock_irq(q->queue_lock);
 988
 989         elevator_exit(old_elevator);
 990         elv_quiesce_end(q);
 991
 992         blk_add_trace_msg(q, "elv switch: %s", e->type->elevator_name);
 993
 994         return 0;
 995
 996 fail_register:
 997         /*
 998          * switch failed, exit the new io scheduler and reattach the old
 999          * one again (along with re-adding the sysfs dir)
1000          */
1001         elevator_exit(e);
1002         elv_register_queue(q);
1003         elv_quiesce_end(q);
1004
1005         return err;
1006 }
1007
1008 /*
1009  * Switch this queue to the given IO scheduler.
1010  */
1011 int elevator_change(struct request_queue *q, const char *name)
1012 {
1013         char elevator_name[ELV_NAME_MAX];
1014         struct elevator_type *e;
1015
1016         if (!q->elevator)
1017                 return -ENXIO;
1018
1019         strlcpy(elevator_name, name, sizeof(elevator_name));
1020         e = elevator_get(strstrip(elevator_name));
1021         if (!e) {
1022                 printk(KERN_ERR "elevator: type %s not found\n", elevator_name);
1023                 return -EINVAL;
1024         }
1025
1026         if (!strcmp(elevator_name, q->elevator->type->elevator_name)) {
1027                 elevator_put(e);
1028                 return 0;
1029         }
1030
1031         return elevator_switch(q, e);
1032 }
1033 EXPORT_SYMBOL(elevator_change);
1034
1035 ssize_t elv_iosched_store(struct request_queue *q, const char *name,
1036                           size_t count)
1037 {
1038         int ret;
1039
1040         if (!q->elevator)
1041                 return count;
1042
1043         ret = elevator_change(q, name);
1044         if (!ret)
1045                 return count;
1046
1047         printk(KERN_ERR "elevator: switch to %s failed\n", name);
1048         return ret;
1049 }
1050
1051 ssize_t elv_iosched_show(struct request_queue *q, char *name)
1052 {
1053         struct elevator_queue *e = q->elevator;
1054         struct elevator_type *elv;
1055         struct elevator_type *__e;
1056         int len = 0;
1057
1058         if (!q->elevator || !blk_queue_stackable(q))
1059                 return sprintf(name, "none\n");
1060
1061         elv = e->type;
1062
1063         spin_lock(&elv_list_lock);
1064         list_for_each_entry(__e, &elv_list, list) {
1065                 if (!strcmp(elv->elevator_name, __e->elevator_name))
1066                         len += sprintf(name+len, "[%s] ", elv->elevator_name);
1067                 else
1068                         len += sprintf(name+len, "%s ", __e->elevator_name);
1069         }
1070         spin_unlock(&elv_list_lock);
1071
1072         len += sprintf(len+name, "\n");
1073         return len;
1074 }
1075
1076 struct request *elv_rb_former_request(struct request_queue *q,
1077                                       struct request *rq)
1078 {
1079         struct rb_node *rbprev = rb_prev(&rq->rb_node);
1080
1081         if (rbprev)
1082                 return rb_entry_rq(rbprev);
1083
1084         return NULL;
1085 }
1086 EXPORT_SYMBOL(elv_rb_former_request);
1087
1088 struct request *elv_rb_latter_request(struct request_queue *q,
1089                                       struct request *rq)
1090 {
1091         struct rb_node *rbnext = rb_next(&rq->rb_node);
1092
1093         if (rbnext)
1094                 return rb_entry_rq(rbnext);
1095
1096         return NULL;
1097 }
1098 EXPORT_SYMBOL(elv_rb_latter_request);