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