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