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/delay.h>
  35 #include <linux/blktrace_api.h>
  36 #include <linux/hash.h>
  37 #include <linux/uaccess.h>
  38
  39 #include <trace/events/block.h>
  40
  41 #include "blk.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->ops->elevator_allow_merge_fn)
  66                 return e->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 int elv_rq_merge_ok(struct request *rq, struct bio *bio)
  75 {
  76         if (!rq_mergeable(rq))
  77                 return 0;
  78
  79         /*
  80          * Don't merge file system requests and discard requests
  81          */
  82         if ((bio->bi_rw & REQ_DISCARD) != (rq->bio->bi_rw & REQ_DISCARD))
  83                 return 0;
  84
  85         /*
  86          * Don't merge discard requests and secure discard requests
  87          */
  88         if ((bio->bi_rw & REQ_SECURE) != (rq->bio->bi_rw & REQ_SECURE))
  89                 return 0;
  90
  91         /*
  92          * different data direction or already started, don't merge
  93          */
  94         if (bio_data_dir(bio) != rq_data_dir(rq))
  95                 return 0;
  96
  97         /*
  98          * must be same device and not a special request
  99          */
 100         if (rq->rq_disk != bio->bi_bdev->bd_disk || rq->special)
 101                 return 0;
 102
 103         /*
 104          * only merge integrity protected bio into ditto rq
 105          */
 106         if (bio_integrity(bio) != blk_integrity_rq(rq))
 107                 return 0;
 108
 109         if (!elv_iosched_allow_merge(rq, bio))
 110                 return 0;
 111
 112         return 1;
 113 }
 114 EXPORT_SYMBOL(elv_rq_merge_ok);
 115
 116 int elv_try_merge(struct request *__rq, struct bio *bio)
 117 {
 118         int ret = ELEVATOR_NO_MERGE;
 119
 120         /*
 121          * we can merge and sequence is ok, check if it's possible
 122          */
 123         if (elv_rq_merge_ok(__rq, bio)) {
 124                 if (blk_rq_pos(__rq) + blk_rq_sectors(__rq) == bio->bi_sector)
 125                         ret = ELEVATOR_BACK_MERGE;
 126                 else if (blk_rq_pos(__rq) - bio_sectors(bio) == bio->bi_sector)
 127                         ret = ELEVATOR_FRONT_MERGE;
 128         }
 129
 130         return ret;
 131 }
 132
 133 static struct elevator_type *elevator_find(const char *name)
 134 {
 135         struct elevator_type *e;
 136
 137         list_for_each_entry(e, &elv_list, list) {
 138                 if (!strcmp(e->elevator_name, name))
 139                         return e;
 140         }
 141
 142         return NULL;
 143 }
 144
 145 static void elevator_put(struct elevator_type *e)
 146 {
 147         module_put(e->elevator_owner);
 148 }
 149
 150 static struct elevator_type *elevator_get(const char *name)
 151 {
 152         struct elevator_type *e;
 153
 154         spin_lock(&elv_list_lock);
 155
 156         e = elevator_find(name);
 157         if (!e) {
 158                 spin_unlock(&elv_list_lock);
 159                 request_module("%s-iosched", name);
 160                 spin_lock(&elv_list_lock);
 161                 e = elevator_find(name);
 162         }
 163
 164         if (e && !try_module_get(e->elevator_owner))
 165                 e = NULL;
 166
 167         spin_unlock(&elv_list_lock);
 168
 169         return e;
 170 }
 171
 172 static void *elevator_init_queue(struct request_queue *q,
 173                                  struct elevator_queue *eq)
 174 {
 175         return eq->ops->elevator_init_fn(q);
 176 }
 177
 178 static void elevator_attach(struct request_queue *q, struct elevator_queue *eq,
 179                            void *data)
 180 {
 181         q->elevator = eq;
 182         eq->elevator_data = data;
 183 }
 184
 185 static char chosen_elevator[16];
 186
 187 static int __init elevator_setup(char *str)
 188 {
 189         /*
 190          * Be backwards-compatible with previous kernels, so users
 191          * won't get the wrong elevator.
 192          */
 193         strncpy(chosen_elevator, str, sizeof(chosen_elevator) - 1);
 194         return 1;
 195 }
 196
 197 __setup("elevator=", elevator_setup);
 198
 199 static struct kobj_type elv_ktype;
 200
 201 static struct elevator_queue *elevator_alloc(struct request_queue *q,
 202                                   struct elevator_type *e)
 203 {
 204         struct elevator_queue *eq;
 205         int i;
 206
 207         eq = kmalloc_node(sizeof(*eq), GFP_KERNEL | __GFP_ZERO, q->node);
 208         if (unlikely(!eq))
 209                 goto err;
 210
 211         eq->ops = &e->ops;
 212         eq->elevator_type = e;
 213         kobject_init(&eq->kobj, &elv_ktype);
 214         mutex_init(&eq->sysfs_lock);
 215
 216         eq->hash = kmalloc_node(sizeof(struct hlist_head) * ELV_HASH_ENTRIES,
 217                                         GFP_KERNEL, q->node);
 218         if (!eq->hash)
 219                 goto err;
 220
 221         for (i = 0; i < ELV_HASH_ENTRIES; i++)
 222                 INIT_HLIST_HEAD(&eq->hash[i]);
 223
 224         return eq;
 225 err:
 226         kfree(eq);
 227         elevator_put(e);
 228         return NULL;
 229 }
 230
 231 static void elevator_release(struct kobject *kobj)
 232 {
 233         struct elevator_queue *e;
 234
 235         e = container_of(kobj, struct elevator_queue, kobj);
 236         elevator_put(e->elevator_type);
 237         kfree(e->hash);
 238         kfree(e);
 239 }
 240
 241 int elevator_init(struct request_queue *q, char *name)
 242 {
 243         struct elevator_type *e = NULL;
 244         struct elevator_queue *eq;
 245         void *data;
 246
 247         if (unlikely(q->elevator))
 248                 return 0;
 249
 250         INIT_LIST_HEAD(&q->queue_head);
 251         q->last_merge = NULL;
 252         q->end_sector = 0;
 253         q->boundary_rq = NULL;
 254
 255         if (name) {
 256                 e = elevator_get(name);
 257                 if (!e)
 258                         return -EINVAL;
 259         }
 260
 261         if (!e && *chosen_elevator) {
 262                 e = elevator_get(chosen_elevator);
 263                 if (!e)
 264                         printk(KERN_ERR "I/O scheduler %s not found\n",
 265                                                         chosen_elevator);
 266         }
 267
 268         if (!e) {
 269                 e = elevator_get(CONFIG_DEFAULT_IOSCHED);
 270                 if (!e) {
 271                         printk(KERN_ERR
 272                                 "Default I/O scheduler not found. " \
 273                                 "Using noop.\n");
 274                         e = elevator_get("noop");
 275                 }
 276         }
 277
 278         eq = elevator_alloc(q, e);
 279         if (!eq)
 280                 return -ENOMEM;
 281
 282         data = elevator_init_queue(q, eq);
 283         if (!data) {
 284                 kobject_put(&eq->kobj);
 285                 return -ENOMEM;
 286         }
 287
 288         elevator_attach(q, eq, data);
 289         return 0;
 290 }
 291 EXPORT_SYMBOL(elevator_init);
 292
 293 void elevator_exit(struct elevator_queue *e)
 294 {
 295         mutex_lock(&e->sysfs_lock);
 296         if (e->ops->elevator_exit_fn)
 297                 e->ops->elevator_exit_fn(e);
 298         e->ops = NULL;
 299         mutex_unlock(&e->sysfs_lock);
 300
 301         kobject_put(&e->kobj);
 302 }
 303 EXPORT_SYMBOL(elevator_exit);
 304
 305 static inline void __elv_rqhash_del(struct request *rq)
 306 {
 307         hlist_del_init(&rq->hash);
 308 }
 309
 310 static void elv_rqhash_del(struct request_queue *q, struct request *rq)
 311 {
 312         if (ELV_ON_HASH(rq))
 313                 __elv_rqhash_del(rq);
 314 }
 315
 316 static void elv_rqhash_add(struct request_queue *q, struct request *rq)
 317 {
 318         struct elevator_queue *e = q->elevator;
 319
 320         BUG_ON(ELV_ON_HASH(rq));
 321         hlist_add_head(&rq->hash, &e->hash[ELV_HASH_FN(rq_hash_key(rq))]);
 322 }
 323
 324 static void elv_rqhash_reposition(struct request_queue *q, struct request *rq)
 325 {
 326         __elv_rqhash_del(rq);
 327         elv_rqhash_add(q, rq);
 328 }
 329
 330 static struct request *elv_rqhash_find(struct request_queue *q, sector_t offset)
 331 {
 332         struct elevator_queue *e = q->elevator;
 333         struct hlist_head *hash_list = &e->hash[ELV_HASH_FN(offset)];
 334         struct hlist_node *entry, *next;
 335         struct request *rq;
 336
 337         hlist_for_each_entry_safe(rq, entry, next, hash_list, hash) {
 338                 BUG_ON(!ELV_ON_HASH(rq));
 339
 340                 if (unlikely(!rq_mergeable(rq))) {
 341                         __elv_rqhash_del(rq);
 342                         continue;
 343                 }
 344
 345                 if (rq_hash_key(rq) == offset)
 346                         return rq;
 347         }
 348
 349         return NULL;
 350 }
 351
 352 /*
 353  * RB-tree support functions for inserting/lookup/removal of requests
 354  * in a sorted RB tree.
 355  */
 356 struct request *elv_rb_add(struct rb_root *root, struct request *rq)
 357 {
 358         struct rb_node **p = &root->rb_node;
 359         struct rb_node *parent = NULL;
 360         struct request *__rq;
 361
 362         while (*p) {
 363                 parent = *p;
 364                 __rq = rb_entry(parent, struct request, rb_node);
 365
 366                 if (blk_rq_pos(rq) < blk_rq_pos(__rq))
 367                         p = &(*p)->rb_left;
 368                 else if (blk_rq_pos(rq) > blk_rq_pos(__rq))
 369                         p = &(*p)->rb_right;
 370                 else
 371                         return __rq;
 372         }
 373
 374         rb_link_node(&rq->rb_node, parent, p);
 375         rb_insert_color(&rq->rb_node, root);
 376         return NULL;
 377 }
 378 EXPORT_SYMBOL(elv_rb_add);
 379
 380 void elv_rb_del(struct rb_root *root, struct request *rq)
 381 {
 382         BUG_ON(RB_EMPTY_NODE(&rq->rb_node));
 383         rb_erase(&rq->rb_node, root);
 384         RB_CLEAR_NODE(&rq->rb_node);
 385 }
 386 EXPORT_SYMBOL(elv_rb_del);
 387
 388 struct request *elv_rb_find(struct rb_root *root, sector_t sector)
 389 {
 390         struct rb_node *n = root->rb_node;
 391         struct request *rq;
 392
 393         while (n) {
 394                 rq = rb_entry(n, struct request, rb_node);
 395
 396                 if (sector < blk_rq_pos(rq))
 397                         n = n->rb_left;
 398                 else if (sector > blk_rq_pos(rq))
 399                         n = n->rb_right;
 400                 else
 401                         return rq;
 402         }
 403
 404         return NULL;
 405 }
 406 EXPORT_SYMBOL(elv_rb_find);
 407
 408 /*
 409  * Insert rq into dispatch queue of q.  Queue lock must be held on
 410  * entry.  rq is sort instead into the dispatch queue. To be used by
 411  * specific elevators.
 412  */
 413 void elv_dispatch_sort(struct request_queue *q, struct request *rq)
 414 {
 415         sector_t boundary;
 416         struct list_head *entry;
 417         int stop_flags;
 418
 419         BUG_ON(rq->cmd_flags & REQ_ON_PLUG);
 420
 421         if (q->last_merge == rq)
 422                 q->last_merge = NULL;
 423
 424         elv_rqhash_del(q, rq);
 425
 426         q->nr_sorted--;
 427
 428         boundary = q->end_sector;
 429         stop_flags = REQ_SOFTBARRIER | REQ_STARTED;
 430         list_for_each_prev(entry, &q->queue_head) {
 431                 struct request *pos = list_entry_rq(entry);
 432
 433                 if ((rq->cmd_flags & REQ_DISCARD) !=
 434                     (pos->cmd_flags & REQ_DISCARD))
 435                         break;
 436                 if (rq_data_dir(rq) != rq_data_dir(pos))
 437                         break;
 438                 if (pos->cmd_flags & stop_flags)
 439                         break;
 440                 if (blk_rq_pos(rq) >= boundary) {
 441                         if (blk_rq_pos(pos) < boundary)
 442                                 continue;
 443                 } else {
 444                         if (blk_rq_pos(pos) >= boundary)
 445                                 break;
 446                 }
 447                 if (blk_rq_pos(rq) >= blk_rq_pos(pos))
 448                         break;
 449         }
 450
 451         list_add(&rq->queuelist, entry);
 452 }
 453 EXPORT_SYMBOL(elv_dispatch_sort);
 454
 455 /*
 456  * Insert rq into dispatch queue of q.  Queue lock must be held on
 457  * entry.  rq is added to the back of the dispatch queue. To be used by
 458  * specific elevators.
 459  */
 460 void elv_dispatch_add_tail(struct request_queue *q, struct request *rq)
 461 {
 462         if (q->last_merge == rq)
 463                 q->last_merge = NULL;
 464
 465         elv_rqhash_del(q, rq);
 466
 467         q->nr_sorted--;
 468
 469         q->end_sector = rq_end_sector(rq);
 470         q->boundary_rq = rq;
 471         list_add_tail(&rq->queuelist, &q->queue_head);
 472 }
 473 EXPORT_SYMBOL(elv_dispatch_add_tail);
 474
 475 int elv_merge(struct request_queue *q, struct request **req, struct bio *bio)
 476 {
 477         struct elevator_queue *e = q->elevator;
 478         struct request *__rq;
 479         int ret;
 480
 481         /*
 482          * Levels of merges:
 483          *      nomerges:  No merges at all attempted
 484          *      noxmerges: Only simple one-hit cache try
 485          *      merges:    All merge tries attempted
 486          */
 487         if (blk_queue_nomerges(q))
 488                 return ELEVATOR_NO_MERGE;
 489
 490         /*
 491          * First try one-hit cache.
 492          */
 493         if (q->last_merge) {
 494                 ret = elv_try_merge(q->last_merge, bio);
 495                 if (ret != ELEVATOR_NO_MERGE) {
 496                         *req = q->last_merge;
 497                         return ret;
 498                 }
 499         }
 500
 501         if (blk_queue_noxmerges(q))
 502                 return ELEVATOR_NO_MERGE;
 503
 504         /*
 505          * See if our hash lookup can find a potential backmerge.
 506          */
 507         __rq = elv_rqhash_find(q, bio->bi_sector);
 508         if (__rq && elv_rq_merge_ok(__rq, bio)) {
 509                 *req = __rq;
 510                 return ELEVATOR_BACK_MERGE;
 511         }
 512
 513         if (e->ops->elevator_merge_fn)
 514                 return e->ops->elevator_merge_fn(q, req, bio);
 515
 516         return ELEVATOR_NO_MERGE;
 517 }
 518
 519 /*
 520  * Attempt to do an insertion back merge. Only check for the case where
 521  * we can append 'rq' to an existing request, so we can throw 'rq' away
 522  * afterwards.
 523  *
 524  * Returns true if we merged, false otherwise
 525  */
 526 static bool elv_attempt_insert_merge(struct request_queue *q,
 527                                      struct request *rq)
 528 {
 529         struct request *__rq;
 530
 531         if (blk_queue_nomerges(q))
 532                 return false;
 533
 534         /*
 535          * First try one-hit cache.
 536          */
 537         if (q->last_merge && blk_attempt_req_merge(q, q->last_merge, rq))
 538                 return true;
 539
 540         if (blk_queue_noxmerges(q))
 541                 return false;
 542
 543         /*
 544          * See if our hash lookup can find a potential backmerge.
 545          */
 546         __rq = elv_rqhash_find(q, blk_rq_pos(rq));
 547         if (__rq && blk_attempt_req_merge(q, __rq, rq))
 548                 return true;
 549
 550         return false;
 551 }
 552
 553 void elv_merged_request(struct request_queue *q, struct request *rq, int type)
 554 {
 555         struct elevator_queue *e = q->elevator;
 556
 557         if (e->ops->elevator_merged_fn)
 558                 e->ops->elevator_merged_fn(q, rq, type);
 559
 560         if (type == ELEVATOR_BACK_MERGE)
 561                 elv_rqhash_reposition(q, rq);
 562
 563         q->last_merge = rq;
 564 }
 565
 566 void elv_merge_requests(struct request_queue *q, struct request *rq,
 567                              struct request *next)
 568 {
 569         struct elevator_queue *e = q->elevator;
 570         const int next_sorted = next->cmd_flags & REQ_SORTED;
 571
 572         if (next_sorted && e->ops->elevator_merge_req_fn)
 573                 e->ops->elevator_merge_req_fn(q, rq, next);
 574
 575         elv_rqhash_reposition(q, rq);
 576
 577         if (next_sorted) {
 578                 elv_rqhash_del(q, next);
 579                 q->nr_sorted--;
 580         }
 581
 582         q->last_merge = rq;
 583 }
 584
 585 void elv_bio_merged(struct request_queue *q, struct request *rq,
 586                         struct bio *bio)
 587 {
 588         struct elevator_queue *e = q->elevator;
 589
 590         if (e->ops->elevator_bio_merged_fn)
 591                 e->ops->elevator_bio_merged_fn(q, rq, bio);
 592 }
 593
 594 void elv_requeue_request(struct request_queue *q, struct request *rq)
 595 {
 596         /*
 597          * it already went through dequeue, we need to decrement the
 598          * in_flight count again
 599          */
 600         if (blk_account_rq(rq)) {
 601                 q->in_flight[rq_is_sync(rq)]--;
 602                 if (rq->cmd_flags & REQ_SORTED)
 603                         elv_deactivate_rq(q, rq);
 604         }
 605
 606         rq->cmd_flags &= ~REQ_STARTED;
 607
 608         __elv_add_request(q, rq, ELEVATOR_INSERT_REQUEUE);
 609 }
 610
 611 void elv_drain_elevator(struct request_queue *q)
 612 {
 613         static int printed;
 614         while (q->elevator->ops->elevator_dispatch_fn(q, 1))
 615                 ;
 616         if (q->nr_sorted == 0)
 617                 return;
 618         if (printed++ < 10) {
 619                 printk(KERN_ERR "%s: forced dispatching is broken "
 620                        "(nr_sorted=%u), please report this\n",
 621                        q->elevator->elevator_type->elevator_name, q->nr_sorted);
 622         }
 623 }
 624
 625 /*
 626  * Call with queue lock held, interrupts disabled
 627  */
 628 void elv_quiesce_start(struct request_queue *q)
 629 {
 630         if (!q->elevator)
 631                 return;
 632
 633         queue_flag_set(QUEUE_FLAG_ELVSWITCH, q);
 634
 635         /*
 636          * make sure we don't have any requests in flight
 637          */
 638         elv_drain_elevator(q);
 639         while (q->rq.elvpriv) {
 640                 __blk_run_queue(q);
 641                 spin_unlock_irq(q->queue_lock);
 642                 msleep(10);
 643                 spin_lock_irq(q->queue_lock);
 644                 elv_drain_elevator(q);
 645         }
 646 }
 647
 648 void elv_quiesce_end(struct request_queue *q)
 649 {
 650         queue_flag_clear(QUEUE_FLAG_ELVSWITCH, q);
 651 }
 652
 653 void __elv_add_request(struct request_queue *q, struct request *rq, int where)
 654 {
 655         trace_block_rq_insert(q, rq);
 656
 657         rq->q = q;
 658
 659         BUG_ON(rq->cmd_flags & REQ_ON_PLUG);
 660
 661         if (rq->cmd_flags & REQ_SOFTBARRIER) {
 662                 /* barriers are scheduling boundary, update end_sector */
 663                 if (rq->cmd_type == REQ_TYPE_FS ||
 664                     (rq->cmd_flags & REQ_DISCARD)) {
 665                         q->end_sector = rq_end_sector(rq);
 666                         q->boundary_rq = rq;
 667                 }
 668         } else if (!(rq->cmd_flags & REQ_ELVPRIV) &&
 669                     (where == ELEVATOR_INSERT_SORT ||
 670                      where == ELEVATOR_INSERT_SORT_MERGE))
 671                 where = ELEVATOR_INSERT_BACK;
 672
 673         switch (where) {
 674         case ELEVATOR_INSERT_REQUEUE:
 675         case ELEVATOR_INSERT_FRONT:
 676                 rq->cmd_flags |= REQ_SOFTBARRIER;
 677                 list_add(&rq->queuelist, &q->queue_head);
 678                 break;
 679
 680         case ELEVATOR_INSERT_BACK:
 681                 rq->cmd_flags |= REQ_SOFTBARRIER;
 682                 elv_drain_elevator(q);
 683                 list_add_tail(&rq->queuelist, &q->queue_head);
 684                 /*
 685                  * We kick the queue here for the following reasons.
 686                  * - The elevator might have returned NULL previously
 687                  *   to delay requests and returned them now.  As the
 688                  *   queue wasn't empty before this request, ll_rw_blk
 689                  *   won't run the queue on return, resulting in hang.
 690                  * - Usually, back inserted requests won't be merged
 691                  *   with anything.  There's no point in delaying queue
 692                  *   processing.
 693                  */
 694                 __blk_run_queue(q);
 695                 break;
 696
 697         case ELEVATOR_INSERT_SORT_MERGE:
 698                 /*
 699                  * If we succeed in merging this request with one in the
 700                  * queue already, we are done - rq has now been freed,
 701                  * so no need to do anything further.
 702                  */
 703                 if (elv_attempt_insert_merge(q, rq))
 704                         break;
 705         case ELEVATOR_INSERT_SORT:
 706                 BUG_ON(rq->cmd_type != REQ_TYPE_FS &&
 707                        !(rq->cmd_flags & REQ_DISCARD));
 708                 rq->cmd_flags |= REQ_SORTED;
 709                 q->nr_sorted++;
 710                 if (rq_mergeable(rq)) {
 711                         elv_rqhash_add(q, rq);
 712                         if (!q->last_merge)
 713                                 q->last_merge = rq;
 714                 }
 715
 716                 /*
 717                  * Some ioscheds (cfq) run q->request_fn directly, so
 718                  * rq cannot be accessed after calling
 719                  * elevator_add_req_fn.
 720                  */
 721                 q->elevator->ops->elevator_add_req_fn(q, rq);
 722                 break;
 723
 724         case ELEVATOR_INSERT_FLUSH:
 725                 rq->cmd_flags |= REQ_SOFTBARRIER;
 726                 blk_insert_flush(rq);
 727                 break;
 728         default:
 729                 printk(KERN_ERR "%s: bad insertion point %d\n",
 730                        __func__, where);
 731                 BUG();
 732         }
 733 }
 734 EXPORT_SYMBOL(__elv_add_request);
 735
 736 void elv_add_request(struct request_queue *q, struct request *rq, int where)
 737 {
 738         unsigned long flags;
 739
 740         spin_lock_irqsave(q->queue_lock, flags);
 741         __elv_add_request(q, rq, where);
 742         spin_unlock_irqrestore(q->queue_lock, flags);
 743 }
 744 EXPORT_SYMBOL(elv_add_request);
 745
 746 struct request *elv_latter_request(struct request_queue *q, struct request *rq)
 747 {
 748         struct elevator_queue *e = q->elevator;
 749
 750         if (e->ops->elevator_latter_req_fn)
 751                 return e->ops->elevator_latter_req_fn(q, rq);
 752         return NULL;
 753 }
 754
 755 struct request *elv_former_request(struct request_queue *q, struct request *rq)
 756 {
 757         struct elevator_queue *e = q->elevator;
 758
 759         if (e->ops->elevator_former_req_fn)
 760                 return e->ops->elevator_former_req_fn(q, rq);
 761         return NULL;
 762 }
 763
 764 int elv_set_request(struct request_queue *q, struct request *rq, gfp_t gfp_mask)
 765 {
 766         struct elevator_queue *e = q->elevator;
 767
 768         if (e->ops->elevator_set_req_fn)
 769                 return e->ops->elevator_set_req_fn(q, rq, gfp_mask);
 770
 771         rq->elevator_private[0] = NULL;
 772         return 0;
 773 }
 774
 775 void elv_put_request(struct request_queue *q, struct request *rq)
 776 {
 777         struct elevator_queue *e = q->elevator;
 778
 779         if (e->ops->elevator_put_req_fn)
 780                 e->ops->elevator_put_req_fn(rq);
 781 }
 782
 783 int elv_may_queue(struct request_queue *q, int rw)
 784 {
 785         struct elevator_queue *e = q->elevator;
 786
 787         if (e->ops->elevator_may_queue_fn)
 788                 return e->ops->elevator_may_queue_fn(q, rw);
 789
 790         return ELV_MQUEUE_MAY;
 791 }
 792
 793 void elv_abort_queue(struct request_queue *q)
 794 {
 795         struct request *rq;
 796
 797         blk_abort_flushes(q);
 798
 799         while (!list_empty(&q->queue_head)) {
 800                 rq = list_entry_rq(q->queue_head.next);
 801                 rq->cmd_flags |= REQ_QUIET;
 802                 trace_block_rq_abort(q, rq);
 803                 /*
 804                  * Mark this request as started so we don't trigger
 805                  * any debug logic in the end I/O path.
 806                  */
 807                 blk_start_request(rq);
 808                 __blk_end_request_all(rq, -EIO);
 809         }
 810 }
 811 EXPORT_SYMBOL(elv_abort_queue);
 812
 813 void elv_completed_request(struct request_queue *q, struct request *rq)
 814 {
 815         struct elevator_queue *e = q->elevator;
 816
 817         /*
 818          * request is released from the driver, io must be done
 819          */
 820         if (blk_account_rq(rq)) {
 821                 q->in_flight[rq_is_sync(rq)]--;
 822                 if ((rq->cmd_flags & REQ_SORTED) &&
 823                     e->ops->elevator_completed_req_fn)
 824                         e->ops->elevator_completed_req_fn(q, rq);
 825         }
 826 }
 827
 828 #define to_elv(atr) container_of((atr), struct elv_fs_entry, attr)
 829
 830 static ssize_t
 831 elv_attr_show(struct kobject *kobj, struct attribute *attr, char *page)
 832 {
 833         struct elv_fs_entry *entry = to_elv(attr);
 834         struct elevator_queue *e;
 835         ssize_t error;
 836
 837         if (!entry->show)
 838                 return -EIO;
 839
 840         e = container_of(kobj, struct elevator_queue, kobj);
 841         mutex_lock(&e->sysfs_lock);
 842         error = e->ops ? entry->show(e, page) : -ENOENT;
 843         mutex_unlock(&e->sysfs_lock);
 844         return error;
 845 }
 846
 847 static ssize_t
 848 elv_attr_store(struct kobject *kobj, struct attribute *attr,
 849                const char *page, size_t length)
 850 {
 851         struct elv_fs_entry *entry = to_elv(attr);
 852         struct elevator_queue *e;
 853         ssize_t error;
 854
 855         if (!entry->store)
 856                 return -EIO;
 857
 858         e = container_of(kobj, struct elevator_queue, kobj);
 859         mutex_lock(&e->sysfs_lock);
 860         error = e->ops ? entry->store(e, page, length) : -ENOENT;
 861         mutex_unlock(&e->sysfs_lock);
 862         return error;
 863 }
 864
 865 static const struct sysfs_ops elv_sysfs_ops = {
 866         .show   = elv_attr_show,
 867         .store  = elv_attr_store,
 868 };
 869
 870 static struct kobj_type elv_ktype = {
 871         .sysfs_ops      = &elv_sysfs_ops,
 872         .release        = elevator_release,
 873 };
 874
 875 int elv_register_queue(struct request_queue *q)
 876 {
 877         struct elevator_queue *e = q->elevator;
 878         int error;
 879
 880         error = kobject_add(&e->kobj, &q->kobj, "%s", "iosched");
 881         if (!error) {
 882                 struct elv_fs_entry *attr = e->elevator_type->elevator_attrs;
 883                 if (attr) {
 884                         while (attr->attr.name) {
 885                                 if (sysfs_create_file(&e->kobj, &attr->attr))
 886                                         break;
 887                                 attr++;
 888                         }
 889                 }
 890                 kobject_uevent(&e->kobj, KOBJ_ADD);
 891                 e->registered = 1;
 892         }
 893         return error;
 894 }
 895 EXPORT_SYMBOL(elv_register_queue);
 896
 897 static void __elv_unregister_queue(struct elevator_queue *e)
 898 {
 899         kobject_uevent(&e->kobj, KOBJ_REMOVE);
 900         kobject_del(&e->kobj);
 901         e->registered = 0;
 902 }
 903
 904 void elv_unregister_queue(struct request_queue *q)
 905 {
 906         if (q)
 907                 __elv_unregister_queue(q->elevator);
 908 }
 909 EXPORT_SYMBOL(elv_unregister_queue);
 910
 911 void elv_register(struct elevator_type *e)
 912 {
 913         char *def = "";
 914
 915         spin_lock(&elv_list_lock);
 916         BUG_ON(elevator_find(e->elevator_name));
 917         list_add_tail(&e->list, &elv_list);
 918         spin_unlock(&elv_list_lock);
 919
 920         if (!strcmp(e->elevator_name, chosen_elevator) ||
 921                         (!*chosen_elevator &&
 922                          !strcmp(e->elevator_name, CONFIG_DEFAULT_IOSCHED)))
 923                                 def = " (default)";
 924
 925         printk(KERN_INFO "io scheduler %s registered%s\n", e->elevator_name,
 926                                                                 def);
 927 }
 928 EXPORT_SYMBOL_GPL(elv_register);
 929
 930 void elv_unregister(struct elevator_type *e)
 931 {
 932         struct task_struct *g, *p;
 933
 934         /*
 935          * Iterate every thread in the process to remove the io contexts.
 936          */
 937         if (e->ops.trim) {
 938                 read_lock(&tasklist_lock);
 939                 do_each_thread(g, p) {
 940                         task_lock(p);
 941                         if (p->io_context)
 942                                 e->ops.trim(p->io_context);
 943                         task_unlock(p);
 944                 } while_each_thread(g, p);
 945                 read_unlock(&tasklist_lock);
 946         }
 947
 948         spin_lock(&elv_list_lock);
 949         list_del_init(&e->list);
 950         spin_unlock(&elv_list_lock);
 951 }
 952 EXPORT_SYMBOL_GPL(elv_unregister);
 953
 954 /*
 955  * switch to new_e io scheduler. be careful not to introduce deadlocks -
 956  * we don't free the old io scheduler, before we have allocated what we
 957  * need for the new one. this way we have a chance of going back to the old
 958  * one, if the new one fails init for some reason.
 959  */
 960 static int elevator_switch(struct request_queue *q, struct elevator_type *new_e)
 961 {
 962         struct elevator_queue *old_elevator, *e;
 963         void *data;
 964         int err;
 965
 966         /*
 967          * Allocate new elevator
 968          */
 969         e = elevator_alloc(q, new_e);
 970         if (!e)
 971                 return -ENOMEM;
 972
 973         data = elevator_init_queue(q, e);
 974         if (!data) {
 975                 kobject_put(&e->kobj);
 976                 return -ENOMEM;
 977         }
 978
 979         /*
 980          * Turn on BYPASS and drain all requests w/ elevator private data
 981          */
 982         spin_lock_irq(q->queue_lock);
 983         elv_quiesce_start(q);
 984
 985         /*
 986          * Remember old elevator.
 987          */
 988         old_elevator = q->elevator;
 989
 990         /*
 991          * attach and start new elevator
 992          */
 993         elevator_attach(q, e, data);
 994
 995         spin_unlock_irq(q->queue_lock);
 996
 997         if (old_elevator->registered) {
 998                 __elv_unregister_queue(old_elevator);
 999
1000                 err = elv_register_queue(q);
1001                 if (err)
1002                         goto fail_register;
1003         }
1004
1005         /*
1006          * finally exit old elevator and turn off BYPASS.
1007          */
1008         elevator_exit(old_elevator);
1009         spin_lock_irq(q->queue_lock);
1010         elv_quiesce_end(q);
1011         spin_unlock_irq(q->queue_lock);
1012
1013         blk_add_trace_msg(q, "elv switch: %s", e->elevator_type->elevator_name);
1014
1015         return 0;
1016
1017 fail_register:
1018         /*
1019          * switch failed, exit the new io scheduler and reattach the old
1020          * one again (along with re-adding the sysfs dir)
1021          */
1022         elevator_exit(e);
1023         q->elevator = old_elevator;
1024         elv_register_queue(q);
1025
1026         spin_lock_irq(q->queue_lock);
1027         queue_flag_clear(QUEUE_FLAG_ELVSWITCH, q);
1028         spin_unlock_irq(q->queue_lock);
1029
1030         return err;
1031 }
1032
1033 /*
1034  * Switch this queue to the given IO scheduler.
1035  */
1036 int elevator_change(struct request_queue *q, const char *name)
1037 {
1038         char elevator_name[ELV_NAME_MAX];
1039         struct elevator_type *e;
1040
1041         if (!q->elevator)
1042                 return -ENXIO;
1043
1044         strlcpy(elevator_name, name, sizeof(elevator_name));
1045         e = elevator_get(strstrip(elevator_name));
1046         if (!e) {
1047                 printk(KERN_ERR "elevator: type %s not found\n", elevator_name);
1048                 return -EINVAL;
1049         }
1050
1051         if (!strcmp(elevator_name, q->elevator->elevator_type->elevator_name)) {
1052                 elevator_put(e);
1053                 return 0;
1054         }
1055
1056         return elevator_switch(q, e);
1057 }
1058 EXPORT_SYMBOL(elevator_change);
1059
1060 ssize_t elv_iosched_store(struct request_queue *q, const char *name,
1061                           size_t count)
1062 {
1063         int ret;
1064
1065         if (!q->elevator)
1066                 return count;
1067
1068         ret = elevator_change(q, name);
1069         if (!ret)
1070                 return count;
1071
1072         printk(KERN_ERR "elevator: switch to %s failed\n", name);
1073         return ret;
1074 }
1075
1076 ssize_t elv_iosched_show(struct request_queue *q, char *name)
1077 {
1078         struct elevator_queue *e = q->elevator;
1079         struct elevator_type *elv;
1080         struct elevator_type *__e;
1081         int len = 0;
1082
1083         if (!q->elevator || !blk_queue_stackable(q))
1084                 return sprintf(name, "none\n");
1085
1086         elv = e->elevator_type;
1087
1088         spin_lock(&elv_list_lock);
1089         list_for_each_entry(__e, &elv_list, list) {
1090                 if (!strcmp(elv->elevator_name, __e->elevator_name))
1091                         len += sprintf(name+len, "[%s] ", elv->elevator_name);
1092                 else
1093                         len += sprintf(name+len, "%s ", __e->elevator_name);
1094         }
1095         spin_unlock(&elv_list_lock);
1096
1097         len += sprintf(len+name, "\n");
1098         return len;
1099 }
1100
1101 struct request *elv_rb_former_request(struct request_queue *q,
1102                                       struct request *rq)
1103 {
1104         struct rb_node *rbprev = rb_prev(&rq->rb_node);
1105
1106         if (rbprev)
1107                 return rb_entry_rq(rbprev);
1108
1109         return NULL;
1110 }
1111 EXPORT_SYMBOL(elv_rb_former_request);
1112
1113 struct request *elv_rb_latter_request(struct request_queue *q,
1114                                       struct request *rq)
1115 {
1116         struct rb_node *rbnext = rb_next(&rq->rb_node);
1117
1118         if (rbnext)
1119                 return rb_entry_rq(rbnext);
1120
1121         return NULL;
1122 }
1123 EXPORT_SYMBOL(elv_rb_latter_request);