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         bool ret;
 462
 463         if (blk_queue_nomerges(q))
 464                 return false;
 465
 466         /*
 467          * First try one-hit cache.
 468          */
 469         if (q->last_merge && blk_attempt_req_merge(q, q->last_merge, rq))
 470                 return true;
 471
 472         if (blk_queue_noxmerges(q))
 473                 return false;
 474
 475         ret = false;
 476         /*
 477          * See if our hash lookup can find a potential backmerge.
 478          */
 479         while (1) {
 480                 __rq = elv_rqhash_find(q, blk_rq_pos(rq));
 481                 if (!__rq || !blk_attempt_req_merge(q, __rq, rq))
 482                         break;
 483
 484                 /* The merged request could be merged with others, try again */
 485                 ret = true;
 486                 rq = __rq;
 487         }
 488
 489         return ret;
 490 }
 491
 492 void elv_merged_request(struct request_queue *q, struct request *rq, int type)
 493 {
 494         struct elevator_queue *e = q->elevator;
 495
 496         if (e->type->ops.elevator_merged_fn)
 497                 e->type->ops.elevator_merged_fn(q, rq, type);
 498
 499         if (type == ELEVATOR_BACK_MERGE)
 500                 elv_rqhash_reposition(q, rq);
 501
 502         q->last_merge = rq;
 503 }
 504
 505 void elv_merge_requests(struct request_queue *q, struct request *rq,
 506                              struct request *next)
 507 {
 508         struct elevator_queue *e = q->elevator;
 509         const int next_sorted = next->cmd_flags & REQ_SORTED;
 510
 511         if (next_sorted && e->type->ops.elevator_merge_req_fn)
 512                 e->type->ops.elevator_merge_req_fn(q, rq, next);
 513
 514         elv_rqhash_reposition(q, rq);
 515
 516         if (next_sorted) {
 517                 elv_rqhash_del(q, next);
 518                 q->nr_sorted--;
 519         }
 520
 521         q->last_merge = rq;
 522 }
 523
 524 void elv_bio_merged(struct request_queue *q, struct request *rq,
 525                         struct bio *bio)
 526 {
 527         struct elevator_queue *e = q->elevator;
 528
 529         if (e->type->ops.elevator_bio_merged_fn)
 530                 e->type->ops.elevator_bio_merged_fn(q, rq, bio);
 531 }
 532
 533 void elv_requeue_request(struct request_queue *q, struct request *rq)
 534 {
 535         /*
 536          * it already went through dequeue, we need to decrement the
 537          * in_flight count again
 538          */
 539         if (blk_account_rq(rq)) {
 540                 q->in_flight[rq_is_sync(rq)]--;
 541                 if (rq->cmd_flags & REQ_SORTED)
 542                         elv_deactivate_rq(q, rq);
 543         }
 544
 545         rq->cmd_flags &= ~REQ_STARTED;
 546
 547         __elv_add_request(q, rq, ELEVATOR_INSERT_REQUEUE);
 548 }
 549
 550 void elv_drain_elevator(struct request_queue *q)
 551 {
 552         static int printed;
 553
 554         lockdep_assert_held(q->queue_lock);
 555
 556         while (q->elevator->type->ops.elevator_dispatch_fn(q, 1))
 557                 ;
 558         if (q->nr_sorted && printed++ < 10) {
 559                 printk(KERN_ERR "%s: forced dispatching is broken "
 560                        "(nr_sorted=%u), please report this\n",
 561                        q->elevator->type->elevator_name, q->nr_sorted);
 562         }
 563 }
 564
 565 void __elv_add_request(struct request_queue *q, struct request *rq, int where)
 566 {
 567         trace_block_rq_insert(q, rq);
 568
 569         rq->q = q;
 570
 571         if (rq->cmd_flags & REQ_SOFTBARRIER) {
 572                 /* barriers are scheduling boundary, update end_sector */
 573                 if (rq->cmd_type == REQ_TYPE_FS) {
 574                         q->end_sector = rq_end_sector(rq);
 575                         q->boundary_rq = rq;
 576                 }
 577         } else if (!(rq->cmd_flags & REQ_ELVPRIV) &&
 578                     (where == ELEVATOR_INSERT_SORT ||
 579                      where == ELEVATOR_INSERT_SORT_MERGE))
 580                 where = ELEVATOR_INSERT_BACK;
 581
 582         switch (where) {
 583         case ELEVATOR_INSERT_REQUEUE:
 584         case ELEVATOR_INSERT_FRONT:
 585                 rq->cmd_flags |= REQ_SOFTBARRIER;
 586                 list_add(&rq->queuelist, &q->queue_head);
 587                 break;
 588
 589         case ELEVATOR_INSERT_BACK:
 590                 rq->cmd_flags |= REQ_SOFTBARRIER;
 591                 elv_drain_elevator(q);
 592                 list_add_tail(&rq->queuelist, &q->queue_head);
 593                 /*
 594                  * We kick the queue here for the following reasons.
 595                  * - The elevator might have returned NULL previously
 596                  *   to delay requests and returned them now.  As the
 597                  *   queue wasn't empty before this request, ll_rw_blk
 598                  *   won't run the queue on return, resulting in hang.
 599                  * - Usually, back inserted requests won't be merged
 600                  *   with anything.  There's no point in delaying queue
 601                  *   processing.
 602                  */
 603                 __blk_run_queue(q);
 604                 break;
 605
 606         case ELEVATOR_INSERT_SORT_MERGE:
 607                 /*
 608                  * If we succeed in merging this request with one in the
 609                  * queue already, we are done - rq has now been freed,
 610                  * so no need to do anything further.
 611                  */
 612                 if (elv_attempt_insert_merge(q, rq))
 613                         break;
 614         case ELEVATOR_INSERT_SORT:
 615                 BUG_ON(rq->cmd_type != REQ_TYPE_FS);
 616                 rq->cmd_flags |= REQ_SORTED;
 617                 q->nr_sorted++;
 618                 if (rq_mergeable(rq)) {
 619                         elv_rqhash_add(q, rq);
 620                         if (!q->last_merge)
 621                                 q->last_merge = rq;
 622                 }
 623
 624                 /*
 625                  * Some ioscheds (cfq) run q->request_fn directly, so
 626                  * rq cannot be accessed after calling
 627                  * elevator_add_req_fn.
 628                  */
 629                 q->elevator->type->ops.elevator_add_req_fn(q, rq);
 630                 break;
 631
 632         case ELEVATOR_INSERT_FLUSH:
 633                 rq->cmd_flags |= REQ_SOFTBARRIER;
 634                 blk_insert_flush(rq);
 635                 break;
 636         default:
 637                 printk(KERN_ERR "%s: bad insertion point %d\n",
 638                        __func__, where);
 639                 BUG();
 640         }
 641 }
 642 EXPORT_SYMBOL(__elv_add_request);
 643
 644 void elv_add_request(struct request_queue *q, struct request *rq, int where)
 645 {
 646         unsigned long flags;
 647
 648         spin_lock_irqsave(q->queue_lock, flags);
 649         __elv_add_request(q, rq, where);
 650         spin_unlock_irqrestore(q->queue_lock, flags);
 651 }
 652 EXPORT_SYMBOL(elv_add_request);
 653
 654 struct request *elv_latter_request(struct request_queue *q, struct request *rq)
 655 {
 656         struct elevator_queue *e = q->elevator;
 657
 658         if (e->type->ops.elevator_latter_req_fn)
 659                 return e->type->ops.elevator_latter_req_fn(q, rq);
 660         return NULL;
 661 }
 662
 663 struct request *elv_former_request(struct request_queue *q, struct request *rq)
 664 {
 665         struct elevator_queue *e = q->elevator;
 666
 667         if (e->type->ops.elevator_former_req_fn)
 668                 return e->type->ops.elevator_former_req_fn(q, rq);
 669         return NULL;
 670 }
 671
 672 int elv_set_request(struct request_queue *q, struct request *rq,
 673                     struct bio *bio, gfp_t gfp_mask)
 674 {
 675         struct elevator_queue *e = q->elevator;
 676
 677         if (e->type->ops.elevator_set_req_fn)
 678                 return e->type->ops.elevator_set_req_fn(q, rq, bio, gfp_mask);
 679         return 0;
 680 }
 681
 682 void elv_put_request(struct request_queue *q, struct request *rq)
 683 {
 684         struct elevator_queue *e = q->elevator;
 685
 686         if (e->type->ops.elevator_put_req_fn)
 687                 e->type->ops.elevator_put_req_fn(rq);
 688 }
 689
 690 int elv_may_queue(struct request_queue *q, int rw)
 691 {
 692         struct elevator_queue *e = q->elevator;
 693
 694         if (e->type->ops.elevator_may_queue_fn)
 695                 return e->type->ops.elevator_may_queue_fn(q, rw);
 696
 697         return ELV_MQUEUE_MAY;
 698 }
 699
 700 void elv_abort_queue(struct request_queue *q)
 701 {
 702         struct request *rq;
 703
 704         blk_abort_flushes(q);
 705
 706         while (!list_empty(&q->queue_head)) {
 707                 rq = list_entry_rq(q->queue_head.next);
 708                 rq->cmd_flags |= REQ_QUIET;
 709                 trace_block_rq_abort(q, rq);
 710                 /*
 711                  * Mark this request as started so we don't trigger
 712                  * any debug logic in the end I/O path.
 713                  */
 714                 blk_start_request(rq);
 715                 __blk_end_request_all(rq, -EIO);
 716         }
 717 }
 718 EXPORT_SYMBOL(elv_abort_queue);
 719
 720 void elv_completed_request(struct request_queue *q, struct request *rq)
 721 {
 722         struct elevator_queue *e = q->elevator;
 723
 724         /*
 725          * request is released from the driver, io must be done
 726          */
 727         if (blk_account_rq(rq)) {
 728                 q->in_flight[rq_is_sync(rq)]--;
 729                 if ((rq->cmd_flags & REQ_SORTED) &&
 730                     e->type->ops.elevator_completed_req_fn)
 731                         e->type->ops.elevator_completed_req_fn(q, rq);
 732         }
 733 }
 734
 735 #define to_elv(atr) container_of((atr), struct elv_fs_entry, attr)
 736
 737 static ssize_t
 738 elv_attr_show(struct kobject *kobj, struct attribute *attr, char *page)
 739 {
 740         struct elv_fs_entry *entry = to_elv(attr);
 741         struct elevator_queue *e;
 742         ssize_t error;
 743
 744         if (!entry->show)
 745                 return -EIO;
 746
 747         e = container_of(kobj, struct elevator_queue, kobj);
 748         mutex_lock(&e->sysfs_lock);
 749         error = e->type ? entry->show(e, page) : -ENOENT;
 750         mutex_unlock(&e->sysfs_lock);
 751         return error;
 752 }
 753
 754 static ssize_t
 755 elv_attr_store(struct kobject *kobj, struct attribute *attr,
 756                const char *page, size_t length)
 757 {
 758         struct elv_fs_entry *entry = to_elv(attr);
 759         struct elevator_queue *e;
 760         ssize_t error;
 761
 762         if (!entry->store)
 763                 return -EIO;
 764
 765         e = container_of(kobj, struct elevator_queue, kobj);
 766         mutex_lock(&e->sysfs_lock);
 767         error = e->type ? entry->store(e, page, length) : -ENOENT;
 768         mutex_unlock(&e->sysfs_lock);
 769         return error;
 770 }
 771
 772 static const struct sysfs_ops elv_sysfs_ops = {
 773         .show   = elv_attr_show,
 774         .store  = elv_attr_store,
 775 };
 776
 777 static struct kobj_type elv_ktype = {
 778         .sysfs_ops      = &elv_sysfs_ops,
 779         .release        = elevator_release,
 780 };
 781
 782 int elv_register_queue(struct request_queue *q)
 783 {
 784         struct elevator_queue *e = q->elevator;
 785         int error;
 786
 787         error = kobject_add(&e->kobj, &q->kobj, "%s", "iosched");
 788         if (!error) {
 789                 struct elv_fs_entry *attr = e->type->elevator_attrs;
 790                 if (attr) {
 791                         while (attr->attr.name) {
 792                                 if (sysfs_create_file(&e->kobj, &attr->attr))
 793                                         break;
 794                                 attr++;
 795                         }
 796                 }
 797                 kobject_uevent(&e->kobj, KOBJ_ADD);
 798                 e->registered = 1;
 799         }
 800         return error;
 801 }
 802 EXPORT_SYMBOL(elv_register_queue);
 803
 804 void elv_unregister_queue(struct request_queue *q)
 805 {
 806         if (q) {
 807                 struct elevator_queue *e = q->elevator;
 808
 809                 kobject_uevent(&e->kobj, KOBJ_REMOVE);
 810                 kobject_del(&e->kobj);
 811                 e->registered = 0;
 812         }
 813 }
 814 EXPORT_SYMBOL(elv_unregister_queue);
 815
 816 int elv_register(struct elevator_type *e)
 817 {
 818         char *def = "";
 819
 820         /* create icq_cache if requested */
 821         if (e->icq_size) {
 822                 if (WARN_ON(e->icq_size < sizeof(struct io_cq)) ||
 823                     WARN_ON(e->icq_align < __alignof__(struct io_cq)))
 824                         return -EINVAL;
 825
 826                 snprintf(e->icq_cache_name, sizeof(e->icq_cache_name),
 827                          "%s_io_cq", e->elevator_name);
 828                 e->icq_cache = kmem_cache_create(e->icq_cache_name, e->icq_size,
 829                                                  e->icq_align, 0, NULL);
 830                 if (!e->icq_cache)
 831                         return -ENOMEM;
 832         }
 833
 834         /* register, don't allow duplicate names */
 835         spin_lock(&elv_list_lock);
 836         if (elevator_find(e->elevator_name)) {
 837                 spin_unlock(&elv_list_lock);
 838                 if (e->icq_cache)
 839                         kmem_cache_destroy(e->icq_cache);
 840                 return -EBUSY;
 841         }
 842         list_add_tail(&e->list, &elv_list);
 843         spin_unlock(&elv_list_lock);
 844
 845         /* print pretty message */
 846         if (!strcmp(e->elevator_name, chosen_elevator) ||
 847                         (!*chosen_elevator &&
 848                          !strcmp(e->elevator_name, CONFIG_DEFAULT_IOSCHED)))
 849                                 def = " (default)";
 850
 851         printk(KERN_INFO "io scheduler %s registered%s\n", e->elevator_name,
 852                                                                 def);
 853         return 0;
 854 }
 855 EXPORT_SYMBOL_GPL(elv_register);
 856
 857 void elv_unregister(struct elevator_type *e)
 858 {
 859         /* unregister */
 860         spin_lock(&elv_list_lock);
 861         list_del_init(&e->list);
 862         spin_unlock(&elv_list_lock);
 863
 864         /*
 865          * Destroy icq_cache if it exists.  icq's are RCU managed.  Make
 866          * sure all RCU operations are complete before proceeding.
 867          */
 868         if (e->icq_cache) {
 869                 rcu_barrier();
 870                 kmem_cache_destroy(e->icq_cache);
 871                 e->icq_cache = NULL;
 872         }
 873 }
 874 EXPORT_SYMBOL_GPL(elv_unregister);
 875
 876 /*
 877  * switch to new_e io scheduler. be careful not to introduce deadlocks -
 878  * we don't free the old io scheduler, before we have allocated what we
 879  * need for the new one. this way we have a chance of going back to the old
 880  * one, if the new one fails init for some reason.
 881  */
 882 static int elevator_switch(struct request_queue *q, struct elevator_type *new_e)
 883 {
 884         struct elevator_queue *old = q->elevator;
 885         bool registered = old->registered;
 886         int err;
 887
 888         /*
 889          * Turn on BYPASS and drain all requests w/ elevator private data.
 890          * Block layer doesn't call into a quiesced elevator - all requests
 891          * are directly put on the dispatch list without elevator data
 892          * using INSERT_BACK.  All requests have SOFTBARRIER set and no
 893          * merge happens either.
 894          */
 895         blk_queue_bypass_start(q);
 896
 897         /* unregister and clear all auxiliary data of the old elevator */
 898         if (registered)
 899                 elv_unregister_queue(q);
 900
 901         spin_lock_irq(q->queue_lock);
 902         ioc_clear_queue(q);
 903         spin_unlock_irq(q->queue_lock);
 904
 905         /* allocate, init and register new elevator */
 906         err = -ENOMEM;
 907         q->elevator = elevator_alloc(q, new_e);
 908         if (!q->elevator)
 909                 goto fail_init;
 910
 911         err = new_e->ops.elevator_init_fn(q);
 912         if (err) {
 913                 kobject_put(&q->elevator->kobj);
 914                 goto fail_init;
 915         }
 916
 917         if (registered) {
 918                 err = elv_register_queue(q);
 919                 if (err)
 920                         goto fail_register;
 921         }
 922
 923         /* done, kill the old one and finish */
 924         elevator_exit(old);
 925         blk_queue_bypass_end(q);
 926
 927         blk_add_trace_msg(q, "elv switch: %s", new_e->elevator_name);
 928
 929         return 0;
 930
 931 fail_register:
 932         elevator_exit(q->elevator);
 933 fail_init:
 934         /* switch failed, restore and re-register old elevator */
 935         q->elevator = old;
 936         elv_register_queue(q);
 937         blk_queue_bypass_end(q);
 938
 939         return err;
 940 }
 941
 942 /*
 943  * Switch this queue to the given IO scheduler.
 944  */
 945 int elevator_change(struct request_queue *q, const char *name)
 946 {
 947         char elevator_name[ELV_NAME_MAX];
 948         struct elevator_type *e;
 949
 950         if (!q->elevator)
 951                 return -ENXIO;
 952
 953         strlcpy(elevator_name, name, sizeof(elevator_name));
 954         e = elevator_get(strstrip(elevator_name));
 955         if (!e) {
 956                 printk(KERN_ERR "elevator: type %s not found\n", elevator_name);
 957                 return -EINVAL;
 958         }
 959
 960         if (!strcmp(elevator_name, q->elevator->type->elevator_name)) {
 961                 elevator_put(e);
 962                 return 0;
 963         }
 964
 965         return elevator_switch(q, e);
 966 }
 967 EXPORT_SYMBOL(elevator_change);
 968
 969 ssize_t elv_iosched_store(struct request_queue *q, const char *name,
 970                           size_t count)
 971 {
 972         int ret;
 973
 974         if (!q->elevator)
 975                 return count;
 976
 977         ret = elevator_change(q, name);
 978         if (!ret)
 979                 return count;
 980
 981         printk(KERN_ERR "elevator: switch to %s failed\n", name);
 982         return ret;
 983 }
 984
 985 ssize_t elv_iosched_show(struct request_queue *q, char *name)
 986 {
 987         struct elevator_queue *e = q->elevator;
 988         struct elevator_type *elv;
 989         struct elevator_type *__e;
 990         int len = 0;
 991
 992         if (!q->elevator || !blk_queue_stackable(q))
 993                 return sprintf(name, "none\n");
 994
 995         elv = e->type;
 996
 997         spin_lock(&elv_list_lock);
 998         list_for_each_entry(__e, &elv_list, list) {
 999                 if (!strcmp(elv->elevator_name, __e->elevator_name))
1000                         len += sprintf(name+len, "[%s] ", elv->elevator_name);
1001                 else
1002                         len += sprintf(name+len, "%s ", __e->elevator_name);
1003         }
1004         spin_unlock(&elv_list_lock);
1005
1006         len += sprintf(len+name, "\n");
1007         return len;
1008 }
1009
1010 struct request *elv_rb_former_request(struct request_queue *q,
1011                                       struct request *rq)
1012 {
1013         struct rb_node *rbprev = rb_prev(&rq->rb_node);
1014
1015         if (rbprev)
1016                 return rb_entry_rq(rbprev);
1017
1018         return NULL;
1019 }
1020 EXPORT_SYMBOL(elv_rb_former_request);
1021
1022 struct request *elv_rb_latter_request(struct request_queue *q,
1023                                       struct request *rq)
1024 {
1025         struct rb_node *rbnext = rb_next(&rq->rb_node);
1026
1027         if (rbnext)
1028                 return rb_entry_rq(rbnext);
1029
1030         return NULL;
1031 }
1032 EXPORT_SYMBOL(elv_rb_latter_request);