block/elevator.c

   1 /*
   2  *  Block device elevator/IO-scheduler.
   3  *
   4  *  Copyright (C) 2000 Andrea Arcangeli <andrea@suse.de> SuSE
   5  *
   6  * 30042000 Jens Axboe <axboe@kernel.dk> :
   7  *
   8  * Split the elevator a bit so that it is possible to choose a different
   9  * one or even write a new "plug in". There are three pieces:
  10  * - elevator_fn, inserts a new request in the queue list
  11  * - elevator_merge_fn, decides whether a new buffer can be merged with
  12  *   an existing request
  13  * - elevator_dequeue_fn, called when a request is taken off the active list
  14  *
  15  * 20082000 Dave Jones <davej@suse.de> :
  16  * Removed tests for max-bomb-segments, which was breaking elvtune
  17  *  when run without -bN
  18  *
  19  * Jens:
  20  * - Rework again to work with bio instead of buffer_heads
  21  * - loose bi_dev comparisons, partition handling is right now
  22  * - completely modularize elevator setup and teardown
  23  *
  24  */
  25 #include <linux/kernel.h>
  26 #include <linux/fs.h>
  27 #include <linux/blkdev.h>
  28 #include <linux/elevator.h>
  29 #include <linux/bio.h>
  30 #include <linux/module.h>
  31 #include <linux/slab.h>
  32 #include <linux/init.h>
  33 #include <linux/compiler.h>
  34 #include <linux/blktrace_api.h>
  35 #include <linux/hash.h>
  36 #include <linux/uaccess.h>
  37
  38 #include <trace/events/block.h>
  39
  40 #include "blk.h"
  41
  42 static DEFINE_SPINLOCK(elv_list_lock);
  43 static LIST_HEAD(elv_list);
  44
  45 /*
  46  * Merge hash stuff.
  47  */
  48 static const int elv_hash_shift = 6;
  49 #define ELV_HASH_BLOCK(sec)     ((sec) >> 3)
  50 #define ELV_HASH_FN(sec)        \
  51                 (hash_long(ELV_HASH_BLOCK((sec)), elv_hash_shift))
  52 #define ELV_HASH_ENTRIES        (1 << elv_hash_shift)
  53 #define rq_hash_key(rq)         (blk_rq_pos(rq) + blk_rq_sectors(rq))
  54
  55 /*
  56  * Query io scheduler to see if the current process issuing bio may be
  57  * merged with rq.
  58  */
  59 static int elv_iosched_allow_merge(struct request *rq, struct bio *bio)
  60 {
  61         struct request_queue *q = rq->q;
  62         struct elevator_queue *e = q->elevator;
  63
  64         if (e->type->ops.elevator_allow_merge_fn)
  65                 return e->type->ops.elevator_allow_merge_fn(q, rq, bio);
  66
  67         return 1;
  68 }
  69
  70 /*
  71  * can we safely merge with this request?
  72  */
  73 int elv_rq_merge_ok(struct request *rq, struct bio *bio)
  74 {
  75         if (!rq_mergeable(rq))
  76                 return 0;
  77
  78         /*
  79          * Don't merge file system requests and discard requests
  80          */
  81         if ((bio->bi_rw & REQ_DISCARD) != (rq->bio->bi_rw & REQ_DISCARD))
  82                 return 0;
  83
  84         /*
  85          * Don't merge discard requests and secure discard requests
  86          */
  87         if ((bio->bi_rw & REQ_SECURE) != (rq->bio->bi_rw & REQ_SECURE))
  88                 return 0;
  89
  90         /*
  91          * different data direction or already started, don't merge
  92          */
  93         if (bio_data_dir(bio) != rq_data_dir(rq))
  94                 return 0;
  95
  96         /*
  97          * must be same device and not a special request
  98          */
  99         if (rq->rq_disk != bio->bi_bdev->bd_disk || rq->special)
 100                 return 0;
 101
 102         /*
 103          * only merge integrity protected bio into ditto rq
 104          */
 105         if (bio_integrity(bio) != blk_integrity_rq(rq))
 106                 return 0;
 107
 108         if (!elv_iosched_allow_merge(rq, bio))
 109                 return 0;
 110
 111         return 1;
 112 }
 113 EXPORT_SYMBOL(elv_rq_merge_ok);
 114
 115 int elv_try_merge(struct request *__rq, struct bio *bio)
 116 {
 117         int ret = ELEVATOR_NO_MERGE;
 118
 119         /*
 120          * we can merge and sequence is ok, check if it's possible
 121          */
 122         if (elv_rq_merge_ok(__rq, bio)) {
 123                 if (blk_rq_pos(__rq) + blk_rq_sectors(__rq) == bio->bi_sector)
 124                         ret = ELEVATOR_BACK_MERGE;
 125                 else if (blk_rq_pos(__rq) - bio_sectors(bio) == bio->bi_sector)
 126                         ret = ELEVATOR_FRONT_MERGE;
 127         }
 128
 129         return ret;
 130 }
 131
 132 static struct elevator_type *elevator_find(const char *name)
 133 {
 134         struct elevator_type *e;
 135
 136         list_for_each_entry(e, &elv_list, list) {
 137                 if (!strcmp(e->elevator_name, name))
 138                         return e;
 139         }
 140
 141         return NULL;
 142 }
 143
 144 static void elevator_put(struct elevator_type *e)
 145 {
 146         module_put(e->elevator_owner);
 147 }
 148
 149 static struct elevator_type *elevator_get(const char *name)
 150 {
 151         struct elevator_type *e;
 152
 153         spin_lock(&elv_list_lock);
 154
 155         e = elevator_find(name);
 156         if (!e) {
 157                 spin_unlock(&elv_list_lock);
 158                 request_module("%s-iosched", name);
 159                 spin_lock(&elv_list_lock);
 160                 e = elevator_find(name);
 161         }
 162
 163         if (e && !try_module_get(e->elevator_owner))
 164                 e = NULL;
 165
 166         spin_unlock(&elv_list_lock);
 167
 168         return e;
 169 }
 170
 171 static int elevator_init_queue(struct request_queue *q,
 172                                struct elevator_queue *eq)
 173 {
 174         eq->elevator_data = eq->type->ops.elevator_init_fn(q);
 175         if (eq->elevator_data)
 176                 return 0;
 177         return -ENOMEM;
 178 }
 179
 180 static char chosen_elevator[ELV_NAME_MAX];
 181
 182 static int __init elevator_setup(char *str)
 183 {
 184         /*
 185          * Be backwards-compatible with previous kernels, so users
 186          * won't get the wrong elevator.
 187          */
 188         strncpy(chosen_elevator, str, sizeof(chosen_elevator) - 1);
 189         return 1;
 190 }
 191
 192 __setup("elevator=", elevator_setup);
 193
 194 static struct kobj_type elv_ktype;
 195
 196 static struct elevator_queue *elevator_alloc(struct request_queue *q,
 197                                   struct elevator_type *e)
 198 {
 199         struct elevator_queue *eq;
 200         int i;
 201
 202         eq = kmalloc_node(sizeof(*eq), GFP_KERNEL | __GFP_ZERO, q->node);
 203         if (unlikely(!eq))
 204                 goto err;
 205
 206         eq->type = e;
 207         kobject_init(&eq->kobj, &elv_ktype);
 208         mutex_init(&eq->sysfs_lock);
 209
 210         eq->hash = kmalloc_node(sizeof(struct hlist_head) * ELV_HASH_ENTRIES,
 211                                         GFP_KERNEL, q->node);
 212         if (!eq->hash)
 213                 goto err;
 214
 215         for (i = 0; i < ELV_HASH_ENTRIES; i++)
 216                 INIT_HLIST_HEAD(&eq->hash[i]);
 217
 218         return eq;
 219 err:
 220         kfree(eq);
 221         elevator_put(e);
 222         return NULL;
 223 }
 224
 225 static void elevator_release(struct kobject *kobj)
 226 {
 227         struct elevator_queue *e;
 228
 229         e = container_of(kobj, struct elevator_queue, kobj);
 230         elevator_put(e->type);
 231         kfree(e->hash);
 232         kfree(e);
 233 }
 234
 235 int elevator_init(struct request_queue *q, char *name)
 236 {
 237         struct elevator_type *e = NULL;
 238         struct elevator_queue *eq;
 239         int err;
 240
 241         if (unlikely(q->elevator))
 242                 return 0;
 243
 244         INIT_LIST_HEAD(&q->queue_head);
 245         q->last_merge = NULL;
 246         q->end_sector = 0;
 247         q->boundary_rq = NULL;
 248
 249         if (name) {
 250                 e = elevator_get(name);
 251                 if (!e)
 252                         return -EINVAL;
 253         }
 254
 255         if (!e && *chosen_elevator) {
 256                 e = elevator_get(chosen_elevator);
 257                 if (!e)
 258                         printk(KERN_ERR "I/O scheduler %s not found\n",
 259                                                         chosen_elevator);
 260         }
 261
 262         if (!e) {
 263                 e = elevator_get(CONFIG_DEFAULT_IOSCHED);
 264                 if (!e) {
 265                         printk(KERN_ERR
 266                                 "Default I/O scheduler not found. " \
 267                                 "Using noop.\n");
 268                         e = elevator_get("noop");
 269                 }
 270         }
 271
 272         eq = elevator_alloc(q, e);
 273         if (!eq)
 274                 return -ENOMEM;
 275
 276         err = elevator_init_queue(q, eq);
 277         if (err) {
 278                 kobject_put(&eq->kobj);
 279                 return err;
 280         }
 281
 282         q->elevator = eq;
 283         return 0;
 284 }
 285 EXPORT_SYMBOL(elevator_init);
 286
 287 void elevator_exit(struct elevator_queue *e)
 288 {
 289         mutex_lock(&e->sysfs_lock);
 290         if (e->type->ops.elevator_exit_fn)
 291                 e->type->ops.elevator_exit_fn(e);
 292         mutex_unlock(&e->sysfs_lock);
 293
 294         kobject_put(&e->kobj);
 295 }
 296 EXPORT_SYMBOL(elevator_exit);
 297
 298 static inline void __elv_rqhash_del(struct request *rq)
 299 {
 300         hlist_del_init(&rq->hash);
 301 }
 302
 303 static void elv_rqhash_del(struct request_queue *q, struct request *rq)
 304 {
 305         if (ELV_ON_HASH(rq))
 306                 __elv_rqhash_del(rq);
 307 }
 308
 309 static void elv_rqhash_add(struct request_queue *q, struct request *rq)
 310 {
 311         struct elevator_queue *e = q->elevator;
 312
 313         BUG_ON(ELV_ON_HASH(rq));
 314         hlist_add_head(&rq->hash, &e->hash[ELV_HASH_FN(rq_hash_key(rq))]);
 315 }
 316
 317 static void elv_rqhash_reposition(struct request_queue *q, struct request *rq)
 318 {
 319         __elv_rqhash_del(rq);
 320         elv_rqhash_add(q, rq);
 321 }
 322
 323 static struct request *elv_rqhash_find(struct request_queue *q, sector_t offset)
 324 {
 325         struct elevator_queue *e = q->elevator;
 326         struct hlist_head *hash_list = &e->hash[ELV_HASH_FN(offset)];
 327         struct hlist_node *entry, *next;
 328         struct request *rq;
 329
 330         hlist_for_each_entry_safe(rq, entry, next, hash_list, hash) {
 331                 BUG_ON(!ELV_ON_HASH(rq));
 332
 333                 if (unlikely(!rq_mergeable(rq))) {
 334                         __elv_rqhash_del(rq);
 335                         continue;
 336                 }
 337
 338                 if (rq_hash_key(rq) == offset)
 339                         return rq;
 340         }
 341
 342         return NULL;
 343 }
 344
 345 /*
 346  * RB-tree support functions for inserting/lookup/removal of requests
 347  * in a sorted RB tree.
 348  */
 349 void elv_rb_add(struct rb_root *root, struct request *rq)
 350 {
 351         struct rb_node **p = &root->rb_node;
 352         struct rb_node *parent = NULL;
 353         struct request *__rq;
 354
 355         while (*p) {
 356                 parent = *p;
 357                 __rq = rb_entry(parent, struct request, rb_node);
 358
 359                 if (blk_rq_pos(rq) < blk_rq_pos(__rq))
 360                         p = &(*p)->rb_left;
 361                 else if (blk_rq_pos(rq) >= blk_rq_pos(__rq))
 362                         p = &(*p)->rb_right;
 363         }
 364
 365         rb_link_node(&rq->rb_node, parent, p);
 366         rb_insert_color(&rq->rb_node, root);
 367 }
 368 EXPORT_SYMBOL(elv_rb_add);
 369
 370 void elv_rb_del(struct rb_root *root, struct request *rq)
 371 {
 372         BUG_ON(RB_EMPTY_NODE(&rq->rb_node));
 373         rb_erase(&rq->rb_node, root);
 374         RB_CLEAR_NODE(&rq->rb_node);
 375 }
 376 EXPORT_SYMBOL(elv_rb_del);
 377
 378 struct request *elv_rb_find(struct rb_root *root, sector_t sector)
 379 {
 380         struct rb_node *n = root->rb_node;
 381         struct request *rq;
 382
 383         while (n) {
 384                 rq = rb_entry(n, struct request, rb_node);
 385
 386                 if (sector < blk_rq_pos(rq))
 387                         n = n->rb_left;
 388                 else if (sector > blk_rq_pos(rq))
 389                         n = n->rb_right;
 390                 else
 391                         return rq;
 392         }
 393
 394         return NULL;
 395 }
 396 EXPORT_SYMBOL(elv_rb_find);
 397
 398 /*
 399  * Insert rq into dispatch queue of q.  Queue lock must be held on
 400  * entry.  rq is sort instead into the dispatch queue. To be used by
 401  * specific elevators.
 402  */
 403 void elv_dispatch_sort(struct request_queue *q, struct request *rq)
 404 {
 405         sector_t boundary;
 406         struct list_head *entry;
 407         int stop_flags;
 408
 409         if (q->last_merge == rq)
 410                 q->last_merge = NULL;
 411
 412         elv_rqhash_del(q, rq);
 413
 414         q->nr_sorted--;
 415
 416         boundary = q->end_sector;
 417         stop_flags = REQ_SOFTBARRIER | REQ_STARTED;
 418         list_for_each_prev(entry, &q->queue_head) {
 419                 struct request *pos = list_entry_rq(entry);
 420
 421                 if ((rq->cmd_flags & REQ_DISCARD) !=
 422                     (pos->cmd_flags & REQ_DISCARD))
 423                         break;
 424                 if (rq_data_dir(rq) != rq_data_dir(pos))
 425                         break;
 426                 if (pos->cmd_flags & stop_flags)
 427                         break;
 428                 if (blk_rq_pos(rq) >= boundary) {
 429                         if (blk_rq_pos(pos) < boundary)
 430                                 continue;
 431                 } else {
 432                         if (blk_rq_pos(pos) >= boundary)
 433                                 break;
 434                 }
 435                 if (blk_rq_pos(rq) >= blk_rq_pos(pos))
 436                         break;
 437         }
 438
 439         list_add(&rq->queuelist, entry);
 440 }
 441 EXPORT_SYMBOL(elv_dispatch_sort);
 442
 443 /*
 444  * Insert rq into dispatch queue of q.  Queue lock must be held on
 445  * entry.  rq is added to the back of the dispatch queue. To be used by
 446  * specific elevators.
 447  */
 448 void elv_dispatch_add_tail(struct request_queue *q, struct request *rq)
 449 {
 450         if (q->last_merge == rq)
 451                 q->last_merge = NULL;
 452
 453         elv_rqhash_del(q, rq);
 454
 455         q->nr_sorted--;
 456
 457         q->end_sector = rq_end_sector(rq);
 458         q->boundary_rq = rq;
 459         list_add_tail(&rq->queuelist, &q->queue_head);
 460 }
 461 EXPORT_SYMBOL(elv_dispatch_add_tail);
 462
 463 int elv_merge(struct request_queue *q, struct request **req, struct bio *bio)
 464 {
 465         struct elevator_queue *e = q->elevator;
 466         struct request *__rq;
 467         int ret;
 468
 469         /*
 470          * Levels of merges:
 471          *      nomerges:  No merges at all attempted
 472          *      noxmerges: Only simple one-hit cache try
 473          *      merges:    All merge tries attempted
 474          */
 475         if (blk_queue_nomerges(q))
 476                 return ELEVATOR_NO_MERGE;
 477
 478         /*
 479          * First try one-hit cache.
 480          */
 481         if (q->last_merge) {
 482                 ret = elv_try_merge(q->last_merge, bio);
 483                 if (ret != ELEVATOR_NO_MERGE) {
 484                         *req = q->last_merge;
 485                         return ret;
 486                 }
 487         }
 488
 489         if (blk_queue_noxmerges(q))
 490                 return ELEVATOR_NO_MERGE;
 491
 492         /*
 493          * See if our hash lookup can find a potential backmerge.
 494          */
 495         __rq = elv_rqhash_find(q, bio->bi_sector);
 496         if (__rq && elv_rq_merge_ok(__rq, bio)) {
 497                 *req = __rq;
 498                 return ELEVATOR_BACK_MERGE;
 499         }
 500
 501         if (e->type->ops.elevator_merge_fn)
 502                 return e->type->ops.elevator_merge_fn(q, req, bio);
 503
 504         return ELEVATOR_NO_MERGE;
 505 }
 506
 507 /*
 508  * Attempt to do an insertion back merge. Only check for the case where
 509  * we can append 'rq' to an existing request, so we can throw 'rq' away
 510  * afterwards.
 511  *
 512  * Returns true if we merged, false otherwise
 513  */
 514 static bool elv_attempt_insert_merge(struct request_queue *q,
 515                                      struct request *rq)
 516 {
 517         struct request *__rq;
 518         bool ret;
 519
 520         if (blk_queue_nomerges(q))
 521                 return false;
 522
 523         /*
 524          * First try one-hit cache.
 525          */
 526         if (q->last_merge && blk_attempt_req_merge(q, q->last_merge, rq))
 527                 return true;
 528
 529         if (blk_queue_noxmerges(q))
 530                 return false;
 531
 532         ret = false;
 533         /*
 534          * See if our hash lookup can find a potential backmerge.
 535          */
 536         while (1) {
 537                 __rq = elv_rqhash_find(q, blk_rq_pos(rq));
 538                 if (!__rq || !blk_attempt_req_merge(q, __rq, rq))
 539                         break;
 540
 541                 /* The merged request could be merged with others, try again */
 542                 ret = true;
 543                 rq = __rq;
 544         }
 545
 546         return ret;
 547 }
 548
 549 void elv_merged_request(struct request_queue *q, struct request *rq, int type)
 550 {
 551         struct elevator_queue *e = q->elevator;
 552
 553         if (e->type->ops.elevator_merged_fn)
 554                 e->type->ops.elevator_merged_fn(q, rq, type);
 555
 556         if (type == ELEVATOR_BACK_MERGE)
 557                 elv_rqhash_reposition(q, rq);
 558
 559         q->last_merge = rq;
 560 }
 561
 562 void elv_merge_requests(struct request_queue *q, struct request *rq,
 563                              struct request *next)
 564 {
 565         struct elevator_queue *e = q->elevator;
 566         const int next_sorted = next->cmd_flags & REQ_SORTED;
 567
 568         if (next_sorted && e->type->ops.elevator_merge_req_fn)
 569                 e->type->ops.elevator_merge_req_fn(q, rq, next);
 570
 571         elv_rqhash_reposition(q, rq);
 572
 573         if (next_sorted) {
 574                 elv_rqhash_del(q, next);
 575                 q->nr_sorted--;
 576         }
 577
 578         q->last_merge = rq;
 579 }
 580
 581 void elv_bio_merged(struct request_queue *q, struct request *rq,
 582                         struct bio *bio)
 583 {
 584         struct elevator_queue *e = q->elevator;
 585
 586         if (e->type->ops.elevator_bio_merged_fn)
 587                 e->type->ops.elevator_bio_merged_fn(q, rq, bio);
 588 }
 589
 590 void elv_requeue_request(struct request_queue *q, struct request *rq)
 591 {
 592         /*
 593          * it already went through dequeue, we need to decrement the
 594          * in_flight count again
 595          */
 596         if (blk_account_rq(rq)) {
 597                 q->in_flight[rq_is_sync(rq)]--;
 598                 if (rq->cmd_flags & REQ_SORTED)
 599                         elv_deactivate_rq(q, rq);
 600         }
 601
 602         rq->cmd_flags &= ~REQ_STARTED;
 603
 604         __elv_add_request(q, rq, ELEVATOR_INSERT_REQUEUE);
 605 }
 606
 607 void elv_drain_elevator(struct request_queue *q)
 608 {
 609         static int printed;
 610
 611         lockdep_assert_held(q->queue_lock);
 612
 613         while (q->elevator->type->ops.elevator_dispatch_fn(q, 1))
 614                 ;
 615         if (q->nr_sorted && printed++ < 10) {
 616                 printk(KERN_ERR "%s: forced dispatching is broken "
 617                        "(nr_sorted=%u), please report this\n",
 618                        q->elevator->type->elevator_name, q->nr_sorted);
 619         }
 620 }
 621
 622 void elv_quiesce_start(struct request_queue *q)
 623 {
 624         if (!q->elevator)
 625                 return;
 626
 627         spin_lock_irq(q->queue_lock);
 628         queue_flag_set(QUEUE_FLAG_ELVSWITCH, q);
 629         spin_unlock_irq(q->queue_lock);
 630
 631         blk_drain_queue(q, false);
 632 }
 633
 634 void elv_quiesce_end(struct request_queue *q)
 635 {
 636         spin_lock_irq(q->queue_lock);
 637         queue_flag_clear(QUEUE_FLAG_ELVSWITCH, q);
 638         spin_unlock_irq(q->queue_lock);
 639 }
 640
 641 void __elv_add_request(struct request_queue *q, struct request *rq, int where)
 642 {
 643         trace_block_rq_insert(q, rq);
 644
 645         rq->q = q;
 646
 647         if (rq->cmd_flags & REQ_SOFTBARRIER) {
 648                 /* barriers are scheduling boundary, update end_sector */
 649                 if (rq->cmd_type == REQ_TYPE_FS ||
 650                     (rq->cmd_flags & REQ_DISCARD)) {
 651                         q->end_sector = rq_end_sector(rq);
 652                         q->boundary_rq = rq;
 653                 }
 654         } else if (!(rq->cmd_flags & REQ_ELVPRIV) &&
 655                     (where == ELEVATOR_INSERT_SORT ||
 656                      where == ELEVATOR_INSERT_SORT_MERGE))
 657                 where = ELEVATOR_INSERT_BACK;
 658
 659         switch (where) {
 660         case ELEVATOR_INSERT_REQUEUE:
 661         case ELEVATOR_INSERT_FRONT:
 662                 rq->cmd_flags |= REQ_SOFTBARRIER;
 663                 list_add(&rq->queuelist, &q->queue_head);
 664                 break;
 665
 666         case ELEVATOR_INSERT_BACK:
 667                 rq->cmd_flags |= REQ_SOFTBARRIER;
 668                 elv_drain_elevator(q);
 669                 list_add_tail(&rq->queuelist, &q->queue_head);
 670                 /*
 671                  * We kick the queue here for the following reasons.
 672                  * - The elevator might have returned NULL previously
 673                  *   to delay requests and returned them now.  As the
 674                  *   queue wasn't empty before this request, ll_rw_blk
 675                  *   won't run the queue on return, resulting in hang.
 676                  * - Usually, back inserted requests won't be merged
 677                  *   with anything.  There's no point in delaying queue
 678                  *   processing.
 679                  */
 680                 __blk_run_queue(q);
 681                 break;
 682
 683         case ELEVATOR_INSERT_SORT_MERGE:
 684                 /*
 685                  * If we succeed in merging this request with one in the
 686                  * queue already, we are done - rq has now been freed,
 687                  * so no need to do anything further.
 688                  */
 689                 if (elv_attempt_insert_merge(q, rq))
 690                         break;
 691         case ELEVATOR_INSERT_SORT:
 692                 BUG_ON(rq->cmd_type != REQ_TYPE_FS &&
 693                        !(rq->cmd_flags & REQ_DISCARD));
 694                 rq->cmd_flags |= REQ_SORTED;
 695                 q->nr_sorted++;
 696                 if (rq_mergeable(rq)) {
 697                         elv_rqhash_add(q, rq);
 698                         if (!q->last_merge)
 699                                 q->last_merge = rq;
 700                 }
 701
 702                 /*
 703                  * Some ioscheds (cfq) run q->request_fn directly, so
 704                  * rq cannot be accessed after calling
 705                  * elevator_add_req_fn.
 706                  */
 707                 q->elevator->type->ops.elevator_add_req_fn(q, rq);
 708                 break;
 709
 710         case ELEVATOR_INSERT_FLUSH:
 711                 rq->cmd_flags |= REQ_SOFTBARRIER;
 712                 blk_insert_flush(rq);
 713                 break;
 714         default:
 715                 printk(KERN_ERR "%s: bad insertion point %d\n",
 716                        __func__, where);
 717                 BUG();
 718         }
 719 }
 720 EXPORT_SYMBOL(__elv_add_request);
 721
 722 void elv_add_request(struct request_queue *q, struct request *rq, int where)
 723 {
 724         unsigned long flags;
 725
 726         spin_lock_irqsave(q->queue_lock, flags);
 727         __elv_add_request(q, rq, where);
 728         spin_unlock_irqrestore(q->queue_lock, flags);
 729 }
 730 EXPORT_SYMBOL(elv_add_request);
 731
 732 struct request *elv_latter_request(struct request_queue *q, struct request *rq)
 733 {
 734         struct elevator_queue *e = q->elevator;
 735
 736         if (e->type->ops.elevator_latter_req_fn)
 737                 return e->type->ops.elevator_latter_req_fn(q, rq);
 738         return NULL;
 739 }
 740
 741 struct request *elv_former_request(struct request_queue *q, struct request *rq)
 742 {
 743         struct elevator_queue *e = q->elevator;
 744
 745         if (e->type->ops.elevator_former_req_fn)
 746                 return e->type->ops.elevator_former_req_fn(q, rq);
 747         return NULL;
 748 }
 749
 750 int elv_set_request(struct request_queue *q, struct request *rq, gfp_t gfp_mask)
 751 {
 752         struct elevator_queue *e = q->elevator;
 753
 754         if (e->type->ops.elevator_set_req_fn)
 755                 return e->type->ops.elevator_set_req_fn(q, rq, gfp_mask);
 756         return 0;
 757 }
 758
 759 void elv_put_request(struct request_queue *q, struct request *rq)
 760 {
 761         struct elevator_queue *e = q->elevator;
 762
 763         if (e->type->ops.elevator_put_req_fn)
 764                 e->type->ops.elevator_put_req_fn(rq);
 765 }
 766
 767 int elv_may_queue(struct request_queue *q, int rw)
 768 {
 769         struct elevator_queue *e = q->elevator;
 770
 771         if (e->type->ops.elevator_may_queue_fn)
 772                 return e->type->ops.elevator_may_queue_fn(q, rw);
 773
 774         return ELV_MQUEUE_MAY;
 775 }
 776
 777 void elv_abort_queue(struct request_queue *q)
 778 {
 779         struct request *rq;
 780
 781         blk_abort_flushes(q);
 782
 783         while (!list_empty(&q->queue_head)) {
 784                 rq = list_entry_rq(q->queue_head.next);
 785                 rq->cmd_flags |= REQ_QUIET;
 786                 trace_block_rq_abort(q, rq);
 787                 /*
 788                  * Mark this request as started so we don't trigger
 789                  * any debug logic in the end I/O path.
 790                  */
 791                 blk_start_request(rq);
 792                 __blk_end_request_all(rq, -EIO);
 793         }
 794 }
 795 EXPORT_SYMBOL(elv_abort_queue);
 796
 797 void elv_completed_request(struct request_queue *q, struct request *rq)
 798 {
 799         struct elevator_queue *e = q->elevator;
 800
 801         /*
 802          * request is released from the driver, io must be done
 803          */
 804         if (blk_account_rq(rq)) {
 805                 q->in_flight[rq_is_sync(rq)]--;
 806                 if ((rq->cmd_flags & REQ_SORTED) &&
 807                     e->type->ops.elevator_completed_req_fn)
 808                         e->type->ops.elevator_completed_req_fn(q, rq);
 809         }
 810 }
 811
 812 #define to_elv(atr) container_of((atr), struct elv_fs_entry, attr)
 813
 814 static ssize_t
 815 elv_attr_show(struct kobject *kobj, struct attribute *attr, char *page)
 816 {
 817         struct elv_fs_entry *entry = to_elv(attr);
 818         struct elevator_queue *e;
 819         ssize_t error;
 820
 821         if (!entry->show)
 822                 return -EIO;
 823
 824         e = container_of(kobj, struct elevator_queue, kobj);
 825         mutex_lock(&e->sysfs_lock);
 826         error = e->type ? entry->show(e, page) : -ENOENT;
 827         mutex_unlock(&e->sysfs_lock);
 828         return error;
 829 }
 830
 831 static ssize_t
 832 elv_attr_store(struct kobject *kobj, struct attribute *attr,
 833                const char *page, size_t length)
 834 {
 835         struct elv_fs_entry *entry = to_elv(attr);
 836         struct elevator_queue *e;
 837         ssize_t error;
 838
 839         if (!entry->store)
 840                 return -EIO;
 841
 842         e = container_of(kobj, struct elevator_queue, kobj);
 843         mutex_lock(&e->sysfs_lock);
 844         error = e->type ? entry->store(e, page, length) : -ENOENT;
 845         mutex_unlock(&e->sysfs_lock);
 846         return error;
 847 }
 848
 849 static const struct sysfs_ops elv_sysfs_ops = {
 850         .show   = elv_attr_show,
 851         .store  = elv_attr_store,
 852 };
 853
 854 static struct kobj_type elv_ktype = {
 855         .sysfs_ops      = &elv_sysfs_ops,
 856         .release        = elevator_release,
 857 };
 858
 859 int __elv_register_queue(struct request_queue *q, struct elevator_queue *e)
 860 {
 861         int error;
 862
 863         error = kobject_add(&e->kobj, &q->kobj, "%s", "iosched");
 864         if (!error) {
 865                 struct elv_fs_entry *attr = e->type->elevator_attrs;
 866                 if (attr) {
 867                         while (attr->attr.name) {
 868                                 if (sysfs_create_file(&e->kobj, &attr->attr))
 869                                         break;
 870                                 attr++;
 871                         }
 872                 }
 873                 kobject_uevent(&e->kobj, KOBJ_ADD);
 874                 e->registered = 1;
 875         }
 876         return error;
 877 }
 878
 879 int elv_register_queue(struct request_queue *q)
 880 {
 881         return __elv_register_queue(q, q->elevator);
 882 }
 883 EXPORT_SYMBOL(elv_register_queue);
 884
 885 void elv_unregister_queue(struct request_queue *q)
 886 {
 887         if (q) {
 888                 struct elevator_queue *e = q->elevator;
 889
 890                 kobject_uevent(&e->kobj, KOBJ_REMOVE);
 891                 kobject_del(&e->kobj);
 892                 e->registered = 0;
 893         }
 894 }
 895 EXPORT_SYMBOL(elv_unregister_queue);
 896
 897 int elv_register(struct elevator_type *e)
 898 {
 899         char *def = "";
 900
 901         /* create icq_cache if requested */
 902         if (e->icq_size) {
 903                 if (WARN_ON(e->icq_size < sizeof(struct io_cq)) ||
 904                     WARN_ON(e->icq_align < __alignof__(struct io_cq)))
 905                         return -EINVAL;
 906
 907                 snprintf(e->icq_cache_name, sizeof(e->icq_cache_name),
 908                          "%s_io_cq", e->elevator_name);
 909                 e->icq_cache = kmem_cache_create(e->icq_cache_name, e->icq_size,
 910                                                  e->icq_align, 0, NULL);
 911                 if (!e->icq_cache)
 912                         return -ENOMEM;
 913         }
 914
 915         /* register, don't allow duplicate names */
 916         spin_lock(&elv_list_lock);
 917         if (elevator_find(e->elevator_name)) {
 918                 spin_unlock(&elv_list_lock);
 919                 if (e->icq_cache)
 920                         kmem_cache_destroy(e->icq_cache);
 921                 return -EBUSY;
 922         }
 923         list_add_tail(&e->list, &elv_list);
 924         spin_unlock(&elv_list_lock);
 925
 926         /* print pretty message */
 927         if (!strcmp(e->elevator_name, chosen_elevator) ||
 928                         (!*chosen_elevator &&
 929                          !strcmp(e->elevator_name, CONFIG_DEFAULT_IOSCHED)))
 930                                 def = " (default)";
 931
 932         printk(KERN_INFO "io scheduler %s registered%s\n", e->elevator_name,
 933                                                                 def);
 934         return 0;
 935 }
 936 EXPORT_SYMBOL_GPL(elv_register);
 937
 938 void elv_unregister(struct elevator_type *e)
 939 {
 940         /* unregister */
 941         spin_lock(&elv_list_lock);
 942         list_del_init(&e->list);
 943         spin_unlock(&elv_list_lock);
 944
 945         /*
 946          * Destroy icq_cache if it exists.  icq's are RCU managed.  Make
 947          * sure all RCU operations are complete before proceeding.
 948          */
 949         if (e->icq_cache) {
 950                 rcu_barrier();
 951                 kmem_cache_destroy(e->icq_cache);
 952                 e->icq_cache = NULL;
 953         }
 954 }
 955 EXPORT_SYMBOL_GPL(elv_unregister);
 956
 957 /*
 958  * switch to new_e io scheduler. be careful not to introduce deadlocks -
 959  * we don't free the old io scheduler, before we have allocated what we
 960  * need for the new one. this way we have a chance of going back to the old
 961  * one, if the new one fails init for some reason.
 962  */
 963 static int elevator_switch(struct request_queue *q, struct elevator_type *new_e)
 964 {
 965         struct elevator_queue *old_elevator, *e;
 966         int err;
 967
 968         /* allocate new elevator */
 969         e = elevator_alloc(q, new_e);
 970         if (!e)
 971                 return -ENOMEM;
 972
 973         err = elevator_init_queue(q, e);
 974         if (err) {
 975                 kobject_put(&e->kobj);
 976                 return err;
 977         }
 978
 979         /* turn on BYPASS and drain all requests w/ elevator private data */
 980         elv_quiesce_start(q);
 981
 982         /* unregister old queue, register new one and kill old elevator */
 983         if (q->elevator->registered) {
 984                 elv_unregister_queue(q);
 985                 err = __elv_register_queue(q, e);
 986                 if (err)
 987                         goto fail_register;
 988         }
 989
 990         /* done, clear io_cq's, switch elevators and turn off BYPASS */
 991         spin_lock_irq(q->queue_lock);
 992         ioc_clear_queue(q);
 993         old_elevator = q->elevator;
 994         q->elevator = e;
 995         spin_unlock_irq(q->queue_lock);
 996
 997         elevator_exit(old_elevator);
 998         elv_quiesce_end(q);
 999
1000         blk_add_trace_msg(q, "elv switch: %s", e->type->elevator_name);
1001
1002         return 0;
1003
1004 fail_register:
1005         /*
1006          * switch failed, exit the new io scheduler and reattach the old
1007          * one again (along with re-adding the sysfs dir)
1008          */
1009         elevator_exit(e);
1010         elv_register_queue(q);
1011         elv_quiesce_end(q);
1012
1013         return err;
1014 }
1015
1016 /*
1017  * Switch this queue to the given IO scheduler.
1018  */
1019 int elevator_change(struct request_queue *q, const char *name)
1020 {
1021         char elevator_name[ELV_NAME_MAX];
1022         struct elevator_type *e;
1023
1024         if (!q->elevator)
1025                 return -ENXIO;
1026
1027         strlcpy(elevator_name, name, sizeof(elevator_name));
1028         e = elevator_get(strstrip(elevator_name));
1029         if (!e) {
1030                 printk(KERN_ERR "elevator: type %s not found\n", elevator_name);
1031                 return -EINVAL;
1032         }
1033
1034         if (!strcmp(elevator_name, q->elevator->type->elevator_name)) {
1035                 elevator_put(e);
1036                 return 0;
1037         }
1038
1039         return elevator_switch(q, e);
1040 }
1041 EXPORT_SYMBOL(elevator_change);
1042
1043 ssize_t elv_iosched_store(struct request_queue *q, const char *name,
1044                           size_t count)
1045 {
1046         int ret;
1047
1048         if (!q->elevator)
1049                 return count;
1050
1051         ret = elevator_change(q, name);
1052         if (!ret)
1053                 return count;
1054
1055         printk(KERN_ERR "elevator: switch to %s failed\n", name);
1056         return ret;
1057 }
1058
1059 ssize_t elv_iosched_show(struct request_queue *q, char *name)
1060 {
1061         struct elevator_queue *e = q->elevator;
1062         struct elevator_type *elv;
1063         struct elevator_type *__e;
1064         int len = 0;
1065
1066         if (!q->elevator || !blk_queue_stackable(q))
1067                 return sprintf(name, "none\n");
1068
1069         elv = e->type;
1070
1071         spin_lock(&elv_list_lock);
1072         list_for_each_entry(__e, &elv_list, list) {
1073                 if (!strcmp(elv->elevator_name, __e->elevator_name))
1074                         len += sprintf(name+len, "[%s] ", elv->elevator_name);
1075                 else
1076                         len += sprintf(name+len, "%s ", __e->elevator_name);
1077         }
1078         spin_unlock(&elv_list_lock);
1079
1080         len += sprintf(len+name, "\n");
1081         return len;
1082 }
1083
1084 struct request *elv_rb_former_request(struct request_queue *q,
1085                                       struct request *rq)
1086 {
1087         struct rb_node *rbprev = rb_prev(&rq->rb_node);
1088
1089         if (rbprev)
1090                 return rb_entry_rq(rbprev);
1091
1092         return NULL;
1093 }
1094 EXPORT_SYMBOL(elv_rb_former_request);
1095
1096 struct request *elv_rb_latter_request(struct request_queue *q,
1097                                       struct request *rq)
1098 {
1099         struct rb_node *rbnext = rb_next(&rq->rb_node);
1100
1101         if (rbnext)
1102                 return rb_entry_rq(rbnext);
1103
1104         return NULL;
1105 }
1106 EXPORT_SYMBOL(elv_rb_latter_request);