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