block/elevator.c

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