block/elevator.c

   1 /*
   2  *  Block device elevator/IO-scheduler.
   3  *
   4  *  Copyright (C) 2000 Andrea Arcangeli <andrea@suse.de> SuSE
   5  *
   6  * 30042000 Jens Axboe <axboe@kernel.dk> :
   7  *
   8  * Split the elevator a bit so that it is possible to choose a different
   9  * one or even write a new "plug in". There are three pieces:
  10  * - elevator_fn, inserts a new request in the queue list
  11  * - elevator_merge_fn, decides whether a new buffer can be merged with
  12  *   an existing request
  13  * - elevator_dequeue_fn, called when a request is taken off the active list
  14  *
  15  * 20082000 Dave Jones <davej@suse.de> :
  16  * Removed tests for max-bomb-segments, which was breaking elvtune
  17  *  when run without -bN
  18  *
  19  * Jens:
  20  * - Rework again to work with bio instead of buffer_heads
  21  * - loose bi_dev comparisons, partition handling is right now
  22  * - completely modularize elevator setup and teardown
  23  *
  24  */
  25 #include <linux/kernel.h>
  26 #include <linux/fs.h>
  27 #include <linux/blkdev.h>
  28 #include <linux/elevator.h>
  29 #include <linux/bio.h>
  30 #include <linux/module.h>
  31 #include <linux/slab.h>
  32 #include <linux/init.h>
  33 #include <linux/compiler.h>
  34 #include <linux/delay.h>
  35 #include <linux/blktrace_api.h>
  36 #include <linux/hash.h>
  37 #include <linux/uaccess.h>
  38
  39 #include <trace/events/block.h>
  40
  41 #include "blk.h"
  42
  43 static DEFINE_SPINLOCK(elv_list_lock);
  44 static LIST_HEAD(elv_list);
  45
  46 /*
  47  * Merge hash stuff.
  48  */
  49 static const int elv_hash_shift = 6;
  50 #define ELV_HASH_BLOCK(sec)     ((sec) >> 3)
  51 #define ELV_HASH_FN(sec)        \
  52                 (hash_long(ELV_HASH_BLOCK((sec)), elv_hash_shift))
  53 #define ELV_HASH_ENTRIES        (1 << elv_hash_shift)
  54 #define rq_hash_key(rq)         (blk_rq_pos(rq) + blk_rq_sectors(rq))
  55
  56 /*
  57  * Query io scheduler to see if the current process issuing bio may be
  58  * merged with rq.
  59  */
  60 static int elv_iosched_allow_merge(struct request *rq, struct bio *bio)
  61 {
  62         struct request_queue *q = rq->q;
  63         struct elevator_queue *e = q->elevator;
  64
  65         if (e->ops->elevator_allow_merge_fn)
  66                 return e->ops->elevator_allow_merge_fn(q, rq, bio);
  67
  68         return 1;
  69 }
  70
  71 /*
  72  * can we safely merge with this request?
  73  */
  74 int elv_rq_merge_ok(struct request *rq, struct bio *bio)
  75 {
  76         if (!rq_mergeable(rq))
  77                 return 0;
  78
  79         /*
  80          * Don't merge file system requests and discard requests
  81          */
  82         if ((bio->bi_rw & REQ_DISCARD) != (rq->bio->bi_rw & REQ_DISCARD))
  83                 return 0;
  84
  85         /*
  86          * Don't merge discard requests and secure discard requests
  87          */
  88         if ((bio->bi_rw & REQ_SECURE) != (rq->bio->bi_rw & REQ_SECURE))
  89                 return 0;
  90
  91         /*
  92          * different data direction or already started, don't merge
  93          */
  94         if (bio_data_dir(bio) != rq_data_dir(rq))
  95                 return 0;
  96
  97         /*
  98          * must be same device and not a special request
  99          */
 100         if (rq->rq_disk != bio->bi_bdev->bd_disk || rq->special)
 101                 return 0;
 102
 103         /*
 104          * only merge integrity protected bio into ditto rq
 105          */
 106         if (bio_integrity(bio) != blk_integrity_rq(rq))
 107                 return 0;
 108
 109         if (!elv_iosched_allow_merge(rq, bio))
 110                 return 0;
 111
 112         return 1;
 113 }
 114 EXPORT_SYMBOL(elv_rq_merge_ok);
 115
 116 int elv_try_merge(struct request *__rq, struct bio *bio)
 117 {
 118         int ret = ELEVATOR_NO_MERGE;
 119
 120         /*
 121          * we can merge and sequence is ok, check if it's possible
 122          */
 123         if (elv_rq_merge_ok(__rq, bio)) {
 124                 if (blk_rq_pos(__rq) + blk_rq_sectors(__rq) == bio->bi_sector)
 125                         ret = ELEVATOR_BACK_MERGE;
 126                 else if (blk_rq_pos(__rq) - bio_sectors(bio) == bio->bi_sector)
 127                         ret = ELEVATOR_FRONT_MERGE;
 128         }
 129
 130         return ret;
 131 }
 132
 133 static struct elevator_type *elevator_find(const char *name)
 134 {
 135         struct elevator_type *e;
 136
 137         list_for_each_entry(e, &elv_list, list) {
 138                 if (!strcmp(e->elevator_name, name))
 139                         return e;
 140         }
 141
 142         return NULL;
 143 }
 144
 145 static void elevator_put(struct elevator_type *e)
 146 {
 147         module_put(e->elevator_owner);
 148 }
 149
 150 static struct elevator_type *elevator_get(const char *name)
 151 {
 152         struct elevator_type *e;
 153
 154         spin_lock(&elv_list_lock);
 155
 156         e = elevator_find(name);
 157         if (!e) {
 158                 char elv[ELV_NAME_MAX + strlen("-iosched")];
 159
 160                 spin_unlock(&elv_list_lock);
 161
 162                 snprintf(elv, sizeof(elv), "%s-iosched", name);
 163
 164                 request_module("%s", elv);
 165                 spin_lock(&elv_list_lock);
 166                 e = elevator_find(name);
 167         }
 168
 169         if (e && !try_module_get(e->elevator_owner))
 170                 e = NULL;
 171
 172         spin_unlock(&elv_list_lock);
 173
 174         return e;
 175 }
 176
 177 static void *elevator_init_queue(struct request_queue *q,
 178                                  struct elevator_queue *eq)
 179 {
 180         return eq->ops->elevator_init_fn(q);
 181 }
 182
 183 static void elevator_attach(struct request_queue *q, struct elevator_queue *eq,
 184                            void *data)
 185 {
 186         q->elevator = eq;
 187         eq->elevator_data = data;
 188 }
 189
 190 static char chosen_elevator[16];
 191
 192 static int __init elevator_setup(char *str)
 193 {
 194         /*
 195          * Be backwards-compatible with previous kernels, so users
 196          * won't get the wrong elevator.
 197          */
 198         strncpy(chosen_elevator, str, sizeof(chosen_elevator) - 1);
 199         return 1;
 200 }
 201
 202 __setup("elevator=", elevator_setup);
 203
 204 static struct kobj_type elv_ktype;
 205
 206 static struct elevator_queue *elevator_alloc(struct request_queue *q,
 207                                   struct elevator_type *e)
 208 {
 209         struct elevator_queue *eq;
 210         int i;
 211
 212         eq = kmalloc_node(sizeof(*eq), GFP_KERNEL | __GFP_ZERO, q->node);
 213         if (unlikely(!eq))
 214                 goto err;
 215
 216         eq->ops = &e->ops;
 217         eq->elevator_type = e;
 218         kobject_init(&eq->kobj, &elv_ktype);
 219         mutex_init(&eq->sysfs_lock);
 220
 221         eq->hash = kmalloc_node(sizeof(struct hlist_head) * ELV_HASH_ENTRIES,
 222                                         GFP_KERNEL, q->node);
 223         if (!eq->hash)
 224                 goto err;
 225
 226         for (i = 0; i < ELV_HASH_ENTRIES; i++)
 227                 INIT_HLIST_HEAD(&eq->hash[i]);
 228
 229         return eq;
 230 err:
 231         kfree(eq);
 232         elevator_put(e);
 233         return NULL;
 234 }
 235
 236 static void elevator_release(struct kobject *kobj)
 237 {
 238         struct elevator_queue *e;
 239
 240         e = container_of(kobj, struct elevator_queue, kobj);
 241         elevator_put(e->elevator_type);
 242         kfree(e->hash);
 243         kfree(e);
 244 }
 245
 246 int elevator_init(struct request_queue *q, char *name)
 247 {
 248         struct elevator_type *e = NULL;
 249         struct elevator_queue *eq;
 250         void *data;
 251
 252         if (unlikely(q->elevator))
 253                 return 0;
 254
 255         INIT_LIST_HEAD(&q->queue_head);
 256         q->last_merge = NULL;
 257         q->end_sector = 0;
 258         q->boundary_rq = NULL;
 259
 260         if (name) {
 261                 e = elevator_get(name);
 262                 if (!e)
 263                         return -EINVAL;
 264         }
 265
 266         if (!e && *chosen_elevator) {
 267                 e = elevator_get(chosen_elevator);
 268                 if (!e)
 269                         printk(KERN_ERR "I/O scheduler %s not found\n",
 270                                                         chosen_elevator);
 271         }
 272
 273         if (!e) {
 274                 e = elevator_get(CONFIG_DEFAULT_IOSCHED);
 275                 if (!e) {
 276                         printk(KERN_ERR
 277                                 "Default I/O scheduler not found. " \
 278                                 "Using noop.\n");
 279                         e = elevator_get("noop");
 280                 }
 281         }
 282
 283         eq = elevator_alloc(q, e);
 284         if (!eq)
 285                 return -ENOMEM;
 286
 287         data = elevator_init_queue(q, eq);
 288         if (!data) {
 289                 kobject_put(&eq->kobj);
 290                 return -ENOMEM;
 291         }
 292
 293         elevator_attach(q, eq, data);
 294         return 0;
 295 }
 296 EXPORT_SYMBOL(elevator_init);
 297
 298 void elevator_exit(struct elevator_queue *e)
 299 {
 300         mutex_lock(&e->sysfs_lock);
 301         if (e->ops->elevator_exit_fn)
 302                 e->ops->elevator_exit_fn(e);
 303         e->ops = NULL;
 304         mutex_unlock(&e->sysfs_lock);
 305
 306         kobject_put(&e->kobj);
 307 }
 308 EXPORT_SYMBOL(elevator_exit);
 309
 310 static inline void __elv_rqhash_del(struct request *rq)
 311 {
 312         hlist_del_init(&rq->hash);
 313 }
 314
 315 static void elv_rqhash_del(struct request_queue *q, struct request *rq)
 316 {
 317         if (ELV_ON_HASH(rq))
 318                 __elv_rqhash_del(rq);
 319 }
 320
 321 static void elv_rqhash_add(struct request_queue *q, struct request *rq)
 322 {
 323         struct elevator_queue *e = q->elevator;
 324
 325         BUG_ON(ELV_ON_HASH(rq));
 326         hlist_add_head(&rq->hash, &e->hash[ELV_HASH_FN(rq_hash_key(rq))]);
 327 }
 328
 329 static void elv_rqhash_reposition(struct request_queue *q, struct request *rq)
 330 {
 331         __elv_rqhash_del(rq);
 332         elv_rqhash_add(q, rq);
 333 }
 334
 335 static struct request *elv_rqhash_find(struct request_queue *q, sector_t offset)
 336 {
 337         struct elevator_queue *e = q->elevator;
 338         struct hlist_head *hash_list = &e->hash[ELV_HASH_FN(offset)];
 339         struct hlist_node *entry, *next;
 340         struct request *rq;
 341
 342         hlist_for_each_entry_safe(rq, entry, next, hash_list, hash) {
 343                 BUG_ON(!ELV_ON_HASH(rq));
 344
 345                 if (unlikely(!rq_mergeable(rq))) {
 346                         __elv_rqhash_del(rq);
 347                         continue;
 348                 }
 349
 350                 if (rq_hash_key(rq) == offset)
 351                         return rq;
 352         }
 353
 354         return NULL;
 355 }
 356
 357 /*
 358  * RB-tree support functions for inserting/lookup/removal of requests
 359  * in a sorted RB tree.
 360  */
 361 struct request *elv_rb_add(struct rb_root *root, struct request *rq)
 362 {
 363         struct rb_node **p = &root->rb_node;
 364         struct rb_node *parent = NULL;
 365         struct request *__rq;
 366
 367         while (*p) {
 368                 parent = *p;
 369                 __rq = rb_entry(parent, struct request, rb_node);
 370
 371                 if (blk_rq_pos(rq) < blk_rq_pos(__rq))
 372                         p = &(*p)->rb_left;
 373                 else if (blk_rq_pos(rq) > blk_rq_pos(__rq))
 374                         p = &(*p)->rb_right;
 375                 else
 376                         return __rq;
 377         }
 378
 379         rb_link_node(&rq->rb_node, parent, p);
 380         rb_insert_color(&rq->rb_node, root);
 381         return NULL;
 382 }
 383 EXPORT_SYMBOL(elv_rb_add);
 384
 385 void elv_rb_del(struct rb_root *root, struct request *rq)
 386 {
 387         BUG_ON(RB_EMPTY_NODE(&rq->rb_node));
 388         rb_erase(&rq->rb_node, root);
 389         RB_CLEAR_NODE(&rq->rb_node);
 390 }
 391 EXPORT_SYMBOL(elv_rb_del);
 392
 393 struct request *elv_rb_find(struct rb_root *root, sector_t sector)
 394 {
 395         struct rb_node *n = root->rb_node;
 396         struct request *rq;
 397
 398         while (n) {
 399                 rq = rb_entry(n, struct request, rb_node);
 400
 401                 if (sector < blk_rq_pos(rq))
 402                         n = n->rb_left;
 403                 else if (sector > blk_rq_pos(rq))
 404                         n = n->rb_right;
 405                 else
 406                         return rq;
 407         }
 408
 409         return NULL;
 410 }
 411 EXPORT_SYMBOL(elv_rb_find);
 412
 413 /*
 414  * Insert rq into dispatch queue of q.  Queue lock must be held on
 415  * entry.  rq is sort instead into the dispatch queue. To be used by
 416  * specific elevators.
 417  */
 418 void elv_dispatch_sort(struct request_queue *q, struct request *rq)
 419 {
 420         sector_t boundary;
 421         struct list_head *entry;
 422         int stop_flags;
 423
 424         BUG_ON(rq->cmd_flags & REQ_ON_PLUG);
 425
 426         if (q->last_merge == rq)
 427                 q->last_merge = NULL;
 428
 429         elv_rqhash_del(q, rq);
 430
 431         q->nr_sorted--;
 432
 433         boundary = q->end_sector;
 434         stop_flags = REQ_SOFTBARRIER | REQ_STARTED;
 435         list_for_each_prev(entry, &q->queue_head) {
 436                 struct request *pos = list_entry_rq(entry);
 437
 438                 if ((rq->cmd_flags & REQ_DISCARD) !=
 439                     (pos->cmd_flags & REQ_DISCARD))
 440                         break;
 441                 if (rq_data_dir(rq) != rq_data_dir(pos))
 442                         break;
 443                 if (pos->cmd_flags & stop_flags)
 444                         break;
 445                 if (blk_rq_pos(rq) >= boundary) {
 446                         if (blk_rq_pos(pos) < boundary)
 447                                 continue;
 448                 } else {
 449                         if (blk_rq_pos(pos) >= boundary)
 450                                 break;
 451                 }
 452                 if (blk_rq_pos(rq) >= blk_rq_pos(pos))
 453                         break;
 454         }
 455
 456         list_add(&rq->queuelist, entry);
 457 }
 458 EXPORT_SYMBOL(elv_dispatch_sort);
 459
 460 /*
 461  * Insert rq into dispatch queue of q.  Queue lock must be held on
 462  * entry.  rq is added to the back of the dispatch queue. To be used by
 463  * specific elevators.
 464  */
 465 void elv_dispatch_add_tail(struct request_queue *q, struct request *rq)
 466 {
 467         if (q->last_merge == rq)
 468                 q->last_merge = NULL;
 469
 470         elv_rqhash_del(q, rq);
 471
 472         q->nr_sorted--;
 473
 474         q->end_sector = rq_end_sector(rq);
 475         q->boundary_rq = rq;
 476         list_add_tail(&rq->queuelist, &q->queue_head);
 477 }
 478 EXPORT_SYMBOL(elv_dispatch_add_tail);
 479
 480 int elv_merge(struct request_queue *q, struct request **req, struct bio *bio)
 481 {
 482         struct elevator_queue *e = q->elevator;
 483         struct request *__rq;
 484         int ret;
 485
 486         /*
 487          * Levels of merges:
 488          *      nomerges:  No merges at all attempted
 489          *      noxmerges: Only simple one-hit cache try
 490          *      merges:    All merge tries attempted
 491          */
 492         if (blk_queue_nomerges(q))
 493                 return ELEVATOR_NO_MERGE;
 494
 495         /*
 496          * First try one-hit cache.
 497          */
 498         if (q->last_merge) {
 499                 ret = elv_try_merge(q->last_merge, bio);
 500                 if (ret != ELEVATOR_NO_MERGE) {
 501                         *req = q->last_merge;
 502                         return ret;
 503                 }
 504         }
 505
 506         if (blk_queue_noxmerges(q))
 507                 return ELEVATOR_NO_MERGE;
 508
 509         /*
 510          * See if our hash lookup can find a potential backmerge.
 511          */
 512         __rq = elv_rqhash_find(q, bio->bi_sector);
 513         if (__rq && elv_rq_merge_ok(__rq, bio)) {
 514                 *req = __rq;
 515                 return ELEVATOR_BACK_MERGE;
 516         }
 517
 518         if (e->ops->elevator_merge_fn)
 519                 return e->ops->elevator_merge_fn(q, req, bio);
 520
 521         return ELEVATOR_NO_MERGE;
 522 }
 523
 524 /*
 525  * Attempt to do an insertion back merge. Only check for the case where
 526  * we can append 'rq' to an existing request, so we can throw 'rq' away
 527  * afterwards.
 528  *
 529  * Returns true if we merged, false otherwise
 530  */
 531 static bool elv_attempt_insert_merge(struct request_queue *q,
 532                                      struct request *rq)
 533 {
 534         struct request *__rq;
 535
 536         if (blk_queue_nomerges(q))
 537                 return false;
 538
 539         /*
 540          * First try one-hit cache.
 541          */
 542         if (q->last_merge && blk_attempt_req_merge(q, q->last_merge, rq))
 543                 return true;
 544
 545         if (blk_queue_noxmerges(q))
 546                 return false;
 547
 548         /*
 549          * See if our hash lookup can find a potential backmerge.
 550          */
 551         __rq = elv_rqhash_find(q, blk_rq_pos(rq));
 552         if (__rq && blk_attempt_req_merge(q, __rq, rq))
 553                 return true;
 554
 555         return false;
 556 }
 557
 558 void elv_merged_request(struct request_queue *q, struct request *rq, int type)
 559 {
 560         struct elevator_queue *e = q->elevator;
 561
 562         if (e->ops->elevator_merged_fn)
 563                 e->ops->elevator_merged_fn(q, rq, type);
 564
 565         if (type == ELEVATOR_BACK_MERGE)
 566                 elv_rqhash_reposition(q, rq);
 567
 568         q->last_merge = rq;
 569 }
 570
 571 void elv_merge_requests(struct request_queue *q, struct request *rq,
 572                              struct request *next)
 573 {
 574         struct elevator_queue *e = q->elevator;
 575         const int next_sorted = next->cmd_flags & REQ_SORTED;
 576
 577         if (next_sorted && e->ops->elevator_merge_req_fn)
 578                 e->ops->elevator_merge_req_fn(q, rq, next);
 579
 580         elv_rqhash_reposition(q, rq);
 581
 582         if (next_sorted) {
 583                 elv_rqhash_del(q, next);
 584                 q->nr_sorted--;
 585         }
 586
 587         q->last_merge = rq;
 588 }
 589
 590 void elv_bio_merged(struct request_queue *q, struct request *rq,
 591                         struct bio *bio)
 592 {
 593         struct elevator_queue *e = q->elevator;
 594
 595         if (e->ops->elevator_bio_merged_fn)
 596                 e->ops->elevator_bio_merged_fn(q, rq, bio);
 597 }
 598
 599 void elv_requeue_request(struct request_queue *q, struct request *rq)
 600 {
 601         /*
 602          * it already went through dequeue, we need to decrement the
 603          * in_flight count again
 604          */
 605         if (blk_account_rq(rq)) {
 606                 q->in_flight[rq_is_sync(rq)]--;
 607                 if (rq->cmd_flags & REQ_SORTED)
 608                         elv_deactivate_rq(q, rq);
 609         }
 610
 611         rq->cmd_flags &= ~REQ_STARTED;
 612
 613         __elv_add_request(q, rq, ELEVATOR_INSERT_REQUEUE);
 614 }
 615
 616 void elv_drain_elevator(struct request_queue *q)
 617 {
 618         static int printed;
 619         while (q->elevator->ops->elevator_dispatch_fn(q, 1))
 620                 ;
 621         if (q->nr_sorted == 0)
 622                 return;
 623         if (printed++ < 10) {
 624                 printk(KERN_ERR "%s: forced dispatching is broken "
 625                        "(nr_sorted=%u), please report this\n",
 626                        q->elevator->elevator_type->elevator_name, q->nr_sorted);
 627         }
 628 }
 629
 630 /*
 631  * Call with queue lock held, interrupts disabled
 632  */
 633 void elv_quiesce_start(struct request_queue *q)
 634 {
 635         if (!q->elevator)
 636                 return;
 637
 638         queue_flag_set(QUEUE_FLAG_ELVSWITCH, q);
 639
 640         /*
 641          * make sure we don't have any requests in flight
 642          */
 643         elv_drain_elevator(q);
 644         while (q->rq.elvpriv) {
 645                 __blk_run_queue(q);
 646                 spin_unlock_irq(q->queue_lock);
 647                 msleep(10);
 648                 spin_lock_irq(q->queue_lock);
 649                 elv_drain_elevator(q);
 650         }
 651 }
 652
 653 void elv_quiesce_end(struct request_queue *q)
 654 {
 655         queue_flag_clear(QUEUE_FLAG_ELVSWITCH, q);
 656 }
 657
 658 void __elv_add_request(struct request_queue *q, struct request *rq, int where)
 659 {
 660         trace_block_rq_insert(q, rq);
 661
 662         rq->q = q;
 663
 664         BUG_ON(rq->cmd_flags & REQ_ON_PLUG);
 665
 666         if (rq->cmd_flags & REQ_SOFTBARRIER) {
 667                 /* barriers are scheduling boundary, update end_sector */
 668                 if (rq->cmd_type == REQ_TYPE_FS ||
 669                     (rq->cmd_flags & REQ_DISCARD)) {
 670                         q->end_sector = rq_end_sector(rq);
 671                         q->boundary_rq = rq;
 672                 }
 673         } else if (!(rq->cmd_flags & REQ_ELVPRIV) &&
 674                     where == ELEVATOR_INSERT_SORT)
 675                 where = ELEVATOR_INSERT_BACK;
 676
 677         switch (where) {
 678         case ELEVATOR_INSERT_REQUEUE:
 679         case ELEVATOR_INSERT_FRONT:
 680                 rq->cmd_flags |= REQ_SOFTBARRIER;
 681                 list_add(&rq->queuelist, &q->queue_head);
 682                 break;
 683
 684         case ELEVATOR_INSERT_BACK:
 685                 rq->cmd_flags |= REQ_SOFTBARRIER;
 686                 elv_drain_elevator(q);
 687                 list_add_tail(&rq->queuelist, &q->queue_head);
 688                 /*
 689                  * We kick the queue here for the following reasons.
 690                  * - The elevator might have returned NULL previously
 691                  *   to delay requests and returned them now.  As the
 692                  *   queue wasn't empty before this request, ll_rw_blk
 693                  *   won't run the queue on return, resulting in hang.
 694                  * - Usually, back inserted requests won't be merged
 695                  *   with anything.  There's no point in delaying queue
 696                  *   processing.
 697                  */
 698                 __blk_run_queue(q);
 699                 break;
 700
 701         case ELEVATOR_INSERT_SORT_MERGE:
 702                 /*
 703                  * If we succeed in merging this request with one in the
 704                  * queue already, we are done - rq has now been freed,
 705                  * so no need to do anything further.
 706                  */
 707                 if (elv_attempt_insert_merge(q, rq))
 708                         break;
 709         case ELEVATOR_INSERT_SORT:
 710                 BUG_ON(rq->cmd_type != REQ_TYPE_FS &&
 711                        !(rq->cmd_flags & REQ_DISCARD));
 712                 rq->cmd_flags |= REQ_SORTED;
 713                 q->nr_sorted++;
 714                 if (rq_mergeable(rq)) {
 715                         elv_rqhash_add(q, rq);
 716                         if (!q->last_merge)
 717                                 q->last_merge = rq;
 718                 }
 719
 720                 /*
 721                  * Some ioscheds (cfq) run q->request_fn directly, so
 722                  * rq cannot be accessed after calling
 723                  * elevator_add_req_fn.
 724                  */
 725                 q->elevator->ops->elevator_add_req_fn(q, rq);
 726                 break;
 727
 728         case ELEVATOR_INSERT_FLUSH:
 729                 rq->cmd_flags |= REQ_SOFTBARRIER;
 730                 blk_insert_flush(rq);
 731                 break;
 732         default:
 733                 printk(KERN_ERR "%s: bad insertion point %d\n",
 734                        __func__, where);
 735                 BUG();
 736         }
 737 }
 738 EXPORT_SYMBOL(__elv_add_request);
 739
 740 void elv_add_request(struct request_queue *q, struct request *rq, int where)
 741 {
 742         unsigned long flags;
 743
 744         spin_lock_irqsave(q->queue_lock, flags);
 745         __elv_add_request(q, rq, where);
 746         spin_unlock_irqrestore(q->queue_lock, flags);
 747 }
 748 EXPORT_SYMBOL(elv_add_request);
 749
 750 struct request *elv_latter_request(struct request_queue *q, struct request *rq)
 751 {
 752         struct elevator_queue *e = q->elevator;
 753
 754         if (e->ops->elevator_latter_req_fn)
 755                 return e->ops->elevator_latter_req_fn(q, rq);
 756         return NULL;
 757 }
 758
 759 struct request *elv_former_request(struct request_queue *q, struct request *rq)
 760 {
 761         struct elevator_queue *e = q->elevator;
 762
 763         if (e->ops->elevator_former_req_fn)
 764                 return e->ops->elevator_former_req_fn(q, rq);
 765         return NULL;
 766 }
 767
 768 int elv_set_request(struct request_queue *q, struct request *rq, gfp_t gfp_mask)
 769 {
 770         struct elevator_queue *e = q->elevator;
 771
 772         if (e->ops->elevator_set_req_fn)
 773                 return e->ops->elevator_set_req_fn(q, rq, gfp_mask);
 774
 775         rq->elevator_private[0] = NULL;
 776         return 0;
 777 }
 778
 779 void elv_put_request(struct request_queue *q, struct request *rq)
 780 {
 781         struct elevator_queue *e = q->elevator;
 782
 783         if (e->ops->elevator_put_req_fn)
 784                 e->ops->elevator_put_req_fn(rq);
 785 }
 786
 787 int elv_may_queue(struct request_queue *q, int rw)
 788 {
 789         struct elevator_queue *e = q->elevator;
 790
 791         if (e->ops->elevator_may_queue_fn)
 792                 return e->ops->elevator_may_queue_fn(q, rw);
 793
 794         return ELV_MQUEUE_MAY;
 795 }
 796
 797 void elv_abort_queue(struct request_queue *q)
 798 {
 799         struct request *rq;
 800
 801         blk_abort_flushes(q);
 802
 803         while (!list_empty(&q->queue_head)) {
 804                 rq = list_entry_rq(q->queue_head.next);
 805                 rq->cmd_flags |= REQ_QUIET;
 806                 trace_block_rq_abort(q, rq);
 807                 /*
 808                  * Mark this request as started so we don't trigger
 809                  * any debug logic in the end I/O path.
 810                  */
 811                 blk_start_request(rq);
 812                 __blk_end_request_all(rq, -EIO);
 813         }
 814 }
 815 EXPORT_SYMBOL(elv_abort_queue);
 816
 817 void elv_completed_request(struct request_queue *q, struct request *rq)
 818 {
 819         struct elevator_queue *e = q->elevator;
 820
 821         /*
 822          * request is released from the driver, io must be done
 823          */
 824         if (blk_account_rq(rq)) {
 825                 q->in_flight[rq_is_sync(rq)]--;
 826                 if ((rq->cmd_flags & REQ_SORTED) &&
 827                     e->ops->elevator_completed_req_fn)
 828                         e->ops->elevator_completed_req_fn(q, rq);
 829         }
 830 }
 831
 832 #define to_elv(atr) container_of((atr), struct elv_fs_entry, attr)
 833
 834 static ssize_t
 835 elv_attr_show(struct kobject *kobj, struct attribute *attr, char *page)
 836 {
 837         struct elv_fs_entry *entry = to_elv(attr);
 838         struct elevator_queue *e;
 839         ssize_t error;
 840
 841         if (!entry->show)
 842                 return -EIO;
 843
 844         e = container_of(kobj, struct elevator_queue, kobj);
 845         mutex_lock(&e->sysfs_lock);
 846         error = e->ops ? entry->show(e, page) : -ENOENT;
 847         mutex_unlock(&e->sysfs_lock);
 848         return error;
 849 }
 850
 851 static ssize_t
 852 elv_attr_store(struct kobject *kobj, struct attribute *attr,
 853                const char *page, size_t length)
 854 {
 855         struct elv_fs_entry *entry = to_elv(attr);
 856         struct elevator_queue *e;
 857         ssize_t error;
 858
 859         if (!entry->store)
 860                 return -EIO;
 861
 862         e = container_of(kobj, struct elevator_queue, kobj);
 863         mutex_lock(&e->sysfs_lock);
 864         error = e->ops ? entry->store(e, page, length) : -ENOENT;
 865         mutex_unlock(&e->sysfs_lock);
 866         return error;
 867 }
 868
 869 static const struct sysfs_ops elv_sysfs_ops = {
 870         .show   = elv_attr_show,
 871         .store  = elv_attr_store,
 872 };
 873
 874 static struct kobj_type elv_ktype = {
 875         .sysfs_ops      = &elv_sysfs_ops,
 876         .release        = elevator_release,
 877 };
 878
 879 int elv_register_queue(struct request_queue *q)
 880 {
 881         struct elevator_queue *e = q->elevator;
 882         int error;
 883
 884         error = kobject_add(&e->kobj, &q->kobj, "%s", "iosched");
 885         if (!error) {
 886                 struct elv_fs_entry *attr = e->elevator_type->elevator_attrs;
 887                 if (attr) {
 888                         while (attr->attr.name) {
 889                                 if (sysfs_create_file(&e->kobj, &attr->attr))
 890                                         break;
 891                                 attr++;
 892                         }
 893                 }
 894                 kobject_uevent(&e->kobj, KOBJ_ADD);
 895                 e->registered = 1;
 896         }
 897         return error;
 898 }
 899 EXPORT_SYMBOL(elv_register_queue);
 900
 901 static void __elv_unregister_queue(struct elevator_queue *e)
 902 {
 903         kobject_uevent(&e->kobj, KOBJ_REMOVE);
 904         kobject_del(&e->kobj);
 905         e->registered = 0;
 906 }
 907
 908 void elv_unregister_queue(struct request_queue *q)
 909 {
 910         if (q)
 911                 __elv_unregister_queue(q->elevator);
 912 }
 913 EXPORT_SYMBOL(elv_unregister_queue);
 914
 915 void elv_register(struct elevator_type *e)
 916 {
 917         char *def = "";
 918
 919         spin_lock(&elv_list_lock);
 920         BUG_ON(elevator_find(e->elevator_name));
 921         list_add_tail(&e->list, &elv_list);
 922         spin_unlock(&elv_list_lock);
 923
 924         if (!strcmp(e->elevator_name, chosen_elevator) ||
 925                         (!*chosen_elevator &&
 926                          !strcmp(e->elevator_name, CONFIG_DEFAULT_IOSCHED)))
 927                                 def = " (default)";
 928
 929         printk(KERN_INFO "io scheduler %s registered%s\n", e->elevator_name,
 930                                                                 def);
 931 }
 932 EXPORT_SYMBOL_GPL(elv_register);
 933
 934 void elv_unregister(struct elevator_type *e)
 935 {
 936         struct task_struct *g, *p;
 937
 938         /*
 939          * Iterate every thread in the process to remove the io contexts.
 940          */
 941         if (e->ops.trim) {
 942                 read_lock(&tasklist_lock);
 943                 do_each_thread(g, p) {
 944                         task_lock(p);
 945                         if (p->io_context)
 946                                 e->ops.trim(p->io_context);
 947                         task_unlock(p);
 948                 } while_each_thread(g, p);
 949                 read_unlock(&tasklist_lock);
 950         }
 951
 952         spin_lock(&elv_list_lock);
 953         list_del_init(&e->list);
 954         spin_unlock(&elv_list_lock);
 955 }
 956 EXPORT_SYMBOL_GPL(elv_unregister);
 957
 958 /*
 959  * switch to new_e io scheduler. be careful not to introduce deadlocks -
 960  * we don't free the old io scheduler, before we have allocated what we
 961  * need for the new one. this way we have a chance of going back to the old
 962  * one, if the new one fails init for some reason.
 963  */
 964 static int elevator_switch(struct request_queue *q, struct elevator_type *new_e)
 965 {
 966         struct elevator_queue *old_elevator, *e;
 967         void *data;
 968         int err;
 969
 970         /*
 971          * Allocate new elevator
 972          */
 973         e = elevator_alloc(q, new_e);
 974         if (!e)
 975                 return -ENOMEM;
 976
 977         data = elevator_init_queue(q, e);
 978         if (!data) {
 979                 kobject_put(&e->kobj);
 980                 return -ENOMEM;
 981         }
 982
 983         /*
 984          * Turn on BYPASS and drain all requests w/ elevator private data
 985          */
 986         spin_lock_irq(q->queue_lock);
 987         elv_quiesce_start(q);
 988
 989         /*
 990          * Remember old elevator.
 991          */
 992         old_elevator = q->elevator;
 993
 994         /*
 995          * attach and start new elevator
 996          */
 997         elevator_attach(q, e, data);
 998
 999         spin_unlock_irq(q->queue_lock);
1000
1001         if (old_elevator->registered) {
1002                 __elv_unregister_queue(old_elevator);
1003
1004                 err = elv_register_queue(q);
1005                 if (err)
1006                         goto fail_register;
1007         }
1008
1009         /*
1010          * finally exit old elevator and turn off BYPASS.
1011          */
1012         elevator_exit(old_elevator);
1013         spin_lock_irq(q->queue_lock);
1014         elv_quiesce_end(q);
1015         spin_unlock_irq(q->queue_lock);
1016
1017         blk_add_trace_msg(q, "elv switch: %s", e->elevator_type->elevator_name);
1018
1019         return 0;
1020
1021 fail_register:
1022         /*
1023          * switch failed, exit the new io scheduler and reattach the old
1024          * one again (along with re-adding the sysfs dir)
1025          */
1026         elevator_exit(e);
1027         q->elevator = old_elevator;
1028         elv_register_queue(q);
1029
1030         spin_lock_irq(q->queue_lock);
1031         queue_flag_clear(QUEUE_FLAG_ELVSWITCH, q);
1032         spin_unlock_irq(q->queue_lock);
1033
1034         return err;
1035 }
1036
1037 /*
1038  * Switch this queue to the given IO scheduler.
1039  */
1040 int elevator_change(struct request_queue *q, const char *name)
1041 {
1042         char elevator_name[ELV_NAME_MAX];
1043         struct elevator_type *e;
1044
1045         if (!q->elevator)
1046                 return -ENXIO;
1047
1048         strlcpy(elevator_name, name, sizeof(elevator_name));
1049         e = elevator_get(strstrip(elevator_name));
1050         if (!e) {
1051                 printk(KERN_ERR "elevator: type %s not found\n", elevator_name);
1052                 return -EINVAL;
1053         }
1054
1055         if (!strcmp(elevator_name, q->elevator->elevator_type->elevator_name)) {
1056                 elevator_put(e);
1057                 return 0;
1058         }
1059
1060         return elevator_switch(q, e);
1061 }
1062 EXPORT_SYMBOL(elevator_change);
1063
1064 ssize_t elv_iosched_store(struct request_queue *q, const char *name,
1065                           size_t count)
1066 {
1067         int ret;
1068
1069         if (!q->elevator)
1070                 return count;
1071
1072         ret = elevator_change(q, name);
1073         if (!ret)
1074                 return count;
1075
1076         printk(KERN_ERR "elevator: switch to %s failed\n", name);
1077         return ret;
1078 }
1079
1080 ssize_t elv_iosched_show(struct request_queue *q, char *name)
1081 {
1082         struct elevator_queue *e = q->elevator;
1083         struct elevator_type *elv;
1084         struct elevator_type *__e;
1085         int len = 0;
1086
1087         if (!q->elevator || !blk_queue_stackable(q))
1088                 return sprintf(name, "none\n");
1089
1090         elv = e->elevator_type;
1091
1092         spin_lock(&elv_list_lock);
1093         list_for_each_entry(__e, &elv_list, list) {
1094                 if (!strcmp(elv->elevator_name, __e->elevator_name))
1095                         len += sprintf(name+len, "[%s] ", elv->elevator_name);
1096                 else
1097                         len += sprintf(name+len, "%s ", __e->elevator_name);
1098         }
1099         spin_unlock(&elv_list_lock);
1100
1101         len += sprintf(len+name, "\n");
1102         return len;
1103 }
1104
1105 struct request *elv_rb_former_request(struct request_queue *q,
1106                                       struct request *rq)
1107 {
1108         struct rb_node *rbprev = rb_prev(&rq->rb_node);
1109
1110         if (rbprev)
1111                 return rb_entry_rq(rbprev);
1112
1113         return NULL;
1114 }
1115 EXPORT_SYMBOL(elv_rb_former_request);
1116
1117 struct request *elv_rb_latter_request(struct request_queue *q,
1118                                       struct request *rq)
1119 {
1120         struct rb_node *rbnext = rb_next(&rq->rb_node);
1121
1122         if (rbnext)
1123                 return rb_entry_rq(rbnext);
1124
1125         return NULL;
1126 }
1127 EXPORT_SYMBOL(elv_rb_latter_request);