block/elevator.c

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