[PATCH] Drop useless bio passing in may_queue/set_request API
[linux-2.6.git] / block / as-iosched.c
1 /*
2  *  Anticipatory & deadline i/o scheduler.
3  *
4  *  Copyright (C) 2002 Jens Axboe <axboe@suse.de>
5  *                     Nick Piggin <nickpiggin@yahoo.com.au>
6  *
7  */
8 #include <linux/kernel.h>
9 #include <linux/fs.h>
10 #include <linux/blkdev.h>
11 #include <linux/elevator.h>
12 #include <linux/bio.h>
13 #include <linux/module.h>
14 #include <linux/slab.h>
15 #include <linux/init.h>
16 #include <linux/compiler.h>
17 #include <linux/rbtree.h>
18 #include <linux/interrupt.h>
19
20 #define REQ_SYNC        1
21 #define REQ_ASYNC       0
22
23 /*
24  * See Documentation/block/as-iosched.txt
25  */
26
27 /*
28  * max time before a read is submitted.
29  */
30 #define default_read_expire (HZ / 8)
31
32 /*
33  * ditto for writes, these limits are not hard, even
34  * if the disk is capable of satisfying them.
35  */
36 #define default_write_expire (HZ / 4)
37
38 /*
39  * read_batch_expire describes how long we will allow a stream of reads to
40  * persist before looking to see whether it is time to switch over to writes.
41  */
42 #define default_read_batch_expire (HZ / 2)
43
44 /*
45  * write_batch_expire describes how long we want a stream of writes to run for.
46  * This is not a hard limit, but a target we set for the auto-tuning thingy.
47  * See, the problem is: we can send a lot of writes to disk cache / TCQ in
48  * a short amount of time...
49  */
50 #define default_write_batch_expire (HZ / 8)
51
52 /*
53  * max time we may wait to anticipate a read (default around 6ms)
54  */
55 #define default_antic_expire ((HZ / 150) ? HZ / 150 : 1)
56
57 /*
58  * Keep track of up to 20ms thinktimes. We can go as big as we like here,
59  * however huge values tend to interfere and not decay fast enough. A program
60  * might be in a non-io phase of operation. Waiting on user input for example,
61  * or doing a lengthy computation. A small penalty can be justified there, and
62  * will still catch out those processes that constantly have large thinktimes.
63  */
64 #define MAX_THINKTIME (HZ/50UL)
65
66 /* Bits in as_io_context.state */
67 enum as_io_states {
68         AS_TASK_RUNNING=0,      /* Process has not exited */
69         AS_TASK_IOSTARTED,      /* Process has started some IO */
70         AS_TASK_IORUNNING,      /* Process has completed some IO */
71 };
72
73 enum anticipation_status {
74         ANTIC_OFF=0,            /* Not anticipating (normal operation)  */
75         ANTIC_WAIT_REQ,         /* The last read has not yet completed  */
76         ANTIC_WAIT_NEXT,        /* Currently anticipating a request vs
77                                    last read (which has completed) */
78         ANTIC_FINISHED,         /* Anticipating but have found a candidate
79                                  * or timed out */
80 };
81
82 struct as_data {
83         /*
84          * run time data
85          */
86
87         struct request_queue *q;        /* the "owner" queue */
88
89         /*
90          * requests (as_rq s) are present on both sort_list and fifo_list
91          */
92         struct rb_root sort_list[2];
93         struct list_head fifo_list[2];
94
95         struct request *next_rq[2];     /* next in sort order */
96         sector_t last_sector[2];        /* last REQ_SYNC & REQ_ASYNC sectors */
97
98         unsigned long exit_prob;        /* probability a task will exit while
99                                            being waited on */
100         unsigned long exit_no_coop;     /* probablility an exited task will
101                                            not be part of a later cooperating
102                                            request */
103         unsigned long new_ttime_total;  /* mean thinktime on new proc */
104         unsigned long new_ttime_mean;
105         u64 new_seek_total;             /* mean seek on new proc */
106         sector_t new_seek_mean;
107
108         unsigned long current_batch_expires;
109         unsigned long last_check_fifo[2];
110         int changed_batch;              /* 1: waiting for old batch to end */
111         int new_batch;                  /* 1: waiting on first read complete */
112         int batch_data_dir;             /* current batch REQ_SYNC / REQ_ASYNC */
113         int write_batch_count;          /* max # of reqs in a write batch */
114         int current_write_count;        /* how many requests left this batch */
115         int write_batch_idled;          /* has the write batch gone idle? */
116
117         enum anticipation_status antic_status;
118         unsigned long antic_start;      /* jiffies: when it started */
119         struct timer_list antic_timer;  /* anticipatory scheduling timer */
120         struct work_struct antic_work;  /* Deferred unplugging */
121         struct io_context *io_context;  /* Identify the expected process */
122         int ioc_finished; /* IO associated with io_context is finished */
123         int nr_dispatched;
124
125         /*
126          * settings that change how the i/o scheduler behaves
127          */
128         unsigned long fifo_expire[2];
129         unsigned long batch_expire[2];
130         unsigned long antic_expire;
131 };
132
133 /*
134  * per-request data.
135  */
136 enum arq_state {
137         AS_RQ_NEW=0,            /* New - not referenced and not on any lists */
138         AS_RQ_QUEUED,           /* In the request queue. It belongs to the
139                                    scheduler */
140         AS_RQ_DISPATCHED,       /* On the dispatch list. It belongs to the
141                                    driver now */
142         AS_RQ_PRESCHED,         /* Debug poisoning for requests being used */
143         AS_RQ_REMOVED,
144         AS_RQ_MERGED,
145         AS_RQ_POSTSCHED,        /* when they shouldn't be */
146 };
147
148 #define RQ_IOC(rq)      ((struct io_context *) (rq)->elevator_private)
149 #define RQ_STATE(rq)    ((enum arq_state)(rq)->elevator_private2)
150 #define RQ_SET_STATE(rq, state) ((rq)->elevator_private2 = (void *) state)
151
152 static atomic_t ioc_count = ATOMIC_INIT(0);
153 static struct completion *ioc_gone;
154
155 static void as_move_to_dispatch(struct as_data *ad, struct request *rq);
156 static void as_antic_stop(struct as_data *ad);
157
158 /*
159  * IO Context helper functions
160  */
161
162 /* Called to deallocate the as_io_context */
163 static void free_as_io_context(struct as_io_context *aic)
164 {
165         kfree(aic);
166         if (atomic_dec_and_test(&ioc_count) && ioc_gone)
167                 complete(ioc_gone);
168 }
169
170 static void as_trim(struct io_context *ioc)
171 {
172         if (ioc->aic)
173                 free_as_io_context(ioc->aic);
174         ioc->aic = NULL;
175 }
176
177 /* Called when the task exits */
178 static void exit_as_io_context(struct as_io_context *aic)
179 {
180         WARN_ON(!test_bit(AS_TASK_RUNNING, &aic->state));
181         clear_bit(AS_TASK_RUNNING, &aic->state);
182 }
183
184 static struct as_io_context *alloc_as_io_context(void)
185 {
186         struct as_io_context *ret;
187
188         ret = kmalloc(sizeof(*ret), GFP_ATOMIC);
189         if (ret) {
190                 ret->dtor = free_as_io_context;
191                 ret->exit = exit_as_io_context;
192                 ret->state = 1 << AS_TASK_RUNNING;
193                 atomic_set(&ret->nr_queued, 0);
194                 atomic_set(&ret->nr_dispatched, 0);
195                 spin_lock_init(&ret->lock);
196                 ret->ttime_total = 0;
197                 ret->ttime_samples = 0;
198                 ret->ttime_mean = 0;
199                 ret->seek_total = 0;
200                 ret->seek_samples = 0;
201                 ret->seek_mean = 0;
202                 atomic_inc(&ioc_count);
203         }
204
205         return ret;
206 }
207
208 /*
209  * If the current task has no AS IO context then create one and initialise it.
210  * Then take a ref on the task's io context and return it.
211  */
212 static struct io_context *as_get_io_context(void)
213 {
214         struct io_context *ioc = get_io_context(GFP_ATOMIC);
215         if (ioc && !ioc->aic) {
216                 ioc->aic = alloc_as_io_context();
217                 if (!ioc->aic) {
218                         put_io_context(ioc);
219                         ioc = NULL;
220                 }
221         }
222         return ioc;
223 }
224
225 static void as_put_io_context(struct request *rq)
226 {
227         struct as_io_context *aic;
228
229         if (unlikely(!RQ_IOC(rq)))
230                 return;
231
232         aic = RQ_IOC(rq)->aic;
233
234         if (rq_is_sync(rq) && aic) {
235                 spin_lock(&aic->lock);
236                 set_bit(AS_TASK_IORUNNING, &aic->state);
237                 aic->last_end_request = jiffies;
238                 spin_unlock(&aic->lock);
239         }
240
241         put_io_context(RQ_IOC(rq));
242 }
243
244 /*
245  * rb tree support functions
246  */
247 #define RQ_RB_ROOT(ad, rq)      (&(ad)->sort_list[rq_is_sync((rq))])
248
249 static void as_add_rq_rb(struct as_data *ad, struct request *rq)
250 {
251         struct request *alias;
252
253         while ((unlikely(alias = elv_rb_add(RQ_RB_ROOT(ad, rq), rq)))) {
254                 as_move_to_dispatch(ad, alias);
255                 as_antic_stop(ad);
256         }
257 }
258
259 static inline void as_del_rq_rb(struct as_data *ad, struct request *rq)
260 {
261         elv_rb_del(RQ_RB_ROOT(ad, rq), rq);
262 }
263
264 /*
265  * IO Scheduler proper
266  */
267
268 #define MAXBACK (1024 * 1024)   /*
269                                  * Maximum distance the disk will go backward
270                                  * for a request.
271                                  */
272
273 #define BACK_PENALTY    2
274
275 /*
276  * as_choose_req selects the preferred one of two requests of the same data_dir
277  * ignoring time - eg. timeouts, which is the job of as_dispatch_request
278  */
279 static struct request *
280 as_choose_req(struct as_data *ad, struct request *rq1, struct request *rq2)
281 {
282         int data_dir;
283         sector_t last, s1, s2, d1, d2;
284         int r1_wrap=0, r2_wrap=0;       /* requests are behind the disk head */
285         const sector_t maxback = MAXBACK;
286
287         if (rq1 == NULL || rq1 == rq2)
288                 return rq2;
289         if (rq2 == NULL)
290                 return rq1;
291
292         data_dir = rq_is_sync(rq1);
293
294         last = ad->last_sector[data_dir];
295         s1 = rq1->sector;
296         s2 = rq2->sector;
297
298         BUG_ON(data_dir != rq_is_sync(rq2));
299
300         /*
301          * Strict one way elevator _except_ in the case where we allow
302          * short backward seeks which are biased as twice the cost of a
303          * similar forward seek.
304          */
305         if (s1 >= last)
306                 d1 = s1 - last;
307         else if (s1+maxback >= last)
308                 d1 = (last - s1)*BACK_PENALTY;
309         else {
310                 r1_wrap = 1;
311                 d1 = 0; /* shut up, gcc */
312         }
313
314         if (s2 >= last)
315                 d2 = s2 - last;
316         else if (s2+maxback >= last)
317                 d2 = (last - s2)*BACK_PENALTY;
318         else {
319                 r2_wrap = 1;
320                 d2 = 0;
321         }
322
323         /* Found required data */
324         if (!r1_wrap && r2_wrap)
325                 return rq1;
326         else if (!r2_wrap && r1_wrap)
327                 return rq2;
328         else if (r1_wrap && r2_wrap) {
329                 /* both behind the head */
330                 if (s1 <= s2)
331                         return rq1;
332                 else
333                         return rq2;
334         }
335
336         /* Both requests in front of the head */
337         if (d1 < d2)
338                 return rq1;
339         else if (d2 < d1)
340                 return rq2;
341         else {
342                 if (s1 >= s2)
343                         return rq1;
344                 else
345                         return rq2;
346         }
347 }
348
349 /*
350  * as_find_next_rq finds the next request after @prev in elevator order.
351  * this with as_choose_req form the basis for how the scheduler chooses
352  * what request to process next. Anticipation works on top of this.
353  */
354 static struct request *
355 as_find_next_rq(struct as_data *ad, struct request *last)
356 {
357         struct rb_node *rbnext = rb_next(&last->rb_node);
358         struct rb_node *rbprev = rb_prev(&last->rb_node);
359         struct request *next = NULL, *prev = NULL;
360
361         BUG_ON(RB_EMPTY_NODE(&last->rb_node));
362
363         if (rbprev)
364                 prev = rb_entry_rq(rbprev);
365
366         if (rbnext)
367                 next = rb_entry_rq(rbnext);
368         else {
369                 const int data_dir = rq_is_sync(last);
370
371                 rbnext = rb_first(&ad->sort_list[data_dir]);
372                 if (rbnext && rbnext != &last->rb_node)
373                         next = rb_entry_rq(rbnext);
374         }
375
376         return as_choose_req(ad, next, prev);
377 }
378
379 /*
380  * anticipatory scheduling functions follow
381  */
382
383 /*
384  * as_antic_expired tells us when we have anticipated too long.
385  * The funny "absolute difference" math on the elapsed time is to handle
386  * jiffy wraps, and disks which have been idle for 0x80000000 jiffies.
387  */
388 static int as_antic_expired(struct as_data *ad)
389 {
390         long delta_jif;
391
392         delta_jif = jiffies - ad->antic_start;
393         if (unlikely(delta_jif < 0))
394                 delta_jif = -delta_jif;
395         if (delta_jif < ad->antic_expire)
396                 return 0;
397
398         return 1;
399 }
400
401 /*
402  * as_antic_waitnext starts anticipating that a nice request will soon be
403  * submitted. See also as_antic_waitreq
404  */
405 static void as_antic_waitnext(struct as_data *ad)
406 {
407         unsigned long timeout;
408
409         BUG_ON(ad->antic_status != ANTIC_OFF
410                         && ad->antic_status != ANTIC_WAIT_REQ);
411
412         timeout = ad->antic_start + ad->antic_expire;
413
414         mod_timer(&ad->antic_timer, timeout);
415
416         ad->antic_status = ANTIC_WAIT_NEXT;
417 }
418
419 /*
420  * as_antic_waitreq starts anticipating. We don't start timing the anticipation
421  * until the request that we're anticipating on has finished. This means we
422  * are timing from when the candidate process wakes up hopefully.
423  */
424 static void as_antic_waitreq(struct as_data *ad)
425 {
426         BUG_ON(ad->antic_status == ANTIC_FINISHED);
427         if (ad->antic_status == ANTIC_OFF) {
428                 if (!ad->io_context || ad->ioc_finished)
429                         as_antic_waitnext(ad);
430                 else
431                         ad->antic_status = ANTIC_WAIT_REQ;
432         }
433 }
434
435 /*
436  * This is called directly by the functions in this file to stop anticipation.
437  * We kill the timer and schedule a call to the request_fn asap.
438  */
439 static void as_antic_stop(struct as_data *ad)
440 {
441         int status = ad->antic_status;
442
443         if (status == ANTIC_WAIT_REQ || status == ANTIC_WAIT_NEXT) {
444                 if (status == ANTIC_WAIT_NEXT)
445                         del_timer(&ad->antic_timer);
446                 ad->antic_status = ANTIC_FINISHED;
447                 /* see as_work_handler */
448                 kblockd_schedule_work(&ad->antic_work);
449         }
450 }
451
452 /*
453  * as_antic_timeout is the timer function set by as_antic_waitnext.
454  */
455 static void as_antic_timeout(unsigned long data)
456 {
457         struct request_queue *q = (struct request_queue *)data;
458         struct as_data *ad = q->elevator->elevator_data;
459         unsigned long flags;
460
461         spin_lock_irqsave(q->queue_lock, flags);
462         if (ad->antic_status == ANTIC_WAIT_REQ
463                         || ad->antic_status == ANTIC_WAIT_NEXT) {
464                 struct as_io_context *aic = ad->io_context->aic;
465
466                 ad->antic_status = ANTIC_FINISHED;
467                 kblockd_schedule_work(&ad->antic_work);
468
469                 if (aic->ttime_samples == 0) {
470                         /* process anticipated on has exited or timed out*/
471                         ad->exit_prob = (7*ad->exit_prob + 256)/8;
472                 }
473                 if (!test_bit(AS_TASK_RUNNING, &aic->state)) {
474                         /* process not "saved" by a cooperating request */
475                         ad->exit_no_coop = (7*ad->exit_no_coop + 256)/8;
476                 }
477         }
478         spin_unlock_irqrestore(q->queue_lock, flags);
479 }
480
481 static void as_update_thinktime(struct as_data *ad, struct as_io_context *aic,
482                                 unsigned long ttime)
483 {
484         /* fixed point: 1.0 == 1<<8 */
485         if (aic->ttime_samples == 0) {
486                 ad->new_ttime_total = (7*ad->new_ttime_total + 256*ttime) / 8;
487                 ad->new_ttime_mean = ad->new_ttime_total / 256;
488
489                 ad->exit_prob = (7*ad->exit_prob)/8;
490         }
491         aic->ttime_samples = (7*aic->ttime_samples + 256) / 8;
492         aic->ttime_total = (7*aic->ttime_total + 256*ttime) / 8;
493         aic->ttime_mean = (aic->ttime_total + 128) / aic->ttime_samples;
494 }
495
496 static void as_update_seekdist(struct as_data *ad, struct as_io_context *aic,
497                                 sector_t sdist)
498 {
499         u64 total;
500
501         if (aic->seek_samples == 0) {
502                 ad->new_seek_total = (7*ad->new_seek_total + 256*(u64)sdist)/8;
503                 ad->new_seek_mean = ad->new_seek_total / 256;
504         }
505
506         /*
507          * Don't allow the seek distance to get too large from the
508          * odd fragment, pagein, etc
509          */
510         if (aic->seek_samples <= 60) /* second&third seek */
511                 sdist = min(sdist, (aic->seek_mean * 4) + 2*1024*1024);
512         else
513                 sdist = min(sdist, (aic->seek_mean * 4) + 2*1024*64);
514
515         aic->seek_samples = (7*aic->seek_samples + 256) / 8;
516         aic->seek_total = (7*aic->seek_total + (u64)256*sdist) / 8;
517         total = aic->seek_total + (aic->seek_samples/2);
518         do_div(total, aic->seek_samples);
519         aic->seek_mean = (sector_t)total;
520 }
521
522 /*
523  * as_update_iohist keeps a decaying histogram of IO thinktimes, and
524  * updates @aic->ttime_mean based on that. It is called when a new
525  * request is queued.
526  */
527 static void as_update_iohist(struct as_data *ad, struct as_io_context *aic,
528                                 struct request *rq)
529 {
530         int data_dir = rq_is_sync(rq);
531         unsigned long thinktime = 0;
532         sector_t seek_dist;
533
534         if (aic == NULL)
535                 return;
536
537         if (data_dir == REQ_SYNC) {
538                 unsigned long in_flight = atomic_read(&aic->nr_queued)
539                                         + atomic_read(&aic->nr_dispatched);
540                 spin_lock(&aic->lock);
541                 if (test_bit(AS_TASK_IORUNNING, &aic->state) ||
542                         test_bit(AS_TASK_IOSTARTED, &aic->state)) {
543                         /* Calculate read -> read thinktime */
544                         if (test_bit(AS_TASK_IORUNNING, &aic->state)
545                                                         && in_flight == 0) {
546                                 thinktime = jiffies - aic->last_end_request;
547                                 thinktime = min(thinktime, MAX_THINKTIME-1);
548                         }
549                         as_update_thinktime(ad, aic, thinktime);
550
551                         /* Calculate read -> read seek distance */
552                         if (aic->last_request_pos < rq->sector)
553                                 seek_dist = rq->sector - aic->last_request_pos;
554                         else
555                                 seek_dist = aic->last_request_pos - rq->sector;
556                         as_update_seekdist(ad, aic, seek_dist);
557                 }
558                 aic->last_request_pos = rq->sector + rq->nr_sectors;
559                 set_bit(AS_TASK_IOSTARTED, &aic->state);
560                 spin_unlock(&aic->lock);
561         }
562 }
563
564 /*
565  * as_close_req decides if one request is considered "close" to the
566  * previous one issued.
567  */
568 static int as_close_req(struct as_data *ad, struct as_io_context *aic,
569                         struct request *rq)
570 {
571         unsigned long delay;    /* milliseconds */
572         sector_t last = ad->last_sector[ad->batch_data_dir];
573         sector_t next = rq->sector;
574         sector_t delta; /* acceptable close offset (in sectors) */
575         sector_t s;
576
577         if (ad->antic_status == ANTIC_OFF || !ad->ioc_finished)
578                 delay = 0;
579         else
580                 delay = ((jiffies - ad->antic_start) * 1000) / HZ;
581
582         if (delay == 0)
583                 delta = 8192;
584         else if (delay <= 20 && delay <= ad->antic_expire)
585                 delta = 8192 << delay;
586         else
587                 return 1;
588
589         if ((last <= next + (delta>>1)) && (next <= last + delta))
590                 return 1;
591
592         if (last < next)
593                 s = next - last;
594         else
595                 s = last - next;
596
597         if (aic->seek_samples == 0) {
598                 /*
599                  * Process has just started IO. Use past statistics to
600                  * gauge success possibility
601                  */
602                 if (ad->new_seek_mean > s) {
603                         /* this request is better than what we're expecting */
604                         return 1;
605                 }
606
607         } else {
608                 if (aic->seek_mean > s) {
609                         /* this request is better than what we're expecting */
610                         return 1;
611                 }
612         }
613
614         return 0;
615 }
616
617 /*
618  * as_can_break_anticipation returns true if we have been anticipating this
619  * request.
620  *
621  * It also returns true if the process against which we are anticipating
622  * submits a write - that's presumably an fsync, O_SYNC write, etc. We want to
623  * dispatch it ASAP, because we know that application will not be submitting
624  * any new reads.
625  *
626  * If the task which has submitted the request has exited, break anticipation.
627  *
628  * If this task has queued some other IO, do not enter enticipation.
629  */
630 static int as_can_break_anticipation(struct as_data *ad, struct request *rq)
631 {
632         struct io_context *ioc;
633         struct as_io_context *aic;
634
635         ioc = ad->io_context;
636         BUG_ON(!ioc);
637
638         if (rq && ioc == RQ_IOC(rq)) {
639                 /* request from same process */
640                 return 1;
641         }
642
643         if (ad->ioc_finished && as_antic_expired(ad)) {
644                 /*
645                  * In this situation status should really be FINISHED,
646                  * however the timer hasn't had the chance to run yet.
647                  */
648                 return 1;
649         }
650
651         aic = ioc->aic;
652         if (!aic)
653                 return 0;
654
655         if (atomic_read(&aic->nr_queued) > 0) {
656                 /* process has more requests queued */
657                 return 1;
658         }
659
660         if (atomic_read(&aic->nr_dispatched) > 0) {
661                 /* process has more requests dispatched */
662                 return 1;
663         }
664
665         if (rq && rq_is_sync(rq) && as_close_req(ad, aic, rq)) {
666                 /*
667                  * Found a close request that is not one of ours.
668                  *
669                  * This makes close requests from another process update
670                  * our IO history. Is generally useful when there are
671                  * two or more cooperating processes working in the same
672                  * area.
673                  */
674                 if (!test_bit(AS_TASK_RUNNING, &aic->state)) {
675                         if (aic->ttime_samples == 0)
676                                 ad->exit_prob = (7*ad->exit_prob + 256)/8;
677
678                         ad->exit_no_coop = (7*ad->exit_no_coop)/8;
679                 }
680
681                 as_update_iohist(ad, aic, rq);
682                 return 1;
683         }
684
685         if (!test_bit(AS_TASK_RUNNING, &aic->state)) {
686                 /* process anticipated on has exited */
687                 if (aic->ttime_samples == 0)
688                         ad->exit_prob = (7*ad->exit_prob + 256)/8;
689
690                 if (ad->exit_no_coop > 128)
691                         return 1;
692         }
693
694         if (aic->ttime_samples == 0) {
695                 if (ad->new_ttime_mean > ad->antic_expire)
696                         return 1;
697                 if (ad->exit_prob * ad->exit_no_coop > 128*256)
698                         return 1;
699         } else if (aic->ttime_mean > ad->antic_expire) {
700                 /* the process thinks too much between requests */
701                 return 1;
702         }
703
704         return 0;
705 }
706
707 /*
708  * as_can_anticipate indicates whether we should either run rq
709  * or keep anticipating a better request.
710  */
711 static int as_can_anticipate(struct as_data *ad, struct request *rq)
712 {
713         if (!ad->io_context)
714                 /*
715                  * Last request submitted was a write
716                  */
717                 return 0;
718
719         if (ad->antic_status == ANTIC_FINISHED)
720                 /*
721                  * Don't restart if we have just finished. Run the next request
722                  */
723                 return 0;
724
725         if (as_can_break_anticipation(ad, rq))
726                 /*
727                  * This request is a good candidate. Don't keep anticipating,
728                  * run it.
729                  */
730                 return 0;
731
732         /*
733          * OK from here, we haven't finished, and don't have a decent request!
734          * Status is either ANTIC_OFF so start waiting,
735          * ANTIC_WAIT_REQ so continue waiting for request to finish
736          * or ANTIC_WAIT_NEXT so continue waiting for an acceptable request.
737          */
738
739         return 1;
740 }
741
742 /*
743  * as_update_rq must be called whenever a request (rq) is added to
744  * the sort_list. This function keeps caches up to date, and checks if the
745  * request might be one we are "anticipating"
746  */
747 static void as_update_rq(struct as_data *ad, struct request *rq)
748 {
749         const int data_dir = rq_is_sync(rq);
750
751         /* keep the next_rq cache up to date */
752         ad->next_rq[data_dir] = as_choose_req(ad, rq, ad->next_rq[data_dir]);
753
754         /*
755          * have we been anticipating this request?
756          * or does it come from the same process as the one we are anticipating
757          * for?
758          */
759         if (ad->antic_status == ANTIC_WAIT_REQ
760                         || ad->antic_status == ANTIC_WAIT_NEXT) {
761                 if (as_can_break_anticipation(ad, rq))
762                         as_antic_stop(ad);
763         }
764 }
765
766 /*
767  * Gathers timings and resizes the write batch automatically
768  */
769 static void update_write_batch(struct as_data *ad)
770 {
771         unsigned long batch = ad->batch_expire[REQ_ASYNC];
772         long write_time;
773
774         write_time = (jiffies - ad->current_batch_expires) + batch;
775         if (write_time < 0)
776                 write_time = 0;
777
778         if (write_time > batch && !ad->write_batch_idled) {
779                 if (write_time > batch * 3)
780                         ad->write_batch_count /= 2;
781                 else
782                         ad->write_batch_count--;
783         } else if (write_time < batch && ad->current_write_count == 0) {
784                 if (batch > write_time * 3)
785                         ad->write_batch_count *= 2;
786                 else
787                         ad->write_batch_count++;
788         }
789
790         if (ad->write_batch_count < 1)
791                 ad->write_batch_count = 1;
792 }
793
794 /*
795  * as_completed_request is to be called when a request has completed and
796  * returned something to the requesting process, be it an error or data.
797  */
798 static void as_completed_request(request_queue_t *q, struct request *rq)
799 {
800         struct as_data *ad = q->elevator->elevator_data;
801
802         WARN_ON(!list_empty(&rq->queuelist));
803
804         if (RQ_STATE(rq) != AS_RQ_REMOVED) {
805                 printk("rq->state %d\n", RQ_STATE(rq));
806                 WARN_ON(1);
807                 goto out;
808         }
809
810         if (ad->changed_batch && ad->nr_dispatched == 1) {
811                 kblockd_schedule_work(&ad->antic_work);
812                 ad->changed_batch = 0;
813
814                 if (ad->batch_data_dir == REQ_SYNC)
815                         ad->new_batch = 1;
816         }
817         WARN_ON(ad->nr_dispatched == 0);
818         ad->nr_dispatched--;
819
820         /*
821          * Start counting the batch from when a request of that direction is
822          * actually serviced. This should help devices with big TCQ windows
823          * and writeback caches
824          */
825         if (ad->new_batch && ad->batch_data_dir == rq_is_sync(rq)) {
826                 update_write_batch(ad);
827                 ad->current_batch_expires = jiffies +
828                                 ad->batch_expire[REQ_SYNC];
829                 ad->new_batch = 0;
830         }
831
832         if (ad->io_context == RQ_IOC(rq) && ad->io_context) {
833                 ad->antic_start = jiffies;
834                 ad->ioc_finished = 1;
835                 if (ad->antic_status == ANTIC_WAIT_REQ) {
836                         /*
837                          * We were waiting on this request, now anticipate
838                          * the next one
839                          */
840                         as_antic_waitnext(ad);
841                 }
842         }
843
844         as_put_io_context(rq);
845 out:
846         RQ_SET_STATE(rq, AS_RQ_POSTSCHED);
847 }
848
849 /*
850  * as_remove_queued_request removes a request from the pre dispatch queue
851  * without updating refcounts. It is expected the caller will drop the
852  * reference unless it replaces the request at somepart of the elevator
853  * (ie. the dispatch queue)
854  */
855 static void as_remove_queued_request(request_queue_t *q, struct request *rq)
856 {
857         const int data_dir = rq_is_sync(rq);
858         struct as_data *ad = q->elevator->elevator_data;
859         struct io_context *ioc;
860
861         WARN_ON(RQ_STATE(rq) != AS_RQ_QUEUED);
862
863         ioc = RQ_IOC(rq);
864         if (ioc && ioc->aic) {
865                 BUG_ON(!atomic_read(&ioc->aic->nr_queued));
866                 atomic_dec(&ioc->aic->nr_queued);
867         }
868
869         /*
870          * Update the "next_rq" cache if we are about to remove its
871          * entry
872          */
873         if (ad->next_rq[data_dir] == rq)
874                 ad->next_rq[data_dir] = as_find_next_rq(ad, rq);
875
876         rq_fifo_clear(rq);
877         as_del_rq_rb(ad, rq);
878 }
879
880 /*
881  * as_fifo_expired returns 0 if there are no expired reads on the fifo,
882  * 1 otherwise.  It is ratelimited so that we only perform the check once per
883  * `fifo_expire' interval.  Otherwise a large number of expired requests
884  * would create a hopeless seekstorm.
885  *
886  * See as_antic_expired comment.
887  */
888 static int as_fifo_expired(struct as_data *ad, int adir)
889 {
890         struct request *rq;
891         long delta_jif;
892
893         delta_jif = jiffies - ad->last_check_fifo[adir];
894         if (unlikely(delta_jif < 0))
895                 delta_jif = -delta_jif;
896         if (delta_jif < ad->fifo_expire[adir])
897                 return 0;
898
899         ad->last_check_fifo[adir] = jiffies;
900
901         if (list_empty(&ad->fifo_list[adir]))
902                 return 0;
903
904         rq = rq_entry_fifo(ad->fifo_list[adir].next);
905
906         return time_after(jiffies, rq_fifo_time(rq));
907 }
908
909 /*
910  * as_batch_expired returns true if the current batch has expired. A batch
911  * is a set of reads or a set of writes.
912  */
913 static inline int as_batch_expired(struct as_data *ad)
914 {
915         if (ad->changed_batch || ad->new_batch)
916                 return 0;
917
918         if (ad->batch_data_dir == REQ_SYNC)
919                 /* TODO! add a check so a complete fifo gets written? */
920                 return time_after(jiffies, ad->current_batch_expires);
921
922         return time_after(jiffies, ad->current_batch_expires)
923                 || ad->current_write_count == 0;
924 }
925
926 /*
927  * move an entry to dispatch queue
928  */
929 static void as_move_to_dispatch(struct as_data *ad, struct request *rq)
930 {
931         const int data_dir = rq_is_sync(rq);
932
933         BUG_ON(RB_EMPTY_NODE(&rq->rb_node));
934
935         as_antic_stop(ad);
936         ad->antic_status = ANTIC_OFF;
937
938         /*
939          * This has to be set in order to be correctly updated by
940          * as_find_next_rq
941          */
942         ad->last_sector[data_dir] = rq->sector + rq->nr_sectors;
943
944         if (data_dir == REQ_SYNC) {
945                 struct io_context *ioc = RQ_IOC(rq);
946                 /* In case we have to anticipate after this */
947                 copy_io_context(&ad->io_context, &ioc);
948         } else {
949                 if (ad->io_context) {
950                         put_io_context(ad->io_context);
951                         ad->io_context = NULL;
952                 }
953
954                 if (ad->current_write_count != 0)
955                         ad->current_write_count--;
956         }
957         ad->ioc_finished = 0;
958
959         ad->next_rq[data_dir] = as_find_next_rq(ad, rq);
960
961         /*
962          * take it off the sort and fifo list, add to dispatch queue
963          */
964         as_remove_queued_request(ad->q, rq);
965         WARN_ON(RQ_STATE(rq) != AS_RQ_QUEUED);
966
967         elv_dispatch_sort(ad->q, rq);
968
969         RQ_SET_STATE(rq, AS_RQ_DISPATCHED);
970         if (RQ_IOC(rq) && RQ_IOC(rq)->aic)
971                 atomic_inc(&RQ_IOC(rq)->aic->nr_dispatched);
972         ad->nr_dispatched++;
973 }
974
975 /*
976  * as_dispatch_request selects the best request according to
977  * read/write expire, batch expire, etc, and moves it to the dispatch
978  * queue. Returns 1 if a request was found, 0 otherwise.
979  */
980 static int as_dispatch_request(request_queue_t *q, int force)
981 {
982         struct as_data *ad = q->elevator->elevator_data;
983         const int reads = !list_empty(&ad->fifo_list[REQ_SYNC]);
984         const int writes = !list_empty(&ad->fifo_list[REQ_ASYNC]);
985         struct request *rq;
986
987         if (unlikely(force)) {
988                 /*
989                  * Forced dispatch, accounting is useless.  Reset
990                  * accounting states and dump fifo_lists.  Note that
991                  * batch_data_dir is reset to REQ_SYNC to avoid
992                  * screwing write batch accounting as write batch
993                  * accounting occurs on W->R transition.
994                  */
995                 int dispatched = 0;
996
997                 ad->batch_data_dir = REQ_SYNC;
998                 ad->changed_batch = 0;
999                 ad->new_batch = 0;
1000
1001                 while (ad->next_rq[REQ_SYNC]) {
1002                         as_move_to_dispatch(ad, ad->next_rq[REQ_SYNC]);
1003                         dispatched++;
1004                 }
1005                 ad->last_check_fifo[REQ_SYNC] = jiffies;
1006
1007                 while (ad->next_rq[REQ_ASYNC]) {
1008                         as_move_to_dispatch(ad, ad->next_rq[REQ_ASYNC]);
1009                         dispatched++;
1010                 }
1011                 ad->last_check_fifo[REQ_ASYNC] = jiffies;
1012
1013                 return dispatched;
1014         }
1015
1016         /* Signal that the write batch was uncontended, so we can't time it */
1017         if (ad->batch_data_dir == REQ_ASYNC && !reads) {
1018                 if (ad->current_write_count == 0 || !writes)
1019                         ad->write_batch_idled = 1;
1020         }
1021
1022         if (!(reads || writes)
1023                 || ad->antic_status == ANTIC_WAIT_REQ
1024                 || ad->antic_status == ANTIC_WAIT_NEXT
1025                 || ad->changed_batch)
1026                 return 0;
1027
1028         if (!(reads && writes && as_batch_expired(ad))) {
1029                 /*
1030                  * batch is still running or no reads or no writes
1031                  */
1032                 rq = ad->next_rq[ad->batch_data_dir];
1033
1034                 if (ad->batch_data_dir == REQ_SYNC && ad->antic_expire) {
1035                         if (as_fifo_expired(ad, REQ_SYNC))
1036                                 goto fifo_expired;
1037
1038                         if (as_can_anticipate(ad, rq)) {
1039                                 as_antic_waitreq(ad);
1040                                 return 0;
1041                         }
1042                 }
1043
1044                 if (rq) {
1045                         /* we have a "next request" */
1046                         if (reads && !writes)
1047                                 ad->current_batch_expires =
1048                                         jiffies + ad->batch_expire[REQ_SYNC];
1049                         goto dispatch_request;
1050                 }
1051         }
1052
1053         /*
1054          * at this point we are not running a batch. select the appropriate
1055          * data direction (read / write)
1056          */
1057
1058         if (reads) {
1059                 BUG_ON(RB_EMPTY_ROOT(&ad->sort_list[REQ_SYNC]));
1060
1061                 if (writes && ad->batch_data_dir == REQ_SYNC)
1062                         /*
1063                          * Last batch was a read, switch to writes
1064                          */
1065                         goto dispatch_writes;
1066
1067                 if (ad->batch_data_dir == REQ_ASYNC) {
1068                         WARN_ON(ad->new_batch);
1069                         ad->changed_batch = 1;
1070                 }
1071                 ad->batch_data_dir = REQ_SYNC;
1072                 rq = rq_entry_fifo(ad->fifo_list[REQ_SYNC].next);
1073                 ad->last_check_fifo[ad->batch_data_dir] = jiffies;
1074                 goto dispatch_request;
1075         }
1076
1077         /*
1078          * the last batch was a read
1079          */
1080
1081         if (writes) {
1082 dispatch_writes:
1083                 BUG_ON(RB_EMPTY_ROOT(&ad->sort_list[REQ_ASYNC]));
1084
1085                 if (ad->batch_data_dir == REQ_SYNC) {
1086                         ad->changed_batch = 1;
1087
1088                         /*
1089                          * new_batch might be 1 when the queue runs out of
1090                          * reads. A subsequent submission of a write might
1091                          * cause a change of batch before the read is finished.
1092                          */
1093                         ad->new_batch = 0;
1094                 }
1095                 ad->batch_data_dir = REQ_ASYNC;
1096                 ad->current_write_count = ad->write_batch_count;
1097                 ad->write_batch_idled = 0;
1098                 rq = ad->next_rq[ad->batch_data_dir];
1099                 goto dispatch_request;
1100         }
1101
1102         BUG();
1103         return 0;
1104
1105 dispatch_request:
1106         /*
1107          * If a request has expired, service it.
1108          */
1109
1110         if (as_fifo_expired(ad, ad->batch_data_dir)) {
1111 fifo_expired:
1112                 rq = rq_entry_fifo(ad->fifo_list[ad->batch_data_dir].next);
1113         }
1114
1115         if (ad->changed_batch) {
1116                 WARN_ON(ad->new_batch);
1117
1118                 if (ad->nr_dispatched)
1119                         return 0;
1120
1121                 if (ad->batch_data_dir == REQ_ASYNC)
1122                         ad->current_batch_expires = jiffies +
1123                                         ad->batch_expire[REQ_ASYNC];
1124                 else
1125                         ad->new_batch = 1;
1126
1127                 ad->changed_batch = 0;
1128         }
1129
1130         /*
1131          * rq is the selected appropriate request.
1132          */
1133         as_move_to_dispatch(ad, rq);
1134
1135         return 1;
1136 }
1137
1138 /*
1139  * add rq to rbtree and fifo
1140  */
1141 static void as_add_request(request_queue_t *q, struct request *rq)
1142 {
1143         struct as_data *ad = q->elevator->elevator_data;
1144         int data_dir;
1145
1146         RQ_SET_STATE(rq, AS_RQ_NEW);
1147
1148         data_dir = rq_is_sync(rq);
1149
1150         rq->elevator_private = as_get_io_context();
1151
1152         if (RQ_IOC(rq)) {
1153                 as_update_iohist(ad, RQ_IOC(rq)->aic, rq);
1154                 atomic_inc(&RQ_IOC(rq)->aic->nr_queued);
1155         }
1156
1157         as_add_rq_rb(ad, rq);
1158
1159         /*
1160          * set expire time (only used for reads) and add to fifo list
1161          */
1162         rq_set_fifo_time(rq, jiffies + ad->fifo_expire[data_dir]);
1163         list_add_tail(&rq->queuelist, &ad->fifo_list[data_dir]);
1164
1165         as_update_rq(ad, rq); /* keep state machine up to date */
1166         RQ_SET_STATE(rq, AS_RQ_QUEUED);
1167 }
1168
1169 static void as_activate_request(request_queue_t *q, struct request *rq)
1170 {
1171         WARN_ON(RQ_STATE(rq) != AS_RQ_DISPATCHED);
1172         RQ_SET_STATE(rq, AS_RQ_REMOVED);
1173         if (RQ_IOC(rq) && RQ_IOC(rq)->aic)
1174                 atomic_dec(&RQ_IOC(rq)->aic->nr_dispatched);
1175 }
1176
1177 static void as_deactivate_request(request_queue_t *q, struct request *rq)
1178 {
1179         WARN_ON(RQ_STATE(rq) != AS_RQ_REMOVED);
1180         RQ_SET_STATE(rq, AS_RQ_DISPATCHED);
1181         if (RQ_IOC(rq) && RQ_IOC(rq)->aic)
1182                 atomic_inc(&RQ_IOC(rq)->aic->nr_dispatched);
1183 }
1184
1185 /*
1186  * as_queue_empty tells us if there are requests left in the device. It may
1187  * not be the case that a driver can get the next request even if the queue
1188  * is not empty - it is used in the block layer to check for plugging and
1189  * merging opportunities
1190  */
1191 static int as_queue_empty(request_queue_t *q)
1192 {
1193         struct as_data *ad = q->elevator->elevator_data;
1194
1195         return list_empty(&ad->fifo_list[REQ_ASYNC])
1196                 && list_empty(&ad->fifo_list[REQ_SYNC]);
1197 }
1198
1199 static int
1200 as_merge(request_queue_t *q, struct request **req, struct bio *bio)
1201 {
1202         struct as_data *ad = q->elevator->elevator_data;
1203         sector_t rb_key = bio->bi_sector + bio_sectors(bio);
1204         struct request *__rq;
1205
1206         /*
1207          * check for front merge
1208          */
1209         __rq = elv_rb_find(&ad->sort_list[bio_data_dir(bio)], rb_key);
1210         if (__rq && elv_rq_merge_ok(__rq, bio)) {
1211                 *req = __rq;
1212                 return ELEVATOR_FRONT_MERGE;
1213         }
1214
1215         return ELEVATOR_NO_MERGE;
1216 }
1217
1218 static void as_merged_request(request_queue_t *q, struct request *req, int type)
1219 {
1220         struct as_data *ad = q->elevator->elevator_data;
1221
1222         /*
1223          * if the merge was a front merge, we need to reposition request
1224          */
1225         if (type == ELEVATOR_FRONT_MERGE) {
1226                 as_del_rq_rb(ad, req);
1227                 as_add_rq_rb(ad, req);
1228                 /*
1229                  * Note! At this stage of this and the next function, our next
1230                  * request may not be optimal - eg the request may have "grown"
1231                  * behind the disk head. We currently don't bother adjusting.
1232                  */
1233         }
1234 }
1235
1236 static void as_merged_requests(request_queue_t *q, struct request *req,
1237                                 struct request *next)
1238 {
1239         /*
1240          * if next expires before rq, assign its expire time to arq
1241          * and move into next position (next will be deleted) in fifo
1242          */
1243         if (!list_empty(&req->queuelist) && !list_empty(&next->queuelist)) {
1244                 if (time_before(rq_fifo_time(next), rq_fifo_time(req))) {
1245                         struct io_context *rioc = RQ_IOC(req);
1246                         struct io_context *nioc = RQ_IOC(next);
1247
1248                         list_move(&req->queuelist, &next->queuelist);
1249                         rq_set_fifo_time(req, rq_fifo_time(next));
1250                         /*
1251                          * Don't copy here but swap, because when anext is
1252                          * removed below, it must contain the unused context
1253                          */
1254                         swap_io_context(&rioc, &nioc);
1255                 }
1256         }
1257
1258         /*
1259          * kill knowledge of next, this one is a goner
1260          */
1261         as_remove_queued_request(q, next);
1262         as_put_io_context(next);
1263
1264         RQ_SET_STATE(next, AS_RQ_MERGED);
1265 }
1266
1267 /*
1268  * This is executed in a "deferred" process context, by kblockd. It calls the
1269  * driver's request_fn so the driver can submit that request.
1270  *
1271  * IMPORTANT! This guy will reenter the elevator, so set up all queue global
1272  * state before calling, and don't rely on any state over calls.
1273  *
1274  * FIXME! dispatch queue is not a queue at all!
1275  */
1276 static void as_work_handler(void *data)
1277 {
1278         struct request_queue *q = data;
1279         unsigned long flags;
1280
1281         spin_lock_irqsave(q->queue_lock, flags);
1282         if (!as_queue_empty(q))
1283                 q->request_fn(q);
1284         spin_unlock_irqrestore(q->queue_lock, flags);
1285 }
1286
1287 static int as_may_queue(request_queue_t *q, int rw)
1288 {
1289         int ret = ELV_MQUEUE_MAY;
1290         struct as_data *ad = q->elevator->elevator_data;
1291         struct io_context *ioc;
1292         if (ad->antic_status == ANTIC_WAIT_REQ ||
1293                         ad->antic_status == ANTIC_WAIT_NEXT) {
1294                 ioc = as_get_io_context();
1295                 if (ad->io_context == ioc)
1296                         ret = ELV_MQUEUE_MUST;
1297                 put_io_context(ioc);
1298         }
1299
1300         return ret;
1301 }
1302
1303 static void as_exit_queue(elevator_t *e)
1304 {
1305         struct as_data *ad = e->elevator_data;
1306
1307         del_timer_sync(&ad->antic_timer);
1308         kblockd_flush();
1309
1310         BUG_ON(!list_empty(&ad->fifo_list[REQ_SYNC]));
1311         BUG_ON(!list_empty(&ad->fifo_list[REQ_ASYNC]));
1312
1313         put_io_context(ad->io_context);
1314         kfree(ad);
1315 }
1316
1317 /*
1318  * initialize elevator private data (as_data).
1319  */
1320 static void *as_init_queue(request_queue_t *q, elevator_t *e)
1321 {
1322         struct as_data *ad;
1323
1324         ad = kmalloc_node(sizeof(*ad), GFP_KERNEL, q->node);
1325         if (!ad)
1326                 return NULL;
1327         memset(ad, 0, sizeof(*ad));
1328
1329         ad->q = q; /* Identify what queue the data belongs to */
1330
1331         /* anticipatory scheduling helpers */
1332         ad->antic_timer.function = as_antic_timeout;
1333         ad->antic_timer.data = (unsigned long)q;
1334         init_timer(&ad->antic_timer);
1335         INIT_WORK(&ad->antic_work, as_work_handler, q);
1336
1337         INIT_LIST_HEAD(&ad->fifo_list[REQ_SYNC]);
1338         INIT_LIST_HEAD(&ad->fifo_list[REQ_ASYNC]);
1339         ad->sort_list[REQ_SYNC] = RB_ROOT;
1340         ad->sort_list[REQ_ASYNC] = RB_ROOT;
1341         ad->fifo_expire[REQ_SYNC] = default_read_expire;
1342         ad->fifo_expire[REQ_ASYNC] = default_write_expire;
1343         ad->antic_expire = default_antic_expire;
1344         ad->batch_expire[REQ_SYNC] = default_read_batch_expire;
1345         ad->batch_expire[REQ_ASYNC] = default_write_batch_expire;
1346
1347         ad->current_batch_expires = jiffies + ad->batch_expire[REQ_SYNC];
1348         ad->write_batch_count = ad->batch_expire[REQ_ASYNC] / 10;
1349         if (ad->write_batch_count < 2)
1350                 ad->write_batch_count = 2;
1351
1352         return ad;
1353 }
1354
1355 /*
1356  * sysfs parts below
1357  */
1358
1359 static ssize_t
1360 as_var_show(unsigned int var, char *page)
1361 {
1362         return sprintf(page, "%d\n", var);
1363 }
1364
1365 static ssize_t
1366 as_var_store(unsigned long *var, const char *page, size_t count)
1367 {
1368         char *p = (char *) page;
1369
1370         *var = simple_strtoul(p, &p, 10);
1371         return count;
1372 }
1373
1374 static ssize_t est_time_show(elevator_t *e, char *page)
1375 {
1376         struct as_data *ad = e->elevator_data;
1377         int pos = 0;
1378
1379         pos += sprintf(page+pos, "%lu %% exit probability\n",
1380                                 100*ad->exit_prob/256);
1381         pos += sprintf(page+pos, "%lu %% probability of exiting without a "
1382                                 "cooperating process submitting IO\n",
1383                                 100*ad->exit_no_coop/256);
1384         pos += sprintf(page+pos, "%lu ms new thinktime\n", ad->new_ttime_mean);
1385         pos += sprintf(page+pos, "%llu sectors new seek distance\n",
1386                                 (unsigned long long)ad->new_seek_mean);
1387
1388         return pos;
1389 }
1390
1391 #define SHOW_FUNCTION(__FUNC, __VAR)                            \
1392 static ssize_t __FUNC(elevator_t *e, char *page)                \
1393 {                                                               \
1394         struct as_data *ad = e->elevator_data;                  \
1395         return as_var_show(jiffies_to_msecs((__VAR)), (page));  \
1396 }
1397 SHOW_FUNCTION(as_read_expire_show, ad->fifo_expire[REQ_SYNC]);
1398 SHOW_FUNCTION(as_write_expire_show, ad->fifo_expire[REQ_ASYNC]);
1399 SHOW_FUNCTION(as_antic_expire_show, ad->antic_expire);
1400 SHOW_FUNCTION(as_read_batch_expire_show, ad->batch_expire[REQ_SYNC]);
1401 SHOW_FUNCTION(as_write_batch_expire_show, ad->batch_expire[REQ_ASYNC]);
1402 #undef SHOW_FUNCTION
1403
1404 #define STORE_FUNCTION(__FUNC, __PTR, MIN, MAX)                         \
1405 static ssize_t __FUNC(elevator_t *e, const char *page, size_t count)    \
1406 {                                                                       \
1407         struct as_data *ad = e->elevator_data;                          \
1408         int ret = as_var_store(__PTR, (page), count);                   \
1409         if (*(__PTR) < (MIN))                                           \
1410                 *(__PTR) = (MIN);                                       \
1411         else if (*(__PTR) > (MAX))                                      \
1412                 *(__PTR) = (MAX);                                       \
1413         *(__PTR) = msecs_to_jiffies(*(__PTR));                          \
1414         return ret;                                                     \
1415 }
1416 STORE_FUNCTION(as_read_expire_store, &ad->fifo_expire[REQ_SYNC], 0, INT_MAX);
1417 STORE_FUNCTION(as_write_expire_store, &ad->fifo_expire[REQ_ASYNC], 0, INT_MAX);
1418 STORE_FUNCTION(as_antic_expire_store, &ad->antic_expire, 0, INT_MAX);
1419 STORE_FUNCTION(as_read_batch_expire_store,
1420                         &ad->batch_expire[REQ_SYNC], 0, INT_MAX);
1421 STORE_FUNCTION(as_write_batch_expire_store,
1422                         &ad->batch_expire[REQ_ASYNC], 0, INT_MAX);
1423 #undef STORE_FUNCTION
1424
1425 #define AS_ATTR(name) \
1426         __ATTR(name, S_IRUGO|S_IWUSR, as_##name##_show, as_##name##_store)
1427
1428 static struct elv_fs_entry as_attrs[] = {
1429         __ATTR_RO(est_time),
1430         AS_ATTR(read_expire),
1431         AS_ATTR(write_expire),
1432         AS_ATTR(antic_expire),
1433         AS_ATTR(read_batch_expire),
1434         AS_ATTR(write_batch_expire),
1435         __ATTR_NULL
1436 };
1437
1438 static struct elevator_type iosched_as = {
1439         .ops = {
1440                 .elevator_merge_fn =            as_merge,
1441                 .elevator_merged_fn =           as_merged_request,
1442                 .elevator_merge_req_fn =        as_merged_requests,
1443                 .elevator_dispatch_fn =         as_dispatch_request,
1444                 .elevator_add_req_fn =          as_add_request,
1445                 .elevator_activate_req_fn =     as_activate_request,
1446                 .elevator_deactivate_req_fn =   as_deactivate_request,
1447                 .elevator_queue_empty_fn =      as_queue_empty,
1448                 .elevator_completed_req_fn =    as_completed_request,
1449                 .elevator_former_req_fn =       elv_rb_former_request,
1450                 .elevator_latter_req_fn =       elv_rb_latter_request,
1451                 .elevator_may_queue_fn =        as_may_queue,
1452                 .elevator_init_fn =             as_init_queue,
1453                 .elevator_exit_fn =             as_exit_queue,
1454                 .trim =                         as_trim,
1455         },
1456
1457         .elevator_attrs = as_attrs,
1458         .elevator_name = "anticipatory",
1459         .elevator_owner = THIS_MODULE,
1460 };
1461
1462 static int __init as_init(void)
1463 {
1464         int ret;
1465
1466         ret = elv_register(&iosched_as);
1467         if (!ret) {
1468                 /*
1469                  * don't allow AS to get unregistered, since we would have
1470                  * to browse all tasks in the system and release their
1471                  * as_io_context first
1472                  */
1473                 __module_get(THIS_MODULE);
1474                 return 0;
1475         }
1476
1477         return ret;
1478 }
1479
1480 static void __exit as_exit(void)
1481 {
1482         DECLARE_COMPLETION(all_gone);
1483         elv_unregister(&iosched_as);
1484         ioc_gone = &all_gone;
1485         /* ioc_gone's update must be visible before reading ioc_count */
1486         smp_wmb();
1487         if (atomic_read(&ioc_count))
1488                 wait_for_completion(ioc_gone);
1489         synchronize_rcu();
1490 }
1491
1492 module_init(as_init);
1493 module_exit(as_exit);
1494
1495 MODULE_AUTHOR("Nick Piggin");
1496 MODULE_LICENSE("GPL");
1497 MODULE_DESCRIPTION("anticipatory IO scheduler");