WorkStruct: Pass the work_struct pointer instead of context data
[linux-2.6.git] / block / as-iosched.c
1 /*
2  *  Anticipatory & deadline i/o scheduler.
3  *
4  *  Copyright (C) 2002 Jens Axboe <axboe@kernel.dk>
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 DEFINE_PER_CPU(unsigned long, ioc_count);
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         elv_ioc_count_dec(ioc_count);
167         if (ioc_gone && !elv_ioc_count_read(ioc_count))
168                 complete(ioc_gone);
169 }
170
171 static void as_trim(struct io_context *ioc)
172 {
173         if (ioc->aic)
174                 free_as_io_context(ioc->aic);
175         ioc->aic = NULL;
176 }
177
178 /* Called when the task exits */
179 static void exit_as_io_context(struct as_io_context *aic)
180 {
181         WARN_ON(!test_bit(AS_TASK_RUNNING, &aic->state));
182         clear_bit(AS_TASK_RUNNING, &aic->state);
183 }
184
185 static struct as_io_context *alloc_as_io_context(void)
186 {
187         struct as_io_context *ret;
188
189         ret = kmalloc(sizeof(*ret), GFP_ATOMIC);
190         if (ret) {
191                 ret->dtor = free_as_io_context;
192                 ret->exit = exit_as_io_context;
193                 ret->state = 1 << AS_TASK_RUNNING;
194                 atomic_set(&ret->nr_queued, 0);
195                 atomic_set(&ret->nr_dispatched, 0);
196                 spin_lock_init(&ret->lock);
197                 ret->ttime_total = 0;
198                 ret->ttime_samples = 0;
199                 ret->ttime_mean = 0;
200                 ret->seek_total = 0;
201                 ret->seek_samples = 0;
202                 ret->seek_mean = 0;
203                 elv_ioc_count_inc(ioc_count);
204         }
205
206         return ret;
207 }
208
209 /*
210  * If the current task has no AS IO context then create one and initialise it.
211  * Then take a ref on the task's io context and return it.
212  */
213 static struct io_context *as_get_io_context(int node)
214 {
215         struct io_context *ioc = get_io_context(GFP_ATOMIC, node);
216         if (ioc && !ioc->aic) {
217                 ioc->aic = alloc_as_io_context();
218                 if (!ioc->aic) {
219                         put_io_context(ioc);
220                         ioc = NULL;
221                 }
222         }
223         return ioc;
224 }
225
226 static void as_put_io_context(struct request *rq)
227 {
228         struct as_io_context *aic;
229
230         if (unlikely(!RQ_IOC(rq)))
231                 return;
232
233         aic = RQ_IOC(rq)->aic;
234
235         if (rq_is_sync(rq) && aic) {
236                 spin_lock(&aic->lock);
237                 set_bit(AS_TASK_IORUNNING, &aic->state);
238                 aic->last_end_request = jiffies;
239                 spin_unlock(&aic->lock);
240         }
241
242         put_io_context(RQ_IOC(rq));
243 }
244
245 /*
246  * rb tree support functions
247  */
248 #define RQ_RB_ROOT(ad, rq)      (&(ad)->sort_list[rq_is_sync((rq))])
249
250 static void as_add_rq_rb(struct as_data *ad, struct request *rq)
251 {
252         struct request *alias;
253
254         while ((unlikely(alias = elv_rb_add(RQ_RB_ROOT(ad, rq), rq)))) {
255                 as_move_to_dispatch(ad, alias);
256                 as_antic_stop(ad);
257         }
258 }
259
260 static inline void as_del_rq_rb(struct as_data *ad, struct request *rq)
261 {
262         elv_rb_del(RQ_RB_ROOT(ad, rq), rq);
263 }
264
265 /*
266  * IO Scheduler proper
267  */
268
269 #define MAXBACK (1024 * 1024)   /*
270                                  * Maximum distance the disk will go backward
271                                  * for a request.
272                                  */
273
274 #define BACK_PENALTY    2
275
276 /*
277  * as_choose_req selects the preferred one of two requests of the same data_dir
278  * ignoring time - eg. timeouts, which is the job of as_dispatch_request
279  */
280 static struct request *
281 as_choose_req(struct as_data *ad, struct request *rq1, struct request *rq2)
282 {
283         int data_dir;
284         sector_t last, s1, s2, d1, d2;
285         int r1_wrap=0, r2_wrap=0;       /* requests are behind the disk head */
286         const sector_t maxback = MAXBACK;
287
288         if (rq1 == NULL || rq1 == rq2)
289                 return rq2;
290         if (rq2 == NULL)
291                 return rq1;
292
293         data_dir = rq_is_sync(rq1);
294
295         last = ad->last_sector[data_dir];
296         s1 = rq1->sector;
297         s2 = rq2->sector;
298
299         BUG_ON(data_dir != rq_is_sync(rq2));
300
301         /*
302          * Strict one way elevator _except_ in the case where we allow
303          * short backward seeks which are biased as twice the cost of a
304          * similar forward seek.
305          */
306         if (s1 >= last)
307                 d1 = s1 - last;
308         else if (s1+maxback >= last)
309                 d1 = (last - s1)*BACK_PENALTY;
310         else {
311                 r1_wrap = 1;
312                 d1 = 0; /* shut up, gcc */
313         }
314
315         if (s2 >= last)
316                 d2 = s2 - last;
317         else if (s2+maxback >= last)
318                 d2 = (last - s2)*BACK_PENALTY;
319         else {
320                 r2_wrap = 1;
321                 d2 = 0;
322         }
323
324         /* Found required data */
325         if (!r1_wrap && r2_wrap)
326                 return rq1;
327         else if (!r2_wrap && r1_wrap)
328                 return rq2;
329         else if (r1_wrap && r2_wrap) {
330                 /* both behind the head */
331                 if (s1 <= s2)
332                         return rq1;
333                 else
334                         return rq2;
335         }
336
337         /* Both requests in front of the head */
338         if (d1 < d2)
339                 return rq1;
340         else if (d2 < d1)
341                 return rq2;
342         else {
343                 if (s1 >= s2)
344                         return rq1;
345                 else
346                         return rq2;
347         }
348 }
349
350 /*
351  * as_find_next_rq finds the next request after @prev in elevator order.
352  * this with as_choose_req form the basis for how the scheduler chooses
353  * what request to process next. Anticipation works on top of this.
354  */
355 static struct request *
356 as_find_next_rq(struct as_data *ad, struct request *last)
357 {
358         struct rb_node *rbnext = rb_next(&last->rb_node);
359         struct rb_node *rbprev = rb_prev(&last->rb_node);
360         struct request *next = NULL, *prev = NULL;
361
362         BUG_ON(RB_EMPTY_NODE(&last->rb_node));
363
364         if (rbprev)
365                 prev = rb_entry_rq(rbprev);
366
367         if (rbnext)
368                 next = rb_entry_rq(rbnext);
369         else {
370                 const int data_dir = rq_is_sync(last);
371
372                 rbnext = rb_first(&ad->sort_list[data_dir]);
373                 if (rbnext && rbnext != &last->rb_node)
374                         next = rb_entry_rq(rbnext);
375         }
376
377         return as_choose_req(ad, next, prev);
378 }
379
380 /*
381  * anticipatory scheduling functions follow
382  */
383
384 /*
385  * as_antic_expired tells us when we have anticipated too long.
386  * The funny "absolute difference" math on the elapsed time is to handle
387  * jiffy wraps, and disks which have been idle for 0x80000000 jiffies.
388  */
389 static int as_antic_expired(struct as_data *ad)
390 {
391         long delta_jif;
392
393         delta_jif = jiffies - ad->antic_start;
394         if (unlikely(delta_jif < 0))
395                 delta_jif = -delta_jif;
396         if (delta_jif < ad->antic_expire)
397                 return 0;
398
399         return 1;
400 }
401
402 /*
403  * as_antic_waitnext starts anticipating that a nice request will soon be
404  * submitted. See also as_antic_waitreq
405  */
406 static void as_antic_waitnext(struct as_data *ad)
407 {
408         unsigned long timeout;
409
410         BUG_ON(ad->antic_status != ANTIC_OFF
411                         && ad->antic_status != ANTIC_WAIT_REQ);
412
413         timeout = ad->antic_start + ad->antic_expire;
414
415         mod_timer(&ad->antic_timer, timeout);
416
417         ad->antic_status = ANTIC_WAIT_NEXT;
418 }
419
420 /*
421  * as_antic_waitreq starts anticipating. We don't start timing the anticipation
422  * until the request that we're anticipating on has finished. This means we
423  * are timing from when the candidate process wakes up hopefully.
424  */
425 static void as_antic_waitreq(struct as_data *ad)
426 {
427         BUG_ON(ad->antic_status == ANTIC_FINISHED);
428         if (ad->antic_status == ANTIC_OFF) {
429                 if (!ad->io_context || ad->ioc_finished)
430                         as_antic_waitnext(ad);
431                 else
432                         ad->antic_status = ANTIC_WAIT_REQ;
433         }
434 }
435
436 /*
437  * This is called directly by the functions in this file to stop anticipation.
438  * We kill the timer and schedule a call to the request_fn asap.
439  */
440 static void as_antic_stop(struct as_data *ad)
441 {
442         int status = ad->antic_status;
443
444         if (status == ANTIC_WAIT_REQ || status == ANTIC_WAIT_NEXT) {
445                 if (status == ANTIC_WAIT_NEXT)
446                         del_timer(&ad->antic_timer);
447                 ad->antic_status = ANTIC_FINISHED;
448                 /* see as_work_handler */
449                 kblockd_schedule_work(&ad->antic_work);
450         }
451 }
452
453 /*
454  * as_antic_timeout is the timer function set by as_antic_waitnext.
455  */
456 static void as_antic_timeout(unsigned long data)
457 {
458         struct request_queue *q = (struct request_queue *)data;
459         struct as_data *ad = q->elevator->elevator_data;
460         unsigned long flags;
461
462         spin_lock_irqsave(q->queue_lock, flags);
463         if (ad->antic_status == ANTIC_WAIT_REQ
464                         || ad->antic_status == ANTIC_WAIT_NEXT) {
465                 struct as_io_context *aic = ad->io_context->aic;
466
467                 ad->antic_status = ANTIC_FINISHED;
468                 kblockd_schedule_work(&ad->antic_work);
469
470                 if (aic->ttime_samples == 0) {
471                         /* process anticipated on has exited or timed out*/
472                         ad->exit_prob = (7*ad->exit_prob + 256)/8;
473                 }
474                 if (!test_bit(AS_TASK_RUNNING, &aic->state)) {
475                         /* process not "saved" by a cooperating request */
476                         ad->exit_no_coop = (7*ad->exit_no_coop + 256)/8;
477                 }
478         }
479         spin_unlock_irqrestore(q->queue_lock, flags);
480 }
481
482 static void as_update_thinktime(struct as_data *ad, struct as_io_context *aic,
483                                 unsigned long ttime)
484 {
485         /* fixed point: 1.0 == 1<<8 */
486         if (aic->ttime_samples == 0) {
487                 ad->new_ttime_total = (7*ad->new_ttime_total + 256*ttime) / 8;
488                 ad->new_ttime_mean = ad->new_ttime_total / 256;
489
490                 ad->exit_prob = (7*ad->exit_prob)/8;
491         }
492         aic->ttime_samples = (7*aic->ttime_samples + 256) / 8;
493         aic->ttime_total = (7*aic->ttime_total + 256*ttime) / 8;
494         aic->ttime_mean = (aic->ttime_total + 128) / aic->ttime_samples;
495 }
496
497 static void as_update_seekdist(struct as_data *ad, struct as_io_context *aic,
498                                 sector_t sdist)
499 {
500         u64 total;
501
502         if (aic->seek_samples == 0) {
503                 ad->new_seek_total = (7*ad->new_seek_total + 256*(u64)sdist)/8;
504                 ad->new_seek_mean = ad->new_seek_total / 256;
505         }
506
507         /*
508          * Don't allow the seek distance to get too large from the
509          * odd fragment, pagein, etc
510          */
511         if (aic->seek_samples <= 60) /* second&third seek */
512                 sdist = min(sdist, (aic->seek_mean * 4) + 2*1024*1024);
513         else
514                 sdist = min(sdist, (aic->seek_mean * 4) + 2*1024*64);
515
516         aic->seek_samples = (7*aic->seek_samples + 256) / 8;
517         aic->seek_total = (7*aic->seek_total + (u64)256*sdist) / 8;
518         total = aic->seek_total + (aic->seek_samples/2);
519         do_div(total, aic->seek_samples);
520         aic->seek_mean = (sector_t)total;
521 }
522
523 /*
524  * as_update_iohist keeps a decaying histogram of IO thinktimes, and
525  * updates @aic->ttime_mean based on that. It is called when a new
526  * request is queued.
527  */
528 static void as_update_iohist(struct as_data *ad, struct as_io_context *aic,
529                                 struct request *rq)
530 {
531         int data_dir = rq_is_sync(rq);
532         unsigned long thinktime = 0;
533         sector_t seek_dist;
534
535         if (aic == NULL)
536                 return;
537
538         if (data_dir == REQ_SYNC) {
539                 unsigned long in_flight = atomic_read(&aic->nr_queued)
540                                         + atomic_read(&aic->nr_dispatched);
541                 spin_lock(&aic->lock);
542                 if (test_bit(AS_TASK_IORUNNING, &aic->state) ||
543                         test_bit(AS_TASK_IOSTARTED, &aic->state)) {
544                         /* Calculate read -> read thinktime */
545                         if (test_bit(AS_TASK_IORUNNING, &aic->state)
546                                                         && in_flight == 0) {
547                                 thinktime = jiffies - aic->last_end_request;
548                                 thinktime = min(thinktime, MAX_THINKTIME-1);
549                         }
550                         as_update_thinktime(ad, aic, thinktime);
551
552                         /* Calculate read -> read seek distance */
553                         if (aic->last_request_pos < rq->sector)
554                                 seek_dist = rq->sector - aic->last_request_pos;
555                         else
556                                 seek_dist = aic->last_request_pos - rq->sector;
557                         as_update_seekdist(ad, aic, seek_dist);
558                 }
559                 aic->last_request_pos = rq->sector + rq->nr_sectors;
560                 set_bit(AS_TASK_IOSTARTED, &aic->state);
561                 spin_unlock(&aic->lock);
562         }
563 }
564
565 /*
566  * as_close_req decides if one request is considered "close" to the
567  * previous one issued.
568  */
569 static int as_close_req(struct as_data *ad, struct as_io_context *aic,
570                         struct request *rq)
571 {
572         unsigned long delay;    /* milliseconds */
573         sector_t last = ad->last_sector[ad->batch_data_dir];
574         sector_t next = rq->sector;
575         sector_t delta; /* acceptable close offset (in sectors) */
576         sector_t s;
577
578         if (ad->antic_status == ANTIC_OFF || !ad->ioc_finished)
579                 delay = 0;
580         else
581                 delay = ((jiffies - ad->antic_start) * 1000) / HZ;
582
583         if (delay == 0)
584                 delta = 8192;
585         else if (delay <= 20 && delay <= ad->antic_expire)
586                 delta = 8192 << delay;
587         else
588                 return 1;
589
590         if ((last <= next + (delta>>1)) && (next <= last + delta))
591                 return 1;
592
593         if (last < next)
594                 s = next - last;
595         else
596                 s = last - next;
597
598         if (aic->seek_samples == 0) {
599                 /*
600                  * Process has just started IO. Use past statistics to
601                  * gauge success possibility
602                  */
603                 if (ad->new_seek_mean > s) {
604                         /* this request is better than what we're expecting */
605                         return 1;
606                 }
607
608         } else {
609                 if (aic->seek_mean > s) {
610                         /* this request is better than what we're expecting */
611                         return 1;
612                 }
613         }
614
615         return 0;
616 }
617
618 /*
619  * as_can_break_anticipation returns true if we have been anticipating this
620  * request.
621  *
622  * It also returns true if the process against which we are anticipating
623  * submits a write - that's presumably an fsync, O_SYNC write, etc. We want to
624  * dispatch it ASAP, because we know that application will not be submitting
625  * any new reads.
626  *
627  * If the task which has submitted the request has exited, break anticipation.
628  *
629  * If this task has queued some other IO, do not enter enticipation.
630  */
631 static int as_can_break_anticipation(struct as_data *ad, struct request *rq)
632 {
633         struct io_context *ioc;
634         struct as_io_context *aic;
635
636         ioc = ad->io_context;
637         BUG_ON(!ioc);
638
639         if (rq && ioc == RQ_IOC(rq)) {
640                 /* request from same process */
641                 return 1;
642         }
643
644         if (ad->ioc_finished && as_antic_expired(ad)) {
645                 /*
646                  * In this situation status should really be FINISHED,
647                  * however the timer hasn't had the chance to run yet.
648                  */
649                 return 1;
650         }
651
652         aic = ioc->aic;
653         if (!aic)
654                 return 0;
655
656         if (atomic_read(&aic->nr_queued) > 0) {
657                 /* process has more requests queued */
658                 return 1;
659         }
660
661         if (atomic_read(&aic->nr_dispatched) > 0) {
662                 /* process has more requests dispatched */
663                 return 1;
664         }
665
666         if (rq && rq_is_sync(rq) && as_close_req(ad, aic, rq)) {
667                 /*
668                  * Found a close request that is not one of ours.
669                  *
670                  * This makes close requests from another process update
671                  * our IO history. Is generally useful when there are
672                  * two or more cooperating processes working in the same
673                  * area.
674                  */
675                 if (!test_bit(AS_TASK_RUNNING, &aic->state)) {
676                         if (aic->ttime_samples == 0)
677                                 ad->exit_prob = (7*ad->exit_prob + 256)/8;
678
679                         ad->exit_no_coop = (7*ad->exit_no_coop)/8;
680                 }
681
682                 as_update_iohist(ad, aic, rq);
683                 return 1;
684         }
685
686         if (!test_bit(AS_TASK_RUNNING, &aic->state)) {
687                 /* process anticipated on has exited */
688                 if (aic->ttime_samples == 0)
689                         ad->exit_prob = (7*ad->exit_prob + 256)/8;
690
691                 if (ad->exit_no_coop > 128)
692                         return 1;
693         }
694
695         if (aic->ttime_samples == 0) {
696                 if (ad->new_ttime_mean > ad->antic_expire)
697                         return 1;
698                 if (ad->exit_prob * ad->exit_no_coop > 128*256)
699                         return 1;
700         } else if (aic->ttime_mean > ad->antic_expire) {
701                 /* the process thinks too much between requests */
702                 return 1;
703         }
704
705         return 0;
706 }
707
708 /*
709  * as_can_anticipate indicates whether we should either run rq
710  * or keep anticipating a better request.
711  */
712 static int as_can_anticipate(struct as_data *ad, struct request *rq)
713 {
714         if (!ad->io_context)
715                 /*
716                  * Last request submitted was a write
717                  */
718                 return 0;
719
720         if (ad->antic_status == ANTIC_FINISHED)
721                 /*
722                  * Don't restart if we have just finished. Run the next request
723                  */
724                 return 0;
725
726         if (as_can_break_anticipation(ad, rq))
727                 /*
728                  * This request is a good candidate. Don't keep anticipating,
729                  * run it.
730                  */
731                 return 0;
732
733         /*
734          * OK from here, we haven't finished, and don't have a decent request!
735          * Status is either ANTIC_OFF so start waiting,
736          * ANTIC_WAIT_REQ so continue waiting for request to finish
737          * or ANTIC_WAIT_NEXT so continue waiting for an acceptable request.
738          */
739
740         return 1;
741 }
742
743 /*
744  * as_update_rq must be called whenever a request (rq) is added to
745  * the sort_list. This function keeps caches up to date, and checks if the
746  * request might be one we are "anticipating"
747  */
748 static void as_update_rq(struct as_data *ad, struct request *rq)
749 {
750         const int data_dir = rq_is_sync(rq);
751
752         /* keep the next_rq cache up to date */
753         ad->next_rq[data_dir] = as_choose_req(ad, rq, ad->next_rq[data_dir]);
754
755         /*
756          * have we been anticipating this request?
757          * or does it come from the same process as the one we are anticipating
758          * for?
759          */
760         if (ad->antic_status == ANTIC_WAIT_REQ
761                         || ad->antic_status == ANTIC_WAIT_NEXT) {
762                 if (as_can_break_anticipation(ad, rq))
763                         as_antic_stop(ad);
764         }
765 }
766
767 /*
768  * Gathers timings and resizes the write batch automatically
769  */
770 static void update_write_batch(struct as_data *ad)
771 {
772         unsigned long batch = ad->batch_expire[REQ_ASYNC];
773         long write_time;
774
775         write_time = (jiffies - ad->current_batch_expires) + batch;
776         if (write_time < 0)
777                 write_time = 0;
778
779         if (write_time > batch && !ad->write_batch_idled) {
780                 if (write_time > batch * 3)
781                         ad->write_batch_count /= 2;
782                 else
783                         ad->write_batch_count--;
784         } else if (write_time < batch && ad->current_write_count == 0) {
785                 if (batch > write_time * 3)
786                         ad->write_batch_count *= 2;
787                 else
788                         ad->write_batch_count++;
789         }
790
791         if (ad->write_batch_count < 1)
792                 ad->write_batch_count = 1;
793 }
794
795 /*
796  * as_completed_request is to be called when a request has completed and
797  * returned something to the requesting process, be it an error or data.
798  */
799 static void as_completed_request(request_queue_t *q, struct request *rq)
800 {
801         struct as_data *ad = q->elevator->elevator_data;
802
803         WARN_ON(!list_empty(&rq->queuelist));
804
805         if (RQ_STATE(rq) != AS_RQ_REMOVED) {
806                 printk("rq->state %d\n", RQ_STATE(rq));
807                 WARN_ON(1);
808                 goto out;
809         }
810
811         if (ad->changed_batch && ad->nr_dispatched == 1) {
812                 kblockd_schedule_work(&ad->antic_work);
813                 ad->changed_batch = 0;
814
815                 if (ad->batch_data_dir == REQ_SYNC)
816                         ad->new_batch = 1;
817         }
818         WARN_ON(ad->nr_dispatched == 0);
819         ad->nr_dispatched--;
820
821         /*
822          * Start counting the batch from when a request of that direction is
823          * actually serviced. This should help devices with big TCQ windows
824          * and writeback caches
825          */
826         if (ad->new_batch && ad->batch_data_dir == rq_is_sync(rq)) {
827                 update_write_batch(ad);
828                 ad->current_batch_expires = jiffies +
829                                 ad->batch_expire[REQ_SYNC];
830                 ad->new_batch = 0;
831         }
832
833         if (ad->io_context == RQ_IOC(rq) && ad->io_context) {
834                 ad->antic_start = jiffies;
835                 ad->ioc_finished = 1;
836                 if (ad->antic_status == ANTIC_WAIT_REQ) {
837                         /*
838                          * We were waiting on this request, now anticipate
839                          * the next one
840                          */
841                         as_antic_waitnext(ad);
842                 }
843         }
844
845         as_put_io_context(rq);
846 out:
847         RQ_SET_STATE(rq, AS_RQ_POSTSCHED);
848 }
849
850 /*
851  * as_remove_queued_request removes a request from the pre dispatch queue
852  * without updating refcounts. It is expected the caller will drop the
853  * reference unless it replaces the request at somepart of the elevator
854  * (ie. the dispatch queue)
855  */
856 static void as_remove_queued_request(request_queue_t *q, struct request *rq)
857 {
858         const int data_dir = rq_is_sync(rq);
859         struct as_data *ad = q->elevator->elevator_data;
860         struct io_context *ioc;
861
862         WARN_ON(RQ_STATE(rq) != AS_RQ_QUEUED);
863
864         ioc = RQ_IOC(rq);
865         if (ioc && ioc->aic) {
866                 BUG_ON(!atomic_read(&ioc->aic->nr_queued));
867                 atomic_dec(&ioc->aic->nr_queued);
868         }
869
870         /*
871          * Update the "next_rq" cache if we are about to remove its
872          * entry
873          */
874         if (ad->next_rq[data_dir] == rq)
875                 ad->next_rq[data_dir] = as_find_next_rq(ad, rq);
876
877         rq_fifo_clear(rq);
878         as_del_rq_rb(ad, rq);
879 }
880
881 /*
882  * as_fifo_expired returns 0 if there are no expired reads on the fifo,
883  * 1 otherwise.  It is ratelimited so that we only perform the check once per
884  * `fifo_expire' interval.  Otherwise a large number of expired requests
885  * would create a hopeless seekstorm.
886  *
887  * See as_antic_expired comment.
888  */
889 static int as_fifo_expired(struct as_data *ad, int adir)
890 {
891         struct request *rq;
892         long delta_jif;
893
894         delta_jif = jiffies - ad->last_check_fifo[adir];
895         if (unlikely(delta_jif < 0))
896                 delta_jif = -delta_jif;
897         if (delta_jif < ad->fifo_expire[adir])
898                 return 0;
899
900         ad->last_check_fifo[adir] = jiffies;
901
902         if (list_empty(&ad->fifo_list[adir]))
903                 return 0;
904
905         rq = rq_entry_fifo(ad->fifo_list[adir].next);
906
907         return time_after(jiffies, rq_fifo_time(rq));
908 }
909
910 /*
911  * as_batch_expired returns true if the current batch has expired. A batch
912  * is a set of reads or a set of writes.
913  */
914 static inline int as_batch_expired(struct as_data *ad)
915 {
916         if (ad->changed_batch || ad->new_batch)
917                 return 0;
918
919         if (ad->batch_data_dir == REQ_SYNC)
920                 /* TODO! add a check so a complete fifo gets written? */
921                 return time_after(jiffies, ad->current_batch_expires);
922
923         return time_after(jiffies, ad->current_batch_expires)
924                 || ad->current_write_count == 0;
925 }
926
927 /*
928  * move an entry to dispatch queue
929  */
930 static void as_move_to_dispatch(struct as_data *ad, struct request *rq)
931 {
932         const int data_dir = rq_is_sync(rq);
933
934         BUG_ON(RB_EMPTY_NODE(&rq->rb_node));
935
936         as_antic_stop(ad);
937         ad->antic_status = ANTIC_OFF;
938
939         /*
940          * This has to be set in order to be correctly updated by
941          * as_find_next_rq
942          */
943         ad->last_sector[data_dir] = rq->sector + rq->nr_sectors;
944
945         if (data_dir == REQ_SYNC) {
946                 struct io_context *ioc = RQ_IOC(rq);
947                 /* In case we have to anticipate after this */
948                 copy_io_context(&ad->io_context, &ioc);
949         } else {
950                 if (ad->io_context) {
951                         put_io_context(ad->io_context);
952                         ad->io_context = NULL;
953                 }
954
955                 if (ad->current_write_count != 0)
956                         ad->current_write_count--;
957         }
958         ad->ioc_finished = 0;
959
960         ad->next_rq[data_dir] = as_find_next_rq(ad, rq);
961
962         /*
963          * take it off the sort and fifo list, add to dispatch queue
964          */
965         as_remove_queued_request(ad->q, rq);
966         WARN_ON(RQ_STATE(rq) != AS_RQ_QUEUED);
967
968         elv_dispatch_sort(ad->q, rq);
969
970         RQ_SET_STATE(rq, AS_RQ_DISPATCHED);
971         if (RQ_IOC(rq) && RQ_IOC(rq)->aic)
972                 atomic_inc(&RQ_IOC(rq)->aic->nr_dispatched);
973         ad->nr_dispatched++;
974 }
975
976 /*
977  * as_dispatch_request selects the best request according to
978  * read/write expire, batch expire, etc, and moves it to the dispatch
979  * queue. Returns 1 if a request was found, 0 otherwise.
980  */
981 static int as_dispatch_request(request_queue_t *q, int force)
982 {
983         struct as_data *ad = q->elevator->elevator_data;
984         const int reads = !list_empty(&ad->fifo_list[REQ_SYNC]);
985         const int writes = !list_empty(&ad->fifo_list[REQ_ASYNC]);
986         struct request *rq;
987
988         if (unlikely(force)) {
989                 /*
990                  * Forced dispatch, accounting is useless.  Reset
991                  * accounting states and dump fifo_lists.  Note that
992                  * batch_data_dir is reset to REQ_SYNC to avoid
993                  * screwing write batch accounting as write batch
994                  * accounting occurs on W->R transition.
995                  */
996                 int dispatched = 0;
997
998                 ad->batch_data_dir = REQ_SYNC;
999                 ad->changed_batch = 0;
1000                 ad->new_batch = 0;
1001
1002                 while (ad->next_rq[REQ_SYNC]) {
1003                         as_move_to_dispatch(ad, ad->next_rq[REQ_SYNC]);
1004                         dispatched++;
1005                 }
1006                 ad->last_check_fifo[REQ_SYNC] = jiffies;
1007
1008                 while (ad->next_rq[REQ_ASYNC]) {
1009                         as_move_to_dispatch(ad, ad->next_rq[REQ_ASYNC]);
1010                         dispatched++;
1011                 }
1012                 ad->last_check_fifo[REQ_ASYNC] = jiffies;
1013
1014                 return dispatched;
1015         }
1016
1017         /* Signal that the write batch was uncontended, so we can't time it */
1018         if (ad->batch_data_dir == REQ_ASYNC && !reads) {
1019                 if (ad->current_write_count == 0 || !writes)
1020                         ad->write_batch_idled = 1;
1021         }
1022
1023         if (!(reads || writes)
1024                 || ad->antic_status == ANTIC_WAIT_REQ
1025                 || ad->antic_status == ANTIC_WAIT_NEXT
1026                 || ad->changed_batch)
1027                 return 0;
1028
1029         if (!(reads && writes && as_batch_expired(ad))) {
1030                 /*
1031                  * batch is still running or no reads or no writes
1032                  */
1033                 rq = ad->next_rq[ad->batch_data_dir];
1034
1035                 if (ad->batch_data_dir == REQ_SYNC && ad->antic_expire) {
1036                         if (as_fifo_expired(ad, REQ_SYNC))
1037                                 goto fifo_expired;
1038
1039                         if (as_can_anticipate(ad, rq)) {
1040                                 as_antic_waitreq(ad);
1041                                 return 0;
1042                         }
1043                 }
1044
1045                 if (rq) {
1046                         /* we have a "next request" */
1047                         if (reads && !writes)
1048                                 ad->current_batch_expires =
1049                                         jiffies + ad->batch_expire[REQ_SYNC];
1050                         goto dispatch_request;
1051                 }
1052         }
1053
1054         /*
1055          * at this point we are not running a batch. select the appropriate
1056          * data direction (read / write)
1057          */
1058
1059         if (reads) {
1060                 BUG_ON(RB_EMPTY_ROOT(&ad->sort_list[REQ_SYNC]));
1061
1062                 if (writes && ad->batch_data_dir == REQ_SYNC)
1063                         /*
1064                          * Last batch was a read, switch to writes
1065                          */
1066                         goto dispatch_writes;
1067
1068                 if (ad->batch_data_dir == REQ_ASYNC) {
1069                         WARN_ON(ad->new_batch);
1070                         ad->changed_batch = 1;
1071                 }
1072                 ad->batch_data_dir = REQ_SYNC;
1073                 rq = rq_entry_fifo(ad->fifo_list[REQ_SYNC].next);
1074                 ad->last_check_fifo[ad->batch_data_dir] = jiffies;
1075                 goto dispatch_request;
1076         }
1077
1078         /*
1079          * the last batch was a read
1080          */
1081
1082         if (writes) {
1083 dispatch_writes:
1084                 BUG_ON(RB_EMPTY_ROOT(&ad->sort_list[REQ_ASYNC]));
1085
1086                 if (ad->batch_data_dir == REQ_SYNC) {
1087                         ad->changed_batch = 1;
1088
1089                         /*
1090                          * new_batch might be 1 when the queue runs out of
1091                          * reads. A subsequent submission of a write might
1092                          * cause a change of batch before the read is finished.
1093                          */
1094                         ad->new_batch = 0;
1095                 }
1096                 ad->batch_data_dir = REQ_ASYNC;
1097                 ad->current_write_count = ad->write_batch_count;
1098                 ad->write_batch_idled = 0;
1099                 rq = ad->next_rq[ad->batch_data_dir];
1100                 goto dispatch_request;
1101         }
1102
1103         BUG();
1104         return 0;
1105
1106 dispatch_request:
1107         /*
1108          * If a request has expired, service it.
1109          */
1110
1111         if (as_fifo_expired(ad, ad->batch_data_dir)) {
1112 fifo_expired:
1113                 rq = rq_entry_fifo(ad->fifo_list[ad->batch_data_dir].next);
1114         }
1115
1116         if (ad->changed_batch) {
1117                 WARN_ON(ad->new_batch);
1118
1119                 if (ad->nr_dispatched)
1120                         return 0;
1121
1122                 if (ad->batch_data_dir == REQ_ASYNC)
1123                         ad->current_batch_expires = jiffies +
1124                                         ad->batch_expire[REQ_ASYNC];
1125                 else
1126                         ad->new_batch = 1;
1127
1128                 ad->changed_batch = 0;
1129         }
1130
1131         /*
1132          * rq is the selected appropriate request.
1133          */
1134         as_move_to_dispatch(ad, rq);
1135
1136         return 1;
1137 }
1138
1139 /*
1140  * add rq to rbtree and fifo
1141  */
1142 static void as_add_request(request_queue_t *q, struct request *rq)
1143 {
1144         struct as_data *ad = q->elevator->elevator_data;
1145         int data_dir;
1146
1147         RQ_SET_STATE(rq, AS_RQ_NEW);
1148
1149         data_dir = rq_is_sync(rq);
1150
1151         rq->elevator_private = as_get_io_context(q->node);
1152
1153         if (RQ_IOC(rq)) {
1154                 as_update_iohist(ad, RQ_IOC(rq)->aic, rq);
1155                 atomic_inc(&RQ_IOC(rq)->aic->nr_queued);
1156         }
1157
1158         as_add_rq_rb(ad, rq);
1159
1160         /*
1161          * set expire time (only used for reads) and add to fifo list
1162          */
1163         rq_set_fifo_time(rq, jiffies + ad->fifo_expire[data_dir]);
1164         list_add_tail(&rq->queuelist, &ad->fifo_list[data_dir]);
1165
1166         as_update_rq(ad, rq); /* keep state machine up to date */
1167         RQ_SET_STATE(rq, AS_RQ_QUEUED);
1168 }
1169
1170 static void as_activate_request(request_queue_t *q, struct request *rq)
1171 {
1172         WARN_ON(RQ_STATE(rq) != AS_RQ_DISPATCHED);
1173         RQ_SET_STATE(rq, AS_RQ_REMOVED);
1174         if (RQ_IOC(rq) && RQ_IOC(rq)->aic)
1175                 atomic_dec(&RQ_IOC(rq)->aic->nr_dispatched);
1176 }
1177
1178 static void as_deactivate_request(request_queue_t *q, struct request *rq)
1179 {
1180         WARN_ON(RQ_STATE(rq) != AS_RQ_REMOVED);
1181         RQ_SET_STATE(rq, AS_RQ_DISPATCHED);
1182         if (RQ_IOC(rq) && RQ_IOC(rq)->aic)
1183                 atomic_inc(&RQ_IOC(rq)->aic->nr_dispatched);
1184 }
1185
1186 /*
1187  * as_queue_empty tells us if there are requests left in the device. It may
1188  * not be the case that a driver can get the next request even if the queue
1189  * is not empty - it is used in the block layer to check for plugging and
1190  * merging opportunities
1191  */
1192 static int as_queue_empty(request_queue_t *q)
1193 {
1194         struct as_data *ad = q->elevator->elevator_data;
1195
1196         return list_empty(&ad->fifo_list[REQ_ASYNC])
1197                 && list_empty(&ad->fifo_list[REQ_SYNC]);
1198 }
1199
1200 static int
1201 as_merge(request_queue_t *q, struct request **req, struct bio *bio)
1202 {
1203         struct as_data *ad = q->elevator->elevator_data;
1204         sector_t rb_key = bio->bi_sector + bio_sectors(bio);
1205         struct request *__rq;
1206
1207         /*
1208          * check for front merge
1209          */
1210         __rq = elv_rb_find(&ad->sort_list[bio_data_dir(bio)], rb_key);
1211         if (__rq && elv_rq_merge_ok(__rq, bio)) {
1212                 *req = __rq;
1213                 return ELEVATOR_FRONT_MERGE;
1214         }
1215
1216         return ELEVATOR_NO_MERGE;
1217 }
1218
1219 static void as_merged_request(request_queue_t *q, struct request *req, int type)
1220 {
1221         struct as_data *ad = q->elevator->elevator_data;
1222
1223         /*
1224          * if the merge was a front merge, we need to reposition request
1225          */
1226         if (type == ELEVATOR_FRONT_MERGE) {
1227                 as_del_rq_rb(ad, req);
1228                 as_add_rq_rb(ad, req);
1229                 /*
1230                  * Note! At this stage of this and the next function, our next
1231                  * request may not be optimal - eg the request may have "grown"
1232                  * behind the disk head. We currently don't bother adjusting.
1233                  */
1234         }
1235 }
1236
1237 static void as_merged_requests(request_queue_t *q, struct request *req,
1238                                 struct request *next)
1239 {
1240         /*
1241          * if next expires before rq, assign its expire time to arq
1242          * and move into next position (next will be deleted) in fifo
1243          */
1244         if (!list_empty(&req->queuelist) && !list_empty(&next->queuelist)) {
1245                 if (time_before(rq_fifo_time(next), rq_fifo_time(req))) {
1246                         struct io_context *rioc = RQ_IOC(req);
1247                         struct io_context *nioc = RQ_IOC(next);
1248
1249                         list_move(&req->queuelist, &next->queuelist);
1250                         rq_set_fifo_time(req, rq_fifo_time(next));
1251                         /*
1252                          * Don't copy here but swap, because when anext is
1253                          * removed below, it must contain the unused context
1254                          */
1255                         swap_io_context(&rioc, &nioc);
1256                 }
1257         }
1258
1259         /*
1260          * kill knowledge of next, this one is a goner
1261          */
1262         as_remove_queued_request(q, next);
1263         as_put_io_context(next);
1264
1265         RQ_SET_STATE(next, AS_RQ_MERGED);
1266 }
1267
1268 /*
1269  * This is executed in a "deferred" process context, by kblockd. It calls the
1270  * driver's request_fn so the driver can submit that request.
1271  *
1272  * IMPORTANT! This guy will reenter the elevator, so set up all queue global
1273  * state before calling, and don't rely on any state over calls.
1274  *
1275  * FIXME! dispatch queue is not a queue at all!
1276  */
1277 static void as_work_handler(struct work_struct *work)
1278 {
1279         struct as_data *ad = container_of(work, struct as_data, antic_work);
1280         struct request_queue *q = ad->q;
1281         unsigned long flags;
1282
1283         spin_lock_irqsave(q->queue_lock, flags);
1284         blk_start_queueing(q);
1285         spin_unlock_irqrestore(q->queue_lock, flags);
1286 }
1287
1288 static int as_may_queue(request_queue_t *q, int rw)
1289 {
1290         int ret = ELV_MQUEUE_MAY;
1291         struct as_data *ad = q->elevator->elevator_data;
1292         struct io_context *ioc;
1293         if (ad->antic_status == ANTIC_WAIT_REQ ||
1294                         ad->antic_status == ANTIC_WAIT_NEXT) {
1295                 ioc = as_get_io_context(q->node);
1296                 if (ad->io_context == ioc)
1297                         ret = ELV_MQUEUE_MUST;
1298                 put_io_context(ioc);
1299         }
1300
1301         return ret;
1302 }
1303
1304 static void as_exit_queue(elevator_t *e)
1305 {
1306         struct as_data *ad = e->elevator_data;
1307
1308         del_timer_sync(&ad->antic_timer);
1309         kblockd_flush();
1310
1311         BUG_ON(!list_empty(&ad->fifo_list[REQ_SYNC]));
1312         BUG_ON(!list_empty(&ad->fifo_list[REQ_ASYNC]));
1313
1314         put_io_context(ad->io_context);
1315         kfree(ad);
1316 }
1317
1318 /*
1319  * initialize elevator private data (as_data).
1320  */
1321 static void *as_init_queue(request_queue_t *q, elevator_t *e)
1322 {
1323         struct as_data *ad;
1324
1325         ad = kmalloc_node(sizeof(*ad), GFP_KERNEL, q->node);
1326         if (!ad)
1327                 return NULL;
1328         memset(ad, 0, sizeof(*ad));
1329
1330         ad->q = q; /* Identify what queue the data belongs to */
1331
1332         /* anticipatory scheduling helpers */
1333         ad->antic_timer.function = as_antic_timeout;
1334         ad->antic_timer.data = (unsigned long)q;
1335         init_timer(&ad->antic_timer);
1336         INIT_WORK(&ad->antic_work, as_work_handler);
1337
1338         INIT_LIST_HEAD(&ad->fifo_list[REQ_SYNC]);
1339         INIT_LIST_HEAD(&ad->fifo_list[REQ_ASYNC]);
1340         ad->sort_list[REQ_SYNC] = RB_ROOT;
1341         ad->sort_list[REQ_ASYNC] = RB_ROOT;
1342         ad->fifo_expire[REQ_SYNC] = default_read_expire;
1343         ad->fifo_expire[REQ_ASYNC] = default_write_expire;
1344         ad->antic_expire = default_antic_expire;
1345         ad->batch_expire[REQ_SYNC] = default_read_batch_expire;
1346         ad->batch_expire[REQ_ASYNC] = default_write_batch_expire;
1347
1348         ad->current_batch_expires = jiffies + ad->batch_expire[REQ_SYNC];
1349         ad->write_batch_count = ad->batch_expire[REQ_ASYNC] / 10;
1350         if (ad->write_batch_count < 2)
1351                 ad->write_batch_count = 2;
1352
1353         return ad;
1354 }
1355
1356 /*
1357  * sysfs parts below
1358  */
1359
1360 static ssize_t
1361 as_var_show(unsigned int var, char *page)
1362 {
1363         return sprintf(page, "%d\n", var);
1364 }
1365
1366 static ssize_t
1367 as_var_store(unsigned long *var, const char *page, size_t count)
1368 {
1369         char *p = (char *) page;
1370
1371         *var = simple_strtoul(p, &p, 10);
1372         return count;
1373 }
1374
1375 static ssize_t est_time_show(elevator_t *e, char *page)
1376 {
1377         struct as_data *ad = e->elevator_data;
1378         int pos = 0;
1379
1380         pos += sprintf(page+pos, "%lu %% exit probability\n",
1381                                 100*ad->exit_prob/256);
1382         pos += sprintf(page+pos, "%lu %% probability of exiting without a "
1383                                 "cooperating process submitting IO\n",
1384                                 100*ad->exit_no_coop/256);
1385         pos += sprintf(page+pos, "%lu ms new thinktime\n", ad->new_ttime_mean);
1386         pos += sprintf(page+pos, "%llu sectors new seek distance\n",
1387                                 (unsigned long long)ad->new_seek_mean);
1388
1389         return pos;
1390 }
1391
1392 #define SHOW_FUNCTION(__FUNC, __VAR)                            \
1393 static ssize_t __FUNC(elevator_t *e, char *page)                \
1394 {                                                               \
1395         struct as_data *ad = e->elevator_data;                  \
1396         return as_var_show(jiffies_to_msecs((__VAR)), (page));  \
1397 }
1398 SHOW_FUNCTION(as_read_expire_show, ad->fifo_expire[REQ_SYNC]);
1399 SHOW_FUNCTION(as_write_expire_show, ad->fifo_expire[REQ_ASYNC]);
1400 SHOW_FUNCTION(as_antic_expire_show, ad->antic_expire);
1401 SHOW_FUNCTION(as_read_batch_expire_show, ad->batch_expire[REQ_SYNC]);
1402 SHOW_FUNCTION(as_write_batch_expire_show, ad->batch_expire[REQ_ASYNC]);
1403 #undef SHOW_FUNCTION
1404
1405 #define STORE_FUNCTION(__FUNC, __PTR, MIN, MAX)                         \
1406 static ssize_t __FUNC(elevator_t *e, const char *page, size_t count)    \
1407 {                                                                       \
1408         struct as_data *ad = e->elevator_data;                          \
1409         int ret = as_var_store(__PTR, (page), count);                   \
1410         if (*(__PTR) < (MIN))                                           \
1411                 *(__PTR) = (MIN);                                       \
1412         else if (*(__PTR) > (MAX))                                      \
1413                 *(__PTR) = (MAX);                                       \
1414         *(__PTR) = msecs_to_jiffies(*(__PTR));                          \
1415         return ret;                                                     \
1416 }
1417 STORE_FUNCTION(as_read_expire_store, &ad->fifo_expire[REQ_SYNC], 0, INT_MAX);
1418 STORE_FUNCTION(as_write_expire_store, &ad->fifo_expire[REQ_ASYNC], 0, INT_MAX);
1419 STORE_FUNCTION(as_antic_expire_store, &ad->antic_expire, 0, INT_MAX);
1420 STORE_FUNCTION(as_read_batch_expire_store,
1421                         &ad->batch_expire[REQ_SYNC], 0, INT_MAX);
1422 STORE_FUNCTION(as_write_batch_expire_store,
1423                         &ad->batch_expire[REQ_ASYNC], 0, INT_MAX);
1424 #undef STORE_FUNCTION
1425
1426 #define AS_ATTR(name) \
1427         __ATTR(name, S_IRUGO|S_IWUSR, as_##name##_show, as_##name##_store)
1428
1429 static struct elv_fs_entry as_attrs[] = {
1430         __ATTR_RO(est_time),
1431         AS_ATTR(read_expire),
1432         AS_ATTR(write_expire),
1433         AS_ATTR(antic_expire),
1434         AS_ATTR(read_batch_expire),
1435         AS_ATTR(write_batch_expire),
1436         __ATTR_NULL
1437 };
1438
1439 static struct elevator_type iosched_as = {
1440         .ops = {
1441                 .elevator_merge_fn =            as_merge,
1442                 .elevator_merged_fn =           as_merged_request,
1443                 .elevator_merge_req_fn =        as_merged_requests,
1444                 .elevator_dispatch_fn =         as_dispatch_request,
1445                 .elevator_add_req_fn =          as_add_request,
1446                 .elevator_activate_req_fn =     as_activate_request,
1447                 .elevator_deactivate_req_fn =   as_deactivate_request,
1448                 .elevator_queue_empty_fn =      as_queue_empty,
1449                 .elevator_completed_req_fn =    as_completed_request,
1450                 .elevator_former_req_fn =       elv_rb_former_request,
1451                 .elevator_latter_req_fn =       elv_rb_latter_request,
1452                 .elevator_may_queue_fn =        as_may_queue,
1453                 .elevator_init_fn =             as_init_queue,
1454                 .elevator_exit_fn =             as_exit_queue,
1455                 .trim =                         as_trim,
1456         },
1457
1458         .elevator_attrs = as_attrs,
1459         .elevator_name = "anticipatory",
1460         .elevator_owner = THIS_MODULE,
1461 };
1462
1463 static int __init as_init(void)
1464 {
1465         int ret;
1466
1467         ret = elv_register(&iosched_as);
1468         if (!ret) {
1469                 /*
1470                  * don't allow AS to get unregistered, since we would have
1471                  * to browse all tasks in the system and release their
1472                  * as_io_context first
1473                  */
1474                 __module_get(THIS_MODULE);
1475                 return 0;
1476         }
1477
1478         return ret;
1479 }
1480
1481 static void __exit as_exit(void)
1482 {
1483         DECLARE_COMPLETION_ONSTACK(all_gone);
1484         elv_unregister(&iosched_as);
1485         ioc_gone = &all_gone;
1486         /* ioc_gone's update must be visible before reading ioc_count */
1487         smp_wmb();
1488         if (elv_ioc_count_read(ioc_count))
1489                 wait_for_completion(ioc_gone);
1490         synchronize_rcu();
1491 }
1492
1493 module_init(as_init);
1494 module_exit(as_exit);
1495
1496 MODULE_AUTHOR("Nick Piggin");
1497 MODULE_LICENSE("GPL");
1498 MODULE_DESCRIPTION("anticipatory IO scheduler");