block: get rid of elevator_t typedef
[linux-3.10.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 static DEFINE_SPINLOCK(ioc_gone_lock);
155
156 static void as_move_to_dispatch(struct as_data *ad, struct request *rq);
157 static void as_antic_stop(struct as_data *ad);
158
159 /*
160  * IO Context helper functions
161  */
162
163 /* Called to deallocate the as_io_context */
164 static void free_as_io_context(struct as_io_context *aic)
165 {
166         kfree(aic);
167         elv_ioc_count_dec(ioc_count);
168         if (ioc_gone) {
169                 /*
170                  * AS scheduler is exiting, grab exit lock and check
171                  * the pending io context count. If it hits zero,
172                  * complete ioc_gone and set it back to NULL.
173                  */
174                 spin_lock(&ioc_gone_lock);
175                 if (ioc_gone && !elv_ioc_count_read(ioc_count)) {
176                         complete(ioc_gone);
177                         ioc_gone = NULL;
178                 }
179                 spin_unlock(&ioc_gone_lock);
180         }
181 }
182
183 static void as_trim(struct io_context *ioc)
184 {
185         spin_lock_irq(&ioc->lock);
186         if (ioc->aic)
187                 free_as_io_context(ioc->aic);
188         ioc->aic = NULL;
189         spin_unlock_irq(&ioc->lock);
190 }
191
192 /* Called when the task exits */
193 static void exit_as_io_context(struct as_io_context *aic)
194 {
195         WARN_ON(!test_bit(AS_TASK_RUNNING, &aic->state));
196         clear_bit(AS_TASK_RUNNING, &aic->state);
197 }
198
199 static struct as_io_context *alloc_as_io_context(void)
200 {
201         struct as_io_context *ret;
202
203         ret = kmalloc(sizeof(*ret), GFP_ATOMIC);
204         if (ret) {
205                 ret->dtor = free_as_io_context;
206                 ret->exit = exit_as_io_context;
207                 ret->state = 1 << AS_TASK_RUNNING;
208                 atomic_set(&ret->nr_queued, 0);
209                 atomic_set(&ret->nr_dispatched, 0);
210                 spin_lock_init(&ret->lock);
211                 ret->ttime_total = 0;
212                 ret->ttime_samples = 0;
213                 ret->ttime_mean = 0;
214                 ret->seek_total = 0;
215                 ret->seek_samples = 0;
216                 ret->seek_mean = 0;
217                 elv_ioc_count_inc(ioc_count);
218         }
219
220         return ret;
221 }
222
223 /*
224  * If the current task has no AS IO context then create one and initialise it.
225  * Then take a ref on the task's io context and return it.
226  */
227 static struct io_context *as_get_io_context(int node)
228 {
229         struct io_context *ioc = get_io_context(GFP_ATOMIC, node);
230         if (ioc && !ioc->aic) {
231                 ioc->aic = alloc_as_io_context();
232                 if (!ioc->aic) {
233                         put_io_context(ioc);
234                         ioc = NULL;
235                 }
236         }
237         return ioc;
238 }
239
240 static void as_put_io_context(struct request *rq)
241 {
242         struct as_io_context *aic;
243
244         if (unlikely(!RQ_IOC(rq)))
245                 return;
246
247         aic = RQ_IOC(rq)->aic;
248
249         if (rq_is_sync(rq) && aic) {
250                 unsigned long flags;
251
252                 spin_lock_irqsave(&aic->lock, flags);
253                 set_bit(AS_TASK_IORUNNING, &aic->state);
254                 aic->last_end_request = jiffies;
255                 spin_unlock_irqrestore(&aic->lock, flags);
256         }
257
258         put_io_context(RQ_IOC(rq));
259 }
260
261 /*
262  * rb tree support functions
263  */
264 #define RQ_RB_ROOT(ad, rq)      (&(ad)->sort_list[rq_is_sync((rq))])
265
266 static void as_add_rq_rb(struct as_data *ad, struct request *rq)
267 {
268         struct request *alias;
269
270         while ((unlikely(alias = elv_rb_add(RQ_RB_ROOT(ad, rq), rq)))) {
271                 as_move_to_dispatch(ad, alias);
272                 as_antic_stop(ad);
273         }
274 }
275
276 static inline void as_del_rq_rb(struct as_data *ad, struct request *rq)
277 {
278         elv_rb_del(RQ_RB_ROOT(ad, rq), rq);
279 }
280
281 /*
282  * IO Scheduler proper
283  */
284
285 #define MAXBACK (1024 * 1024)   /*
286                                  * Maximum distance the disk will go backward
287                                  * for a request.
288                                  */
289
290 #define BACK_PENALTY    2
291
292 /*
293  * as_choose_req selects the preferred one of two requests of the same data_dir
294  * ignoring time - eg. timeouts, which is the job of as_dispatch_request
295  */
296 static struct request *
297 as_choose_req(struct as_data *ad, struct request *rq1, struct request *rq2)
298 {
299         int data_dir;
300         sector_t last, s1, s2, d1, d2;
301         int r1_wrap=0, r2_wrap=0;       /* requests are behind the disk head */
302         const sector_t maxback = MAXBACK;
303
304         if (rq1 == NULL || rq1 == rq2)
305                 return rq2;
306         if (rq2 == NULL)
307                 return rq1;
308
309         data_dir = rq_is_sync(rq1);
310
311         last = ad->last_sector[data_dir];
312         s1 = rq1->sector;
313         s2 = rq2->sector;
314
315         BUG_ON(data_dir != rq_is_sync(rq2));
316
317         /*
318          * Strict one way elevator _except_ in the case where we allow
319          * short backward seeks which are biased as twice the cost of a
320          * similar forward seek.
321          */
322         if (s1 >= last)
323                 d1 = s1 - last;
324         else if (s1+maxback >= last)
325                 d1 = (last - s1)*BACK_PENALTY;
326         else {
327                 r1_wrap = 1;
328                 d1 = 0; /* shut up, gcc */
329         }
330
331         if (s2 >= last)
332                 d2 = s2 - last;
333         else if (s2+maxback >= last)
334                 d2 = (last - s2)*BACK_PENALTY;
335         else {
336                 r2_wrap = 1;
337                 d2 = 0;
338         }
339
340         /* Found required data */
341         if (!r1_wrap && r2_wrap)
342                 return rq1;
343         else if (!r2_wrap && r1_wrap)
344                 return rq2;
345         else if (r1_wrap && r2_wrap) {
346                 /* both behind the head */
347                 if (s1 <= s2)
348                         return rq1;
349                 else
350                         return rq2;
351         }
352
353         /* Both requests in front of the head */
354         if (d1 < d2)
355                 return rq1;
356         else if (d2 < d1)
357                 return rq2;
358         else {
359                 if (s1 >= s2)
360                         return rq1;
361                 else
362                         return rq2;
363         }
364 }
365
366 /*
367  * as_find_next_rq finds the next request after @prev in elevator order.
368  * this with as_choose_req form the basis for how the scheduler chooses
369  * what request to process next. Anticipation works on top of this.
370  */
371 static struct request *
372 as_find_next_rq(struct as_data *ad, struct request *last)
373 {
374         struct rb_node *rbnext = rb_next(&last->rb_node);
375         struct rb_node *rbprev = rb_prev(&last->rb_node);
376         struct request *next = NULL, *prev = NULL;
377
378         BUG_ON(RB_EMPTY_NODE(&last->rb_node));
379
380         if (rbprev)
381                 prev = rb_entry_rq(rbprev);
382
383         if (rbnext)
384                 next = rb_entry_rq(rbnext);
385         else {
386                 const int data_dir = rq_is_sync(last);
387
388                 rbnext = rb_first(&ad->sort_list[data_dir]);
389                 if (rbnext && rbnext != &last->rb_node)
390                         next = rb_entry_rq(rbnext);
391         }
392
393         return as_choose_req(ad, next, prev);
394 }
395
396 /*
397  * anticipatory scheduling functions follow
398  */
399
400 /*
401  * as_antic_expired tells us when we have anticipated too long.
402  * The funny "absolute difference" math on the elapsed time is to handle
403  * jiffy wraps, and disks which have been idle for 0x80000000 jiffies.
404  */
405 static int as_antic_expired(struct as_data *ad)
406 {
407         long delta_jif;
408
409         delta_jif = jiffies - ad->antic_start;
410         if (unlikely(delta_jif < 0))
411                 delta_jif = -delta_jif;
412         if (delta_jif < ad->antic_expire)
413                 return 0;
414
415         return 1;
416 }
417
418 /*
419  * as_antic_waitnext starts anticipating that a nice request will soon be
420  * submitted. See also as_antic_waitreq
421  */
422 static void as_antic_waitnext(struct as_data *ad)
423 {
424         unsigned long timeout;
425
426         BUG_ON(ad->antic_status != ANTIC_OFF
427                         && ad->antic_status != ANTIC_WAIT_REQ);
428
429         timeout = ad->antic_start + ad->antic_expire;
430
431         mod_timer(&ad->antic_timer, timeout);
432
433         ad->antic_status = ANTIC_WAIT_NEXT;
434 }
435
436 /*
437  * as_antic_waitreq starts anticipating. We don't start timing the anticipation
438  * until the request that we're anticipating on has finished. This means we
439  * are timing from when the candidate process wakes up hopefully.
440  */
441 static void as_antic_waitreq(struct as_data *ad)
442 {
443         BUG_ON(ad->antic_status == ANTIC_FINISHED);
444         if (ad->antic_status == ANTIC_OFF) {
445                 if (!ad->io_context || ad->ioc_finished)
446                         as_antic_waitnext(ad);
447                 else
448                         ad->antic_status = ANTIC_WAIT_REQ;
449         }
450 }
451
452 /*
453  * This is called directly by the functions in this file to stop anticipation.
454  * We kill the timer and schedule a call to the request_fn asap.
455  */
456 static void as_antic_stop(struct as_data *ad)
457 {
458         int status = ad->antic_status;
459
460         if (status == ANTIC_WAIT_REQ || status == ANTIC_WAIT_NEXT) {
461                 if (status == ANTIC_WAIT_NEXT)
462                         del_timer(&ad->antic_timer);
463                 ad->antic_status = ANTIC_FINISHED;
464                 /* see as_work_handler */
465                 kblockd_schedule_work(ad->q, &ad->antic_work);
466         }
467 }
468
469 /*
470  * as_antic_timeout is the timer function set by as_antic_waitnext.
471  */
472 static void as_antic_timeout(unsigned long data)
473 {
474         struct request_queue *q = (struct request_queue *)data;
475         struct as_data *ad = q->elevator->elevator_data;
476         unsigned long flags;
477
478         spin_lock_irqsave(q->queue_lock, flags);
479         if (ad->antic_status == ANTIC_WAIT_REQ
480                         || ad->antic_status == ANTIC_WAIT_NEXT) {
481                 struct as_io_context *aic;
482                 spin_lock(&ad->io_context->lock);
483                 aic = ad->io_context->aic;
484
485                 ad->antic_status = ANTIC_FINISHED;
486                 kblockd_schedule_work(q, &ad->antic_work);
487
488                 if (aic->ttime_samples == 0) {
489                         /* process anticipated on has exited or timed out*/
490                         ad->exit_prob = (7*ad->exit_prob + 256)/8;
491                 }
492                 if (!test_bit(AS_TASK_RUNNING, &aic->state)) {
493                         /* process not "saved" by a cooperating request */
494                         ad->exit_no_coop = (7*ad->exit_no_coop + 256)/8;
495                 }
496                 spin_unlock(&ad->io_context->lock);
497         }
498         spin_unlock_irqrestore(q->queue_lock, flags);
499 }
500
501 static void as_update_thinktime(struct as_data *ad, struct as_io_context *aic,
502                                 unsigned long ttime)
503 {
504         /* fixed point: 1.0 == 1<<8 */
505         if (aic->ttime_samples == 0) {
506                 ad->new_ttime_total = (7*ad->new_ttime_total + 256*ttime) / 8;
507                 ad->new_ttime_mean = ad->new_ttime_total / 256;
508
509                 ad->exit_prob = (7*ad->exit_prob)/8;
510         }
511         aic->ttime_samples = (7*aic->ttime_samples + 256) / 8;
512         aic->ttime_total = (7*aic->ttime_total + 256*ttime) / 8;
513         aic->ttime_mean = (aic->ttime_total + 128) / aic->ttime_samples;
514 }
515
516 static void as_update_seekdist(struct as_data *ad, struct as_io_context *aic,
517                                 sector_t sdist)
518 {
519         u64 total;
520
521         if (aic->seek_samples == 0) {
522                 ad->new_seek_total = (7*ad->new_seek_total + 256*(u64)sdist)/8;
523                 ad->new_seek_mean = ad->new_seek_total / 256;
524         }
525
526         /*
527          * Don't allow the seek distance to get too large from the
528          * odd fragment, pagein, etc
529          */
530         if (aic->seek_samples <= 60) /* second&third seek */
531                 sdist = min(sdist, (aic->seek_mean * 4) + 2*1024*1024);
532         else
533                 sdist = min(sdist, (aic->seek_mean * 4) + 2*1024*64);
534
535         aic->seek_samples = (7*aic->seek_samples + 256) / 8;
536         aic->seek_total = (7*aic->seek_total + (u64)256*sdist) / 8;
537         total = aic->seek_total + (aic->seek_samples/2);
538         do_div(total, aic->seek_samples);
539         aic->seek_mean = (sector_t)total;
540 }
541
542 /*
543  * as_update_iohist keeps a decaying histogram of IO thinktimes, and
544  * updates @aic->ttime_mean based on that. It is called when a new
545  * request is queued.
546  */
547 static void as_update_iohist(struct as_data *ad, struct as_io_context *aic,
548                                 struct request *rq)
549 {
550         int data_dir = rq_is_sync(rq);
551         unsigned long thinktime = 0;
552         sector_t seek_dist;
553
554         if (aic == NULL)
555                 return;
556
557         if (data_dir == REQ_SYNC) {
558                 unsigned long in_flight = atomic_read(&aic->nr_queued)
559                                         + atomic_read(&aic->nr_dispatched);
560                 spin_lock(&aic->lock);
561                 if (test_bit(AS_TASK_IORUNNING, &aic->state) ||
562                         test_bit(AS_TASK_IOSTARTED, &aic->state)) {
563                         /* Calculate read -> read thinktime */
564                         if (test_bit(AS_TASK_IORUNNING, &aic->state)
565                                                         && in_flight == 0) {
566                                 thinktime = jiffies - aic->last_end_request;
567                                 thinktime = min(thinktime, MAX_THINKTIME-1);
568                         }
569                         as_update_thinktime(ad, aic, thinktime);
570
571                         /* Calculate read -> read seek distance */
572                         if (aic->last_request_pos < rq->sector)
573                                 seek_dist = rq->sector - aic->last_request_pos;
574                         else
575                                 seek_dist = aic->last_request_pos - rq->sector;
576                         as_update_seekdist(ad, aic, seek_dist);
577                 }
578                 aic->last_request_pos = rq->sector + rq->nr_sectors;
579                 set_bit(AS_TASK_IOSTARTED, &aic->state);
580                 spin_unlock(&aic->lock);
581         }
582 }
583
584 /*
585  * as_close_req decides if one request is considered "close" to the
586  * previous one issued.
587  */
588 static int as_close_req(struct as_data *ad, struct as_io_context *aic,
589                         struct request *rq)
590 {
591         unsigned long delay;    /* jiffies */
592         sector_t last = ad->last_sector[ad->batch_data_dir];
593         sector_t next = rq->sector;
594         sector_t delta; /* acceptable close offset (in sectors) */
595         sector_t s;
596
597         if (ad->antic_status == ANTIC_OFF || !ad->ioc_finished)
598                 delay = 0;
599         else
600                 delay = jiffies - ad->antic_start;
601
602         if (delay == 0)
603                 delta = 8192;
604         else if (delay <= (20 * HZ / 1000) && delay <= ad->antic_expire)
605                 delta = 8192 << delay;
606         else
607                 return 1;
608
609         if ((last <= next + (delta>>1)) && (next <= last + delta))
610                 return 1;
611
612         if (last < next)
613                 s = next - last;
614         else
615                 s = last - next;
616
617         if (aic->seek_samples == 0) {
618                 /*
619                  * Process has just started IO. Use past statistics to
620                  * gauge success possibility
621                  */
622                 if (ad->new_seek_mean > s) {
623                         /* this request is better than what we're expecting */
624                         return 1;
625                 }
626
627         } else {
628                 if (aic->seek_mean > s) {
629                         /* this request is better than what we're expecting */
630                         return 1;
631                 }
632         }
633
634         return 0;
635 }
636
637 /*
638  * as_can_break_anticipation returns true if we have been anticipating this
639  * request.
640  *
641  * It also returns true if the process against which we are anticipating
642  * submits a write - that's presumably an fsync, O_SYNC write, etc. We want to
643  * dispatch it ASAP, because we know that application will not be submitting
644  * any new reads.
645  *
646  * If the task which has submitted the request has exited, break anticipation.
647  *
648  * If this task has queued some other IO, do not enter enticipation.
649  */
650 static int as_can_break_anticipation(struct as_data *ad, struct request *rq)
651 {
652         struct io_context *ioc;
653         struct as_io_context *aic;
654
655         ioc = ad->io_context;
656         BUG_ON(!ioc);
657         spin_lock(&ioc->lock);
658
659         if (rq && ioc == RQ_IOC(rq)) {
660                 /* request from same process */
661                 spin_unlock(&ioc->lock);
662                 return 1;
663         }
664
665         if (ad->ioc_finished && as_antic_expired(ad)) {
666                 /*
667                  * In this situation status should really be FINISHED,
668                  * however the timer hasn't had the chance to run yet.
669                  */
670                 spin_unlock(&ioc->lock);
671                 return 1;
672         }
673
674         aic = ioc->aic;
675         if (!aic) {
676                 spin_unlock(&ioc->lock);
677                 return 0;
678         }
679
680         if (atomic_read(&aic->nr_queued) > 0) {
681                 /* process has more requests queued */
682                 spin_unlock(&ioc->lock);
683                 return 1;
684         }
685
686         if (atomic_read(&aic->nr_dispatched) > 0) {
687                 /* process has more requests dispatched */
688                 spin_unlock(&ioc->lock);
689                 return 1;
690         }
691
692         if (rq && rq_is_sync(rq) && as_close_req(ad, aic, rq)) {
693                 /*
694                  * Found a close request that is not one of ours.
695                  *
696                  * This makes close requests from another process update
697                  * our IO history. Is generally useful when there are
698                  * two or more cooperating processes working in the same
699                  * area.
700                  */
701                 if (!test_bit(AS_TASK_RUNNING, &aic->state)) {
702                         if (aic->ttime_samples == 0)
703                                 ad->exit_prob = (7*ad->exit_prob + 256)/8;
704
705                         ad->exit_no_coop = (7*ad->exit_no_coop)/8;
706                 }
707
708                 as_update_iohist(ad, aic, rq);
709                 spin_unlock(&ioc->lock);
710                 return 1;
711         }
712
713         if (!test_bit(AS_TASK_RUNNING, &aic->state)) {
714                 /* process anticipated on has exited */
715                 if (aic->ttime_samples == 0)
716                         ad->exit_prob = (7*ad->exit_prob + 256)/8;
717
718                 if (ad->exit_no_coop > 128) {
719                         spin_unlock(&ioc->lock);
720                         return 1;
721                 }
722         }
723
724         if (aic->ttime_samples == 0) {
725                 if (ad->new_ttime_mean > ad->antic_expire) {
726                         spin_unlock(&ioc->lock);
727                         return 1;
728                 }
729                 if (ad->exit_prob * ad->exit_no_coop > 128*256) {
730                         spin_unlock(&ioc->lock);
731                         return 1;
732                 }
733         } else if (aic->ttime_mean > ad->antic_expire) {
734                 /* the process thinks too much between requests */
735                 spin_unlock(&ioc->lock);
736                 return 1;
737         }
738         spin_unlock(&ioc->lock);
739         return 0;
740 }
741
742 /*
743  * as_can_anticipate indicates whether we should either run rq
744  * or keep anticipating a better request.
745  */
746 static int as_can_anticipate(struct as_data *ad, struct request *rq)
747 {
748 #if 0 /* disable for now, we need to check tag level as well */
749         /*
750          * SSD device without seek penalty, disable idling
751          */
752         if (blk_queue_nonrot(ad->q)) axman
753                 return 0;
754 #endif
755
756         if (!ad->io_context)
757                 /*
758                  * Last request submitted was a write
759                  */
760                 return 0;
761
762         if (ad->antic_status == ANTIC_FINISHED)
763                 /*
764                  * Don't restart if we have just finished. Run the next request
765                  */
766                 return 0;
767
768         if (as_can_break_anticipation(ad, rq))
769                 /*
770                  * This request is a good candidate. Don't keep anticipating,
771                  * run it.
772                  */
773                 return 0;
774
775         /*
776          * OK from here, we haven't finished, and don't have a decent request!
777          * Status is either ANTIC_OFF so start waiting,
778          * ANTIC_WAIT_REQ so continue waiting for request to finish
779          * or ANTIC_WAIT_NEXT so continue waiting for an acceptable request.
780          */
781
782         return 1;
783 }
784
785 /*
786  * as_update_rq must be called whenever a request (rq) is added to
787  * the sort_list. This function keeps caches up to date, and checks if the
788  * request might be one we are "anticipating"
789  */
790 static void as_update_rq(struct as_data *ad, struct request *rq)
791 {
792         const int data_dir = rq_is_sync(rq);
793
794         /* keep the next_rq cache up to date */
795         ad->next_rq[data_dir] = as_choose_req(ad, rq, ad->next_rq[data_dir]);
796
797         /*
798          * have we been anticipating this request?
799          * or does it come from the same process as the one we are anticipating
800          * for?
801          */
802         if (ad->antic_status == ANTIC_WAIT_REQ
803                         || ad->antic_status == ANTIC_WAIT_NEXT) {
804                 if (as_can_break_anticipation(ad, rq))
805                         as_antic_stop(ad);
806         }
807 }
808
809 /*
810  * Gathers timings and resizes the write batch automatically
811  */
812 static void update_write_batch(struct as_data *ad)
813 {
814         unsigned long batch = ad->batch_expire[REQ_ASYNC];
815         long write_time;
816
817         write_time = (jiffies - ad->current_batch_expires) + batch;
818         if (write_time < 0)
819                 write_time = 0;
820
821         if (write_time > batch && !ad->write_batch_idled) {
822                 if (write_time > batch * 3)
823                         ad->write_batch_count /= 2;
824                 else
825                         ad->write_batch_count--;
826         } else if (write_time < batch && ad->current_write_count == 0) {
827                 if (batch > write_time * 3)
828                         ad->write_batch_count *= 2;
829                 else
830                         ad->write_batch_count++;
831         }
832
833         if (ad->write_batch_count < 1)
834                 ad->write_batch_count = 1;
835 }
836
837 /*
838  * as_completed_request is to be called when a request has completed and
839  * returned something to the requesting process, be it an error or data.
840  */
841 static void as_completed_request(struct request_queue *q, struct request *rq)
842 {
843         struct as_data *ad = q->elevator->elevator_data;
844
845         WARN_ON(!list_empty(&rq->queuelist));
846
847         if (RQ_STATE(rq) != AS_RQ_REMOVED) {
848                 WARN(1, "rq->state %d\n", RQ_STATE(rq));
849                 goto out;
850         }
851
852         if (ad->changed_batch && ad->nr_dispatched == 1) {
853                 ad->current_batch_expires = jiffies +
854                                         ad->batch_expire[ad->batch_data_dir];
855                 kblockd_schedule_work(q, &ad->antic_work);
856                 ad->changed_batch = 0;
857
858                 if (ad->batch_data_dir == REQ_SYNC)
859                         ad->new_batch = 1;
860         }
861         WARN_ON(ad->nr_dispatched == 0);
862         ad->nr_dispatched--;
863
864         /*
865          * Start counting the batch from when a request of that direction is
866          * actually serviced. This should help devices with big TCQ windows
867          * and writeback caches
868          */
869         if (ad->new_batch && ad->batch_data_dir == rq_is_sync(rq)) {
870                 update_write_batch(ad);
871                 ad->current_batch_expires = jiffies +
872                                 ad->batch_expire[REQ_SYNC];
873                 ad->new_batch = 0;
874         }
875
876         if (ad->io_context == RQ_IOC(rq) && ad->io_context) {
877                 ad->antic_start = jiffies;
878                 ad->ioc_finished = 1;
879                 if (ad->antic_status == ANTIC_WAIT_REQ) {
880                         /*
881                          * We were waiting on this request, now anticipate
882                          * the next one
883                          */
884                         as_antic_waitnext(ad);
885                 }
886         }
887
888         as_put_io_context(rq);
889 out:
890         RQ_SET_STATE(rq, AS_RQ_POSTSCHED);
891 }
892
893 /*
894  * as_remove_queued_request removes a request from the pre dispatch queue
895  * without updating refcounts. It is expected the caller will drop the
896  * reference unless it replaces the request at somepart of the elevator
897  * (ie. the dispatch queue)
898  */
899 static void as_remove_queued_request(struct request_queue *q,
900                                      struct request *rq)
901 {
902         const int data_dir = rq_is_sync(rq);
903         struct as_data *ad = q->elevator->elevator_data;
904         struct io_context *ioc;
905
906         WARN_ON(RQ_STATE(rq) != AS_RQ_QUEUED);
907
908         ioc = RQ_IOC(rq);
909         if (ioc && ioc->aic) {
910                 BUG_ON(!atomic_read(&ioc->aic->nr_queued));
911                 atomic_dec(&ioc->aic->nr_queued);
912         }
913
914         /*
915          * Update the "next_rq" cache if we are about to remove its
916          * entry
917          */
918         if (ad->next_rq[data_dir] == rq)
919                 ad->next_rq[data_dir] = as_find_next_rq(ad, rq);
920
921         rq_fifo_clear(rq);
922         as_del_rq_rb(ad, rq);
923 }
924
925 /*
926  * as_fifo_expired returns 0 if there are no expired requests on the fifo,
927  * 1 otherwise.  It is ratelimited so that we only perform the check once per
928  * `fifo_expire' interval.  Otherwise a large number of expired requests
929  * would create a hopeless seekstorm.
930  *
931  * See as_antic_expired comment.
932  */
933 static int as_fifo_expired(struct as_data *ad, int adir)
934 {
935         struct request *rq;
936         long delta_jif;
937
938         delta_jif = jiffies - ad->last_check_fifo[adir];
939         if (unlikely(delta_jif < 0))
940                 delta_jif = -delta_jif;
941         if (delta_jif < ad->fifo_expire[adir])
942                 return 0;
943
944         ad->last_check_fifo[adir] = jiffies;
945
946         if (list_empty(&ad->fifo_list[adir]))
947                 return 0;
948
949         rq = rq_entry_fifo(ad->fifo_list[adir].next);
950
951         return time_after(jiffies, rq_fifo_time(rq));
952 }
953
954 /*
955  * as_batch_expired returns true if the current batch has expired. A batch
956  * is a set of reads or a set of writes.
957  */
958 static inline int as_batch_expired(struct as_data *ad)
959 {
960         if (ad->changed_batch || ad->new_batch)
961                 return 0;
962
963         if (ad->batch_data_dir == REQ_SYNC)
964                 /* TODO! add a check so a complete fifo gets written? */
965                 return time_after(jiffies, ad->current_batch_expires);
966
967         return time_after(jiffies, ad->current_batch_expires)
968                 || ad->current_write_count == 0;
969 }
970
971 /*
972  * move an entry to dispatch queue
973  */
974 static void as_move_to_dispatch(struct as_data *ad, struct request *rq)
975 {
976         const int data_dir = rq_is_sync(rq);
977
978         BUG_ON(RB_EMPTY_NODE(&rq->rb_node));
979
980         as_antic_stop(ad);
981         ad->antic_status = ANTIC_OFF;
982
983         /*
984          * This has to be set in order to be correctly updated by
985          * as_find_next_rq
986          */
987         ad->last_sector[data_dir] = rq->sector + rq->nr_sectors;
988
989         if (data_dir == REQ_SYNC) {
990                 struct io_context *ioc = RQ_IOC(rq);
991                 /* In case we have to anticipate after this */
992                 copy_io_context(&ad->io_context, &ioc);
993         } else {
994                 if (ad->io_context) {
995                         put_io_context(ad->io_context);
996                         ad->io_context = NULL;
997                 }
998
999                 if (ad->current_write_count != 0)
1000                         ad->current_write_count--;
1001         }
1002         ad->ioc_finished = 0;
1003
1004         ad->next_rq[data_dir] = as_find_next_rq(ad, rq);
1005
1006         /*
1007          * take it off the sort and fifo list, add to dispatch queue
1008          */
1009         as_remove_queued_request(ad->q, rq);
1010         WARN_ON(RQ_STATE(rq) != AS_RQ_QUEUED);
1011
1012         elv_dispatch_sort(ad->q, rq);
1013
1014         RQ_SET_STATE(rq, AS_RQ_DISPATCHED);
1015         if (RQ_IOC(rq) && RQ_IOC(rq)->aic)
1016                 atomic_inc(&RQ_IOC(rq)->aic->nr_dispatched);
1017         ad->nr_dispatched++;
1018 }
1019
1020 /*
1021  * as_dispatch_request selects the best request according to
1022  * read/write expire, batch expire, etc, and moves it to the dispatch
1023  * queue. Returns 1 if a request was found, 0 otherwise.
1024  */
1025 static int as_dispatch_request(struct request_queue *q, int force)
1026 {
1027         struct as_data *ad = q->elevator->elevator_data;
1028         const int reads = !list_empty(&ad->fifo_list[REQ_SYNC]);
1029         const int writes = !list_empty(&ad->fifo_list[REQ_ASYNC]);
1030         struct request *rq;
1031
1032         if (unlikely(force)) {
1033                 /*
1034                  * Forced dispatch, accounting is useless.  Reset
1035                  * accounting states and dump fifo_lists.  Note that
1036                  * batch_data_dir is reset to REQ_SYNC to avoid
1037                  * screwing write batch accounting as write batch
1038                  * accounting occurs on W->R transition.
1039                  */
1040                 int dispatched = 0;
1041
1042                 ad->batch_data_dir = REQ_SYNC;
1043                 ad->changed_batch = 0;
1044                 ad->new_batch = 0;
1045
1046                 while (ad->next_rq[REQ_SYNC]) {
1047                         as_move_to_dispatch(ad, ad->next_rq[REQ_SYNC]);
1048                         dispatched++;
1049                 }
1050                 ad->last_check_fifo[REQ_SYNC] = jiffies;
1051
1052                 while (ad->next_rq[REQ_ASYNC]) {
1053                         as_move_to_dispatch(ad, ad->next_rq[REQ_ASYNC]);
1054                         dispatched++;
1055                 }
1056                 ad->last_check_fifo[REQ_ASYNC] = jiffies;
1057
1058                 return dispatched;
1059         }
1060
1061         /* Signal that the write batch was uncontended, so we can't time it */
1062         if (ad->batch_data_dir == REQ_ASYNC && !reads) {
1063                 if (ad->current_write_count == 0 || !writes)
1064                         ad->write_batch_idled = 1;
1065         }
1066
1067         if (!(reads || writes)
1068                 || ad->antic_status == ANTIC_WAIT_REQ
1069                 || ad->antic_status == ANTIC_WAIT_NEXT
1070                 || ad->changed_batch)
1071                 return 0;
1072
1073         if (!(reads && writes && as_batch_expired(ad))) {
1074                 /*
1075                  * batch is still running or no reads or no writes
1076                  */
1077                 rq = ad->next_rq[ad->batch_data_dir];
1078
1079                 if (ad->batch_data_dir == REQ_SYNC && ad->antic_expire) {
1080                         if (as_fifo_expired(ad, REQ_SYNC))
1081                                 goto fifo_expired;
1082
1083                         if (as_can_anticipate(ad, rq)) {
1084                                 as_antic_waitreq(ad);
1085                                 return 0;
1086                         }
1087                 }
1088
1089                 if (rq) {
1090                         /* we have a "next request" */
1091                         if (reads && !writes)
1092                                 ad->current_batch_expires =
1093                                         jiffies + ad->batch_expire[REQ_SYNC];
1094                         goto dispatch_request;
1095                 }
1096         }
1097
1098         /*
1099          * at this point we are not running a batch. select the appropriate
1100          * data direction (read / write)
1101          */
1102
1103         if (reads) {
1104                 BUG_ON(RB_EMPTY_ROOT(&ad->sort_list[REQ_SYNC]));
1105
1106                 if (writes && ad->batch_data_dir == REQ_SYNC)
1107                         /*
1108                          * Last batch was a read, switch to writes
1109                          */
1110                         goto dispatch_writes;
1111
1112                 if (ad->batch_data_dir == REQ_ASYNC) {
1113                         WARN_ON(ad->new_batch);
1114                         ad->changed_batch = 1;
1115                 }
1116                 ad->batch_data_dir = REQ_SYNC;
1117                 rq = rq_entry_fifo(ad->fifo_list[REQ_SYNC].next);
1118                 ad->last_check_fifo[ad->batch_data_dir] = jiffies;
1119                 goto dispatch_request;
1120         }
1121
1122         /*
1123          * the last batch was a read
1124          */
1125
1126         if (writes) {
1127 dispatch_writes:
1128                 BUG_ON(RB_EMPTY_ROOT(&ad->sort_list[REQ_ASYNC]));
1129
1130                 if (ad->batch_data_dir == REQ_SYNC) {
1131                         ad->changed_batch = 1;
1132
1133                         /*
1134                          * new_batch might be 1 when the queue runs out of
1135                          * reads. A subsequent submission of a write might
1136                          * cause a change of batch before the read is finished.
1137                          */
1138                         ad->new_batch = 0;
1139                 }
1140                 ad->batch_data_dir = REQ_ASYNC;
1141                 ad->current_write_count = ad->write_batch_count;
1142                 ad->write_batch_idled = 0;
1143                 rq = rq_entry_fifo(ad->fifo_list[REQ_ASYNC].next);
1144                 ad->last_check_fifo[REQ_ASYNC] = jiffies;
1145                 goto dispatch_request;
1146         }
1147
1148         BUG();
1149         return 0;
1150
1151 dispatch_request:
1152         /*
1153          * If a request has expired, service it.
1154          */
1155
1156         if (as_fifo_expired(ad, ad->batch_data_dir)) {
1157 fifo_expired:
1158                 rq = rq_entry_fifo(ad->fifo_list[ad->batch_data_dir].next);
1159         }
1160
1161         if (ad->changed_batch) {
1162                 WARN_ON(ad->new_batch);
1163
1164                 if (ad->nr_dispatched)
1165                         return 0;
1166
1167                 if (ad->batch_data_dir == REQ_ASYNC)
1168                         ad->current_batch_expires = jiffies +
1169                                         ad->batch_expire[REQ_ASYNC];
1170                 else
1171                         ad->new_batch = 1;
1172
1173                 ad->changed_batch = 0;
1174         }
1175
1176         /*
1177          * rq is the selected appropriate request.
1178          */
1179         as_move_to_dispatch(ad, rq);
1180
1181         return 1;
1182 }
1183
1184 /*
1185  * add rq to rbtree and fifo
1186  */
1187 static void as_add_request(struct request_queue *q, struct request *rq)
1188 {
1189         struct as_data *ad = q->elevator->elevator_data;
1190         int data_dir;
1191
1192         RQ_SET_STATE(rq, AS_RQ_NEW);
1193
1194         data_dir = rq_is_sync(rq);
1195
1196         rq->elevator_private = as_get_io_context(q->node);
1197
1198         if (RQ_IOC(rq)) {
1199                 as_update_iohist(ad, RQ_IOC(rq)->aic, rq);
1200                 atomic_inc(&RQ_IOC(rq)->aic->nr_queued);
1201         }
1202
1203         as_add_rq_rb(ad, rq);
1204
1205         /*
1206          * set expire time and add to fifo list
1207          */
1208         rq_set_fifo_time(rq, jiffies + ad->fifo_expire[data_dir]);
1209         list_add_tail(&rq->queuelist, &ad->fifo_list[data_dir]);
1210
1211         as_update_rq(ad, rq); /* keep state machine up to date */
1212         RQ_SET_STATE(rq, AS_RQ_QUEUED);
1213 }
1214
1215 static void as_activate_request(struct request_queue *q, struct request *rq)
1216 {
1217         WARN_ON(RQ_STATE(rq) != AS_RQ_DISPATCHED);
1218         RQ_SET_STATE(rq, AS_RQ_REMOVED);
1219         if (RQ_IOC(rq) && RQ_IOC(rq)->aic)
1220                 atomic_dec(&RQ_IOC(rq)->aic->nr_dispatched);
1221 }
1222
1223 static void as_deactivate_request(struct request_queue *q, struct request *rq)
1224 {
1225         WARN_ON(RQ_STATE(rq) != AS_RQ_REMOVED);
1226         RQ_SET_STATE(rq, AS_RQ_DISPATCHED);
1227         if (RQ_IOC(rq) && RQ_IOC(rq)->aic)
1228                 atomic_inc(&RQ_IOC(rq)->aic->nr_dispatched);
1229 }
1230
1231 /*
1232  * as_queue_empty tells us if there are requests left in the device. It may
1233  * not be the case that a driver can get the next request even if the queue
1234  * is not empty - it is used in the block layer to check for plugging and
1235  * merging opportunities
1236  */
1237 static int as_queue_empty(struct request_queue *q)
1238 {
1239         struct as_data *ad = q->elevator->elevator_data;
1240
1241         return list_empty(&ad->fifo_list[REQ_ASYNC])
1242                 && list_empty(&ad->fifo_list[REQ_SYNC]);
1243 }
1244
1245 static int
1246 as_merge(struct request_queue *q, struct request **req, struct bio *bio)
1247 {
1248         struct as_data *ad = q->elevator->elevator_data;
1249         sector_t rb_key = bio->bi_sector + bio_sectors(bio);
1250         struct request *__rq;
1251
1252         /*
1253          * check for front merge
1254          */
1255         __rq = elv_rb_find(&ad->sort_list[bio_data_dir(bio)], rb_key);
1256         if (__rq && elv_rq_merge_ok(__rq, bio)) {
1257                 *req = __rq;
1258                 return ELEVATOR_FRONT_MERGE;
1259         }
1260
1261         return ELEVATOR_NO_MERGE;
1262 }
1263
1264 static void as_merged_request(struct request_queue *q, struct request *req,
1265                               int type)
1266 {
1267         struct as_data *ad = q->elevator->elevator_data;
1268
1269         /*
1270          * if the merge was a front merge, we need to reposition request
1271          */
1272         if (type == ELEVATOR_FRONT_MERGE) {
1273                 as_del_rq_rb(ad, req);
1274                 as_add_rq_rb(ad, req);
1275                 /*
1276                  * Note! At this stage of this and the next function, our next
1277                  * request may not be optimal - eg the request may have "grown"
1278                  * behind the disk head. We currently don't bother adjusting.
1279                  */
1280         }
1281 }
1282
1283 static void as_merged_requests(struct request_queue *q, struct request *req,
1284                                 struct request *next)
1285 {
1286         /*
1287          * if next expires before rq, assign its expire time to arq
1288          * and move into next position (next will be deleted) in fifo
1289          */
1290         if (!list_empty(&req->queuelist) && !list_empty(&next->queuelist)) {
1291                 if (time_before(rq_fifo_time(next), rq_fifo_time(req))) {
1292                         list_move(&req->queuelist, &next->queuelist);
1293                         rq_set_fifo_time(req, rq_fifo_time(next));
1294                 }
1295         }
1296
1297         /*
1298          * kill knowledge of next, this one is a goner
1299          */
1300         as_remove_queued_request(q, next);
1301         as_put_io_context(next);
1302
1303         RQ_SET_STATE(next, AS_RQ_MERGED);
1304 }
1305
1306 /*
1307  * This is executed in a "deferred" process context, by kblockd. It calls the
1308  * driver's request_fn so the driver can submit that request.
1309  *
1310  * IMPORTANT! This guy will reenter the elevator, so set up all queue global
1311  * state before calling, and don't rely on any state over calls.
1312  *
1313  * FIXME! dispatch queue is not a queue at all!
1314  */
1315 static void as_work_handler(struct work_struct *work)
1316 {
1317         struct as_data *ad = container_of(work, struct as_data, antic_work);
1318         struct request_queue *q = ad->q;
1319         unsigned long flags;
1320
1321         spin_lock_irqsave(q->queue_lock, flags);
1322         blk_start_queueing(q);
1323         spin_unlock_irqrestore(q->queue_lock, flags);
1324 }
1325
1326 static int as_may_queue(struct request_queue *q, int rw)
1327 {
1328         int ret = ELV_MQUEUE_MAY;
1329         struct as_data *ad = q->elevator->elevator_data;
1330         struct io_context *ioc;
1331         if (ad->antic_status == ANTIC_WAIT_REQ ||
1332                         ad->antic_status == ANTIC_WAIT_NEXT) {
1333                 ioc = as_get_io_context(q->node);
1334                 if (ad->io_context == ioc)
1335                         ret = ELV_MQUEUE_MUST;
1336                 put_io_context(ioc);
1337         }
1338
1339         return ret;
1340 }
1341
1342 static void as_exit_queue(struct elevator_queue *e)
1343 {
1344         struct as_data *ad = e->elevator_data;
1345
1346         del_timer_sync(&ad->antic_timer);
1347         cancel_work_sync(&ad->antic_work);
1348
1349         BUG_ON(!list_empty(&ad->fifo_list[REQ_SYNC]));
1350         BUG_ON(!list_empty(&ad->fifo_list[REQ_ASYNC]));
1351
1352         put_io_context(ad->io_context);
1353         kfree(ad);
1354 }
1355
1356 /*
1357  * initialize elevator private data (as_data).
1358  */
1359 static void *as_init_queue(struct request_queue *q)
1360 {
1361         struct as_data *ad;
1362
1363         ad = kmalloc_node(sizeof(*ad), GFP_KERNEL | __GFP_ZERO, q->node);
1364         if (!ad)
1365                 return NULL;
1366
1367         ad->q = q; /* Identify what queue the data belongs to */
1368
1369         /* anticipatory scheduling helpers */
1370         ad->antic_timer.function = as_antic_timeout;
1371         ad->antic_timer.data = (unsigned long)q;
1372         init_timer(&ad->antic_timer);
1373         INIT_WORK(&ad->antic_work, as_work_handler);
1374
1375         INIT_LIST_HEAD(&ad->fifo_list[REQ_SYNC]);
1376         INIT_LIST_HEAD(&ad->fifo_list[REQ_ASYNC]);
1377         ad->sort_list[REQ_SYNC] = RB_ROOT;
1378         ad->sort_list[REQ_ASYNC] = RB_ROOT;
1379         ad->fifo_expire[REQ_SYNC] = default_read_expire;
1380         ad->fifo_expire[REQ_ASYNC] = default_write_expire;
1381         ad->antic_expire = default_antic_expire;
1382         ad->batch_expire[REQ_SYNC] = default_read_batch_expire;
1383         ad->batch_expire[REQ_ASYNC] = default_write_batch_expire;
1384
1385         ad->current_batch_expires = jiffies + ad->batch_expire[REQ_SYNC];
1386         ad->write_batch_count = ad->batch_expire[REQ_ASYNC] / 10;
1387         if (ad->write_batch_count < 2)
1388                 ad->write_batch_count = 2;
1389
1390         return ad;
1391 }
1392
1393 /*
1394  * sysfs parts below
1395  */
1396
1397 static ssize_t
1398 as_var_show(unsigned int var, char *page)
1399 {
1400         return sprintf(page, "%d\n", var);
1401 }
1402
1403 static ssize_t
1404 as_var_store(unsigned long *var, const char *page, size_t count)
1405 {
1406         char *p = (char *) page;
1407
1408         *var = simple_strtoul(p, &p, 10);
1409         return count;
1410 }
1411
1412 static ssize_t est_time_show(struct elevator_queue *e, char *page)
1413 {
1414         struct as_data *ad = e->elevator_data;
1415         int pos = 0;
1416
1417         pos += sprintf(page+pos, "%lu %% exit probability\n",
1418                                 100*ad->exit_prob/256);
1419         pos += sprintf(page+pos, "%lu %% probability of exiting without a "
1420                                 "cooperating process submitting IO\n",
1421                                 100*ad->exit_no_coop/256);
1422         pos += sprintf(page+pos, "%lu ms new thinktime\n", ad->new_ttime_mean);
1423         pos += sprintf(page+pos, "%llu sectors new seek distance\n",
1424                                 (unsigned long long)ad->new_seek_mean);
1425
1426         return pos;
1427 }
1428
1429 #define SHOW_FUNCTION(__FUNC, __VAR)                            \
1430 static ssize_t __FUNC(struct elevator_queue *e, char *page)     \
1431 {                                                               \
1432         struct as_data *ad = e->elevator_data;                  \
1433         return as_var_show(jiffies_to_msecs((__VAR)), (page));  \
1434 }
1435 SHOW_FUNCTION(as_read_expire_show, ad->fifo_expire[REQ_SYNC]);
1436 SHOW_FUNCTION(as_write_expire_show, ad->fifo_expire[REQ_ASYNC]);
1437 SHOW_FUNCTION(as_antic_expire_show, ad->antic_expire);
1438 SHOW_FUNCTION(as_read_batch_expire_show, ad->batch_expire[REQ_SYNC]);
1439 SHOW_FUNCTION(as_write_batch_expire_show, ad->batch_expire[REQ_ASYNC]);
1440 #undef SHOW_FUNCTION
1441
1442 #define STORE_FUNCTION(__FUNC, __PTR, MIN, MAX)                         \
1443 static ssize_t __FUNC(struct elevator_queue *e, const char *page, size_t count) \
1444 {                                                                       \
1445         struct as_data *ad = e->elevator_data;                          \
1446         int ret = as_var_store(__PTR, (page), count);                   \
1447         if (*(__PTR) < (MIN))                                           \
1448                 *(__PTR) = (MIN);                                       \
1449         else if (*(__PTR) > (MAX))                                      \
1450                 *(__PTR) = (MAX);                                       \
1451         *(__PTR) = msecs_to_jiffies(*(__PTR));                          \
1452         return ret;                                                     \
1453 }
1454 STORE_FUNCTION(as_read_expire_store, &ad->fifo_expire[REQ_SYNC], 0, INT_MAX);
1455 STORE_FUNCTION(as_write_expire_store, &ad->fifo_expire[REQ_ASYNC], 0, INT_MAX);
1456 STORE_FUNCTION(as_antic_expire_store, &ad->antic_expire, 0, INT_MAX);
1457 STORE_FUNCTION(as_read_batch_expire_store,
1458                         &ad->batch_expire[REQ_SYNC], 0, INT_MAX);
1459 STORE_FUNCTION(as_write_batch_expire_store,
1460                         &ad->batch_expire[REQ_ASYNC], 0, INT_MAX);
1461 #undef STORE_FUNCTION
1462
1463 #define AS_ATTR(name) \
1464         __ATTR(name, S_IRUGO|S_IWUSR, as_##name##_show, as_##name##_store)
1465
1466 static struct elv_fs_entry as_attrs[] = {
1467         __ATTR_RO(est_time),
1468         AS_ATTR(read_expire),
1469         AS_ATTR(write_expire),
1470         AS_ATTR(antic_expire),
1471         AS_ATTR(read_batch_expire),
1472         AS_ATTR(write_batch_expire),
1473         __ATTR_NULL
1474 };
1475
1476 static struct elevator_type iosched_as = {
1477         .ops = {
1478                 .elevator_merge_fn =            as_merge,
1479                 .elevator_merged_fn =           as_merged_request,
1480                 .elevator_merge_req_fn =        as_merged_requests,
1481                 .elevator_dispatch_fn =         as_dispatch_request,
1482                 .elevator_add_req_fn =          as_add_request,
1483                 .elevator_activate_req_fn =     as_activate_request,
1484                 .elevator_deactivate_req_fn =   as_deactivate_request,
1485                 .elevator_queue_empty_fn =      as_queue_empty,
1486                 .elevator_completed_req_fn =    as_completed_request,
1487                 .elevator_former_req_fn =       elv_rb_former_request,
1488                 .elevator_latter_req_fn =       elv_rb_latter_request,
1489                 .elevator_may_queue_fn =        as_may_queue,
1490                 .elevator_init_fn =             as_init_queue,
1491                 .elevator_exit_fn =             as_exit_queue,
1492                 .trim =                         as_trim,
1493         },
1494
1495         .elevator_attrs = as_attrs,
1496         .elevator_name = "anticipatory",
1497         .elevator_owner = THIS_MODULE,
1498 };
1499
1500 static int __init as_init(void)
1501 {
1502         elv_register(&iosched_as);
1503
1504         return 0;
1505 }
1506
1507 static void __exit as_exit(void)
1508 {
1509         DECLARE_COMPLETION_ONSTACK(all_gone);
1510         elv_unregister(&iosched_as);
1511         ioc_gone = &all_gone;
1512         /* ioc_gone's update must be visible before reading ioc_count */
1513         smp_wmb();
1514         if (elv_ioc_count_read(ioc_count))
1515                 wait_for_completion(&all_gone);
1516         synchronize_rcu();
1517 }
1518
1519 module_init(as_init);
1520 module_exit(as_exit);
1521
1522 MODULE_AUTHOR("Nick Piggin");
1523 MODULE_LICENSE("GPL");
1524 MODULE_DESCRIPTION("anticipatory IO scheduler");