nvmap: page pools: replace background allocator with background zeroer
[linux-3.10.git] / block / elevator.c
1 /*
2  *  Block device elevator/IO-scheduler.
3  *
4  *  Copyright (C) 2000 Andrea Arcangeli <andrea@suse.de> SuSE
5  *
6  * 30042000 Jens Axboe <axboe@kernel.dk> :
7  *
8  * Split the elevator a bit so that it is possible to choose a different
9  * one or even write a new "plug in". There are three pieces:
10  * - elevator_fn, inserts a new request in the queue list
11  * - elevator_merge_fn, decides whether a new buffer can be merged with
12  *   an existing request
13  * - elevator_dequeue_fn, called when a request is taken off the active list
14  *
15  * 20082000 Dave Jones <davej@suse.de> :
16  * Removed tests for max-bomb-segments, which was breaking elvtune
17  *  when run without -bN
18  *
19  * Jens:
20  * - Rework again to work with bio instead of buffer_heads
21  * - loose bi_dev comparisons, partition handling is right now
22  * - completely modularize elevator setup and teardown
23  *
24  */
25 #include <linux/kernel.h>
26 #include <linux/fs.h>
27 #include <linux/blkdev.h>
28 #include <linux/elevator.h>
29 #include <linux/bio.h>
30 #include <linux/module.h>
31 #include <linux/slab.h>
32 #include <linux/init.h>
33 #include <linux/compiler.h>
34 #include <linux/blktrace_api.h>
35 #include <linux/hash.h>
36 #include <linux/uaccess.h>
37 #include <linux/pm_runtime.h>
38
39 #include <trace/events/block.h>
40
41 #include "blk.h"
42 #include "blk-cgroup.h"
43
44 static DEFINE_SPINLOCK(elv_list_lock);
45 static LIST_HEAD(elv_list);
46
47 /*
48  * Merge hash stuff.
49  */
50 #define rq_hash_key(rq)         (blk_rq_pos(rq) + blk_rq_sectors(rq))
51
52 /*
53  * Query io scheduler to see if the current process issuing bio may be
54  * merged with rq.
55  */
56 static int elv_iosched_allow_merge(struct request *rq, struct bio *bio)
57 {
58         struct request_queue *q = rq->q;
59         struct elevator_queue *e = q->elevator;
60
61         if (e->type->ops.elevator_allow_merge_fn)
62                 return e->type->ops.elevator_allow_merge_fn(q, rq, bio);
63
64         return 1;
65 }
66
67 /*
68  * can we safely merge with this request?
69  */
70 bool elv_rq_merge_ok(struct request *rq, struct bio *bio)
71 {
72         if (!blk_rq_merge_ok(rq, bio))
73                 return 0;
74
75         if (!elv_iosched_allow_merge(rq, bio))
76                 return 0;
77
78         return 1;
79 }
80 EXPORT_SYMBOL(elv_rq_merge_ok);
81
82 static struct elevator_type *elevator_find(const char *name)
83 {
84         struct elevator_type *e;
85
86         list_for_each_entry(e, &elv_list, list) {
87                 if (!strcmp(e->elevator_name, name))
88                         return e;
89         }
90
91         return NULL;
92 }
93
94 static void elevator_put(struct elevator_type *e)
95 {
96         module_put(e->elevator_owner);
97 }
98
99 static struct elevator_type *elevator_get(const char *name, bool try_loading)
100 {
101         struct elevator_type *e;
102
103         spin_lock(&elv_list_lock);
104
105         e = elevator_find(name);
106         if (!e && try_loading) {
107                 spin_unlock(&elv_list_lock);
108                 request_module("%s-iosched", name);
109                 spin_lock(&elv_list_lock);
110                 e = elevator_find(name);
111         }
112
113         if (e && !try_module_get(e->elevator_owner))
114                 e = NULL;
115
116         spin_unlock(&elv_list_lock);
117
118         return e;
119 }
120
121 static char chosen_elevator[ELV_NAME_MAX];
122
123 static int __init elevator_setup(char *str)
124 {
125         /*
126          * Be backwards-compatible with previous kernels, so users
127          * won't get the wrong elevator.
128          */
129         strncpy(chosen_elevator, str, sizeof(chosen_elevator) - 1);
130         return 1;
131 }
132
133 __setup("elevator=", elevator_setup);
134
135 /* called during boot to load the elevator chosen by the elevator param */
136 void __init load_default_elevator_module(void)
137 {
138         struct elevator_type *e;
139
140         if (!chosen_elevator[0])
141                 return;
142
143         spin_lock(&elv_list_lock);
144         e = elevator_find(chosen_elevator);
145         spin_unlock(&elv_list_lock);
146
147         if (!e)
148                 request_module("%s-iosched", chosen_elevator);
149 }
150
151 static struct kobj_type elv_ktype;
152
153 struct elevator_queue *elevator_alloc(struct request_queue *q,
154                                   struct elevator_type *e)
155 {
156         struct elevator_queue *eq;
157
158         eq = kmalloc_node(sizeof(*eq), GFP_KERNEL | __GFP_ZERO, q->node);
159         if (unlikely(!eq))
160                 goto err;
161
162         eq->type = e;
163         kobject_init(&eq->kobj, &elv_ktype);
164         mutex_init(&eq->sysfs_lock);
165         hash_init(eq->hash);
166
167         return eq;
168 err:
169         kfree(eq);
170         elevator_put(e);
171         return NULL;
172 }
173 EXPORT_SYMBOL(elevator_alloc);
174
175 static void elevator_release(struct kobject *kobj)
176 {
177         struct elevator_queue *e;
178
179         e = container_of(kobj, struct elevator_queue, kobj);
180         elevator_put(e->type);
181         kfree(e);
182 }
183
184 int elevator_init(struct request_queue *q, char *name)
185 {
186         struct elevator_type *e = NULL;
187         int err;
188
189         /*
190          * q->sysfs_lock must be held to provide mutual exclusion between
191          * elevator_switch() and here.
192          */
193         lockdep_assert_held(&q->sysfs_lock);
194
195         if (unlikely(q->elevator))
196                 return 0;
197
198         INIT_LIST_HEAD(&q->queue_head);
199         q->last_merge = NULL;
200         q->end_sector = 0;
201         q->boundary_rq = NULL;
202
203         if (name) {
204                 e = elevator_get(name, true);
205                 if (!e)
206                         return -EINVAL;
207         }
208
209         /*
210          * Use the default elevator specified by config boot param or
211          * config option.  Don't try to load modules as we could be running
212          * off async and request_module() isn't allowed from async.
213          */
214         if (!e && *chosen_elevator) {
215                 e = elevator_get(chosen_elevator, false);
216                 if (!e)
217                         printk(KERN_ERR "I/O scheduler %s not found\n",
218                                                         chosen_elevator);
219         }
220
221         if (!e) {
222                 e = elevator_get(CONFIG_DEFAULT_IOSCHED, false);
223                 if (!e) {
224                         printk(KERN_ERR
225                                 "Default I/O scheduler not found. " \
226                                 "Using noop.\n");
227                         e = elevator_get("noop", false);
228                 }
229         }
230
231         err = e->ops.elevator_init_fn(q, e);
232         return 0;
233 }
234 EXPORT_SYMBOL(elevator_init);
235
236 void elevator_exit(struct elevator_queue *e)
237 {
238         mutex_lock(&e->sysfs_lock);
239         if (e->type->ops.elevator_exit_fn)
240                 e->type->ops.elevator_exit_fn(e);
241         mutex_unlock(&e->sysfs_lock);
242
243         kobject_put(&e->kobj);
244 }
245 EXPORT_SYMBOL(elevator_exit);
246
247 static inline void __elv_rqhash_del(struct request *rq)
248 {
249         hash_del(&rq->hash);
250 }
251
252 static void elv_rqhash_del(struct request_queue *q, struct request *rq)
253 {
254         if (ELV_ON_HASH(rq))
255                 __elv_rqhash_del(rq);
256 }
257
258 static void elv_rqhash_add(struct request_queue *q, struct request *rq)
259 {
260         struct elevator_queue *e = q->elevator;
261
262         BUG_ON(ELV_ON_HASH(rq));
263         hash_add(e->hash, &rq->hash, rq_hash_key(rq));
264 }
265
266 static void elv_rqhash_reposition(struct request_queue *q, struct request *rq)
267 {
268         __elv_rqhash_del(rq);
269         elv_rqhash_add(q, rq);
270 }
271
272 static struct request *elv_rqhash_find(struct request_queue *q, sector_t offset)
273 {
274         struct elevator_queue *e = q->elevator;
275         struct hlist_node *next;
276         struct request *rq;
277
278         hash_for_each_possible_safe(e->hash, rq, next, hash, offset) {
279                 BUG_ON(!ELV_ON_HASH(rq));
280
281                 if (unlikely(!rq_mergeable(rq))) {
282                         __elv_rqhash_del(rq);
283                         continue;
284                 }
285
286                 if (rq_hash_key(rq) == offset)
287                         return rq;
288         }
289
290         return NULL;
291 }
292
293 /*
294  * RB-tree support functions for inserting/lookup/removal of requests
295  * in a sorted RB tree.
296  */
297 void elv_rb_add(struct rb_root *root, struct request *rq)
298 {
299         struct rb_node **p = &root->rb_node;
300         struct rb_node *parent = NULL;
301         struct request *__rq;
302
303         while (*p) {
304                 parent = *p;
305                 __rq = rb_entry(parent, struct request, rb_node);
306
307                 if (blk_rq_pos(rq) < blk_rq_pos(__rq))
308                         p = &(*p)->rb_left;
309                 else if (blk_rq_pos(rq) >= blk_rq_pos(__rq))
310                         p = &(*p)->rb_right;
311         }
312
313         rb_link_node(&rq->rb_node, parent, p);
314         rb_insert_color(&rq->rb_node, root);
315 }
316 EXPORT_SYMBOL(elv_rb_add);
317
318 void elv_rb_del(struct rb_root *root, struct request *rq)
319 {
320         BUG_ON(RB_EMPTY_NODE(&rq->rb_node));
321         rb_erase(&rq->rb_node, root);
322         RB_CLEAR_NODE(&rq->rb_node);
323 }
324 EXPORT_SYMBOL(elv_rb_del);
325
326 struct request *elv_rb_find(struct rb_root *root, sector_t sector)
327 {
328         struct rb_node *n = root->rb_node;
329         struct request *rq;
330
331         while (n) {
332                 rq = rb_entry(n, struct request, rb_node);
333
334                 if (sector < blk_rq_pos(rq))
335                         n = n->rb_left;
336                 else if (sector > blk_rq_pos(rq))
337                         n = n->rb_right;
338                 else
339                         return rq;
340         }
341
342         return NULL;
343 }
344 EXPORT_SYMBOL(elv_rb_find);
345
346 /*
347  * Insert rq into dispatch queue of q.  Queue lock must be held on
348  * entry.  rq is sort instead into the dispatch queue. To be used by
349  * specific elevators.
350  */
351 void elv_dispatch_sort(struct request_queue *q, struct request *rq)
352 {
353         sector_t boundary;
354         struct list_head *entry;
355         int stop_flags;
356
357         if (q->last_merge == rq)
358                 q->last_merge = NULL;
359
360         elv_rqhash_del(q, rq);
361
362         q->nr_sorted--;
363
364         boundary = q->end_sector;
365         stop_flags = REQ_SOFTBARRIER | REQ_STARTED;
366         list_for_each_prev(entry, &q->queue_head) {
367                 struct request *pos = list_entry_rq(entry);
368
369                 if ((rq->cmd_flags & REQ_DISCARD) !=
370                     (pos->cmd_flags & REQ_DISCARD))
371                         break;
372                 if (rq_data_dir(rq) != rq_data_dir(pos))
373                         break;
374                 if (pos->cmd_flags & stop_flags)
375                         break;
376                 if (blk_rq_pos(rq) >= boundary) {
377                         if (blk_rq_pos(pos) < boundary)
378                                 continue;
379                 } else {
380                         if (blk_rq_pos(pos) >= boundary)
381                                 break;
382                 }
383                 if (blk_rq_pos(rq) >= blk_rq_pos(pos))
384                         break;
385         }
386
387         list_add(&rq->queuelist, entry);
388 }
389 EXPORT_SYMBOL(elv_dispatch_sort);
390
391 /*
392  * Insert rq into dispatch queue of q.  Queue lock must be held on
393  * entry.  rq is added to the back of the dispatch queue. To be used by
394  * specific elevators.
395  */
396 void elv_dispatch_add_tail(struct request_queue *q, struct request *rq)
397 {
398         if (q->last_merge == rq)
399                 q->last_merge = NULL;
400
401         elv_rqhash_del(q, rq);
402
403         q->nr_sorted--;
404
405         q->end_sector = rq_end_sector(rq);
406         q->boundary_rq = rq;
407         list_add_tail(&rq->queuelist, &q->queue_head);
408 }
409 EXPORT_SYMBOL(elv_dispatch_add_tail);
410
411 int elv_merge(struct request_queue *q, struct request **req, struct bio *bio)
412 {
413         struct elevator_queue *e = q->elevator;
414         struct request *__rq;
415         int ret;
416
417         /*
418          * Levels of merges:
419          *      nomerges:  No merges at all attempted
420          *      noxmerges: Only simple one-hit cache try
421          *      merges:    All merge tries attempted
422          */
423         if (blk_queue_nomerges(q))
424                 return ELEVATOR_NO_MERGE;
425
426         /*
427          * First try one-hit cache.
428          */
429         if (q->last_merge && elv_rq_merge_ok(q->last_merge, bio)) {
430                 ret = blk_try_merge(q->last_merge, bio);
431                 if (ret != ELEVATOR_NO_MERGE) {
432                         *req = q->last_merge;
433                         return ret;
434                 }
435         }
436
437         if (blk_queue_noxmerges(q))
438                 return ELEVATOR_NO_MERGE;
439
440         /*
441          * See if our hash lookup can find a potential backmerge.
442          */
443         __rq = elv_rqhash_find(q, bio->bi_sector);
444         if (__rq && elv_rq_merge_ok(__rq, bio)) {
445                 *req = __rq;
446                 return ELEVATOR_BACK_MERGE;
447         }
448
449         if (e->type->ops.elevator_merge_fn)
450                 return e->type->ops.elevator_merge_fn(q, req, bio);
451
452         return ELEVATOR_NO_MERGE;
453 }
454
455 /*
456  * Attempt to do an insertion back merge. Only check for the case where
457  * we can append 'rq' to an existing request, so we can throw 'rq' away
458  * afterwards.
459  *
460  * Returns true if we merged, false otherwise
461  */
462 static bool elv_attempt_insert_merge(struct request_queue *q,
463                                      struct request *rq)
464 {
465         struct request *__rq;
466         bool ret;
467
468         if (blk_queue_nomerges(q))
469                 return false;
470
471         /*
472          * First try one-hit cache.
473          */
474         if (q->last_merge && blk_attempt_req_merge(q, q->last_merge, rq))
475                 return true;
476
477         if (blk_queue_noxmerges(q))
478                 return false;
479
480         ret = false;
481         /*
482          * See if our hash lookup can find a potential backmerge.
483          */
484         while (1) {
485                 __rq = elv_rqhash_find(q, blk_rq_pos(rq));
486                 if (!__rq || !blk_attempt_req_merge(q, __rq, rq))
487                         break;
488
489                 /* The merged request could be merged with others, try again */
490                 ret = true;
491                 rq = __rq;
492         }
493
494         return ret;
495 }
496
497 void elv_merged_request(struct request_queue *q, struct request *rq, int type)
498 {
499         struct elevator_queue *e = q->elevator;
500
501         if (e->type->ops.elevator_merged_fn)
502                 e->type->ops.elevator_merged_fn(q, rq, type);
503
504         if (type == ELEVATOR_BACK_MERGE)
505                 elv_rqhash_reposition(q, rq);
506
507         q->last_merge = rq;
508 }
509
510 void elv_merge_requests(struct request_queue *q, struct request *rq,
511                              struct request *next)
512 {
513         struct elevator_queue *e = q->elevator;
514         const int next_sorted = next->cmd_flags & REQ_SORTED;
515
516         if (next_sorted && e->type->ops.elevator_merge_req_fn)
517                 e->type->ops.elevator_merge_req_fn(q, rq, next);
518
519         elv_rqhash_reposition(q, rq);
520
521         if (next_sorted) {
522                 elv_rqhash_del(q, next);
523                 q->nr_sorted--;
524         }
525
526         q->last_merge = rq;
527 }
528
529 void elv_bio_merged(struct request_queue *q, struct request *rq,
530                         struct bio *bio)
531 {
532         struct elevator_queue *e = q->elevator;
533
534         if (e->type->ops.elevator_bio_merged_fn)
535                 e->type->ops.elevator_bio_merged_fn(q, rq, bio);
536 }
537
538 #ifdef CONFIG_PM_RUNTIME
539 static void blk_pm_requeue_request(struct request *rq)
540 {
541         if (rq->q->dev && !(rq->cmd_flags & REQ_PM))
542                 rq->q->nr_pending--;
543 }
544
545 static void blk_pm_add_request(struct request_queue *q, struct request *rq)
546 {
547         if (q->dev && !(rq->cmd_flags & REQ_PM) && q->nr_pending++ == 0 &&
548             (q->rpm_status == RPM_SUSPENDED || q->rpm_status == RPM_SUSPENDING))
549                 pm_request_resume(q->dev);
550 }
551 #else
552 static inline void blk_pm_requeue_request(struct request *rq) {}
553 static inline void blk_pm_add_request(struct request_queue *q,
554                                       struct request *rq)
555 {
556 }
557 #endif
558
559 void elv_requeue_request(struct request_queue *q, struct request *rq)
560 {
561         /*
562          * it already went through dequeue, we need to decrement the
563          * in_flight count again
564          */
565         if (blk_account_rq(rq)) {
566                 q->in_flight[rq_is_sync(rq)]--;
567                 if (rq->cmd_flags & REQ_SORTED)
568                         elv_deactivate_rq(q, rq);
569         }
570
571         rq->cmd_flags &= ~REQ_STARTED;
572
573         blk_pm_requeue_request(rq);
574
575         __elv_add_request(q, rq, ELEVATOR_INSERT_REQUEUE);
576 }
577
578 void elv_drain_elevator(struct request_queue *q)
579 {
580         static int printed;
581
582         lockdep_assert_held(q->queue_lock);
583
584         while (q->elevator->type->ops.elevator_dispatch_fn(q, 1))
585                 ;
586         if (q->nr_sorted && printed++ < 10) {
587                 printk(KERN_ERR "%s: forced dispatching is broken "
588                        "(nr_sorted=%u), please report this\n",
589                        q->elevator->type->elevator_name, q->nr_sorted);
590         }
591 }
592
593 void __elv_add_request(struct request_queue *q, struct request *rq, int where)
594 {
595         trace_block_rq_insert(q, rq);
596
597         blk_pm_add_request(q, rq);
598
599         rq->q = q;
600
601         if (rq->cmd_flags & REQ_SOFTBARRIER) {
602                 /* barriers are scheduling boundary, update end_sector */
603                 if (rq->cmd_type == REQ_TYPE_FS) {
604                         q->end_sector = rq_end_sector(rq);
605                         q->boundary_rq = rq;
606                 }
607         } else if (!(rq->cmd_flags & REQ_ELVPRIV) &&
608                     (where == ELEVATOR_INSERT_SORT ||
609                      where == ELEVATOR_INSERT_SORT_MERGE))
610                 where = ELEVATOR_INSERT_BACK;
611
612         switch (where) {
613         case ELEVATOR_INSERT_REQUEUE:
614         case ELEVATOR_INSERT_FRONT:
615                 rq->cmd_flags |= REQ_SOFTBARRIER;
616                 list_add(&rq->queuelist, &q->queue_head);
617                 break;
618
619         case ELEVATOR_INSERT_BACK:
620                 rq->cmd_flags |= REQ_SOFTBARRIER;
621                 elv_drain_elevator(q);
622                 list_add_tail(&rq->queuelist, &q->queue_head);
623                 /*
624                  * We kick the queue here for the following reasons.
625                  * - The elevator might have returned NULL previously
626                  *   to delay requests and returned them now.  As the
627                  *   queue wasn't empty before this request, ll_rw_blk
628                  *   won't run the queue on return, resulting in hang.
629                  * - Usually, back inserted requests won't be merged
630                  *   with anything.  There's no point in delaying queue
631                  *   processing.
632                  */
633                 __blk_run_queue(q);
634                 break;
635
636         case ELEVATOR_INSERT_SORT_MERGE:
637                 /*
638                  * If we succeed in merging this request with one in the
639                  * queue already, we are done - rq has now been freed,
640                  * so no need to do anything further.
641                  */
642                 if (elv_attempt_insert_merge(q, rq))
643                         break;
644         case ELEVATOR_INSERT_SORT:
645                 BUG_ON(rq->cmd_type != REQ_TYPE_FS);
646                 rq->cmd_flags |= REQ_SORTED;
647                 q->nr_sorted++;
648                 if (rq_mergeable(rq)) {
649                         elv_rqhash_add(q, rq);
650                         if (!q->last_merge)
651                                 q->last_merge = rq;
652                 }
653
654                 /*
655                  * Some ioscheds (cfq) run q->request_fn directly, so
656                  * rq cannot be accessed after calling
657                  * elevator_add_req_fn.
658                  */
659                 q->elevator->type->ops.elevator_add_req_fn(q, rq);
660                 break;
661
662         case ELEVATOR_INSERT_FLUSH:
663                 rq->cmd_flags |= REQ_SOFTBARRIER;
664                 blk_insert_flush(rq);
665                 break;
666         default:
667                 printk(KERN_ERR "%s: bad insertion point %d\n",
668                        __func__, where);
669                 BUG();
670         }
671 }
672 EXPORT_SYMBOL(__elv_add_request);
673
674 void elv_add_request(struct request_queue *q, struct request *rq, int where)
675 {
676         unsigned long flags;
677
678         spin_lock_irqsave(q->queue_lock, flags);
679         __elv_add_request(q, rq, where);
680         spin_unlock_irqrestore(q->queue_lock, flags);
681 }
682 EXPORT_SYMBOL(elv_add_request);
683
684 struct request *elv_latter_request(struct request_queue *q, struct request *rq)
685 {
686         struct elevator_queue *e = q->elevator;
687
688         if (e->type->ops.elevator_latter_req_fn)
689                 return e->type->ops.elevator_latter_req_fn(q, rq);
690         return NULL;
691 }
692
693 struct request *elv_former_request(struct request_queue *q, struct request *rq)
694 {
695         struct elevator_queue *e = q->elevator;
696
697         if (e->type->ops.elevator_former_req_fn)
698                 return e->type->ops.elevator_former_req_fn(q, rq);
699         return NULL;
700 }
701
702 int elv_set_request(struct request_queue *q, struct request *rq,
703                     struct bio *bio, gfp_t gfp_mask)
704 {
705         struct elevator_queue *e = q->elevator;
706
707         if (e->type->ops.elevator_set_req_fn)
708                 return e->type->ops.elevator_set_req_fn(q, rq, bio, gfp_mask);
709         return 0;
710 }
711
712 void elv_put_request(struct request_queue *q, struct request *rq)
713 {
714         struct elevator_queue *e = q->elevator;
715
716         if (e->type->ops.elevator_put_req_fn)
717                 e->type->ops.elevator_put_req_fn(rq);
718 }
719
720 int elv_may_queue(struct request_queue *q, int rw)
721 {
722         struct elevator_queue *e = q->elevator;
723
724         if (e->type->ops.elevator_may_queue_fn)
725                 return e->type->ops.elevator_may_queue_fn(q, rw);
726
727         return ELV_MQUEUE_MAY;
728 }
729
730 void elv_abort_queue(struct request_queue *q)
731 {
732         struct request *rq;
733
734         blk_abort_flushes(q);
735
736         while (!list_empty(&q->queue_head)) {
737                 rq = list_entry_rq(q->queue_head.next);
738                 rq->cmd_flags |= REQ_QUIET;
739                 trace_block_rq_abort(q, rq);
740                 /*
741                  * Mark this request as started so we don't trigger
742                  * any debug logic in the end I/O path.
743                  */
744                 blk_start_request(rq);
745                 __blk_end_request_all(rq, -EIO);
746         }
747 }
748 EXPORT_SYMBOL(elv_abort_queue);
749
750 void elv_completed_request(struct request_queue *q, struct request *rq)
751 {
752         struct elevator_queue *e = q->elevator;
753
754         /*
755          * request is released from the driver, io must be done
756          */
757         if (blk_account_rq(rq)) {
758                 q->in_flight[rq_is_sync(rq)]--;
759                 if ((rq->cmd_flags & REQ_SORTED) &&
760                     e->type->ops.elevator_completed_req_fn)
761                         e->type->ops.elevator_completed_req_fn(q, rq);
762         }
763 }
764
765 #define to_elv(atr) container_of((atr), struct elv_fs_entry, attr)
766
767 static ssize_t
768 elv_attr_show(struct kobject *kobj, struct attribute *attr, char *page)
769 {
770         struct elv_fs_entry *entry = to_elv(attr);
771         struct elevator_queue *e;
772         ssize_t error;
773
774         if (!entry->show)
775                 return -EIO;
776
777         e = container_of(kobj, struct elevator_queue, kobj);
778         mutex_lock(&e->sysfs_lock);
779         error = e->type ? entry->show(e, page) : -ENOENT;
780         mutex_unlock(&e->sysfs_lock);
781         return error;
782 }
783
784 static ssize_t
785 elv_attr_store(struct kobject *kobj, struct attribute *attr,
786                const char *page, size_t length)
787 {
788         struct elv_fs_entry *entry = to_elv(attr);
789         struct elevator_queue *e;
790         ssize_t error;
791
792         if (!entry->store)
793                 return -EIO;
794
795         e = container_of(kobj, struct elevator_queue, kobj);
796         mutex_lock(&e->sysfs_lock);
797         error = e->type ? entry->store(e, page, length) : -ENOENT;
798         mutex_unlock(&e->sysfs_lock);
799         return error;
800 }
801
802 static const struct sysfs_ops elv_sysfs_ops = {
803         .show   = elv_attr_show,
804         .store  = elv_attr_store,
805 };
806
807 static struct kobj_type elv_ktype = {
808         .sysfs_ops      = &elv_sysfs_ops,
809         .release        = elevator_release,
810 };
811
812 int elv_register_queue(struct request_queue *q)
813 {
814         struct elevator_queue *e = q->elevator;
815         int error;
816
817         error = kobject_add(&e->kobj, &q->kobj, "%s", "iosched");
818         if (!error) {
819                 struct elv_fs_entry *attr = e->type->elevator_attrs;
820                 if (attr) {
821                         while (attr->attr.name) {
822                                 if (sysfs_create_file(&e->kobj, &attr->attr))
823                                         break;
824                                 attr++;
825                         }
826                 }
827                 kobject_uevent(&e->kobj, KOBJ_ADD);
828                 e->registered = 1;
829         }
830         return error;
831 }
832 EXPORT_SYMBOL(elv_register_queue);
833
834 void elv_unregister_queue(struct request_queue *q)
835 {
836         if (q) {
837                 struct elevator_queue *e = q->elevator;
838
839                 kobject_uevent(&e->kobj, KOBJ_REMOVE);
840                 kobject_del(&e->kobj);
841                 e->registered = 0;
842         }
843 }
844 EXPORT_SYMBOL(elv_unregister_queue);
845
846 int elv_register(struct elevator_type *e)
847 {
848         char *def = "";
849
850         /* create icq_cache if requested */
851         if (e->icq_size) {
852                 if (WARN_ON(e->icq_size < sizeof(struct io_cq)) ||
853                     WARN_ON(e->icq_align < __alignof__(struct io_cq)))
854                         return -EINVAL;
855
856                 snprintf(e->icq_cache_name, sizeof(e->icq_cache_name),
857                          "%s_io_cq", e->elevator_name);
858                 e->icq_cache = kmem_cache_create(e->icq_cache_name, e->icq_size,
859                                                  e->icq_align, 0, NULL);
860                 if (!e->icq_cache)
861                         return -ENOMEM;
862         }
863
864         /* register, don't allow duplicate names */
865         spin_lock(&elv_list_lock);
866         if (elevator_find(e->elevator_name)) {
867                 spin_unlock(&elv_list_lock);
868                 if (e->icq_cache)
869                         kmem_cache_destroy(e->icq_cache);
870                 return -EBUSY;
871         }
872         list_add_tail(&e->list, &elv_list);
873         spin_unlock(&elv_list_lock);
874
875         /* print pretty message */
876         if (!strcmp(e->elevator_name, chosen_elevator) ||
877                         (!*chosen_elevator &&
878                          !strcmp(e->elevator_name, CONFIG_DEFAULT_IOSCHED)))
879                                 def = " (default)";
880
881         printk(KERN_INFO "io scheduler %s registered%s\n", e->elevator_name,
882                                                                 def);
883         return 0;
884 }
885 EXPORT_SYMBOL_GPL(elv_register);
886
887 void elv_unregister(struct elevator_type *e)
888 {
889         /* unregister */
890         spin_lock(&elv_list_lock);
891         list_del_init(&e->list);
892         spin_unlock(&elv_list_lock);
893
894         /*
895          * Destroy icq_cache if it exists.  icq's are RCU managed.  Make
896          * sure all RCU operations are complete before proceeding.
897          */
898         if (e->icq_cache) {
899                 rcu_barrier();
900                 kmem_cache_destroy(e->icq_cache);
901                 e->icq_cache = NULL;
902         }
903 }
904 EXPORT_SYMBOL_GPL(elv_unregister);
905
906 /*
907  * switch to new_e io scheduler. be careful not to introduce deadlocks -
908  * we don't free the old io scheduler, before we have allocated what we
909  * need for the new one. this way we have a chance of going back to the old
910  * one, if the new one fails init for some reason.
911  */
912 static int elevator_switch(struct request_queue *q, struct elevator_type *new_e)
913 {
914         struct elevator_queue *old = q->elevator;
915         bool registered = old->registered;
916         int err;
917
918         /*
919          * Turn on BYPASS and drain all requests w/ elevator private data.
920          * Block layer doesn't call into a quiesced elevator - all requests
921          * are directly put on the dispatch list without elevator data
922          * using INSERT_BACK.  All requests have SOFTBARRIER set and no
923          * merge happens either.
924          */
925         blk_queue_bypass_start(q);
926
927         /* unregister and clear all auxiliary data of the old elevator */
928         if (registered)
929                 elv_unregister_queue(q);
930
931         spin_lock_irq(q->queue_lock);
932         ioc_clear_queue(q);
933         spin_unlock_irq(q->queue_lock);
934
935         /* allocate, init and register new elevator */
936         err = new_e->ops.elevator_init_fn(q, new_e);
937         if (err)
938                 goto fail_init;
939
940         if (registered) {
941                 err = elv_register_queue(q);
942                 if (err)
943                         goto fail_register;
944         }
945
946         /* done, kill the old one and finish */
947         elevator_exit(old);
948         blk_queue_bypass_end(q);
949
950         blk_add_trace_msg(q, "elv switch: %s", new_e->elevator_name);
951
952         return 0;
953
954 fail_register:
955         elevator_exit(q->elevator);
956 fail_init:
957         /* switch failed, restore and re-register old elevator */
958         q->elevator = old;
959         elv_register_queue(q);
960         blk_queue_bypass_end(q);
961
962         return err;
963 }
964
965 /*
966  * Switch this queue to the given IO scheduler.
967  */
968 static int __elevator_change(struct request_queue *q, const char *name)
969 {
970         char elevator_name[ELV_NAME_MAX];
971         struct elevator_type *e;
972
973         if (!q->elevator)
974                 return -ENXIO;
975
976         strlcpy(elevator_name, name, sizeof(elevator_name));
977         e = elevator_get(strstrip(elevator_name), true);
978         if (!e) {
979                 printk(KERN_ERR "elevator: type %s not found\n", elevator_name);
980                 return -EINVAL;
981         }
982
983         if (!strcmp(elevator_name, q->elevator->type->elevator_name)) {
984                 elevator_put(e);
985                 return 0;
986         }
987
988         return elevator_switch(q, e);
989 }
990
991 int elevator_change(struct request_queue *q, const char *name)
992 {
993         int ret;
994
995         /* Protect q->elevator from elevator_init() */
996         mutex_lock(&q->sysfs_lock);
997         ret = __elevator_change(q, name);
998         mutex_unlock(&q->sysfs_lock);
999
1000         return ret;
1001 }
1002 EXPORT_SYMBOL(elevator_change);
1003
1004 ssize_t elv_iosched_store(struct request_queue *q, const char *name,
1005                           size_t count)
1006 {
1007         int ret;
1008
1009         if (!q->elevator)
1010                 return count;
1011
1012         ret = __elevator_change(q, name);
1013         if (!ret)
1014                 return count;
1015
1016         printk(KERN_ERR "elevator: switch to %s failed\n", name);
1017         return ret;
1018 }
1019
1020 ssize_t elv_iosched_show(struct request_queue *q, char *name)
1021 {
1022         struct elevator_queue *e = q->elevator;
1023         struct elevator_type *elv;
1024         struct elevator_type *__e;
1025         int len = 0;
1026
1027         if (!q->elevator || !blk_queue_stackable(q))
1028                 return sprintf(name, "none\n");
1029
1030         elv = e->type;
1031
1032         spin_lock(&elv_list_lock);
1033         list_for_each_entry(__e, &elv_list, list) {
1034                 if (!strcmp(elv->elevator_name, __e->elevator_name))
1035                         len += sprintf(name+len, "[%s] ", elv->elevator_name);
1036                 else
1037                         len += sprintf(name+len, "%s ", __e->elevator_name);
1038         }
1039         spin_unlock(&elv_list_lock);
1040
1041         len += sprintf(len+name, "\n");
1042         return len;
1043 }
1044
1045 struct request *elv_rb_former_request(struct request_queue *q,
1046                                       struct request *rq)
1047 {
1048         struct rb_node *rbprev = rb_prev(&rq->rb_node);
1049
1050         if (rbprev)
1051                 return rb_entry_rq(rbprev);
1052
1053         return NULL;
1054 }
1055 EXPORT_SYMBOL(elv_rb_former_request);
1056
1057 struct request *elv_rb_latter_request(struct request_queue *q,
1058                                       struct request *rq)
1059 {
1060         struct rb_node *rbnext = rb_next(&rq->rb_node);
1061
1062         if (rbnext)
1063                 return rb_entry_rq(rbnext);
1064
1065         return NULL;
1066 }
1067 EXPORT_SYMBOL(elv_rb_latter_request);