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