Merge branch 'for-3.9/core' of git://git.kernel.dk/linux-block
[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 #define rq_hash_key(rq)         (blk_rq_pos(rq) + blk_rq_sectors(rq))
50
51 /*
52  * Query io scheduler to see if the current process issuing bio may be
53  * merged with rq.
54  */
55 static int elv_iosched_allow_merge(struct request *rq, struct bio *bio)
56 {
57         struct request_queue *q = rq->q;
58         struct elevator_queue *e = q->elevator;
59
60         if (e->type->ops.elevator_allow_merge_fn)
61                 return e->type->ops.elevator_allow_merge_fn(q, rq, bio);
62
63         return 1;
64 }
65
66 /*
67  * can we safely merge with this request?
68  */
69 bool elv_rq_merge_ok(struct request *rq, struct bio *bio)
70 {
71         if (!blk_rq_merge_ok(rq, bio))
72                 return 0;
73
74         if (!elv_iosched_allow_merge(rq, bio))
75                 return 0;
76
77         return 1;
78 }
79 EXPORT_SYMBOL(elv_rq_merge_ok);
80
81 static struct elevator_type *elevator_find(const char *name)
82 {
83         struct elevator_type *e;
84
85         list_for_each_entry(e, &elv_list, list) {
86                 if (!strcmp(e->elevator_name, name))
87                         return e;
88         }
89
90         return NULL;
91 }
92
93 static void elevator_put(struct elevator_type *e)
94 {
95         module_put(e->elevator_owner);
96 }
97
98 static struct elevator_type *elevator_get(const char *name, bool try_loading)
99 {
100         struct elevator_type *e;
101
102         spin_lock(&elv_list_lock);
103
104         e = elevator_find(name);
105         if (!e && try_loading) {
106                 spin_unlock(&elv_list_lock);
107                 request_module("%s-iosched", name);
108                 spin_lock(&elv_list_lock);
109                 e = elevator_find(name);
110         }
111
112         if (e && !try_module_get(e->elevator_owner))
113                 e = NULL;
114
115         spin_unlock(&elv_list_lock);
116
117         return e;
118 }
119
120 static char chosen_elevator[ELV_NAME_MAX];
121
122 static int __init elevator_setup(char *str)
123 {
124         /*
125          * Be backwards-compatible with previous kernels, so users
126          * won't get the wrong elevator.
127          */
128         strncpy(chosen_elevator, str, sizeof(chosen_elevator) - 1);
129         return 1;
130 }
131
132 __setup("elevator=", elevator_setup);
133
134 /* called during boot to load the elevator chosen by the elevator param */
135 void __init load_default_elevator_module(void)
136 {
137         struct elevator_type *e;
138
139         if (!chosen_elevator[0])
140                 return;
141
142         spin_lock(&elv_list_lock);
143         e = elevator_find(chosen_elevator);
144         spin_unlock(&elv_list_lock);
145
146         if (!e)
147                 request_module("%s-iosched", chosen_elevator);
148 }
149
150 static struct kobj_type elv_ktype;
151
152 static struct elevator_queue *elevator_alloc(struct request_queue *q,
153                                   struct elevator_type *e)
154 {
155         struct elevator_queue *eq;
156
157         eq = kmalloc_node(sizeof(*eq), GFP_KERNEL | __GFP_ZERO, q->node);
158         if (unlikely(!eq))
159                 goto err;
160
161         eq->type = e;
162         kobject_init(&eq->kobj, &elv_ktype);
163         mutex_init(&eq->sysfs_lock);
164         hash_init(eq->hash);
165
166         return eq;
167 err:
168         kfree(eq);
169         elevator_put(e);
170         return NULL;
171 }
172
173 static void elevator_release(struct kobject *kobj)
174 {
175         struct elevator_queue *e;
176
177         e = container_of(kobj, struct elevator_queue, kobj);
178         elevator_put(e->type);
179         kfree(e);
180 }
181
182 int elevator_init(struct request_queue *q, char *name)
183 {
184         struct elevator_type *e = NULL;
185         int err;
186
187         if (unlikely(q->elevator))
188                 return 0;
189
190         INIT_LIST_HEAD(&q->queue_head);
191         q->last_merge = NULL;
192         q->end_sector = 0;
193         q->boundary_rq = NULL;
194
195         if (name) {
196                 e = elevator_get(name, true);
197                 if (!e)
198                         return -EINVAL;
199         }
200
201         /*
202          * Use the default elevator specified by config boot param or
203          * config option.  Don't try to load modules as we could be running
204          * off async and request_module() isn't allowed from async.
205          */
206         if (!e && *chosen_elevator) {
207                 e = elevator_get(chosen_elevator, false);
208                 if (!e)
209                         printk(KERN_ERR "I/O scheduler %s not found\n",
210                                                         chosen_elevator);
211         }
212
213         if (!e) {
214                 e = elevator_get(CONFIG_DEFAULT_IOSCHED, false);
215                 if (!e) {
216                         printk(KERN_ERR
217                                 "Default I/O scheduler not found. " \
218                                 "Using noop.\n");
219                         e = elevator_get("noop", false);
220                 }
221         }
222
223         q->elevator = elevator_alloc(q, e);
224         if (!q->elevator)
225                 return -ENOMEM;
226
227         err = e->ops.elevator_init_fn(q);
228         if (err) {
229                 kobject_put(&q->elevator->kobj);
230                 return err;
231         }
232
233         return 0;
234 }
235 EXPORT_SYMBOL(elevator_init);
236
237 void elevator_exit(struct elevator_queue *e)
238 {
239         mutex_lock(&e->sysfs_lock);
240         if (e->type->ops.elevator_exit_fn)
241                 e->type->ops.elevator_exit_fn(e);
242         mutex_unlock(&e->sysfs_lock);
243
244         kobject_put(&e->kobj);
245 }
246 EXPORT_SYMBOL(elevator_exit);
247
248 static inline void __elv_rqhash_del(struct request *rq)
249 {
250         hash_del(&rq->hash);
251 }
252
253 static void elv_rqhash_del(struct request_queue *q, struct request *rq)
254 {
255         if (ELV_ON_HASH(rq))
256                 __elv_rqhash_del(rq);
257 }
258
259 static void elv_rqhash_add(struct request_queue *q, struct request *rq)
260 {
261         struct elevator_queue *e = q->elevator;
262
263         BUG_ON(ELV_ON_HASH(rq));
264         hash_add(e->hash, &rq->hash, rq_hash_key(rq));
265 }
266
267 static void elv_rqhash_reposition(struct request_queue *q, struct request *rq)
268 {
269         __elv_rqhash_del(rq);
270         elv_rqhash_add(q, rq);
271 }
272
273 static struct request *elv_rqhash_find(struct request_queue *q, sector_t offset)
274 {
275         struct elevator_queue *e = q->elevator;
276         struct hlist_node *next;
277         struct request *rq;
278
279         hash_for_each_possible_safe(e->hash, rq, next, hash, offset) {
280                 BUG_ON(!ELV_ON_HASH(rq));
281
282                 if (unlikely(!rq_mergeable(rq))) {
283                         __elv_rqhash_del(rq);
284                         continue;
285                 }
286
287                 if (rq_hash_key(rq) == offset)
288                         return rq;
289         }
290
291         return NULL;
292 }
293
294 /*
295  * RB-tree support functions for inserting/lookup/removal of requests
296  * in a sorted RB tree.
297  */
298 void elv_rb_add(struct rb_root *root, struct request *rq)
299 {
300         struct rb_node **p = &root->rb_node;
301         struct rb_node *parent = NULL;
302         struct request *__rq;
303
304         while (*p) {
305                 parent = *p;
306                 __rq = rb_entry(parent, struct request, rb_node);
307
308                 if (blk_rq_pos(rq) < blk_rq_pos(__rq))
309                         p = &(*p)->rb_left;
310                 else if (blk_rq_pos(rq) >= blk_rq_pos(__rq))
311                         p = &(*p)->rb_right;
312         }
313
314         rb_link_node(&rq->rb_node, parent, p);
315         rb_insert_color(&rq->rb_node, root);
316 }
317 EXPORT_SYMBOL(elv_rb_add);
318
319 void elv_rb_del(struct rb_root *root, struct request *rq)
320 {
321         BUG_ON(RB_EMPTY_NODE(&rq->rb_node));
322         rb_erase(&rq->rb_node, root);
323         RB_CLEAR_NODE(&rq->rb_node);
324 }
325 EXPORT_SYMBOL(elv_rb_del);
326
327 struct request *elv_rb_find(struct rb_root *root, sector_t sector)
328 {
329         struct rb_node *n = root->rb_node;
330         struct request *rq;
331
332         while (n) {
333                 rq = rb_entry(n, struct request, rb_node);
334
335                 if (sector < blk_rq_pos(rq))
336                         n = n->rb_left;
337                 else if (sector > blk_rq_pos(rq))
338                         n = n->rb_right;
339                 else
340                         return rq;
341         }
342
343         return NULL;
344 }
345 EXPORT_SYMBOL(elv_rb_find);
346
347 /*
348  * Insert rq into dispatch queue of q.  Queue lock must be held on
349  * entry.  rq is sort instead into the dispatch queue. To be used by
350  * specific elevators.
351  */
352 void elv_dispatch_sort(struct request_queue *q, struct request *rq)
353 {
354         sector_t boundary;
355         struct list_head *entry;
356         int stop_flags;
357
358         if (q->last_merge == rq)
359                 q->last_merge = NULL;
360
361         elv_rqhash_del(q, rq);
362
363         q->nr_sorted--;
364
365         boundary = q->end_sector;
366         stop_flags = REQ_SOFTBARRIER | REQ_STARTED;
367         list_for_each_prev(entry, &q->queue_head) {
368                 struct request *pos = list_entry_rq(entry);
369
370                 if ((rq->cmd_flags & REQ_DISCARD) !=
371                     (pos->cmd_flags & REQ_DISCARD))
372                         break;
373                 if (rq_data_dir(rq) != rq_data_dir(pos))
374                         break;
375                 if (pos->cmd_flags & stop_flags)
376                         break;
377                 if (blk_rq_pos(rq) >= boundary) {
378                         if (blk_rq_pos(pos) < boundary)
379                                 continue;
380                 } else {
381                         if (blk_rq_pos(pos) >= boundary)
382                                 break;
383                 }
384                 if (blk_rq_pos(rq) >= blk_rq_pos(pos))
385                         break;
386         }
387
388         list_add(&rq->queuelist, entry);
389 }
390 EXPORT_SYMBOL(elv_dispatch_sort);
391
392 /*
393  * Insert rq into dispatch queue of q.  Queue lock must be held on
394  * entry.  rq is added to the back of the dispatch queue. To be used by
395  * specific elevators.
396  */
397 void elv_dispatch_add_tail(struct request_queue *q, struct request *rq)
398 {
399         if (q->last_merge == rq)
400                 q->last_merge = NULL;
401
402         elv_rqhash_del(q, rq);
403
404         q->nr_sorted--;
405
406         q->end_sector = rq_end_sector(rq);
407         q->boundary_rq = rq;
408         list_add_tail(&rq->queuelist, &q->queue_head);
409 }
410 EXPORT_SYMBOL(elv_dispatch_add_tail);
411
412 int elv_merge(struct request_queue *q, struct request **req, struct bio *bio)
413 {
414         struct elevator_queue *e = q->elevator;
415         struct request *__rq;
416         int ret;
417
418         /*
419          * Levels of merges:
420          *      nomerges:  No merges at all attempted
421          *      noxmerges: Only simple one-hit cache try
422          *      merges:    All merge tries attempted
423          */
424         if (blk_queue_nomerges(q))
425                 return ELEVATOR_NO_MERGE;
426
427         /*
428          * First try one-hit cache.
429          */
430         if (q->last_merge && elv_rq_merge_ok(q->last_merge, bio)) {
431                 ret = blk_try_merge(q->last_merge, bio);
432                 if (ret != ELEVATOR_NO_MERGE) {
433                         *req = q->last_merge;
434                         return ret;
435                 }
436         }
437
438         if (blk_queue_noxmerges(q))
439                 return ELEVATOR_NO_MERGE;
440
441         /*
442          * See if our hash lookup can find a potential backmerge.
443          */
444         __rq = elv_rqhash_find(q, bio->bi_sector);
445         if (__rq && elv_rq_merge_ok(__rq, bio)) {
446                 *req = __rq;
447                 return ELEVATOR_BACK_MERGE;
448         }
449
450         if (e->type->ops.elevator_merge_fn)
451                 return e->type->ops.elevator_merge_fn(q, req, bio);
452
453         return ELEVATOR_NO_MERGE;
454 }
455
456 /*
457  * Attempt to do an insertion back merge. Only check for the case where
458  * we can append 'rq' to an existing request, so we can throw 'rq' away
459  * afterwards.
460  *
461  * Returns true if we merged, false otherwise
462  */
463 static bool elv_attempt_insert_merge(struct request_queue *q,
464                                      struct request *rq)
465 {
466         struct request *__rq;
467         bool ret;
468
469         if (blk_queue_nomerges(q))
470                 return false;
471
472         /*
473          * First try one-hit cache.
474          */
475         if (q->last_merge && blk_attempt_req_merge(q, q->last_merge, rq))
476                 return true;
477
478         if (blk_queue_noxmerges(q))
479                 return false;
480
481         ret = false;
482         /*
483          * See if our hash lookup can find a potential backmerge.
484          */
485         while (1) {
486                 __rq = elv_rqhash_find(q, blk_rq_pos(rq));
487                 if (!__rq || !blk_attempt_req_merge(q, __rq, rq))
488                         break;
489
490                 /* The merged request could be merged with others, try again */
491                 ret = true;
492                 rq = __rq;
493         }
494
495         return ret;
496 }
497
498 void elv_merged_request(struct request_queue *q, struct request *rq, int type)
499 {
500         struct elevator_queue *e = q->elevator;
501
502         if (e->type->ops.elevator_merged_fn)
503                 e->type->ops.elevator_merged_fn(q, rq, type);
504
505         if (type == ELEVATOR_BACK_MERGE)
506                 elv_rqhash_reposition(q, rq);
507
508         q->last_merge = rq;
509 }
510
511 void elv_merge_requests(struct request_queue *q, struct request *rq,
512                              struct request *next)
513 {
514         struct elevator_queue *e = q->elevator;
515         const int next_sorted = next->cmd_flags & REQ_SORTED;
516
517         if (next_sorted && e->type->ops.elevator_merge_req_fn)
518                 e->type->ops.elevator_merge_req_fn(q, rq, next);
519
520         elv_rqhash_reposition(q, rq);
521
522         if (next_sorted) {
523                 elv_rqhash_del(q, next);
524                 q->nr_sorted--;
525         }
526
527         q->last_merge = rq;
528 }
529
530 void elv_bio_merged(struct request_queue *q, struct request *rq,
531                         struct bio *bio)
532 {
533         struct elevator_queue *e = q->elevator;
534
535         if (e->type->ops.elevator_bio_merged_fn)
536                 e->type->ops.elevator_bio_merged_fn(q, rq, bio);
537 }
538
539 void elv_requeue_request(struct request_queue *q, struct request *rq)
540 {
541         /*
542          * it already went through dequeue, we need to decrement the
543          * in_flight count again
544          */
545         if (blk_account_rq(rq)) {
546                 q->in_flight[rq_is_sync(rq)]--;
547                 if (rq->cmd_flags & REQ_SORTED)
548                         elv_deactivate_rq(q, rq);
549         }
550
551         rq->cmd_flags &= ~REQ_STARTED;
552
553         __elv_add_request(q, rq, ELEVATOR_INSERT_REQUEUE);
554 }
555
556 void elv_drain_elevator(struct request_queue *q)
557 {
558         static int printed;
559
560         lockdep_assert_held(q->queue_lock);
561
562         while (q->elevator->type->ops.elevator_dispatch_fn(q, 1))
563                 ;
564         if (q->nr_sorted && printed++ < 10) {
565                 printk(KERN_ERR "%s: forced dispatching is broken "
566                        "(nr_sorted=%u), please report this\n",
567                        q->elevator->type->elevator_name, q->nr_sorted);
568         }
569 }
570
571 void __elv_add_request(struct request_queue *q, struct request *rq, int where)
572 {
573         trace_block_rq_insert(q, rq);
574
575         rq->q = q;
576
577         if (rq->cmd_flags & REQ_SOFTBARRIER) {
578                 /* barriers are scheduling boundary, update end_sector */
579                 if (rq->cmd_type == REQ_TYPE_FS) {
580                         q->end_sector = rq_end_sector(rq);
581                         q->boundary_rq = rq;
582                 }
583         } else if (!(rq->cmd_flags & REQ_ELVPRIV) &&
584                     (where == ELEVATOR_INSERT_SORT ||
585                      where == ELEVATOR_INSERT_SORT_MERGE))
586                 where = ELEVATOR_INSERT_BACK;
587
588         switch (where) {
589         case ELEVATOR_INSERT_REQUEUE:
590         case ELEVATOR_INSERT_FRONT:
591                 rq->cmd_flags |= REQ_SOFTBARRIER;
592                 list_add(&rq->queuelist, &q->queue_head);
593                 break;
594
595         case ELEVATOR_INSERT_BACK:
596                 rq->cmd_flags |= REQ_SOFTBARRIER;
597                 elv_drain_elevator(q);
598                 list_add_tail(&rq->queuelist, &q->queue_head);
599                 /*
600                  * We kick the queue here for the following reasons.
601                  * - The elevator might have returned NULL previously
602                  *   to delay requests and returned them now.  As the
603                  *   queue wasn't empty before this request, ll_rw_blk
604                  *   won't run the queue on return, resulting in hang.
605                  * - Usually, back inserted requests won't be merged
606                  *   with anything.  There's no point in delaying queue
607                  *   processing.
608                  */
609                 __blk_run_queue(q);
610                 break;
611
612         case ELEVATOR_INSERT_SORT_MERGE:
613                 /*
614                  * If we succeed in merging this request with one in the
615                  * queue already, we are done - rq has now been freed,
616                  * so no need to do anything further.
617                  */
618                 if (elv_attempt_insert_merge(q, rq))
619                         break;
620         case ELEVATOR_INSERT_SORT:
621                 BUG_ON(rq->cmd_type != REQ_TYPE_FS);
622                 rq->cmd_flags |= REQ_SORTED;
623                 q->nr_sorted++;
624                 if (rq_mergeable(rq)) {
625                         elv_rqhash_add(q, rq);
626                         if (!q->last_merge)
627                                 q->last_merge = rq;
628                 }
629
630                 /*
631                  * Some ioscheds (cfq) run q->request_fn directly, so
632                  * rq cannot be accessed after calling
633                  * elevator_add_req_fn.
634                  */
635                 q->elevator->type->ops.elevator_add_req_fn(q, rq);
636                 break;
637
638         case ELEVATOR_INSERT_FLUSH:
639                 rq->cmd_flags |= REQ_SOFTBARRIER;
640                 blk_insert_flush(rq);
641                 break;
642         default:
643                 printk(KERN_ERR "%s: bad insertion point %d\n",
644                        __func__, where);
645                 BUG();
646         }
647 }
648 EXPORT_SYMBOL(__elv_add_request);
649
650 void elv_add_request(struct request_queue *q, struct request *rq, int where)
651 {
652         unsigned long flags;
653
654         spin_lock_irqsave(q->queue_lock, flags);
655         __elv_add_request(q, rq, where);
656         spin_unlock_irqrestore(q->queue_lock, flags);
657 }
658 EXPORT_SYMBOL(elv_add_request);
659
660 struct request *elv_latter_request(struct request_queue *q, struct request *rq)
661 {
662         struct elevator_queue *e = q->elevator;
663
664         if (e->type->ops.elevator_latter_req_fn)
665                 return e->type->ops.elevator_latter_req_fn(q, rq);
666         return NULL;
667 }
668
669 struct request *elv_former_request(struct request_queue *q, struct request *rq)
670 {
671         struct elevator_queue *e = q->elevator;
672
673         if (e->type->ops.elevator_former_req_fn)
674                 return e->type->ops.elevator_former_req_fn(q, rq);
675         return NULL;
676 }
677
678 int elv_set_request(struct request_queue *q, struct request *rq,
679                     struct bio *bio, gfp_t gfp_mask)
680 {
681         struct elevator_queue *e = q->elevator;
682
683         if (e->type->ops.elevator_set_req_fn)
684                 return e->type->ops.elevator_set_req_fn(q, rq, bio, gfp_mask);
685         return 0;
686 }
687
688 void elv_put_request(struct request_queue *q, struct request *rq)
689 {
690         struct elevator_queue *e = q->elevator;
691
692         if (e->type->ops.elevator_put_req_fn)
693                 e->type->ops.elevator_put_req_fn(rq);
694 }
695
696 int elv_may_queue(struct request_queue *q, int rw)
697 {
698         struct elevator_queue *e = q->elevator;
699
700         if (e->type->ops.elevator_may_queue_fn)
701                 return e->type->ops.elevator_may_queue_fn(q, rw);
702
703         return ELV_MQUEUE_MAY;
704 }
705
706 void elv_abort_queue(struct request_queue *q)
707 {
708         struct request *rq;
709
710         blk_abort_flushes(q);
711
712         while (!list_empty(&q->queue_head)) {
713                 rq = list_entry_rq(q->queue_head.next);
714                 rq->cmd_flags |= REQ_QUIET;
715                 trace_block_rq_abort(q, rq);
716                 /*
717                  * Mark this request as started so we don't trigger
718                  * any debug logic in the end I/O path.
719                  */
720                 blk_start_request(rq);
721                 __blk_end_request_all(rq, -EIO);
722         }
723 }
724 EXPORT_SYMBOL(elv_abort_queue);
725
726 void elv_completed_request(struct request_queue *q, struct request *rq)
727 {
728         struct elevator_queue *e = q->elevator;
729
730         /*
731          * request is released from the driver, io must be done
732          */
733         if (blk_account_rq(rq)) {
734                 q->in_flight[rq_is_sync(rq)]--;
735                 if ((rq->cmd_flags & REQ_SORTED) &&
736                     e->type->ops.elevator_completed_req_fn)
737                         e->type->ops.elevator_completed_req_fn(q, rq);
738         }
739 }
740
741 #define to_elv(atr) container_of((atr), struct elv_fs_entry, attr)
742
743 static ssize_t
744 elv_attr_show(struct kobject *kobj, struct attribute *attr, char *page)
745 {
746         struct elv_fs_entry *entry = to_elv(attr);
747         struct elevator_queue *e;
748         ssize_t error;
749
750         if (!entry->show)
751                 return -EIO;
752
753         e = container_of(kobj, struct elevator_queue, kobj);
754         mutex_lock(&e->sysfs_lock);
755         error = e->type ? entry->show(e, page) : -ENOENT;
756         mutex_unlock(&e->sysfs_lock);
757         return error;
758 }
759
760 static ssize_t
761 elv_attr_store(struct kobject *kobj, struct attribute *attr,
762                const char *page, size_t length)
763 {
764         struct elv_fs_entry *entry = to_elv(attr);
765         struct elevator_queue *e;
766         ssize_t error;
767
768         if (!entry->store)
769                 return -EIO;
770
771         e = container_of(kobj, struct elevator_queue, kobj);
772         mutex_lock(&e->sysfs_lock);
773         error = e->type ? entry->store(e, page, length) : -ENOENT;
774         mutex_unlock(&e->sysfs_lock);
775         return error;
776 }
777
778 static const struct sysfs_ops elv_sysfs_ops = {
779         .show   = elv_attr_show,
780         .store  = elv_attr_store,
781 };
782
783 static struct kobj_type elv_ktype = {
784         .sysfs_ops      = &elv_sysfs_ops,
785         .release        = elevator_release,
786 };
787
788 int elv_register_queue(struct request_queue *q)
789 {
790         struct elevator_queue *e = q->elevator;
791         int error;
792
793         error = kobject_add(&e->kobj, &q->kobj, "%s", "iosched");
794         if (!error) {
795                 struct elv_fs_entry *attr = e->type->elevator_attrs;
796                 if (attr) {
797                         while (attr->attr.name) {
798                                 if (sysfs_create_file(&e->kobj, &attr->attr))
799                                         break;
800                                 attr++;
801                         }
802                 }
803                 kobject_uevent(&e->kobj, KOBJ_ADD);
804                 e->registered = 1;
805         }
806         return error;
807 }
808 EXPORT_SYMBOL(elv_register_queue);
809
810 void elv_unregister_queue(struct request_queue *q)
811 {
812         if (q) {
813                 struct elevator_queue *e = q->elevator;
814
815                 kobject_uevent(&e->kobj, KOBJ_REMOVE);
816                 kobject_del(&e->kobj);
817                 e->registered = 0;
818         }
819 }
820 EXPORT_SYMBOL(elv_unregister_queue);
821
822 int elv_register(struct elevator_type *e)
823 {
824         char *def = "";
825
826         /* create icq_cache if requested */
827         if (e->icq_size) {
828                 if (WARN_ON(e->icq_size < sizeof(struct io_cq)) ||
829                     WARN_ON(e->icq_align < __alignof__(struct io_cq)))
830                         return -EINVAL;
831
832                 snprintf(e->icq_cache_name, sizeof(e->icq_cache_name),
833                          "%s_io_cq", e->elevator_name);
834                 e->icq_cache = kmem_cache_create(e->icq_cache_name, e->icq_size,
835                                                  e->icq_align, 0, NULL);
836                 if (!e->icq_cache)
837                         return -ENOMEM;
838         }
839
840         /* register, don't allow duplicate names */
841         spin_lock(&elv_list_lock);
842         if (elevator_find(e->elevator_name)) {
843                 spin_unlock(&elv_list_lock);
844                 if (e->icq_cache)
845                         kmem_cache_destroy(e->icq_cache);
846                 return -EBUSY;
847         }
848         list_add_tail(&e->list, &elv_list);
849         spin_unlock(&elv_list_lock);
850
851         /* print pretty message */
852         if (!strcmp(e->elevator_name, chosen_elevator) ||
853                         (!*chosen_elevator &&
854                          !strcmp(e->elevator_name, CONFIG_DEFAULT_IOSCHED)))
855                                 def = " (default)";
856
857         printk(KERN_INFO "io scheduler %s registered%s\n", e->elevator_name,
858                                                                 def);
859         return 0;
860 }
861 EXPORT_SYMBOL_GPL(elv_register);
862
863 void elv_unregister(struct elevator_type *e)
864 {
865         /* unregister */
866         spin_lock(&elv_list_lock);
867         list_del_init(&e->list);
868         spin_unlock(&elv_list_lock);
869
870         /*
871          * Destroy icq_cache if it exists.  icq's are RCU managed.  Make
872          * sure all RCU operations are complete before proceeding.
873          */
874         if (e->icq_cache) {
875                 rcu_barrier();
876                 kmem_cache_destroy(e->icq_cache);
877                 e->icq_cache = NULL;
878         }
879 }
880 EXPORT_SYMBOL_GPL(elv_unregister);
881
882 /*
883  * switch to new_e io scheduler. be careful not to introduce deadlocks -
884  * we don't free the old io scheduler, before we have allocated what we
885  * need for the new one. this way we have a chance of going back to the old
886  * one, if the new one fails init for some reason.
887  */
888 static int elevator_switch(struct request_queue *q, struct elevator_type *new_e)
889 {
890         struct elevator_queue *old = q->elevator;
891         bool registered = old->registered;
892         int err;
893
894         /*
895          * Turn on BYPASS and drain all requests w/ elevator private data.
896          * Block layer doesn't call into a quiesced elevator - all requests
897          * are directly put on the dispatch list without elevator data
898          * using INSERT_BACK.  All requests have SOFTBARRIER set and no
899          * merge happens either.
900          */
901         blk_queue_bypass_start(q);
902
903         /* unregister and clear all auxiliary data of the old elevator */
904         if (registered)
905                 elv_unregister_queue(q);
906
907         spin_lock_irq(q->queue_lock);
908         ioc_clear_queue(q);
909         spin_unlock_irq(q->queue_lock);
910
911         /* allocate, init and register new elevator */
912         err = -ENOMEM;
913         q->elevator = elevator_alloc(q, new_e);
914         if (!q->elevator)
915                 goto fail_init;
916
917         err = new_e->ops.elevator_init_fn(q);
918         if (err) {
919                 kobject_put(&q->elevator->kobj);
920                 goto fail_init;
921         }
922
923         if (registered) {
924                 err = elv_register_queue(q);
925                 if (err)
926                         goto fail_register;
927         }
928
929         /* done, kill the old one and finish */
930         elevator_exit(old);
931         blk_queue_bypass_end(q);
932
933         blk_add_trace_msg(q, "elv switch: %s", new_e->elevator_name);
934
935         return 0;
936
937 fail_register:
938         elevator_exit(q->elevator);
939 fail_init:
940         /* switch failed, restore and re-register old elevator */
941         q->elevator = old;
942         elv_register_queue(q);
943         blk_queue_bypass_end(q);
944
945         return err;
946 }
947
948 /*
949  * Switch this queue to the given IO scheduler.
950  */
951 int elevator_change(struct request_queue *q, const char *name)
952 {
953         char elevator_name[ELV_NAME_MAX];
954         struct elevator_type *e;
955
956         if (!q->elevator)
957                 return -ENXIO;
958
959         strlcpy(elevator_name, name, sizeof(elevator_name));
960         e = elevator_get(strstrip(elevator_name), true);
961         if (!e) {
962                 printk(KERN_ERR "elevator: type %s not found\n", elevator_name);
963                 return -EINVAL;
964         }
965
966         if (!strcmp(elevator_name, q->elevator->type->elevator_name)) {
967                 elevator_put(e);
968                 return 0;
969         }
970
971         return elevator_switch(q, e);
972 }
973 EXPORT_SYMBOL(elevator_change);
974
975 ssize_t elv_iosched_store(struct request_queue *q, const char *name,
976                           size_t count)
977 {
978         int ret;
979
980         if (!q->elevator)
981                 return count;
982
983         ret = elevator_change(q, name);
984         if (!ret)
985                 return count;
986
987         printk(KERN_ERR "elevator: switch to %s failed\n", name);
988         return ret;
989 }
990
991 ssize_t elv_iosched_show(struct request_queue *q, char *name)
992 {
993         struct elevator_queue *e = q->elevator;
994         struct elevator_type *elv;
995         struct elevator_type *__e;
996         int len = 0;
997
998         if (!q->elevator || !blk_queue_stackable(q))
999                 return sprintf(name, "none\n");
1000
1001         elv = e->type;
1002
1003         spin_lock(&elv_list_lock);
1004         list_for_each_entry(__e, &elv_list, list) {
1005                 if (!strcmp(elv->elevator_name, __e->elevator_name))
1006                         len += sprintf(name+len, "[%s] ", elv->elevator_name);
1007                 else
1008                         len += sprintf(name+len, "%s ", __e->elevator_name);
1009         }
1010         spin_unlock(&elv_list_lock);
1011
1012         len += sprintf(len+name, "\n");
1013         return len;
1014 }
1015
1016 struct request *elv_rb_former_request(struct request_queue *q,
1017                                       struct request *rq)
1018 {
1019         struct rb_node *rbprev = rb_prev(&rq->rb_node);
1020
1021         if (rbprev)
1022                 return rb_entry_rq(rbprev);
1023
1024         return NULL;
1025 }
1026 EXPORT_SYMBOL(elv_rb_former_request);
1027
1028 struct request *elv_rb_latter_request(struct request_queue *q,
1029                                       struct request *rq)
1030 {
1031         struct rb_node *rbnext = rb_next(&rq->rb_node);
1032
1033         if (rbnext)
1034                 return rb_entry_rq(rbnext);
1035
1036         return NULL;
1037 }
1038 EXPORT_SYMBOL(elv_rb_latter_request);