99838f460b44d5c399505071b3d9105218e30c68
[linux-2.6.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
42 static DEFINE_SPINLOCK(elv_list_lock);
43 static LIST_HEAD(elv_list);
44
45 /*
46  * Merge hash stuff.
47  */
48 static const int elv_hash_shift = 6;
49 #define ELV_HASH_BLOCK(sec)     ((sec) >> 3)
50 #define ELV_HASH_FN(sec)        \
51                 (hash_long(ELV_HASH_BLOCK((sec)), elv_hash_shift))
52 #define ELV_HASH_ENTRIES        (1 << elv_hash_shift)
53 #define rq_hash_key(rq)         (blk_rq_pos(rq) + blk_rq_sectors(rq))
54
55 /*
56  * Query io scheduler to see if the current process issuing bio may be
57  * merged with rq.
58  */
59 static int elv_iosched_allow_merge(struct request *rq, struct bio *bio)
60 {
61         struct request_queue *q = rq->q;
62         struct elevator_queue *e = q->elevator;
63
64         if (e->type->ops.elevator_allow_merge_fn)
65                 return e->type->ops.elevator_allow_merge_fn(q, rq, bio);
66
67         return 1;
68 }
69
70 /*
71  * can we safely merge with this request?
72  */
73 int elv_rq_merge_ok(struct request *rq, struct bio *bio)
74 {
75         if (!rq_mergeable(rq))
76                 return 0;
77
78         /*
79          * Don't merge file system requests and discard requests
80          */
81         if ((bio->bi_rw & REQ_DISCARD) != (rq->bio->bi_rw & REQ_DISCARD))
82                 return 0;
83
84         /*
85          * Don't merge discard requests and secure discard requests
86          */
87         if ((bio->bi_rw & REQ_SECURE) != (rq->bio->bi_rw & REQ_SECURE))
88                 return 0;
89
90         /*
91          * different data direction or already started, don't merge
92          */
93         if (bio_data_dir(bio) != rq_data_dir(rq))
94                 return 0;
95
96         /*
97          * must be same device and not a special request
98          */
99         if (rq->rq_disk != bio->bi_bdev->bd_disk || rq->special)
100                 return 0;
101
102         /*
103          * only merge integrity protected bio into ditto rq
104          */
105         if (bio_integrity(bio) != blk_integrity_rq(rq))
106                 return 0;
107
108         if (!elv_iosched_allow_merge(rq, bio))
109                 return 0;
110
111         return 1;
112 }
113 EXPORT_SYMBOL(elv_rq_merge_ok);
114
115 int elv_try_merge(struct request *__rq, struct bio *bio)
116 {
117         int ret = ELEVATOR_NO_MERGE;
118
119         /*
120          * we can merge and sequence is ok, check if it's possible
121          */
122         if (elv_rq_merge_ok(__rq, bio)) {
123                 if (blk_rq_pos(__rq) + blk_rq_sectors(__rq) == bio->bi_sector)
124                         ret = ELEVATOR_BACK_MERGE;
125                 else if (blk_rq_pos(__rq) - bio_sectors(bio) == bio->bi_sector)
126                         ret = ELEVATOR_FRONT_MERGE;
127         }
128
129         return ret;
130 }
131
132 static struct elevator_type *elevator_find(const char *name)
133 {
134         struct elevator_type *e;
135
136         list_for_each_entry(e, &elv_list, list) {
137                 if (!strcmp(e->elevator_name, name))
138                         return e;
139         }
140
141         return NULL;
142 }
143
144 static void elevator_put(struct elevator_type *e)
145 {
146         module_put(e->elevator_owner);
147 }
148
149 static struct elevator_type *elevator_get(const char *name)
150 {
151         struct elevator_type *e;
152
153         spin_lock(&elv_list_lock);
154
155         e = elevator_find(name);
156         if (!e) {
157                 spin_unlock(&elv_list_lock);
158                 request_module("%s-iosched", name);
159                 spin_lock(&elv_list_lock);
160                 e = elevator_find(name);
161         }
162
163         if (e && !try_module_get(e->elevator_owner))
164                 e = NULL;
165
166         spin_unlock(&elv_list_lock);
167
168         return e;
169 }
170
171 static int elevator_init_queue(struct request_queue *q,
172                                struct elevator_queue *eq)
173 {
174         eq->elevator_data = eq->type->ops.elevator_init_fn(q);
175         if (eq->elevator_data)
176                 return 0;
177         return -ENOMEM;
178 }
179
180 static char chosen_elevator[ELV_NAME_MAX];
181
182 static int __init elevator_setup(char *str)
183 {
184         /*
185          * Be backwards-compatible with previous kernels, so users
186          * won't get the wrong elevator.
187          */
188         strncpy(chosen_elevator, str, sizeof(chosen_elevator) - 1);
189         return 1;
190 }
191
192 __setup("elevator=", elevator_setup);
193
194 static struct kobj_type elv_ktype;
195
196 static struct elevator_queue *elevator_alloc(struct request_queue *q,
197                                   struct elevator_type *e)
198 {
199         struct elevator_queue *eq;
200         int i;
201
202         eq = kmalloc_node(sizeof(*eq), GFP_KERNEL | __GFP_ZERO, q->node);
203         if (unlikely(!eq))
204                 goto err;
205
206         eq->type = e;
207         kobject_init(&eq->kobj, &elv_ktype);
208         mutex_init(&eq->sysfs_lock);
209
210         eq->hash = kmalloc_node(sizeof(struct hlist_head) * ELV_HASH_ENTRIES,
211                                         GFP_KERNEL, q->node);
212         if (!eq->hash)
213                 goto err;
214
215         for (i = 0; i < ELV_HASH_ENTRIES; i++)
216                 INIT_HLIST_HEAD(&eq->hash[i]);
217
218         return eq;
219 err:
220         kfree(eq);
221         elevator_put(e);
222         return NULL;
223 }
224
225 static void elevator_release(struct kobject *kobj)
226 {
227         struct elevator_queue *e;
228
229         e = container_of(kobj, struct elevator_queue, kobj);
230         elevator_put(e->type);
231         kfree(e->hash);
232         kfree(e);
233 }
234
235 int elevator_init(struct request_queue *q, char *name)
236 {
237         struct elevator_type *e = NULL;
238         struct elevator_queue *eq;
239         int err;
240
241         if (unlikely(q->elevator))
242                 return 0;
243
244         INIT_LIST_HEAD(&q->queue_head);
245         q->last_merge = NULL;
246         q->end_sector = 0;
247         q->boundary_rq = NULL;
248
249         if (name) {
250                 e = elevator_get(name);
251                 if (!e)
252                         return -EINVAL;
253         }
254
255         if (!e && *chosen_elevator) {
256                 e = elevator_get(chosen_elevator);
257                 if (!e)
258                         printk(KERN_ERR "I/O scheduler %s not found\n",
259                                                         chosen_elevator);
260         }
261
262         if (!e) {
263                 e = elevator_get(CONFIG_DEFAULT_IOSCHED);
264                 if (!e) {
265                         printk(KERN_ERR
266                                 "Default I/O scheduler not found. " \
267                                 "Using noop.\n");
268                         e = elevator_get("noop");
269                 }
270         }
271
272         eq = elevator_alloc(q, e);
273         if (!eq)
274                 return -ENOMEM;
275
276         err = elevator_init_queue(q, eq);
277         if (err) {
278                 kobject_put(&eq->kobj);
279                 return err;
280         }
281
282         q->elevator = eq;
283         return 0;
284 }
285 EXPORT_SYMBOL(elevator_init);
286
287 void elevator_exit(struct elevator_queue *e)
288 {
289         mutex_lock(&e->sysfs_lock);
290         if (e->type->ops.elevator_exit_fn)
291                 e->type->ops.elevator_exit_fn(e);
292         mutex_unlock(&e->sysfs_lock);
293
294         kobject_put(&e->kobj);
295 }
296 EXPORT_SYMBOL(elevator_exit);
297
298 static inline void __elv_rqhash_del(struct request *rq)
299 {
300         hlist_del_init(&rq->hash);
301 }
302
303 static void elv_rqhash_del(struct request_queue *q, struct request *rq)
304 {
305         if (ELV_ON_HASH(rq))
306                 __elv_rqhash_del(rq);
307 }
308
309 static void elv_rqhash_add(struct request_queue *q, struct request *rq)
310 {
311         struct elevator_queue *e = q->elevator;
312
313         BUG_ON(ELV_ON_HASH(rq));
314         hlist_add_head(&rq->hash, &e->hash[ELV_HASH_FN(rq_hash_key(rq))]);
315 }
316
317 static void elv_rqhash_reposition(struct request_queue *q, struct request *rq)
318 {
319         __elv_rqhash_del(rq);
320         elv_rqhash_add(q, rq);
321 }
322
323 static struct request *elv_rqhash_find(struct request_queue *q, sector_t offset)
324 {
325         struct elevator_queue *e = q->elevator;
326         struct hlist_head *hash_list = &e->hash[ELV_HASH_FN(offset)];
327         struct hlist_node *entry, *next;
328         struct request *rq;
329
330         hlist_for_each_entry_safe(rq, entry, next, hash_list, hash) {
331                 BUG_ON(!ELV_ON_HASH(rq));
332
333                 if (unlikely(!rq_mergeable(rq))) {
334                         __elv_rqhash_del(rq);
335                         continue;
336                 }
337
338                 if (rq_hash_key(rq) == offset)
339                         return rq;
340         }
341
342         return NULL;
343 }
344
345 /*
346  * RB-tree support functions for inserting/lookup/removal of requests
347  * in a sorted RB tree.
348  */
349 void elv_rb_add(struct rb_root *root, struct request *rq)
350 {
351         struct rb_node **p = &root->rb_node;
352         struct rb_node *parent = NULL;
353         struct request *__rq;
354
355         while (*p) {
356                 parent = *p;
357                 __rq = rb_entry(parent, struct request, rb_node);
358
359                 if (blk_rq_pos(rq) < blk_rq_pos(__rq))
360                         p = &(*p)->rb_left;
361                 else if (blk_rq_pos(rq) >= blk_rq_pos(__rq))
362                         p = &(*p)->rb_right;
363         }
364
365         rb_link_node(&rq->rb_node, parent, p);
366         rb_insert_color(&rq->rb_node, root);
367 }
368 EXPORT_SYMBOL(elv_rb_add);
369
370 void elv_rb_del(struct rb_root *root, struct request *rq)
371 {
372         BUG_ON(RB_EMPTY_NODE(&rq->rb_node));
373         rb_erase(&rq->rb_node, root);
374         RB_CLEAR_NODE(&rq->rb_node);
375 }
376 EXPORT_SYMBOL(elv_rb_del);
377
378 struct request *elv_rb_find(struct rb_root *root, sector_t sector)
379 {
380         struct rb_node *n = root->rb_node;
381         struct request *rq;
382
383         while (n) {
384                 rq = rb_entry(n, struct request, rb_node);
385
386                 if (sector < blk_rq_pos(rq))
387                         n = n->rb_left;
388                 else if (sector > blk_rq_pos(rq))
389                         n = n->rb_right;
390                 else
391                         return rq;
392         }
393
394         return NULL;
395 }
396 EXPORT_SYMBOL(elv_rb_find);
397
398 /*
399  * Insert rq into dispatch queue of q.  Queue lock must be held on
400  * entry.  rq is sort instead into the dispatch queue. To be used by
401  * specific elevators.
402  */
403 void elv_dispatch_sort(struct request_queue *q, struct request *rq)
404 {
405         sector_t boundary;
406         struct list_head *entry;
407         int stop_flags;
408
409         if (q->last_merge == rq)
410                 q->last_merge = NULL;
411
412         elv_rqhash_del(q, rq);
413
414         q->nr_sorted--;
415
416         boundary = q->end_sector;
417         stop_flags = REQ_SOFTBARRIER | REQ_STARTED;
418         list_for_each_prev(entry, &q->queue_head) {
419                 struct request *pos = list_entry_rq(entry);
420
421                 if ((rq->cmd_flags & REQ_DISCARD) !=
422                     (pos->cmd_flags & REQ_DISCARD))
423                         break;
424                 if (rq_data_dir(rq) != rq_data_dir(pos))
425                         break;
426                 if (pos->cmd_flags & stop_flags)
427                         break;
428                 if (blk_rq_pos(rq) >= boundary) {
429                         if (blk_rq_pos(pos) < boundary)
430                                 continue;
431                 } else {
432                         if (blk_rq_pos(pos) >= boundary)
433                                 break;
434                 }
435                 if (blk_rq_pos(rq) >= blk_rq_pos(pos))
436                         break;
437         }
438
439         list_add(&rq->queuelist, entry);
440 }
441 EXPORT_SYMBOL(elv_dispatch_sort);
442
443 /*
444  * Insert rq into dispatch queue of q.  Queue lock must be held on
445  * entry.  rq is added to the back of the dispatch queue. To be used by
446  * specific elevators.
447  */
448 void elv_dispatch_add_tail(struct request_queue *q, struct request *rq)
449 {
450         if (q->last_merge == rq)
451                 q->last_merge = NULL;
452
453         elv_rqhash_del(q, rq);
454
455         q->nr_sorted--;
456
457         q->end_sector = rq_end_sector(rq);
458         q->boundary_rq = rq;
459         list_add_tail(&rq->queuelist, &q->queue_head);
460 }
461 EXPORT_SYMBOL(elv_dispatch_add_tail);
462
463 int elv_merge(struct request_queue *q, struct request **req, struct bio *bio)
464 {
465         struct elevator_queue *e = q->elevator;
466         struct request *__rq;
467         int ret;
468
469         /*
470          * Levels of merges:
471          *      nomerges:  No merges at all attempted
472          *      noxmerges: Only simple one-hit cache try
473          *      merges:    All merge tries attempted
474          */
475         if (blk_queue_nomerges(q))
476                 return ELEVATOR_NO_MERGE;
477
478         /*
479          * First try one-hit cache.
480          */
481         if (q->last_merge) {
482                 ret = elv_try_merge(q->last_merge, bio);
483                 if (ret != ELEVATOR_NO_MERGE) {
484                         *req = q->last_merge;
485                         return ret;
486                 }
487         }
488
489         if (blk_queue_noxmerges(q))
490                 return ELEVATOR_NO_MERGE;
491
492         /*
493          * See if our hash lookup can find a potential backmerge.
494          */
495         __rq = elv_rqhash_find(q, bio->bi_sector);
496         if (__rq && elv_rq_merge_ok(__rq, bio)) {
497                 *req = __rq;
498                 return ELEVATOR_BACK_MERGE;
499         }
500
501         if (e->type->ops.elevator_merge_fn)
502                 return e->type->ops.elevator_merge_fn(q, req, bio);
503
504         return ELEVATOR_NO_MERGE;
505 }
506
507 /*
508  * Attempt to do an insertion back merge. Only check for the case where
509  * we can append 'rq' to an existing request, so we can throw 'rq' away
510  * afterwards.
511  *
512  * Returns true if we merged, false otherwise
513  */
514 static bool elv_attempt_insert_merge(struct request_queue *q,
515                                      struct request *rq)
516 {
517         struct request *__rq;
518         bool ret;
519
520         if (blk_queue_nomerges(q))
521                 return false;
522
523         /*
524          * First try one-hit cache.
525          */
526         if (q->last_merge && blk_attempt_req_merge(q, q->last_merge, rq))
527                 return true;
528
529         if (blk_queue_noxmerges(q))
530                 return false;
531
532         ret = false;
533         /*
534          * See if our hash lookup can find a potential backmerge.
535          */
536         while (1) {
537                 __rq = elv_rqhash_find(q, blk_rq_pos(rq));
538                 if (!__rq || !blk_attempt_req_merge(q, __rq, rq))
539                         break;
540
541                 /* The merged request could be merged with others, try again */
542                 ret = true;
543                 rq = __rq;
544         }
545
546         return ret;
547 }
548
549 void elv_merged_request(struct request_queue *q, struct request *rq, int type)
550 {
551         struct elevator_queue *e = q->elevator;
552
553         if (e->type->ops.elevator_merged_fn)
554                 e->type->ops.elevator_merged_fn(q, rq, type);
555
556         if (type == ELEVATOR_BACK_MERGE)
557                 elv_rqhash_reposition(q, rq);
558
559         q->last_merge = rq;
560 }
561
562 void elv_merge_requests(struct request_queue *q, struct request *rq,
563                              struct request *next)
564 {
565         struct elevator_queue *e = q->elevator;
566         const int next_sorted = next->cmd_flags & REQ_SORTED;
567
568         if (next_sorted && e->type->ops.elevator_merge_req_fn)
569                 e->type->ops.elevator_merge_req_fn(q, rq, next);
570
571         elv_rqhash_reposition(q, rq);
572
573         if (next_sorted) {
574                 elv_rqhash_del(q, next);
575                 q->nr_sorted--;
576         }
577
578         q->last_merge = rq;
579 }
580
581 void elv_bio_merged(struct request_queue *q, struct request *rq,
582                         struct bio *bio)
583 {
584         struct elevator_queue *e = q->elevator;
585
586         if (e->type->ops.elevator_bio_merged_fn)
587                 e->type->ops.elevator_bio_merged_fn(q, rq, bio);
588 }
589
590 void elv_requeue_request(struct request_queue *q, struct request *rq)
591 {
592         /*
593          * it already went through dequeue, we need to decrement the
594          * in_flight count again
595          */
596         if (blk_account_rq(rq)) {
597                 q->in_flight[rq_is_sync(rq)]--;
598                 if (rq->cmd_flags & REQ_SORTED)
599                         elv_deactivate_rq(q, rq);
600         }
601
602         rq->cmd_flags &= ~REQ_STARTED;
603
604         __elv_add_request(q, rq, ELEVATOR_INSERT_REQUEUE);
605 }
606
607 void elv_drain_elevator(struct request_queue *q)
608 {
609         static int printed;
610
611         lockdep_assert_held(q->queue_lock);
612
613         while (q->elevator->type->ops.elevator_dispatch_fn(q, 1))
614                 ;
615         if (q->nr_sorted && printed++ < 10) {
616                 printk(KERN_ERR "%s: forced dispatching is broken "
617                        "(nr_sorted=%u), please report this\n",
618                        q->elevator->type->elevator_name, q->nr_sorted);
619         }
620 }
621
622 void elv_quiesce_start(struct request_queue *q)
623 {
624         if (!q->elevator)
625                 return;
626
627         spin_lock_irq(q->queue_lock);
628         queue_flag_set(QUEUE_FLAG_ELVSWITCH, q);
629         spin_unlock_irq(q->queue_lock);
630
631         blk_drain_queue(q, false);
632 }
633
634 void elv_quiesce_end(struct request_queue *q)
635 {
636         spin_lock_irq(q->queue_lock);
637         queue_flag_clear(QUEUE_FLAG_ELVSWITCH, q);
638         spin_unlock_irq(q->queue_lock);
639 }
640
641 void __elv_add_request(struct request_queue *q, struct request *rq, int where)
642 {
643         trace_block_rq_insert(q, rq);
644
645         rq->q = q;
646
647         if (rq->cmd_flags & REQ_SOFTBARRIER) {
648                 /* barriers are scheduling boundary, update end_sector */
649                 if (rq->cmd_type == REQ_TYPE_FS ||
650                     (rq->cmd_flags & REQ_DISCARD)) {
651                         q->end_sector = rq_end_sector(rq);
652                         q->boundary_rq = rq;
653                 }
654         } else if (!(rq->cmd_flags & REQ_ELVPRIV) &&
655                     (where == ELEVATOR_INSERT_SORT ||
656                      where == ELEVATOR_INSERT_SORT_MERGE))
657                 where = ELEVATOR_INSERT_BACK;
658
659         switch (where) {
660         case ELEVATOR_INSERT_REQUEUE:
661         case ELEVATOR_INSERT_FRONT:
662                 rq->cmd_flags |= REQ_SOFTBARRIER;
663                 list_add(&rq->queuelist, &q->queue_head);
664                 break;
665
666         case ELEVATOR_INSERT_BACK:
667                 rq->cmd_flags |= REQ_SOFTBARRIER;
668                 elv_drain_elevator(q);
669                 list_add_tail(&rq->queuelist, &q->queue_head);
670                 /*
671                  * We kick the queue here for the following reasons.
672                  * - The elevator might have returned NULL previously
673                  *   to delay requests and returned them now.  As the
674                  *   queue wasn't empty before this request, ll_rw_blk
675                  *   won't run the queue on return, resulting in hang.
676                  * - Usually, back inserted requests won't be merged
677                  *   with anything.  There's no point in delaying queue
678                  *   processing.
679                  */
680                 __blk_run_queue(q);
681                 break;
682
683         case ELEVATOR_INSERT_SORT_MERGE:
684                 /*
685                  * If we succeed in merging this request with one in the
686                  * queue already, we are done - rq has now been freed,
687                  * so no need to do anything further.
688                  */
689                 if (elv_attempt_insert_merge(q, rq))
690                         break;
691         case ELEVATOR_INSERT_SORT:
692                 BUG_ON(rq->cmd_type != REQ_TYPE_FS &&
693                        !(rq->cmd_flags & REQ_DISCARD));
694                 rq->cmd_flags |= REQ_SORTED;
695                 q->nr_sorted++;
696                 if (rq_mergeable(rq)) {
697                         elv_rqhash_add(q, rq);
698                         if (!q->last_merge)
699                                 q->last_merge = rq;
700                 }
701
702                 /*
703                  * Some ioscheds (cfq) run q->request_fn directly, so
704                  * rq cannot be accessed after calling
705                  * elevator_add_req_fn.
706                  */
707                 q->elevator->type->ops.elevator_add_req_fn(q, rq);
708                 break;
709
710         case ELEVATOR_INSERT_FLUSH:
711                 rq->cmd_flags |= REQ_SOFTBARRIER;
712                 blk_insert_flush(rq);
713                 break;
714         default:
715                 printk(KERN_ERR "%s: bad insertion point %d\n",
716                        __func__, where);
717                 BUG();
718         }
719 }
720 EXPORT_SYMBOL(__elv_add_request);
721
722 void elv_add_request(struct request_queue *q, struct request *rq, int where)
723 {
724         unsigned long flags;
725
726         spin_lock_irqsave(q->queue_lock, flags);
727         __elv_add_request(q, rq, where);
728         spin_unlock_irqrestore(q->queue_lock, flags);
729 }
730 EXPORT_SYMBOL(elv_add_request);
731
732 struct request *elv_latter_request(struct request_queue *q, struct request *rq)
733 {
734         struct elevator_queue *e = q->elevator;
735
736         if (e->type->ops.elevator_latter_req_fn)
737                 return e->type->ops.elevator_latter_req_fn(q, rq);
738         return NULL;
739 }
740
741 struct request *elv_former_request(struct request_queue *q, struct request *rq)
742 {
743         struct elevator_queue *e = q->elevator;
744
745         if (e->type->ops.elevator_former_req_fn)
746                 return e->type->ops.elevator_former_req_fn(q, rq);
747         return NULL;
748 }
749
750 int elv_set_request(struct request_queue *q, struct request *rq, gfp_t gfp_mask)
751 {
752         struct elevator_queue *e = q->elevator;
753
754         if (e->type->ops.elevator_set_req_fn)
755                 return e->type->ops.elevator_set_req_fn(q, rq, gfp_mask);
756         return 0;
757 }
758
759 void elv_put_request(struct request_queue *q, struct request *rq)
760 {
761         struct elevator_queue *e = q->elevator;
762
763         if (e->type->ops.elevator_put_req_fn)
764                 e->type->ops.elevator_put_req_fn(rq);
765 }
766
767 int elv_may_queue(struct request_queue *q, int rw)
768 {
769         struct elevator_queue *e = q->elevator;
770
771         if (e->type->ops.elevator_may_queue_fn)
772                 return e->type->ops.elevator_may_queue_fn(q, rw);
773
774         return ELV_MQUEUE_MAY;
775 }
776
777 void elv_abort_queue(struct request_queue *q)
778 {
779         struct request *rq;
780
781         blk_abort_flushes(q);
782
783         while (!list_empty(&q->queue_head)) {
784                 rq = list_entry_rq(q->queue_head.next);
785                 rq->cmd_flags |= REQ_QUIET;
786                 trace_block_rq_abort(q, rq);
787                 /*
788                  * Mark this request as started so we don't trigger
789                  * any debug logic in the end I/O path.
790                  */
791                 blk_start_request(rq);
792                 __blk_end_request_all(rq, -EIO);
793         }
794 }
795 EXPORT_SYMBOL(elv_abort_queue);
796
797 void elv_completed_request(struct request_queue *q, struct request *rq)
798 {
799         struct elevator_queue *e = q->elevator;
800
801         /*
802          * request is released from the driver, io must be done
803          */
804         if (blk_account_rq(rq)) {
805                 q->in_flight[rq_is_sync(rq)]--;
806                 if ((rq->cmd_flags & REQ_SORTED) &&
807                     e->type->ops.elevator_completed_req_fn)
808                         e->type->ops.elevator_completed_req_fn(q, rq);
809         }
810 }
811
812 #define to_elv(atr) container_of((atr), struct elv_fs_entry, attr)
813
814 static ssize_t
815 elv_attr_show(struct kobject *kobj, struct attribute *attr, char *page)
816 {
817         struct elv_fs_entry *entry = to_elv(attr);
818         struct elevator_queue *e;
819         ssize_t error;
820
821         if (!entry->show)
822                 return -EIO;
823
824         e = container_of(kobj, struct elevator_queue, kobj);
825         mutex_lock(&e->sysfs_lock);
826         error = e->type ? entry->show(e, page) : -ENOENT;
827         mutex_unlock(&e->sysfs_lock);
828         return error;
829 }
830
831 static ssize_t
832 elv_attr_store(struct kobject *kobj, struct attribute *attr,
833                const char *page, size_t length)
834 {
835         struct elv_fs_entry *entry = to_elv(attr);
836         struct elevator_queue *e;
837         ssize_t error;
838
839         if (!entry->store)
840                 return -EIO;
841
842         e = container_of(kobj, struct elevator_queue, kobj);
843         mutex_lock(&e->sysfs_lock);
844         error = e->type ? entry->store(e, page, length) : -ENOENT;
845         mutex_unlock(&e->sysfs_lock);
846         return error;
847 }
848
849 static const struct sysfs_ops elv_sysfs_ops = {
850         .show   = elv_attr_show,
851         .store  = elv_attr_store,
852 };
853
854 static struct kobj_type elv_ktype = {
855         .sysfs_ops      = &elv_sysfs_ops,
856         .release        = elevator_release,
857 };
858
859 int __elv_register_queue(struct request_queue *q, struct elevator_queue *e)
860 {
861         int error;
862
863         error = kobject_add(&e->kobj, &q->kobj, "%s", "iosched");
864         if (!error) {
865                 struct elv_fs_entry *attr = e->type->elevator_attrs;
866                 if (attr) {
867                         while (attr->attr.name) {
868                                 if (sysfs_create_file(&e->kobj, &attr->attr))
869                                         break;
870                                 attr++;
871                         }
872                 }
873                 kobject_uevent(&e->kobj, KOBJ_ADD);
874                 e->registered = 1;
875         }
876         return error;
877 }
878
879 int elv_register_queue(struct request_queue *q)
880 {
881         return __elv_register_queue(q, q->elevator);
882 }
883 EXPORT_SYMBOL(elv_register_queue);
884
885 void elv_unregister_queue(struct request_queue *q)
886 {
887         if (q) {
888                 struct elevator_queue *e = q->elevator;
889
890                 kobject_uevent(&e->kobj, KOBJ_REMOVE);
891                 kobject_del(&e->kobj);
892                 e->registered = 0;
893         }
894 }
895 EXPORT_SYMBOL(elv_unregister_queue);
896
897 int elv_register(struct elevator_type *e)
898 {
899         char *def = "";
900
901         /* create icq_cache if requested */
902         if (e->icq_size) {
903                 if (WARN_ON(e->icq_size < sizeof(struct io_cq)) ||
904                     WARN_ON(e->icq_align < __alignof__(struct io_cq)))
905                         return -EINVAL;
906
907                 snprintf(e->icq_cache_name, sizeof(e->icq_cache_name),
908                          "%s_io_cq", e->elevator_name);
909                 e->icq_cache = kmem_cache_create(e->icq_cache_name, e->icq_size,
910                                                  e->icq_align, 0, NULL);
911                 if (!e->icq_cache)
912                         return -ENOMEM;
913         }
914
915         /* register, don't allow duplicate names */
916         spin_lock(&elv_list_lock);
917         if (elevator_find(e->elevator_name)) {
918                 spin_unlock(&elv_list_lock);
919                 if (e->icq_cache)
920                         kmem_cache_destroy(e->icq_cache);
921                 return -EBUSY;
922         }
923         list_add_tail(&e->list, &elv_list);
924         spin_unlock(&elv_list_lock);
925
926         /* print pretty message */
927         if (!strcmp(e->elevator_name, chosen_elevator) ||
928                         (!*chosen_elevator &&
929                          !strcmp(e->elevator_name, CONFIG_DEFAULT_IOSCHED)))
930                                 def = " (default)";
931
932         printk(KERN_INFO "io scheduler %s registered%s\n", e->elevator_name,
933                                                                 def);
934         return 0;
935 }
936 EXPORT_SYMBOL_GPL(elv_register);
937
938 void elv_unregister(struct elevator_type *e)
939 {
940         /* unregister */
941         spin_lock(&elv_list_lock);
942         list_del_init(&e->list);
943         spin_unlock(&elv_list_lock);
944
945         /*
946          * Destroy icq_cache if it exists.  icq's are RCU managed.  Make
947          * sure all RCU operations are complete before proceeding.
948          */
949         if (e->icq_cache) {
950                 rcu_barrier();
951                 kmem_cache_destroy(e->icq_cache);
952                 e->icq_cache = NULL;
953         }
954 }
955 EXPORT_SYMBOL_GPL(elv_unregister);
956
957 /*
958  * switch to new_e io scheduler. be careful not to introduce deadlocks -
959  * we don't free the old io scheduler, before we have allocated what we
960  * need for the new one. this way we have a chance of going back to the old
961  * one, if the new one fails init for some reason.
962  */
963 static int elevator_switch(struct request_queue *q, struct elevator_type *new_e)
964 {
965         struct elevator_queue *old_elevator, *e;
966         int err;
967
968         /* allocate new elevator */
969         e = elevator_alloc(q, new_e);
970         if (!e)
971                 return -ENOMEM;
972
973         err = elevator_init_queue(q, e);
974         if (err) {
975                 kobject_put(&e->kobj);
976                 return err;
977         }
978
979         /* turn on BYPASS and drain all requests w/ elevator private data */
980         elv_quiesce_start(q);
981
982         /* unregister old queue, register new one and kill old elevator */
983         if (q->elevator->registered) {
984                 elv_unregister_queue(q);
985                 err = __elv_register_queue(q, e);
986                 if (err)
987                         goto fail_register;
988         }
989
990         /* done, clear io_cq's, switch elevators and turn off BYPASS */
991         spin_lock_irq(q->queue_lock);
992         ioc_clear_queue(q);
993         old_elevator = q->elevator;
994         q->elevator = e;
995         spin_unlock_irq(q->queue_lock);
996
997         elevator_exit(old_elevator);
998         elv_quiesce_end(q);
999
1000         blk_add_trace_msg(q, "elv switch: %s", e->type->elevator_name);
1001
1002         return 0;
1003
1004 fail_register:
1005         /*
1006          * switch failed, exit the new io scheduler and reattach the old
1007          * one again (along with re-adding the sysfs dir)
1008          */
1009         elevator_exit(e);
1010         elv_register_queue(q);
1011         elv_quiesce_end(q);
1012
1013         return err;
1014 }
1015
1016 /*
1017  * Switch this queue to the given IO scheduler.
1018  */
1019 int elevator_change(struct request_queue *q, const char *name)
1020 {
1021         char elevator_name[ELV_NAME_MAX];
1022         struct elevator_type *e;
1023
1024         if (!q->elevator)
1025                 return -ENXIO;
1026
1027         strlcpy(elevator_name, name, sizeof(elevator_name));
1028         e = elevator_get(strstrip(elevator_name));
1029         if (!e) {
1030                 printk(KERN_ERR "elevator: type %s not found\n", elevator_name);
1031                 return -EINVAL;
1032         }
1033
1034         if (!strcmp(elevator_name, q->elevator->type->elevator_name)) {
1035                 elevator_put(e);
1036                 return 0;
1037         }
1038
1039         return elevator_switch(q, e);
1040 }
1041 EXPORT_SYMBOL(elevator_change);
1042
1043 ssize_t elv_iosched_store(struct request_queue *q, const char *name,
1044                           size_t count)
1045 {
1046         int ret;
1047
1048         if (!q->elevator)
1049                 return count;
1050
1051         ret = elevator_change(q, name);
1052         if (!ret)
1053                 return count;
1054
1055         printk(KERN_ERR "elevator: switch to %s failed\n", name);
1056         return ret;
1057 }
1058
1059 ssize_t elv_iosched_show(struct request_queue *q, char *name)
1060 {
1061         struct elevator_queue *e = q->elevator;
1062         struct elevator_type *elv;
1063         struct elevator_type *__e;
1064         int len = 0;
1065
1066         if (!q->elevator || !blk_queue_stackable(q))
1067                 return sprintf(name, "none\n");
1068
1069         elv = e->type;
1070
1071         spin_lock(&elv_list_lock);
1072         list_for_each_entry(__e, &elv_list, list) {
1073                 if (!strcmp(elv->elevator_name, __e->elevator_name))
1074                         len += sprintf(name+len, "[%s] ", elv->elevator_name);
1075                 else
1076                         len += sprintf(name+len, "%s ", __e->elevator_name);
1077         }
1078         spin_unlock(&elv_list_lock);
1079
1080         len += sprintf(len+name, "\n");
1081         return len;
1082 }
1083
1084 struct request *elv_rb_former_request(struct request_queue *q,
1085                                       struct request *rq)
1086 {
1087         struct rb_node *rbprev = rb_prev(&rq->rb_node);
1088
1089         if (rbprev)
1090                 return rb_entry_rq(rbprev);
1091
1092         return NULL;
1093 }
1094 EXPORT_SYMBOL(elv_rb_former_request);
1095
1096 struct request *elv_rb_latter_request(struct request_queue *q,
1097                                       struct request *rq)
1098 {
1099         struct rb_node *rbnext = rb_next(&rq->rb_node);
1100
1101         if (rbnext)
1102                 return rb_entry_rq(rbnext);
1103
1104         return NULL;
1105 }
1106 EXPORT_SYMBOL(elv_rb_latter_request);