block/elevator.c

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