block/elevator.c

   1 // SPDX-License-Identifier: GPL-2.0
   2 /*
   3  *  Block device elevator/IO-scheduler.
   4  *
   5  *  Copyright (C) 2000 Andrea Arcangeli <andrea@suse.de> SuSE
   6  *
   7  * 30042000 Jens Axboe <axboe@kernel.dk> :
   8  *
   9  * Split the elevator a bit so that it is possible to choose a different
  10  * one or even write a new "plug in". There are three pieces:
  11  * - elevator_fn, inserts a new request in the queue list
  12  * - elevator_merge_fn, decides whether a new buffer can be merged with
  13  *   an existing request
  14  * - elevator_dequeue_fn, called when a request is taken off the active list
  15  *
  16  * 20082000 Dave Jones <davej@suse.de> :
  17  * Removed tests for max-bomb-segments, which was breaking elvtune
  18  *  when run without -bN
  19  *
  20  * Jens:
  21  * - Rework again to work with bio instead of buffer_heads
  22  * - loose bi_dev comparisons, partition handling is right now
  23  * - completely modularize elevator setup and teardown
  24  *
  25  */
  26 #include <linux/kernel.h>
  27 #include <linux/fs.h>
  28 #include <linux/blkdev.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 "elevator.h"
  42 #include "blk.h"
  43 #include "blk-mq-sched.h"
  44 #include "blk-pm.h"
  45 #include "blk-wbt.h"
  46 #include "blk-cgroup.h"
  47
  48 /* Holding context data for changing elevator */
  49 struct elv_change_ctx {
  50         const char *name;
  51         bool no_uevent;
  52
  53         /* for unregistering old elevator */
  54         struct elevator_queue *old;
  55         /* for registering new elevator */
  56         struct elevator_queue *new;
  57 };
  58
  59 static DEFINE_SPINLOCK(elv_list_lock);
  60 static LIST_HEAD(elv_list);
  61
  62 /*
  63  * Merge hash stuff.
  64  */
  65 #define rq_hash_key(rq)         (blk_rq_pos(rq) + blk_rq_sectors(rq))
  66
  67 /*
  68  * Query io scheduler to see if the current process issuing bio may be
  69  * merged with rq.
  70  */
  71 static bool elv_iosched_allow_bio_merge(struct request *rq, struct bio *bio)
  72 {
  73         struct request_queue *q = rq->q;
  74         struct elevator_queue *e = q->elevator;
  75
  76         if (e->type->ops.allow_merge)
  77                 return e->type->ops.allow_merge(q, rq, bio);
  78
  79         return true;
  80 }
  81
  82 /*
  83  * can we safely merge with this request?
  84  */
  85 bool elv_bio_merge_ok(struct request *rq, struct bio *bio)
  86 {
  87         if (!blk_rq_merge_ok(rq, bio))
  88                 return false;
  89
  90         if (!elv_iosched_allow_bio_merge(rq, bio))
  91                 return false;
  92
  93         return true;
  94 }
  95 EXPORT_SYMBOL(elv_bio_merge_ok);
  96
  97 /**
  98  * elevator_match - Check whether @e's name or alias matches @name
  99  * @e: Scheduler to test
 100  * @name: Elevator name to test
 101  *
 102  * Return true if the elevator @e's name or alias matches @name.
 103  */
 104 static bool elevator_match(const struct elevator_type *e, const char *name)
 105 {
 106         return !strcmp(e->elevator_name, name) ||
 107                 (e->elevator_alias && !strcmp(e->elevator_alias, name));
 108 }
 109
 110 static struct elevator_type *__elevator_find(const char *name)
 111 {
 112         struct elevator_type *e;
 113
 114         list_for_each_entry(e, &elv_list, list)
 115                 if (elevator_match(e, name))
 116                         return e;
 117         return NULL;
 118 }
 119
 120 static struct elevator_type *elevator_find_get(const char *name)
 121 {
 122         struct elevator_type *e;
 123
 124         spin_lock(&elv_list_lock);
 125         e = __elevator_find(name);
 126         if (e && (!elevator_tryget(e)))
 127                 e = NULL;
 128         spin_unlock(&elv_list_lock);
 129         return e;
 130 }
 131
 132 static const struct kobj_type elv_ktype;
 133
 134 struct elevator_queue *elevator_alloc(struct request_queue *q,
 135                                   struct elevator_type *e)
 136 {
 137         struct elevator_queue *eq;
 138
 139         eq = kzalloc_node(sizeof(*eq), GFP_KERNEL, q->node);
 140         if (unlikely(!eq))
 141                 return NULL;
 142
 143         __elevator_get(e);
 144         eq->type = e;
 145         kobject_init(&eq->kobj, &elv_ktype);
 146         mutex_init(&eq->sysfs_lock);
 147         hash_init(eq->hash);
 148
 149         return eq;
 150 }
 151 EXPORT_SYMBOL(elevator_alloc);
 152
 153 static void elevator_release(struct kobject *kobj)
 154 {
 155         struct elevator_queue *e;
 156
 157         e = container_of(kobj, struct elevator_queue, kobj);
 158         elevator_put(e->type);
 159         kfree(e);
 160 }
 161
 162 static void elevator_exit(struct request_queue *q)
 163 {
 164         struct elevator_queue *e = q->elevator;
 165
 166         lockdep_assert_held(&q->elevator_lock);
 167
 168         ioc_clear_queue(q);
 169         blk_mq_sched_free_rqs(q);
 170
 171         mutex_lock(&e->sysfs_lock);
 172         blk_mq_exit_sched(q, e);
 173         mutex_unlock(&e->sysfs_lock);
 174 }
 175
 176 static inline void __elv_rqhash_del(struct request *rq)
 177 {
 178         hash_del(&rq->hash);
 179         rq->rq_flags &= ~RQF_HASHED;
 180 }
 181
 182 void elv_rqhash_del(struct request_queue *q, struct request *rq)
 183 {
 184         if (ELV_ON_HASH(rq))
 185                 __elv_rqhash_del(rq);
 186 }
 187 EXPORT_SYMBOL_GPL(elv_rqhash_del);
 188
 189 void elv_rqhash_add(struct request_queue *q, struct request *rq)
 190 {
 191         struct elevator_queue *e = q->elevator;
 192
 193         BUG_ON(ELV_ON_HASH(rq));
 194         hash_add(e->hash, &rq->hash, rq_hash_key(rq));
 195         rq->rq_flags |= RQF_HASHED;
 196 }
 197 EXPORT_SYMBOL_GPL(elv_rqhash_add);
 198
 199 void elv_rqhash_reposition(struct request_queue *q, struct request *rq)
 200 {
 201         __elv_rqhash_del(rq);
 202         elv_rqhash_add(q, rq);
 203 }
 204
 205 struct request *elv_rqhash_find(struct request_queue *q, sector_t offset)
 206 {
 207         struct elevator_queue *e = q->elevator;
 208         struct hlist_node *next;
 209         struct request *rq;
 210
 211         hash_for_each_possible_safe(e->hash, rq, next, hash, offset) {
 212                 BUG_ON(!ELV_ON_HASH(rq));
 213
 214                 if (unlikely(!rq_mergeable(rq))) {
 215                         __elv_rqhash_del(rq);
 216                         continue;
 217                 }
 218
 219                 if (rq_hash_key(rq) == offset)
 220                         return rq;
 221         }
 222
 223         return NULL;
 224 }
 225
 226 /*
 227  * RB-tree support functions for inserting/lookup/removal of requests
 228  * in a sorted RB tree.
 229  */
 230 void elv_rb_add(struct rb_root *root, struct request *rq)
 231 {
 232         struct rb_node **p = &root->rb_node;
 233         struct rb_node *parent = NULL;
 234         struct request *__rq;
 235
 236         while (*p) {
 237                 parent = *p;
 238                 __rq = rb_entry(parent, struct request, rb_node);
 239
 240                 if (blk_rq_pos(rq) < blk_rq_pos(__rq))
 241                         p = &(*p)->rb_left;
 242                 else if (blk_rq_pos(rq) >= blk_rq_pos(__rq))
 243                         p = &(*p)->rb_right;
 244         }
 245
 246         rb_link_node(&rq->rb_node, parent, p);
 247         rb_insert_color(&rq->rb_node, root);
 248 }
 249 EXPORT_SYMBOL(elv_rb_add);
 250
 251 void elv_rb_del(struct rb_root *root, struct request *rq)
 252 {
 253         BUG_ON(RB_EMPTY_NODE(&rq->rb_node));
 254         rb_erase(&rq->rb_node, root);
 255         RB_CLEAR_NODE(&rq->rb_node);
 256 }
 257 EXPORT_SYMBOL(elv_rb_del);
 258
 259 struct request *elv_rb_find(struct rb_root *root, sector_t sector)
 260 {
 261         struct rb_node *n = root->rb_node;
 262         struct request *rq;
 263
 264         while (n) {
 265                 rq = rb_entry(n, struct request, rb_node);
 266
 267                 if (sector < blk_rq_pos(rq))
 268                         n = n->rb_left;
 269                 else if (sector > blk_rq_pos(rq))
 270                         n = n->rb_right;
 271                 else
 272                         return rq;
 273         }
 274
 275         return NULL;
 276 }
 277 EXPORT_SYMBOL(elv_rb_find);
 278
 279 enum elv_merge elv_merge(struct request_queue *q, struct request **req,
 280                 struct bio *bio)
 281 {
 282         struct elevator_queue *e = q->elevator;
 283         struct request *__rq;
 284
 285         /*
 286          * Levels of merges:
 287          *      nomerges:  No merges at all attempted
 288          *      noxmerges: Only simple one-hit cache try
 289          *      merges:    All merge tries attempted
 290          */
 291         if (blk_queue_nomerges(q) || !bio_mergeable(bio))
 292                 return ELEVATOR_NO_MERGE;
 293
 294         /*
 295          * First try one-hit cache.
 296          */
 297         if (q->last_merge && elv_bio_merge_ok(q->last_merge, bio)) {
 298                 enum elv_merge ret = blk_try_merge(q->last_merge, bio);
 299
 300                 if (ret != ELEVATOR_NO_MERGE) {
 301                         *req = q->last_merge;
 302                         return ret;
 303                 }
 304         }
 305
 306         if (blk_queue_noxmerges(q))
 307                 return ELEVATOR_NO_MERGE;
 308
 309         /*
 310          * See if our hash lookup can find a potential backmerge.
 311          */
 312         __rq = elv_rqhash_find(q, bio->bi_iter.bi_sector);
 313         if (__rq && elv_bio_merge_ok(__rq, bio)) {
 314                 *req = __rq;
 315
 316                 if (blk_discard_mergable(__rq))
 317                         return ELEVATOR_DISCARD_MERGE;
 318                 return ELEVATOR_BACK_MERGE;
 319         }
 320
 321         if (e->type->ops.request_merge)
 322                 return e->type->ops.request_merge(q, req, bio);
 323
 324         return ELEVATOR_NO_MERGE;
 325 }
 326
 327 /*
 328  * Attempt to do an insertion back merge. Only check for the case where
 329  * we can append 'rq' to an existing request, so we can throw 'rq' away
 330  * afterwards.
 331  *
 332  * Returns true if we merged, false otherwise. 'free' will contain all
 333  * requests that need to be freed.
 334  */
 335 bool elv_attempt_insert_merge(struct request_queue *q, struct request *rq,
 336                               struct list_head *free)
 337 {
 338         struct request *__rq;
 339         bool ret;
 340
 341         if (blk_queue_nomerges(q))
 342                 return false;
 343
 344         /*
 345          * First try one-hit cache.
 346          */
 347         if (q->last_merge && blk_attempt_req_merge(q, q->last_merge, rq)) {
 348                 list_add(&rq->queuelist, free);
 349                 return true;
 350         }
 351
 352         if (blk_queue_noxmerges(q))
 353                 return false;
 354
 355         ret = false;
 356         /*
 357          * See if our hash lookup can find a potential backmerge.
 358          */
 359         while (1) {
 360                 __rq = elv_rqhash_find(q, blk_rq_pos(rq));
 361                 if (!__rq || !blk_attempt_req_merge(q, __rq, rq))
 362                         break;
 363
 364                 list_add(&rq->queuelist, free);
 365                 /* The merged request could be merged with others, try again */
 366                 ret = true;
 367                 rq = __rq;
 368         }
 369
 370         return ret;
 371 }
 372
 373 void elv_merged_request(struct request_queue *q, struct request *rq,
 374                 enum elv_merge type)
 375 {
 376         struct elevator_queue *e = q->elevator;
 377
 378         if (e->type->ops.request_merged)
 379                 e->type->ops.request_merged(q, rq, type);
 380
 381         if (type == ELEVATOR_BACK_MERGE)
 382                 elv_rqhash_reposition(q, rq);
 383
 384         q->last_merge = rq;
 385 }
 386
 387 void elv_merge_requests(struct request_queue *q, struct request *rq,
 388                              struct request *next)
 389 {
 390         struct elevator_queue *e = q->elevator;
 391
 392         if (e->type->ops.requests_merged)
 393                 e->type->ops.requests_merged(q, rq, next);
 394
 395         elv_rqhash_reposition(q, rq);
 396         q->last_merge = rq;
 397 }
 398
 399 struct request *elv_latter_request(struct request_queue *q, struct request *rq)
 400 {
 401         struct elevator_queue *e = q->elevator;
 402
 403         if (e->type->ops.next_request)
 404                 return e->type->ops.next_request(q, rq);
 405
 406         return NULL;
 407 }
 408
 409 struct request *elv_former_request(struct request_queue *q, struct request *rq)
 410 {
 411         struct elevator_queue *e = q->elevator;
 412
 413         if (e->type->ops.former_request)
 414                 return e->type->ops.former_request(q, rq);
 415
 416         return NULL;
 417 }
 418
 419 #define to_elv(atr) container_of_const((atr), struct elv_fs_entry, attr)
 420
 421 static ssize_t
 422 elv_attr_show(struct kobject *kobj, struct attribute *attr, char *page)
 423 {
 424         const struct elv_fs_entry *entry = to_elv(attr);
 425         struct elevator_queue *e;
 426         ssize_t error = -ENODEV;
 427
 428         if (!entry->show)
 429                 return -EIO;
 430
 431         e = container_of(kobj, struct elevator_queue, kobj);
 432         mutex_lock(&e->sysfs_lock);
 433         if (!test_bit(ELEVATOR_FLAG_DYING, &e->flags))
 434                 error = entry->show(e, page);
 435         mutex_unlock(&e->sysfs_lock);
 436         return error;
 437 }
 438
 439 static ssize_t
 440 elv_attr_store(struct kobject *kobj, struct attribute *attr,
 441                const char *page, size_t length)
 442 {
 443         const struct elv_fs_entry *entry = to_elv(attr);
 444         struct elevator_queue *e;
 445         ssize_t error = -ENODEV;
 446
 447         if (!entry->store)
 448                 return -EIO;
 449
 450         e = container_of(kobj, struct elevator_queue, kobj);
 451         mutex_lock(&e->sysfs_lock);
 452         if (!test_bit(ELEVATOR_FLAG_DYING, &e->flags))
 453                 error = entry->store(e, page, length);
 454         mutex_unlock(&e->sysfs_lock);
 455         return error;
 456 }
 457
 458 static const struct sysfs_ops elv_sysfs_ops = {
 459         .show   = elv_attr_show,
 460         .store  = elv_attr_store,
 461 };
 462
 463 static const struct kobj_type elv_ktype = {
 464         .sysfs_ops      = &elv_sysfs_ops,
 465         .release        = elevator_release,
 466 };
 467
 468 static int elv_register_queue(struct request_queue *q,
 469                               struct elevator_queue *e,
 470                               bool uevent)
 471 {
 472         int error;
 473
 474         error = kobject_add(&e->kobj, &q->disk->queue_kobj, "iosched");
 475         if (!error) {
 476                 const struct elv_fs_entry *attr = e->type->elevator_attrs;
 477                 if (attr) {
 478                         while (attr->attr.name) {
 479                                 if (sysfs_create_file(&e->kobj, &attr->attr))
 480                                         break;
 481                                 attr++;
 482                         }
 483                 }
 484                 if (uevent)
 485                         kobject_uevent(&e->kobj, KOBJ_ADD);
 486
 487                 /*
 488                  * Sched is initialized, it is ready to export it via
 489                  * debugfs
 490                  */
 491                 blk_mq_sched_reg_debugfs(q);
 492                 set_bit(ELEVATOR_FLAG_REGISTERED, &e->flags);
 493         }
 494         return error;
 495 }
 496
 497 static void elv_unregister_queue(struct request_queue *q,
 498                                  struct elevator_queue *e)
 499 {
 500         if (e && test_and_clear_bit(ELEVATOR_FLAG_REGISTERED, &e->flags)) {
 501                 kobject_uevent(&e->kobj, KOBJ_REMOVE);
 502                 kobject_del(&e->kobj);
 503
 504                 /* unexport via debugfs before exiting sched */
 505                 blk_mq_sched_unreg_debugfs(q);
 506         }
 507 }
 508
 509 int elv_register(struct elevator_type *e)
 510 {
 511         /* finish request is mandatory */
 512         if (WARN_ON_ONCE(!e->ops.finish_request))
 513                 return -EINVAL;
 514         /* insert_requests and dispatch_request are mandatory */
 515         if (WARN_ON_ONCE(!e->ops.insert_requests || !e->ops.dispatch_request))
 516                 return -EINVAL;
 517
 518         /* create icq_cache if requested */
 519         if (e->icq_size) {
 520                 if (WARN_ON(e->icq_size < sizeof(struct io_cq)) ||
 521                     WARN_ON(e->icq_align < __alignof__(struct io_cq)))
 522                         return -EINVAL;
 523
 524                 snprintf(e->icq_cache_name, sizeof(e->icq_cache_name),
 525                          "%s_io_cq", e->elevator_name);
 526                 e->icq_cache = kmem_cache_create(e->icq_cache_name, e->icq_size,
 527                                                  e->icq_align, 0, NULL);
 528                 if (!e->icq_cache)
 529                         return -ENOMEM;
 530         }
 531
 532         /* register, don't allow duplicate names */
 533         spin_lock(&elv_list_lock);
 534         if (__elevator_find(e->elevator_name)) {
 535                 spin_unlock(&elv_list_lock);
 536                 kmem_cache_destroy(e->icq_cache);
 537                 return -EBUSY;
 538         }
 539         list_add_tail(&e->list, &elv_list);
 540         spin_unlock(&elv_list_lock);
 541
 542         printk(KERN_INFO "io scheduler %s registered\n", e->elevator_name);
 543
 544         return 0;
 545 }
 546 EXPORT_SYMBOL_GPL(elv_register);
 547
 548 void elv_unregister(struct elevator_type *e)
 549 {
 550         /* unregister */
 551         spin_lock(&elv_list_lock);
 552         list_del_init(&e->list);
 553         spin_unlock(&elv_list_lock);
 554
 555         /*
 556          * Destroy icq_cache if it exists.  icq's are RCU managed.  Make
 557          * sure all RCU operations are complete before proceeding.
 558          */
 559         if (e->icq_cache) {
 560                 rcu_barrier();
 561                 kmem_cache_destroy(e->icq_cache);
 562                 e->icq_cache = NULL;
 563         }
 564 }
 565 EXPORT_SYMBOL_GPL(elv_unregister);
 566
 567 /*
 568  * Switch to new_e io scheduler.
 569  *
 570  * If switching fails, we are most likely running out of memory and not able
 571  * to restore the old io scheduler, so leaving the io scheduler being none.
 572  */
 573 static int elevator_switch(struct request_queue *q, struct elv_change_ctx *ctx)
 574 {
 575         struct elevator_type *new_e = NULL;
 576         int ret = 0;
 577
 578         WARN_ON_ONCE(q->mq_freeze_depth == 0);
 579         lockdep_assert_held(&q->elevator_lock);
 580
 581         if (strncmp(ctx->name, "none", 4)) {
 582                 new_e = elevator_find_get(ctx->name);
 583                 if (!new_e)
 584                         return -EINVAL;
 585         }
 586
 587         blk_mq_quiesce_queue(q);
 588
 589         if (q->elevator) {
 590                 ctx->old = q->elevator;
 591                 elevator_exit(q);
 592         }
 593
 594         if (new_e) {
 595                 ret = blk_mq_init_sched(q, new_e);
 596                 if (ret)
 597                         goto out_unfreeze;
 598                 ctx->new = q->elevator;
 599         } else {
 600                 blk_queue_flag_clear(QUEUE_FLAG_SQ_SCHED, q);
 601                 q->elevator = NULL;
 602                 q->nr_requests = q->tag_set->queue_depth;
 603         }
 604         blk_add_trace_msg(q, "elv switch: %s", ctx->name);
 605
 606 out_unfreeze:
 607         blk_mq_unquiesce_queue(q);
 608
 609         if (ret) {
 610                 pr_warn("elv: switch to \"%s\" failed, falling back to \"none\"\n",
 611                         new_e->elevator_name);
 612         }
 613
 614         if (new_e)
 615                 elevator_put(new_e);
 616         return ret;
 617 }
 618
 619 static void elv_exit_and_release(struct request_queue *q)
 620 {
 621         struct elevator_queue *e;
 622         unsigned memflags;
 623
 624         memflags = blk_mq_freeze_queue(q);
 625         mutex_lock(&q->elevator_lock);
 626         e = q->elevator;
 627         elevator_exit(q);
 628         mutex_unlock(&q->elevator_lock);
 629         blk_mq_unfreeze_queue(q, memflags);
 630         if (e)
 631                 kobject_put(&e->kobj);
 632 }
 633
 634 static int elevator_change_done(struct request_queue *q,
 635                                 struct elv_change_ctx *ctx)
 636 {
 637         int ret = 0;
 638
 639         if (ctx->old) {
 640                 bool enable_wbt = test_bit(ELEVATOR_FLAG_ENABLE_WBT_ON_EXIT,
 641                                 &ctx->old->flags);
 642
 643                 elv_unregister_queue(q, ctx->old);
 644                 kobject_put(&ctx->old->kobj);
 645                 if (enable_wbt)
 646                         wbt_enable_default(q->disk);
 647         }
 648         if (ctx->new) {
 649                 ret = elv_register_queue(q, ctx->new, !ctx->no_uevent);
 650                 if (ret)
 651                         elv_exit_and_release(q);
 652         }
 653         return ret;
 654 }
 655
 656 /*
 657  * Switch this queue to the given IO scheduler.
 658  */
 659 static int elevator_change(struct request_queue *q, struct elv_change_ctx *ctx)
 660 {
 661         unsigned int memflags;
 662         int ret = 0;
 663
 664         lockdep_assert_held(&q->tag_set->update_nr_hwq_lock);
 665
 666         memflags = blk_mq_freeze_queue(q);
 667         /*
 668          * May be called before adding disk, when there isn't any FS I/O,
 669          * so freezing queue plus canceling dispatch work is enough to
 670          * drain any dispatch activities originated from passthrough
 671          * requests, then no need to quiesce queue which may add long boot
 672          * latency, especially when lots of disks are involved.
 673          *
 674          * Disk isn't added yet, so verifying queue lock only manually.
 675          */
 676         blk_mq_cancel_work_sync(q);
 677         mutex_lock(&q->elevator_lock);
 678         if (!(q->elevator && elevator_match(q->elevator->type, ctx->name)))
 679                 ret = elevator_switch(q, ctx);
 680         mutex_unlock(&q->elevator_lock);
 681         blk_mq_unfreeze_queue(q, memflags);
 682         if (!ret)
 683                 ret = elevator_change_done(q, ctx);
 684
 685         return ret;
 686 }
 687
 688 /*
 689  * The I/O scheduler depends on the number of hardware queues, this forces a
 690  * reattachment when nr_hw_queues changes.
 691  */
 692 void elv_update_nr_hw_queues(struct request_queue *q)
 693 {
 694         struct elv_change_ctx ctx = {};
 695         int ret = -ENODEV;
 696
 697         WARN_ON_ONCE(q->mq_freeze_depth == 0);
 698
 699         mutex_lock(&q->elevator_lock);
 700         if (q->elevator && !blk_queue_dying(q) && blk_queue_registered(q)) {
 701                 ctx.name = q->elevator->type->elevator_name;
 702
 703                 /* force to reattach elevator after nr_hw_queue is updated */
 704                 ret = elevator_switch(q, &ctx);
 705         }
 706         mutex_unlock(&q->elevator_lock);
 707         blk_mq_unfreeze_queue_nomemrestore(q);
 708         if (!ret)
 709                 WARN_ON_ONCE(elevator_change_done(q, &ctx));
 710 }
 711
 712 /*
 713  * Use the default elevator settings. If the chosen elevator initialization
 714  * fails, fall back to the "none" elevator (no elevator).
 715  */
 716 void elevator_set_default(struct request_queue *q)
 717 {
 718         struct elv_change_ctx ctx = {
 719                 .name = "mq-deadline",
 720                 .no_uevent = true,
 721         };
 722         int err = 0;
 723
 724         /* now we allow to switch elevator */
 725         blk_queue_flag_clear(QUEUE_FLAG_NO_ELV_SWITCH, q);
 726
 727         if (q->tag_set->flags & BLK_MQ_F_NO_SCHED_BY_DEFAULT)
 728                 return;
 729
 730         /*
 731          * For single queue devices, default to using mq-deadline. If we
 732          * have multiple queues or mq-deadline is not available, default
 733          * to "none".
 734          */
 735         if (elevator_find_get(ctx.name) && (q->nr_hw_queues == 1 ||
 736                          blk_mq_is_shared_tags(q->tag_set->flags)))
 737                 err = elevator_change(q, &ctx);
 738         if (err < 0)
 739                 pr_warn("\"%s\" elevator initialization, failed %d, "
 740                         "falling back to \"none\"\n", ctx.name, err);
 741 }
 742
 743 void elevator_set_none(struct request_queue *q)
 744 {
 745         struct elv_change_ctx ctx = {
 746                 .name   = "none",
 747         };
 748         int err;
 749
 750         err = elevator_change(q, &ctx);
 751         if (err < 0)
 752                 pr_warn("%s: set none elevator failed %d\n", __func__, err);
 753 }
 754
 755 static void elv_iosched_load_module(const char *elevator_name)
 756 {
 757         struct elevator_type *found;
 758
 759         spin_lock(&elv_list_lock);
 760         found = __elevator_find(elevator_name);
 761         spin_unlock(&elv_list_lock);
 762
 763         if (!found)
 764                 request_module("%s-iosched", elevator_name);
 765 }
 766
 767 ssize_t elv_iosched_store(struct gendisk *disk, const char *buf,
 768                           size_t count)
 769 {
 770         char elevator_name[ELV_NAME_MAX];
 771         struct elv_change_ctx ctx = {};
 772         int ret;
 773         struct request_queue *q = disk->queue;
 774         struct blk_mq_tag_set *set = q->tag_set;
 775
 776         /* Make sure queue is not in the middle of being removed */
 777         if (!blk_queue_registered(q))
 778                 return -ENOENT;
 779
 780         /*
 781          * If the attribute needs to load a module, do it before freezing the
 782          * queue to ensure that the module file can be read when the request
 783          * queue is the one for the device storing the module file.
 784          */
 785         strscpy(elevator_name, buf, sizeof(elevator_name));
 786         ctx.name = strstrip(elevator_name);
 787
 788         elv_iosched_load_module(ctx.name);
 789
 790         down_read(&set->update_nr_hwq_lock);
 791         if (!blk_queue_no_elv_switch(q)) {
 792                 ret = elevator_change(q, &ctx);
 793                 if (!ret)
 794                         ret = count;
 795         } else {
 796                 ret = -ENOENT;
 797         }
 798         up_read(&set->update_nr_hwq_lock);
 799         return ret;
 800 }
 801
 802 ssize_t elv_iosched_show(struct gendisk *disk, char *name)
 803 {
 804         struct request_queue *q = disk->queue;
 805         struct elevator_type *cur = NULL, *e;
 806         int len = 0;
 807
 808         mutex_lock(&q->elevator_lock);
 809         if (!q->elevator) {
 810                 len += sprintf(name+len, "[none] ");
 811         } else {
 812                 len += sprintf(name+len, "none ");
 813                 cur = q->elevator->type;
 814         }
 815
 816         spin_lock(&elv_list_lock);
 817         list_for_each_entry(e, &elv_list, list) {
 818                 if (e == cur)
 819                         len += sprintf(name+len, "[%s] ", e->elevator_name);
 820                 else
 821                         len += sprintf(name+len, "%s ", e->elevator_name);
 822         }
 823         spin_unlock(&elv_list_lock);
 824
 825         len += sprintf(name+len, "\n");
 826         mutex_unlock(&q->elevator_lock);
 827
 828         return len;
 829 }
 830
 831 struct request *elv_rb_former_request(struct request_queue *q,
 832                                       struct request *rq)
 833 {
 834         struct rb_node *rbprev = rb_prev(&rq->rb_node);
 835
 836         if (rbprev)
 837                 return rb_entry_rq(rbprev);
 838
 839         return NULL;
 840 }
 841 EXPORT_SYMBOL(elv_rb_former_request);
 842
 843 struct request *elv_rb_latter_request(struct request_queue *q,
 844                                       struct request *rq)
 845 {
 846         struct rb_node *rbnext = rb_next(&rq->rb_node);
 847
 848         if (rbnext)
 849                 return rb_entry_rq(rbnext);
 850
 851         return NULL;
 852 }
 853 EXPORT_SYMBOL(elv_rb_latter_request);
 854
 855 static int __init elevator_setup(char *str)
 856 {
 857         pr_warn("Kernel parameter elevator= does not have any effect anymore.\n"
 858                 "Please use sysfs to set IO scheduler for individual devices.\n");
 859         return 1;
 860 }
 861
 862 __setup("elevator=", elevator_setup);