io_context sharing - anticipatory changes
[safe/jmp/linux-2.6] / block / as-iosched.c
1 /*
2  *  Anticipatory & deadline i/o scheduler.
3  *
4  *  Copyright (C) 2002 Jens Axboe <axboe@kernel.dk>
5  *                     Nick Piggin <nickpiggin@yahoo.com.au>
6  *
7  */
8 #include <linux/kernel.h>
9 #include <linux/fs.h>
10 #include <linux/blkdev.h>
11 #include <linux/elevator.h>
12 #include <linux/bio.h>
13 #include <linux/module.h>
14 #include <linux/slab.h>
15 #include <linux/init.h>
16 #include <linux/compiler.h>
17 #include <linux/rbtree.h>
18 #include <linux/interrupt.h>
19
20 #define REQ_SYNC        1
21 #define REQ_ASYNC       0
22
23 /*
24  * See Documentation/block/as-iosched.txt
25  */
26
27 /*
28  * max time before a read is submitted.
29  */
30 #define default_read_expire (HZ / 8)
31
32 /*
33  * ditto for writes, these limits are not hard, even
34  * if the disk is capable of satisfying them.
35  */
36 #define default_write_expire (HZ / 4)
37
38 /*
39  * read_batch_expire describes how long we will allow a stream of reads to
40  * persist before looking to see whether it is time to switch over to writes.
41  */
42 #define default_read_batch_expire (HZ / 2)
43
44 /*
45  * write_batch_expire describes how long we want a stream of writes to run for.
46  * This is not a hard limit, but a target we set for the auto-tuning thingy.
47  * See, the problem is: we can send a lot of writes to disk cache / TCQ in
48  * a short amount of time...
49  */
50 #define default_write_batch_expire (HZ / 8)
51
52 /*
53  * max time we may wait to anticipate a read (default around 6ms)
54  */
55 #define default_antic_expire ((HZ / 150) ? HZ / 150 : 1)
56
57 /*
58  * Keep track of up to 20ms thinktimes. We can go as big as we like here,
59  * however huge values tend to interfere and not decay fast enough. A program
60  * might be in a non-io phase of operation. Waiting on user input for example,
61  * or doing a lengthy computation. A small penalty can be justified there, and
62  * will still catch out those processes that constantly have large thinktimes.
63  */
64 #define MAX_THINKTIME (HZ/50UL)
65
66 /* Bits in as_io_context.state */
67 enum as_io_states {
68         AS_TASK_RUNNING=0,      /* Process has not exited */
69         AS_TASK_IOSTARTED,      /* Process has started some IO */
70         AS_TASK_IORUNNING,      /* Process has completed some IO */
71 };
72
73 enum anticipation_status {
74         ANTIC_OFF=0,            /* Not anticipating (normal operation)  */
75         ANTIC_WAIT_REQ,         /* The last read has not yet completed  */
76         ANTIC_WAIT_NEXT,        /* Currently anticipating a request vs
77                                    last read (which has completed) */
78         ANTIC_FINISHED,         /* Anticipating but have found a candidate
79                                  * or timed out */
80 };
81
82 struct as_data {
83         /*
84          * run time data
85          */
86
87         struct request_queue *q;        /* the "owner" queue */
88
89         /*
90          * requests (as_rq s) are present on both sort_list and fifo_list
91          */
92         struct rb_root sort_list[2];
93         struct list_head fifo_list[2];
94
95         struct request *next_rq[2];     /* next in sort order */
96         sector_t last_sector[2];        /* last REQ_SYNC & REQ_ASYNC sectors */
97
98         unsigned long exit_prob;        /* probability a task will exit while
99                                            being waited on */
100         unsigned long exit_no_coop;     /* probablility an exited task will
101                                            not be part of a later cooperating
102                                            request */
103         unsigned long new_ttime_total;  /* mean thinktime on new proc */
104         unsigned long new_ttime_mean;
105         u64 new_seek_total;             /* mean seek on new proc */
106         sector_t new_seek_mean;
107
108         unsigned long current_batch_expires;
109         unsigned long last_check_fifo[2];
110         int changed_batch;              /* 1: waiting for old batch to end */
111         int new_batch;                  /* 1: waiting on first read complete */
112         int batch_data_dir;             /* current batch REQ_SYNC / REQ_ASYNC */
113         int write_batch_count;          /* max # of reqs in a write batch */
114         int current_write_count;        /* how many requests left this batch */
115         int write_batch_idled;          /* has the write batch gone idle? */
116
117         enum anticipation_status antic_status;
118         unsigned long antic_start;      /* jiffies: when it started */
119         struct timer_list antic_timer;  /* anticipatory scheduling timer */
120         struct work_struct antic_work;  /* Deferred unplugging */
121         struct io_context *io_context;  /* Identify the expected process */
122         int ioc_finished; /* IO associated with io_context is finished */
123         int nr_dispatched;
124
125         /*
126          * settings that change how the i/o scheduler behaves
127          */
128         unsigned long fifo_expire[2];
129         unsigned long batch_expire[2];
130         unsigned long antic_expire;
131 };
132
133 /*
134  * per-request data.
135  */
136 enum arq_state {
137         AS_RQ_NEW=0,            /* New - not referenced and not on any lists */
138         AS_RQ_QUEUED,           /* In the request queue. It belongs to the
139                                    scheduler */
140         AS_RQ_DISPATCHED,       /* On the dispatch list. It belongs to the
141                                    driver now */
142         AS_RQ_PRESCHED,         /* Debug poisoning for requests being used */
143         AS_RQ_REMOVED,
144         AS_RQ_MERGED,
145         AS_RQ_POSTSCHED,        /* when they shouldn't be */
146 };
147
148 #define RQ_IOC(rq)      ((struct io_context *) (rq)->elevator_private)
149 #define RQ_STATE(rq)    ((enum arq_state)(rq)->elevator_private2)
150 #define RQ_SET_STATE(rq, state) ((rq)->elevator_private2 = (void *) state)
151
152 static DEFINE_PER_CPU(unsigned long, ioc_count);
153 static struct completion *ioc_gone;
154
155 static void as_move_to_dispatch(struct as_data *ad, struct request *rq);
156 static void as_antic_stop(struct as_data *ad);
157
158 /*
159  * IO Context helper functions
160  */
161
162 /* Called to deallocate the as_io_context */
163 static void free_as_io_context(struct as_io_context *aic)
164 {
165         kfree(aic);
166         elv_ioc_count_dec(ioc_count);
167         if (ioc_gone && !elv_ioc_count_read(ioc_count))
168                 complete(ioc_gone);
169 }
170
171 static void as_trim(struct io_context *ioc)
172 {
173         spin_lock(&ioc->lock);
174         if (ioc->aic)
175                 free_as_io_context(ioc->aic);
176         ioc->aic = NULL;
177         spin_unlock(&ioc->lock);
178 }
179
180 /* Called when the task exits */
181 static void exit_as_io_context(struct as_io_context *aic)
182 {
183         WARN_ON(!test_bit(AS_TASK_RUNNING, &aic->state));
184         clear_bit(AS_TASK_RUNNING, &aic->state);
185 }
186
187 static struct as_io_context *alloc_as_io_context(void)
188 {
189         struct as_io_context *ret;
190
191         ret = kmalloc(sizeof(*ret), GFP_ATOMIC);
192         if (ret) {
193                 ret->dtor = free_as_io_context;
194                 ret->exit = exit_as_io_context;
195                 ret->state = 1 << AS_TASK_RUNNING;
196                 atomic_set(&ret->nr_queued, 0);
197                 atomic_set(&ret->nr_dispatched, 0);
198                 spin_lock_init(&ret->lock);
199                 ret->ttime_total = 0;
200                 ret->ttime_samples = 0;
201                 ret->ttime_mean = 0;
202                 ret->seek_total = 0;
203                 ret->seek_samples = 0;
204                 ret->seek_mean = 0;
205                 elv_ioc_count_inc(ioc_count);
206         }
207
208         return ret;
209 }
210
211 /*
212  * If the current task has no AS IO context then create one and initialise it.
213  * Then take a ref on the task's io context and return it.
214  */
215 static struct io_context *as_get_io_context(int node)
216 {
217         struct io_context *ioc = get_io_context(GFP_ATOMIC, node);
218         if (ioc && !ioc->aic) {
219                 ioc->aic = alloc_as_io_context();
220                 if (!ioc->aic) {
221                         put_io_context(ioc);
222                         ioc = NULL;
223                 }
224         }
225         return ioc;
226 }
227
228 static void as_put_io_context(struct request *rq)
229 {
230         struct as_io_context *aic;
231
232         if (unlikely(!RQ_IOC(rq)))
233                 return;
234
235         aic = RQ_IOC(rq)->aic;
236
237         if (rq_is_sync(rq) && aic) {
238                 spin_lock(&aic->lock);
239                 set_bit(AS_TASK_IORUNNING, &aic->state);
240                 aic->last_end_request = jiffies;
241                 spin_unlock(&aic->lock);
242         }
243
244         put_io_context(RQ_IOC(rq));
245 }
246
247 /*
248  * rb tree support functions
249  */
250 #define RQ_RB_ROOT(ad, rq)      (&(ad)->sort_list[rq_is_sync((rq))])
251
252 static void as_add_rq_rb(struct as_data *ad, struct request *rq)
253 {
254         struct request *alias;
255
256         while ((unlikely(alias = elv_rb_add(RQ_RB_ROOT(ad, rq), rq)))) {
257                 as_move_to_dispatch(ad, alias);
258                 as_antic_stop(ad);
259         }
260 }
261
262 static inline void as_del_rq_rb(struct as_data *ad, struct request *rq)
263 {
264         elv_rb_del(RQ_RB_ROOT(ad, rq), rq);
265 }
266
267 /*
268  * IO Scheduler proper
269  */
270
271 #define MAXBACK (1024 * 1024)   /*
272                                  * Maximum distance the disk will go backward
273                                  * for a request.
274                                  */
275
276 #define BACK_PENALTY    2
277
278 /*
279  * as_choose_req selects the preferred one of two requests of the same data_dir
280  * ignoring time - eg. timeouts, which is the job of as_dispatch_request
281  */
282 static struct request *
283 as_choose_req(struct as_data *ad, struct request *rq1, struct request *rq2)
284 {
285         int data_dir;
286         sector_t last, s1, s2, d1, d2;
287         int r1_wrap=0, r2_wrap=0;       /* requests are behind the disk head */
288         const sector_t maxback = MAXBACK;
289
290         if (rq1 == NULL || rq1 == rq2)
291                 return rq2;
292         if (rq2 == NULL)
293                 return rq1;
294
295         data_dir = rq_is_sync(rq1);
296
297         last = ad->last_sector[data_dir];
298         s1 = rq1->sector;
299         s2 = rq2->sector;
300
301         BUG_ON(data_dir != rq_is_sync(rq2));
302
303         /*
304          * Strict one way elevator _except_ in the case where we allow
305          * short backward seeks which are biased as twice the cost of a
306          * similar forward seek.
307          */
308         if (s1 >= last)
309                 d1 = s1 - last;
310         else if (s1+maxback >= last)
311                 d1 = (last - s1)*BACK_PENALTY;
312         else {
313                 r1_wrap = 1;
314                 d1 = 0; /* shut up, gcc */
315         }
316
317         if (s2 >= last)
318                 d2 = s2 - last;
319         else if (s2+maxback >= last)
320                 d2 = (last - s2)*BACK_PENALTY;
321         else {
322                 r2_wrap = 1;
323                 d2 = 0;
324         }
325
326         /* Found required data */
327         if (!r1_wrap && r2_wrap)
328                 return rq1;
329         else if (!r2_wrap && r1_wrap)
330                 return rq2;
331         else if (r1_wrap && r2_wrap) {
332                 /* both behind the head */
333                 if (s1 <= s2)
334                         return rq1;
335                 else
336                         return rq2;
337         }
338
339         /* Both requests in front of the head */
340         if (d1 < d2)
341                 return rq1;
342         else if (d2 < d1)
343                 return rq2;
344         else {
345                 if (s1 >= s2)
346                         return rq1;
347                 else
348                         return rq2;
349         }
350 }
351
352 /*
353  * as_find_next_rq finds the next request after @prev in elevator order.
354  * this with as_choose_req form the basis for how the scheduler chooses
355  * what request to process next. Anticipation works on top of this.
356  */
357 static struct request *
358 as_find_next_rq(struct as_data *ad, struct request *last)
359 {
360         struct rb_node *rbnext = rb_next(&last->rb_node);
361         struct rb_node *rbprev = rb_prev(&last->rb_node);
362         struct request *next = NULL, *prev = NULL;
363
364         BUG_ON(RB_EMPTY_NODE(&last->rb_node));
365
366         if (rbprev)
367                 prev = rb_entry_rq(rbprev);
368
369         if (rbnext)
370                 next = rb_entry_rq(rbnext);
371         else {
372                 const int data_dir = rq_is_sync(last);
373
374                 rbnext = rb_first(&ad->sort_list[data_dir]);
375                 if (rbnext && rbnext != &last->rb_node)
376                         next = rb_entry_rq(rbnext);
377         }
378
379         return as_choose_req(ad, next, prev);
380 }
381
382 /*
383  * anticipatory scheduling functions follow
384  */
385
386 /*
387  * as_antic_expired tells us when we have anticipated too long.
388  * The funny "absolute difference" math on the elapsed time is to handle
389  * jiffy wraps, and disks which have been idle for 0x80000000 jiffies.
390  */
391 static int as_antic_expired(struct as_data *ad)
392 {
393         long delta_jif;
394
395         delta_jif = jiffies - ad->antic_start;
396         if (unlikely(delta_jif < 0))
397                 delta_jif = -delta_jif;
398         if (delta_jif < ad->antic_expire)
399                 return 0;
400
401         return 1;
402 }
403
404 /*
405  * as_antic_waitnext starts anticipating that a nice request will soon be
406  * submitted. See also as_antic_waitreq
407  */
408 static void as_antic_waitnext(struct as_data *ad)
409 {
410         unsigned long timeout;
411
412         BUG_ON(ad->antic_status != ANTIC_OFF
413                         && ad->antic_status != ANTIC_WAIT_REQ);
414
415         timeout = ad->antic_start + ad->antic_expire;
416
417         mod_timer(&ad->antic_timer, timeout);
418
419         ad->antic_status = ANTIC_WAIT_NEXT;
420 }
421
422 /*
423  * as_antic_waitreq starts anticipating. We don't start timing the anticipation
424  * until the request that we're anticipating on has finished. This means we
425  * are timing from when the candidate process wakes up hopefully.
426  */
427 static void as_antic_waitreq(struct as_data *ad)
428 {
429         BUG_ON(ad->antic_status == ANTIC_FINISHED);
430         if (ad->antic_status == ANTIC_OFF) {
431                 if (!ad->io_context || ad->ioc_finished)
432                         as_antic_waitnext(ad);
433                 else
434                         ad->antic_status = ANTIC_WAIT_REQ;
435         }
436 }
437
438 /*
439  * This is called directly by the functions in this file to stop anticipation.
440  * We kill the timer and schedule a call to the request_fn asap.
441  */
442 static void as_antic_stop(struct as_data *ad)
443 {
444         int status = ad->antic_status;
445
446         if (status == ANTIC_WAIT_REQ || status == ANTIC_WAIT_NEXT) {
447                 if (status == ANTIC_WAIT_NEXT)
448                         del_timer(&ad->antic_timer);
449                 ad->antic_status = ANTIC_FINISHED;
450                 /* see as_work_handler */
451                 kblockd_schedule_work(&ad->antic_work);
452         }
453 }
454
455 /*
456  * as_antic_timeout is the timer function set by as_antic_waitnext.
457  */
458 static void as_antic_timeout(unsigned long data)
459 {
460         struct request_queue *q = (struct request_queue *)data;
461         struct as_data *ad = q->elevator->elevator_data;
462         unsigned long flags;
463
464         spin_lock_irqsave(q->queue_lock, flags);
465         if (ad->antic_status == ANTIC_WAIT_REQ
466                         || ad->antic_status == ANTIC_WAIT_NEXT) {
467                 struct as_io_context *aic;
468                 spin_lock(&ad->io_context->lock);
469                 aic = ad->io_context->aic;
470
471                 ad->antic_status = ANTIC_FINISHED;
472                 kblockd_schedule_work(&ad->antic_work);
473
474                 if (aic->ttime_samples == 0) {
475                         /* process anticipated on has exited or timed out*/
476                         ad->exit_prob = (7*ad->exit_prob + 256)/8;
477                 }
478                 if (!test_bit(AS_TASK_RUNNING, &aic->state)) {
479                         /* process not "saved" by a cooperating request */
480                         ad->exit_no_coop = (7*ad->exit_no_coop + 256)/8;
481                 }
482                 spin_unlock(&ad->io_context->lock);
483         }
484         spin_unlock_irqrestore(q->queue_lock, flags);
485 }
486
487 static void as_update_thinktime(struct as_data *ad, struct as_io_context *aic,
488                                 unsigned long ttime)
489 {
490         /* fixed point: 1.0 == 1<<8 */
491         if (aic->ttime_samples == 0) {
492                 ad->new_ttime_total = (7*ad->new_ttime_total + 256*ttime) / 8;
493                 ad->new_ttime_mean = ad->new_ttime_total / 256;
494
495                 ad->exit_prob = (7*ad->exit_prob)/8;
496         }
497         aic->ttime_samples = (7*aic->ttime_samples + 256) / 8;
498         aic->ttime_total = (7*aic->ttime_total + 256*ttime) / 8;
499         aic->ttime_mean = (aic->ttime_total + 128) / aic->ttime_samples;
500 }
501
502 static void as_update_seekdist(struct as_data *ad, struct as_io_context *aic,
503                                 sector_t sdist)
504 {
505         u64 total;
506
507         if (aic->seek_samples == 0) {
508                 ad->new_seek_total = (7*ad->new_seek_total + 256*(u64)sdist)/8;
509                 ad->new_seek_mean = ad->new_seek_total / 256;
510         }
511
512         /*
513          * Don't allow the seek distance to get too large from the
514          * odd fragment, pagein, etc
515          */
516         if (aic->seek_samples <= 60) /* second&third seek */
517                 sdist = min(sdist, (aic->seek_mean * 4) + 2*1024*1024);
518         else
519                 sdist = min(sdist, (aic->seek_mean * 4) + 2*1024*64);
520
521         aic->seek_samples = (7*aic->seek_samples + 256) / 8;
522         aic->seek_total = (7*aic->seek_total + (u64)256*sdist) / 8;
523         total = aic->seek_total + (aic->seek_samples/2);
524         do_div(total, aic->seek_samples);
525         aic->seek_mean = (sector_t)total;
526 }
527
528 /*
529  * as_update_iohist keeps a decaying histogram of IO thinktimes, and
530  * updates @aic->ttime_mean based on that. It is called when a new
531  * request is queued.
532  */
533 static void as_update_iohist(struct as_data *ad, struct as_io_context *aic,
534                                 struct request *rq)
535 {
536         int data_dir = rq_is_sync(rq);
537         unsigned long thinktime = 0;
538         sector_t seek_dist;
539
540         if (aic == NULL)
541                 return;
542
543         if (data_dir == REQ_SYNC) {
544                 unsigned long in_flight = atomic_read(&aic->nr_queued)
545                                         + atomic_read(&aic->nr_dispatched);
546                 spin_lock(&aic->lock);
547                 if (test_bit(AS_TASK_IORUNNING, &aic->state) ||
548                         test_bit(AS_TASK_IOSTARTED, &aic->state)) {
549                         /* Calculate read -> read thinktime */
550                         if (test_bit(AS_TASK_IORUNNING, &aic->state)
551                                                         && in_flight == 0) {
552                                 thinktime = jiffies - aic->last_end_request;
553                                 thinktime = min(thinktime, MAX_THINKTIME-1);
554                         }
555                         as_update_thinktime(ad, aic, thinktime);
556
557                         /* Calculate read -> read seek distance */
558                         if (aic->last_request_pos < rq->sector)
559                                 seek_dist = rq->sector - aic->last_request_pos;
560                         else
561                                 seek_dist = aic->last_request_pos - rq->sector;
562                         as_update_seekdist(ad, aic, seek_dist);
563                 }
564                 aic->last_request_pos = rq->sector + rq->nr_sectors;
565                 set_bit(AS_TASK_IOSTARTED, &aic->state);
566                 spin_unlock(&aic->lock);
567         }
568 }
569
570 /*
571  * as_close_req decides if one request is considered "close" to the
572  * previous one issued.
573  */
574 static int as_close_req(struct as_data *ad, struct as_io_context *aic,
575                         struct request *rq)
576 {
577         unsigned long delay;    /* jiffies */
578         sector_t last = ad->last_sector[ad->batch_data_dir];
579         sector_t next = rq->sector;
580         sector_t delta; /* acceptable close offset (in sectors) */
581         sector_t s;
582
583         if (ad->antic_status == ANTIC_OFF || !ad->ioc_finished)
584                 delay = 0;
585         else
586                 delay = jiffies - ad->antic_start;
587
588         if (delay == 0)
589                 delta = 8192;
590         else if (delay <= (20 * HZ / 1000) && delay <= ad->antic_expire)
591                 delta = 8192 << delay;
592         else
593                 return 1;
594
595         if ((last <= next + (delta>>1)) && (next <= last + delta))
596                 return 1;
597
598         if (last < next)
599                 s = next - last;
600         else
601                 s = last - next;
602
603         if (aic->seek_samples == 0) {
604                 /*
605                  * Process has just started IO. Use past statistics to
606                  * gauge success possibility
607                  */
608                 if (ad->new_seek_mean > s) {
609                         /* this request is better than what we're expecting */
610                         return 1;
611                 }
612
613         } else {
614                 if (aic->seek_mean > s) {
615                         /* this request is better than what we're expecting */
616                         return 1;
617                 }
618         }
619
620         return 0;
621 }
622
623 /*
624  * as_can_break_anticipation returns true if we have been anticipating this
625  * request.
626  *
627  * It also returns true if the process against which we are anticipating
628  * submits a write - that's presumably an fsync, O_SYNC write, etc. We want to
629  * dispatch it ASAP, because we know that application will not be submitting
630  * any new reads.
631  *
632  * If the task which has submitted the request has exited, break anticipation.
633  *
634  * If this task has queued some other IO, do not enter enticipation.
635  */
636 static int as_can_break_anticipation(struct as_data *ad, struct request *rq)
637 {
638         struct io_context *ioc;
639         struct as_io_context *aic;
640
641         ioc = ad->io_context;
642         BUG_ON(!ioc);
643         spin_lock(&ioc->lock);
644
645         if (rq && ioc == RQ_IOC(rq)) {
646                 /* request from same process */
647                 spin_unlock(&ioc->lock);
648                 return 1;
649         }
650
651         if (ad->ioc_finished && as_antic_expired(ad)) {
652                 /*
653                  * In this situation status should really be FINISHED,
654                  * however the timer hasn't had the chance to run yet.
655                  */
656                 spin_unlock(&ioc->lock);
657                 return 1;
658         }
659
660         aic = ioc->aic;
661         if (!aic) {
662                 spin_unlock(&ioc->lock);
663                 return 0;
664         }
665
666         if (atomic_read(&aic->nr_queued) > 0) {
667                 /* process has more requests queued */
668                 spin_unlock(&ioc->lock);
669                 return 1;
670         }
671
672         if (atomic_read(&aic->nr_dispatched) > 0) {
673                 /* process has more requests dispatched */
674                 spin_unlock(&ioc->lock);
675                 return 1;
676         }
677
678         if (rq && rq_is_sync(rq) && as_close_req(ad, aic, rq)) {
679                 /*
680                  * Found a close request that is not one of ours.
681                  *
682                  * This makes close requests from another process update
683                  * our IO history. Is generally useful when there are
684                  * two or more cooperating processes working in the same
685                  * area.
686                  */
687                 if (!test_bit(AS_TASK_RUNNING, &aic->state)) {
688                         if (aic->ttime_samples == 0)
689                                 ad->exit_prob = (7*ad->exit_prob + 256)/8;
690
691                         ad->exit_no_coop = (7*ad->exit_no_coop)/8;
692                 }
693
694                 as_update_iohist(ad, aic, rq);
695                 spin_unlock(&ioc->lock);
696                 return 1;
697         }
698
699         if (!test_bit(AS_TASK_RUNNING, &aic->state)) {
700                 /* process anticipated on has exited */
701                 if (aic->ttime_samples == 0)
702                         ad->exit_prob = (7*ad->exit_prob + 256)/8;
703
704                 if (ad->exit_no_coop > 128) {
705                         spin_unlock(&ioc->lock);
706                         return 1;
707                 }
708         }
709
710         if (aic->ttime_samples == 0) {
711                 if (ad->new_ttime_mean > ad->antic_expire) {
712                         spin_unlock(&ioc->lock);
713                         return 1;
714                 }
715                 if (ad->exit_prob * ad->exit_no_coop > 128*256) {
716                         spin_unlock(&ioc->lock);
717                         return 1;
718                 }
719         } else if (aic->ttime_mean > ad->antic_expire) {
720                 /* the process thinks too much between requests */
721                 spin_unlock(&ioc->lock);
722                 return 1;
723         }
724         spin_unlock(&ioc->lock);
725         return 0;
726 }
727
728 /*
729  * as_can_anticipate indicates whether we should either run rq
730  * or keep anticipating a better request.
731  */
732 static int as_can_anticipate(struct as_data *ad, struct request *rq)
733 {
734         if (!ad->io_context)
735                 /*
736                  * Last request submitted was a write
737                  */
738                 return 0;
739
740         if (ad->antic_status == ANTIC_FINISHED)
741                 /*
742                  * Don't restart if we have just finished. Run the next request
743                  */
744                 return 0;
745
746         if (as_can_break_anticipation(ad, rq))
747                 /*
748                  * This request is a good candidate. Don't keep anticipating,
749                  * run it.
750                  */
751                 return 0;
752
753         /*
754          * OK from here, we haven't finished, and don't have a decent request!
755          * Status is either ANTIC_OFF so start waiting,
756          * ANTIC_WAIT_REQ so continue waiting for request to finish
757          * or ANTIC_WAIT_NEXT so continue waiting for an acceptable request.
758          */
759
760         return 1;
761 }
762
763 /*
764  * as_update_rq must be called whenever a request (rq) is added to
765  * the sort_list. This function keeps caches up to date, and checks if the
766  * request might be one we are "anticipating"
767  */
768 static void as_update_rq(struct as_data *ad, struct request *rq)
769 {
770         const int data_dir = rq_is_sync(rq);
771
772         /* keep the next_rq cache up to date */
773         ad->next_rq[data_dir] = as_choose_req(ad, rq, ad->next_rq[data_dir]);
774
775         /*
776          * have we been anticipating this request?
777          * or does it come from the same process as the one we are anticipating
778          * for?
779          */
780         if (ad->antic_status == ANTIC_WAIT_REQ
781                         || ad->antic_status == ANTIC_WAIT_NEXT) {
782                 if (as_can_break_anticipation(ad, rq))
783                         as_antic_stop(ad);
784         }
785 }
786
787 /*
788  * Gathers timings and resizes the write batch automatically
789  */
790 static void update_write_batch(struct as_data *ad)
791 {
792         unsigned long batch = ad->batch_expire[REQ_ASYNC];
793         long write_time;
794
795         write_time = (jiffies - ad->current_batch_expires) + batch;
796         if (write_time < 0)
797                 write_time = 0;
798
799         if (write_time > batch && !ad->write_batch_idled) {
800                 if (write_time > batch * 3)
801                         ad->write_batch_count /= 2;
802                 else
803                         ad->write_batch_count--;
804         } else if (write_time < batch && ad->current_write_count == 0) {
805                 if (batch > write_time * 3)
806                         ad->write_batch_count *= 2;
807                 else
808                         ad->write_batch_count++;
809         }
810
811         if (ad->write_batch_count < 1)
812                 ad->write_batch_count = 1;
813 }
814
815 /*
816  * as_completed_request is to be called when a request has completed and
817  * returned something to the requesting process, be it an error or data.
818  */
819 static void as_completed_request(struct request_queue *q, struct request *rq)
820 {
821         struct as_data *ad = q->elevator->elevator_data;
822
823         WARN_ON(!list_empty(&rq->queuelist));
824
825         if (RQ_STATE(rq) != AS_RQ_REMOVED) {
826                 printk("rq->state %d\n", RQ_STATE(rq));
827                 WARN_ON(1);
828                 goto out;
829         }
830
831         if (ad->changed_batch && ad->nr_dispatched == 1) {
832                 kblockd_schedule_work(&ad->antic_work);
833                 ad->changed_batch = 0;
834
835                 if (ad->batch_data_dir == REQ_SYNC)
836                         ad->new_batch = 1;
837         }
838         WARN_ON(ad->nr_dispatched == 0);
839         ad->nr_dispatched--;
840
841         /*
842          * Start counting the batch from when a request of that direction is
843          * actually serviced. This should help devices with big TCQ windows
844          * and writeback caches
845          */
846         if (ad->new_batch && ad->batch_data_dir == rq_is_sync(rq)) {
847                 update_write_batch(ad);
848                 ad->current_batch_expires = jiffies +
849                                 ad->batch_expire[REQ_SYNC];
850                 ad->new_batch = 0;
851         }
852
853         if (ad->io_context == RQ_IOC(rq) && ad->io_context) {
854                 ad->antic_start = jiffies;
855                 ad->ioc_finished = 1;
856                 if (ad->antic_status == ANTIC_WAIT_REQ) {
857                         /*
858                          * We were waiting on this request, now anticipate
859                          * the next one
860                          */
861                         as_antic_waitnext(ad);
862                 }
863         }
864
865         as_put_io_context(rq);
866 out:
867         RQ_SET_STATE(rq, AS_RQ_POSTSCHED);
868 }
869
870 /*
871  * as_remove_queued_request removes a request from the pre dispatch queue
872  * without updating refcounts. It is expected the caller will drop the
873  * reference unless it replaces the request at somepart of the elevator
874  * (ie. the dispatch queue)
875  */
876 static void as_remove_queued_request(struct request_queue *q,
877                                      struct request *rq)
878 {
879         const int data_dir = rq_is_sync(rq);
880         struct as_data *ad = q->elevator->elevator_data;
881         struct io_context *ioc;
882
883         WARN_ON(RQ_STATE(rq) != AS_RQ_QUEUED);
884
885         ioc = RQ_IOC(rq);
886         if (ioc && ioc->aic) {
887                 BUG_ON(!atomic_read(&ioc->aic->nr_queued));
888                 atomic_dec(&ioc->aic->nr_queued);
889         }
890
891         /*
892          * Update the "next_rq" cache if we are about to remove its
893          * entry
894          */
895         if (ad->next_rq[data_dir] == rq)
896                 ad->next_rq[data_dir] = as_find_next_rq(ad, rq);
897
898         rq_fifo_clear(rq);
899         as_del_rq_rb(ad, rq);
900 }
901
902 /*
903  * as_fifo_expired returns 0 if there are no expired requests on the fifo,
904  * 1 otherwise.  It is ratelimited so that we only perform the check once per
905  * `fifo_expire' interval.  Otherwise a large number of expired requests
906  * would create a hopeless seekstorm.
907  *
908  * See as_antic_expired comment.
909  */
910 static int as_fifo_expired(struct as_data *ad, int adir)
911 {
912         struct request *rq;
913         long delta_jif;
914
915         delta_jif = jiffies - ad->last_check_fifo[adir];
916         if (unlikely(delta_jif < 0))
917                 delta_jif = -delta_jif;
918         if (delta_jif < ad->fifo_expire[adir])
919                 return 0;
920
921         ad->last_check_fifo[adir] = jiffies;
922
923         if (list_empty(&ad->fifo_list[adir]))
924                 return 0;
925
926         rq = rq_entry_fifo(ad->fifo_list[adir].next);
927
928         return time_after(jiffies, rq_fifo_time(rq));
929 }
930
931 /*
932  * as_batch_expired returns true if the current batch has expired. A batch
933  * is a set of reads or a set of writes.
934  */
935 static inline int as_batch_expired(struct as_data *ad)
936 {
937         if (ad->changed_batch || ad->new_batch)
938                 return 0;
939
940         if (ad->batch_data_dir == REQ_SYNC)
941                 /* TODO! add a check so a complete fifo gets written? */
942                 return time_after(jiffies, ad->current_batch_expires);
943
944         return time_after(jiffies, ad->current_batch_expires)
945                 || ad->current_write_count == 0;
946 }
947
948 /*
949  * move an entry to dispatch queue
950  */
951 static void as_move_to_dispatch(struct as_data *ad, struct request *rq)
952 {
953         const int data_dir = rq_is_sync(rq);
954
955         BUG_ON(RB_EMPTY_NODE(&rq->rb_node));
956
957         as_antic_stop(ad);
958         ad->antic_status = ANTIC_OFF;
959
960         /*
961          * This has to be set in order to be correctly updated by
962          * as_find_next_rq
963          */
964         ad->last_sector[data_dir] = rq->sector + rq->nr_sectors;
965
966         if (data_dir == REQ_SYNC) {
967                 struct io_context *ioc = RQ_IOC(rq);
968                 /* In case we have to anticipate after this */
969                 copy_io_context(&ad->io_context, &ioc);
970         } else {
971                 if (ad->io_context) {
972                         put_io_context(ad->io_context);
973                         ad->io_context = NULL;
974                 }
975
976                 if (ad->current_write_count != 0)
977                         ad->current_write_count--;
978         }
979         ad->ioc_finished = 0;
980
981         ad->next_rq[data_dir] = as_find_next_rq(ad, rq);
982
983         /*
984          * take it off the sort and fifo list, add to dispatch queue
985          */
986         as_remove_queued_request(ad->q, rq);
987         WARN_ON(RQ_STATE(rq) != AS_RQ_QUEUED);
988
989         elv_dispatch_sort(ad->q, rq);
990
991         RQ_SET_STATE(rq, AS_RQ_DISPATCHED);
992         if (RQ_IOC(rq) && RQ_IOC(rq)->aic)
993                 atomic_inc(&RQ_IOC(rq)->aic->nr_dispatched);
994         ad->nr_dispatched++;
995 }
996
997 /*
998  * as_dispatch_request selects the best request according to
999  * read/write expire, batch expire, etc, and moves it to the dispatch
1000  * queue. Returns 1 if a request was found, 0 otherwise.
1001  */
1002 static int as_dispatch_request(struct request_queue *q, int force)
1003 {
1004         struct as_data *ad = q->elevator->elevator_data;
1005         const int reads = !list_empty(&ad->fifo_list[REQ_SYNC]);
1006         const int writes = !list_empty(&ad->fifo_list[REQ_ASYNC]);
1007         struct request *rq;
1008
1009         if (unlikely(force)) {
1010                 /*
1011                  * Forced dispatch, accounting is useless.  Reset
1012                  * accounting states and dump fifo_lists.  Note that
1013                  * batch_data_dir is reset to REQ_SYNC to avoid
1014                  * screwing write batch accounting as write batch
1015                  * accounting occurs on W->R transition.
1016                  */
1017                 int dispatched = 0;
1018
1019                 ad->batch_data_dir = REQ_SYNC;
1020                 ad->changed_batch = 0;
1021                 ad->new_batch = 0;
1022
1023                 while (ad->next_rq[REQ_SYNC]) {
1024                         as_move_to_dispatch(ad, ad->next_rq[REQ_SYNC]);
1025                         dispatched++;
1026                 }
1027                 ad->last_check_fifo[REQ_SYNC] = jiffies;
1028
1029                 while (ad->next_rq[REQ_ASYNC]) {
1030                         as_move_to_dispatch(ad, ad->next_rq[REQ_ASYNC]);
1031                         dispatched++;
1032                 }
1033                 ad->last_check_fifo[REQ_ASYNC] = jiffies;
1034
1035                 return dispatched;
1036         }
1037
1038         /* Signal that the write batch was uncontended, so we can't time it */
1039         if (ad->batch_data_dir == REQ_ASYNC && !reads) {
1040                 if (ad->current_write_count == 0 || !writes)
1041                         ad->write_batch_idled = 1;
1042         }
1043
1044         if (!(reads || writes)
1045                 || ad->antic_status == ANTIC_WAIT_REQ
1046                 || ad->antic_status == ANTIC_WAIT_NEXT
1047                 || ad->changed_batch)
1048                 return 0;
1049
1050         if (!(reads && writes && as_batch_expired(ad))) {
1051                 /*
1052                  * batch is still running or no reads or no writes
1053                  */
1054                 rq = ad->next_rq[ad->batch_data_dir];
1055
1056                 if (ad->batch_data_dir == REQ_SYNC && ad->antic_expire) {
1057                         if (as_fifo_expired(ad, REQ_SYNC))
1058                                 goto fifo_expired;
1059
1060                         if (as_can_anticipate(ad, rq)) {
1061                                 as_antic_waitreq(ad);
1062                                 return 0;
1063                         }
1064                 }
1065
1066                 if (rq) {
1067                         /* we have a "next request" */
1068                         if (reads && !writes)
1069                                 ad->current_batch_expires =
1070                                         jiffies + ad->batch_expire[REQ_SYNC];
1071                         goto dispatch_request;
1072                 }
1073         }
1074
1075         /*
1076          * at this point we are not running a batch. select the appropriate
1077          * data direction (read / write)
1078          */
1079
1080         if (reads) {
1081                 BUG_ON(RB_EMPTY_ROOT(&ad->sort_list[REQ_SYNC]));
1082
1083                 if (writes && ad->batch_data_dir == REQ_SYNC)
1084                         /*
1085                          * Last batch was a read, switch to writes
1086                          */
1087                         goto dispatch_writes;
1088
1089                 if (ad->batch_data_dir == REQ_ASYNC) {
1090                         WARN_ON(ad->new_batch);
1091                         ad->changed_batch = 1;
1092                 }
1093                 ad->batch_data_dir = REQ_SYNC;
1094                 rq = rq_entry_fifo(ad->fifo_list[REQ_SYNC].next);
1095                 ad->last_check_fifo[ad->batch_data_dir] = jiffies;
1096                 goto dispatch_request;
1097         }
1098
1099         /*
1100          * the last batch was a read
1101          */
1102
1103         if (writes) {
1104 dispatch_writes:
1105                 BUG_ON(RB_EMPTY_ROOT(&ad->sort_list[REQ_ASYNC]));
1106
1107                 if (ad->batch_data_dir == REQ_SYNC) {
1108                         ad->changed_batch = 1;
1109
1110                         /*
1111                          * new_batch might be 1 when the queue runs out of
1112                          * reads. A subsequent submission of a write might
1113                          * cause a change of batch before the read is finished.
1114                          */
1115                         ad->new_batch = 0;
1116                 }
1117                 ad->batch_data_dir = REQ_ASYNC;
1118                 ad->current_write_count = ad->write_batch_count;
1119                 ad->write_batch_idled = 0;
1120                 rq = rq_entry_fifo(ad->fifo_list[REQ_ASYNC].next);
1121                 ad->last_check_fifo[REQ_ASYNC] = jiffies;
1122                 goto dispatch_request;
1123         }
1124
1125         BUG();
1126         return 0;
1127
1128 dispatch_request:
1129         /*
1130          * If a request has expired, service it.
1131          */
1132
1133         if (as_fifo_expired(ad, ad->batch_data_dir)) {
1134 fifo_expired:
1135                 rq = rq_entry_fifo(ad->fifo_list[ad->batch_data_dir].next);
1136         }
1137
1138         if (ad->changed_batch) {
1139                 WARN_ON(ad->new_batch);
1140
1141                 if (ad->nr_dispatched)
1142                         return 0;
1143
1144                 if (ad->batch_data_dir == REQ_ASYNC)
1145                         ad->current_batch_expires = jiffies +
1146                                         ad->batch_expire[REQ_ASYNC];
1147                 else
1148                         ad->new_batch = 1;
1149
1150                 ad->changed_batch = 0;
1151         }
1152
1153         /*
1154          * rq is the selected appropriate request.
1155          */
1156         as_move_to_dispatch(ad, rq);
1157
1158         return 1;
1159 }
1160
1161 /*
1162  * add rq to rbtree and fifo
1163  */
1164 static void as_add_request(struct request_queue *q, struct request *rq)
1165 {
1166         struct as_data *ad = q->elevator->elevator_data;
1167         int data_dir;
1168
1169         RQ_SET_STATE(rq, AS_RQ_NEW);
1170
1171         data_dir = rq_is_sync(rq);
1172
1173         rq->elevator_private = as_get_io_context(q->node);
1174
1175         if (RQ_IOC(rq)) {
1176                 as_update_iohist(ad, RQ_IOC(rq)->aic, rq);
1177                 atomic_inc(&RQ_IOC(rq)->aic->nr_queued);
1178         }
1179
1180         as_add_rq_rb(ad, rq);
1181
1182         /*
1183          * set expire time and add to fifo list
1184          */
1185         rq_set_fifo_time(rq, jiffies + ad->fifo_expire[data_dir]);
1186         list_add_tail(&rq->queuelist, &ad->fifo_list[data_dir]);
1187
1188         as_update_rq(ad, rq); /* keep state machine up to date */
1189         RQ_SET_STATE(rq, AS_RQ_QUEUED);
1190 }
1191
1192 static void as_activate_request(struct request_queue *q, struct request *rq)
1193 {
1194         WARN_ON(RQ_STATE(rq) != AS_RQ_DISPATCHED);
1195         RQ_SET_STATE(rq, AS_RQ_REMOVED);
1196         if (RQ_IOC(rq) && RQ_IOC(rq)->aic)
1197                 atomic_dec(&RQ_IOC(rq)->aic->nr_dispatched);
1198 }
1199
1200 static void as_deactivate_request(struct request_queue *q, struct request *rq)
1201 {
1202         WARN_ON(RQ_STATE(rq) != AS_RQ_REMOVED);
1203         RQ_SET_STATE(rq, AS_RQ_DISPATCHED);
1204         if (RQ_IOC(rq) && RQ_IOC(rq)->aic)
1205                 atomic_inc(&RQ_IOC(rq)->aic->nr_dispatched);
1206 }
1207
1208 /*
1209  * as_queue_empty tells us if there are requests left in the device. It may
1210  * not be the case that a driver can get the next request even if the queue
1211  * is not empty - it is used in the block layer to check for plugging and
1212  * merging opportunities
1213  */
1214 static int as_queue_empty(struct request_queue *q)
1215 {
1216         struct as_data *ad = q->elevator->elevator_data;
1217
1218         return list_empty(&ad->fifo_list[REQ_ASYNC])
1219                 && list_empty(&ad->fifo_list[REQ_SYNC]);
1220 }
1221
1222 static int
1223 as_merge(struct request_queue *q, struct request **req, struct bio *bio)
1224 {
1225         struct as_data *ad = q->elevator->elevator_data;
1226         sector_t rb_key = bio->bi_sector + bio_sectors(bio);
1227         struct request *__rq;
1228
1229         /*
1230          * check for front merge
1231          */
1232         __rq = elv_rb_find(&ad->sort_list[bio_data_dir(bio)], rb_key);
1233         if (__rq && elv_rq_merge_ok(__rq, bio)) {
1234                 *req = __rq;
1235                 return ELEVATOR_FRONT_MERGE;
1236         }
1237
1238         return ELEVATOR_NO_MERGE;
1239 }
1240
1241 static void as_merged_request(struct request_queue *q, struct request *req,
1242                               int type)
1243 {
1244         struct as_data *ad = q->elevator->elevator_data;
1245
1246         /*
1247          * if the merge was a front merge, we need to reposition request
1248          */
1249         if (type == ELEVATOR_FRONT_MERGE) {
1250                 as_del_rq_rb(ad, req);
1251                 as_add_rq_rb(ad, req);
1252                 /*
1253                  * Note! At this stage of this and the next function, our next
1254                  * request may not be optimal - eg the request may have "grown"
1255                  * behind the disk head. We currently don't bother adjusting.
1256                  */
1257         }
1258 }
1259
1260 static void as_merged_requests(struct request_queue *q, struct request *req,
1261                                 struct request *next)
1262 {
1263         /*
1264          * if next expires before rq, assign its expire time to arq
1265          * and move into next position (next will be deleted) in fifo
1266          */
1267         if (!list_empty(&req->queuelist) && !list_empty(&next->queuelist)) {
1268                 if (time_before(rq_fifo_time(next), rq_fifo_time(req))) {
1269                         struct io_context *rioc = RQ_IOC(req);
1270                         struct io_context *nioc = RQ_IOC(next);
1271
1272                         list_move(&req->queuelist, &next->queuelist);
1273                         rq_set_fifo_time(req, rq_fifo_time(next));
1274                         /*
1275                          * Don't copy here but swap, because when anext is
1276                          * removed below, it must contain the unused context
1277                          */
1278                         double_spin_lock(&rioc->lock, &nioc->lock, rioc < nioc);
1279                         swap_io_context(&rioc, &nioc);
1280                         double_spin_unlock(&rioc->lock, &nioc->lock, rioc < nioc);
1281                 }
1282         }
1283
1284         /*
1285          * kill knowledge of next, this one is a goner
1286          */
1287         as_remove_queued_request(q, next);
1288         as_put_io_context(next);
1289
1290         RQ_SET_STATE(next, AS_RQ_MERGED);
1291 }
1292
1293 /*
1294  * This is executed in a "deferred" process context, by kblockd. It calls the
1295  * driver's request_fn so the driver can submit that request.
1296  *
1297  * IMPORTANT! This guy will reenter the elevator, so set up all queue global
1298  * state before calling, and don't rely on any state over calls.
1299  *
1300  * FIXME! dispatch queue is not a queue at all!
1301  */
1302 static void as_work_handler(struct work_struct *work)
1303 {
1304         struct as_data *ad = container_of(work, struct as_data, antic_work);
1305         struct request_queue *q = ad->q;
1306         unsigned long flags;
1307
1308         spin_lock_irqsave(q->queue_lock, flags);
1309         blk_start_queueing(q);
1310         spin_unlock_irqrestore(q->queue_lock, flags);
1311 }
1312
1313 static int as_may_queue(struct request_queue *q, int rw)
1314 {
1315         int ret = ELV_MQUEUE_MAY;
1316         struct as_data *ad = q->elevator->elevator_data;
1317         struct io_context *ioc;
1318         if (ad->antic_status == ANTIC_WAIT_REQ ||
1319                         ad->antic_status == ANTIC_WAIT_NEXT) {
1320                 ioc = as_get_io_context(q->node);
1321                 if (ad->io_context == ioc)
1322                         ret = ELV_MQUEUE_MUST;
1323                 put_io_context(ioc);
1324         }
1325
1326         return ret;
1327 }
1328
1329 static void as_exit_queue(elevator_t *e)
1330 {
1331         struct as_data *ad = e->elevator_data;
1332
1333         del_timer_sync(&ad->antic_timer);
1334         kblockd_flush_work(&ad->antic_work);
1335
1336         BUG_ON(!list_empty(&ad->fifo_list[REQ_SYNC]));
1337         BUG_ON(!list_empty(&ad->fifo_list[REQ_ASYNC]));
1338
1339         put_io_context(ad->io_context);
1340         kfree(ad);
1341 }
1342
1343 /*
1344  * initialize elevator private data (as_data).
1345  */
1346 static void *as_init_queue(struct request_queue *q)
1347 {
1348         struct as_data *ad;
1349
1350         ad = kmalloc_node(sizeof(*ad), GFP_KERNEL | __GFP_ZERO, q->node);
1351         if (!ad)
1352                 return NULL;
1353
1354         ad->q = q; /* Identify what queue the data belongs to */
1355
1356         /* anticipatory scheduling helpers */
1357         ad->antic_timer.function = as_antic_timeout;
1358         ad->antic_timer.data = (unsigned long)q;
1359         init_timer(&ad->antic_timer);
1360         INIT_WORK(&ad->antic_work, as_work_handler);
1361
1362         INIT_LIST_HEAD(&ad->fifo_list[REQ_SYNC]);
1363         INIT_LIST_HEAD(&ad->fifo_list[REQ_ASYNC]);
1364         ad->sort_list[REQ_SYNC] = RB_ROOT;
1365         ad->sort_list[REQ_ASYNC] = RB_ROOT;
1366         ad->fifo_expire[REQ_SYNC] = default_read_expire;
1367         ad->fifo_expire[REQ_ASYNC] = default_write_expire;
1368         ad->antic_expire = default_antic_expire;
1369         ad->batch_expire[REQ_SYNC] = default_read_batch_expire;
1370         ad->batch_expire[REQ_ASYNC] = default_write_batch_expire;
1371
1372         ad->current_batch_expires = jiffies + ad->batch_expire[REQ_SYNC];
1373         ad->write_batch_count = ad->batch_expire[REQ_ASYNC] / 10;
1374         if (ad->write_batch_count < 2)
1375                 ad->write_batch_count = 2;
1376
1377         return ad;
1378 }
1379
1380 /*
1381  * sysfs parts below
1382  */
1383
1384 static ssize_t
1385 as_var_show(unsigned int var, char *page)
1386 {
1387         return sprintf(page, "%d\n", var);
1388 }
1389
1390 static ssize_t
1391 as_var_store(unsigned long *var, const char *page, size_t count)
1392 {
1393         char *p = (char *) page;
1394
1395         *var = simple_strtoul(p, &p, 10);
1396         return count;
1397 }
1398
1399 static ssize_t est_time_show(elevator_t *e, char *page)
1400 {
1401         struct as_data *ad = e->elevator_data;
1402         int pos = 0;
1403
1404         pos += sprintf(page+pos, "%lu %% exit probability\n",
1405                                 100*ad->exit_prob/256);
1406         pos += sprintf(page+pos, "%lu %% probability of exiting without a "
1407                                 "cooperating process submitting IO\n",
1408                                 100*ad->exit_no_coop/256);
1409         pos += sprintf(page+pos, "%lu ms new thinktime\n", ad->new_ttime_mean);
1410         pos += sprintf(page+pos, "%llu sectors new seek distance\n",
1411                                 (unsigned long long)ad->new_seek_mean);
1412
1413         return pos;
1414 }
1415
1416 #define SHOW_FUNCTION(__FUNC, __VAR)                            \
1417 static ssize_t __FUNC(elevator_t *e, char *page)                \
1418 {                                                               \
1419         struct as_data *ad = e->elevator_data;                  \
1420         return as_var_show(jiffies_to_msecs((__VAR)), (page));  \
1421 }
1422 SHOW_FUNCTION(as_read_expire_show, ad->fifo_expire[REQ_SYNC]);
1423 SHOW_FUNCTION(as_write_expire_show, ad->fifo_expire[REQ_ASYNC]);
1424 SHOW_FUNCTION(as_antic_expire_show, ad->antic_expire);
1425 SHOW_FUNCTION(as_read_batch_expire_show, ad->batch_expire[REQ_SYNC]);
1426 SHOW_FUNCTION(as_write_batch_expire_show, ad->batch_expire[REQ_ASYNC]);
1427 #undef SHOW_FUNCTION
1428
1429 #define STORE_FUNCTION(__FUNC, __PTR, MIN, MAX)                         \
1430 static ssize_t __FUNC(elevator_t *e, const char *page, size_t count)    \
1431 {                                                                       \
1432         struct as_data *ad = e->elevator_data;                          \
1433         int ret = as_var_store(__PTR, (page), count);                   \
1434         if (*(__PTR) < (MIN))                                           \
1435                 *(__PTR) = (MIN);                                       \
1436         else if (*(__PTR) > (MAX))                                      \
1437                 *(__PTR) = (MAX);                                       \
1438         *(__PTR) = msecs_to_jiffies(*(__PTR));                          \
1439         return ret;                                                     \
1440 }
1441 STORE_FUNCTION(as_read_expire_store, &ad->fifo_expire[REQ_SYNC], 0, INT_MAX);
1442 STORE_FUNCTION(as_write_expire_store, &ad->fifo_expire[REQ_ASYNC], 0, INT_MAX);
1443 STORE_FUNCTION(as_antic_expire_store, &ad->antic_expire, 0, INT_MAX);
1444 STORE_FUNCTION(as_read_batch_expire_store,
1445                         &ad->batch_expire[REQ_SYNC], 0, INT_MAX);
1446 STORE_FUNCTION(as_write_batch_expire_store,
1447                         &ad->batch_expire[REQ_ASYNC], 0, INT_MAX);
1448 #undef STORE_FUNCTION
1449
1450 #define AS_ATTR(name) \
1451         __ATTR(name, S_IRUGO|S_IWUSR, as_##name##_show, as_##name##_store)
1452
1453 static struct elv_fs_entry as_attrs[] = {
1454         __ATTR_RO(est_time),
1455         AS_ATTR(read_expire),
1456         AS_ATTR(write_expire),
1457         AS_ATTR(antic_expire),
1458         AS_ATTR(read_batch_expire),
1459         AS_ATTR(write_batch_expire),
1460         __ATTR_NULL
1461 };
1462
1463 static struct elevator_type iosched_as = {
1464         .ops = {
1465                 .elevator_merge_fn =            as_merge,
1466                 .elevator_merged_fn =           as_merged_request,
1467                 .elevator_merge_req_fn =        as_merged_requests,
1468                 .elevator_dispatch_fn =         as_dispatch_request,
1469                 .elevator_add_req_fn =          as_add_request,
1470                 .elevator_activate_req_fn =     as_activate_request,
1471                 .elevator_deactivate_req_fn =   as_deactivate_request,
1472                 .elevator_queue_empty_fn =      as_queue_empty,
1473                 .elevator_completed_req_fn =    as_completed_request,
1474                 .elevator_former_req_fn =       elv_rb_former_request,
1475                 .elevator_latter_req_fn =       elv_rb_latter_request,
1476                 .elevator_may_queue_fn =        as_may_queue,
1477                 .elevator_init_fn =             as_init_queue,
1478                 .elevator_exit_fn =             as_exit_queue,
1479                 .trim =                         as_trim,
1480         },
1481
1482         .elevator_attrs = as_attrs,
1483         .elevator_name = "anticipatory",
1484         .elevator_owner = THIS_MODULE,
1485 };
1486
1487 static int __init as_init(void)
1488 {
1489         elv_register(&iosched_as);
1490
1491         return 0;
1492 }
1493
1494 static void __exit as_exit(void)
1495 {
1496         DECLARE_COMPLETION_ONSTACK(all_gone);
1497         elv_unregister(&iosched_as);
1498         ioc_gone = &all_gone;
1499         /* ioc_gone's update must be visible before reading ioc_count */
1500         smp_wmb();
1501         if (elv_ioc_count_read(ioc_count))
1502                 wait_for_completion(ioc_gone);
1503         synchronize_rcu();
1504 }
1505
1506 module_init(as_init);
1507 module_exit(as_exit);
1508
1509 MODULE_AUTHOR("Nick Piggin");
1510 MODULE_LICENSE("GPL");
1511 MODULE_DESCRIPTION("anticipatory IO scheduler");