block/blk-cgroup.c

   1 /*
   2  * Common Block IO controller cgroup interface
   3  *
   4  * Based on ideas and code from CFQ, CFS and BFQ:
   5  * Copyright (C) 2003 Jens Axboe <axboe@kernel.dk>
   6  *
   7  * Copyright (C) 2008 Fabio Checconi <fabio@gandalf.sssup.it>
   8  *                    Paolo Valente <paolo.valente@unimore.it>
   9  *
  10  * Copyright (C) 2009 Vivek Goyal <vgoyal@redhat.com>
  11  *                    Nauman Rafique <nauman@google.com>
  12  */
  13 #include <linux/ioprio.h>
  14 #include <linux/kdev_t.h>
  15 #include <linux/module.h>
  16 #include <linux/err.h>
  17 #include <linux/blkdev.h>
  18 #include <linux/slab.h>
  19 #include <linux/genhd.h>
  20 #include <linux/delay.h>
  21 #include <linux/atomic.h>
  22 #include "blk-cgroup.h"
  23 #include "blk.h"
  24
  25 #define MAX_KEY_LEN 100
  26
  27 static DEFINE_MUTEX(blkcg_pol_mutex);
  28
  29 struct blkcg blkcg_root = { .cfq_weight = 2 * CFQ_WEIGHT_DEFAULT };
  30 EXPORT_SYMBOL_GPL(blkcg_root);
  31
  32 static struct blkcg_policy *blkcg_policy[BLKCG_MAX_POLS];
  33
  34 static bool blkcg_policy_enabled(struct request_queue *q,
  35                                  const struct blkcg_policy *pol)
  36 {
  37         return pol && test_bit(pol->plid, q->blkcg_pols);
  38 }
  39
  40 /**
  41  * blkg_free - free a blkg
  42  * @blkg: blkg to free
  43  *
  44  * Free @blkg which may be partially allocated.
  45  */
  46 static void blkg_free(struct blkcg_gq *blkg)
  47 {
  48         int i;
  49
  50         if (!blkg)
  51                 return;
  52
  53         for (i = 0; i < BLKCG_MAX_POLS; i++) {
  54                 struct blkcg_policy *pol = blkcg_policy[i];
  55                 struct blkg_policy_data *pd = blkg->pd[i];
  56
  57                 if (!pd)
  58                         continue;
  59
  60                 if (pol && pol->pd_exit_fn)
  61                         pol->pd_exit_fn(blkg);
  62
  63                 kfree(pd);
  64         }
  65
  66         blk_exit_rl(&blkg->rl);
  67         kfree(blkg);
  68 }
  69
  70 /**
  71  * blkg_alloc - allocate a blkg
  72  * @blkcg: block cgroup the new blkg is associated with
  73  * @q: request_queue the new blkg is associated with
  74  * @gfp_mask: allocation mask to use
  75  *
  76  * Allocate a new blkg assocating @blkcg and @q.
  77  */
  78 static struct blkcg_gq *blkg_alloc(struct blkcg *blkcg, struct request_queue *q,
  79                                    gfp_t gfp_mask)
  80 {
  81         struct blkcg_gq *blkg;
  82         int i;
  83
  84         /* alloc and init base part */
  85         blkg = kzalloc_node(sizeof(*blkg), gfp_mask, q->node);
  86         if (!blkg)
  87                 return NULL;
  88
  89         blkg->q = q;
  90         INIT_LIST_HEAD(&blkg->q_node);
  91         blkg->blkcg = blkcg;
  92         blkg->refcnt = 1;
  93
  94         /* root blkg uses @q->root_rl, init rl only for !root blkgs */
  95         if (blkcg != &blkcg_root) {
  96                 if (blk_init_rl(&blkg->rl, q, gfp_mask))
  97                         goto err_free;
  98                 blkg->rl.blkg = blkg;
  99         }
 100
 101         for (i = 0; i < BLKCG_MAX_POLS; i++) {
 102                 struct blkcg_policy *pol = blkcg_policy[i];
 103                 struct blkg_policy_data *pd;
 104
 105                 if (!blkcg_policy_enabled(q, pol))
 106                         continue;
 107
 108                 /* alloc per-policy data and attach it to blkg */
 109                 pd = kzalloc_node(pol->pd_size, gfp_mask, q->node);
 110                 if (!pd)
 111                         goto err_free;
 112
 113                 blkg->pd[i] = pd;
 114                 pd->blkg = blkg;
 115
 116                 /* invoke per-policy init */
 117                 if (pol->pd_init_fn)
 118                         pol->pd_init_fn(blkg);
 119         }
 120
 121         return blkg;
 122
 123 err_free:
 124         blkg_free(blkg);
 125         return NULL;
 126 }
 127
 128 static struct blkcg_gq *__blkg_lookup(struct blkcg *blkcg,
 129                                       struct request_queue *q, bool update_hint)
 130 {
 131         struct blkcg_gq *blkg;
 132
 133         blkg = rcu_dereference(blkcg->blkg_hint);
 134         if (blkg && blkg->q == q)
 135                 return blkg;
 136
 137         /*
 138          * Hint didn't match.  Look up from the radix tree.  Note that the
 139          * hint can only be updated under queue_lock as otherwise @blkg
 140          * could have already been removed from blkg_tree.  The caller is
 141          * responsible for grabbing queue_lock if @update_hint.
 142          */
 143         blkg = radix_tree_lookup(&blkcg->blkg_tree, q->id);
 144         if (blkg && blkg->q == q) {
 145                 if (update_hint) {
 146                         lockdep_assert_held(q->queue_lock);
 147                         rcu_assign_pointer(blkcg->blkg_hint, blkg);
 148                 }
 149                 return blkg;
 150         }
 151
 152         return NULL;
 153 }
 154
 155 /**
 156  * blkg_lookup - lookup blkg for the specified blkcg - q pair
 157  * @blkcg: blkcg of interest
 158  * @q: request_queue of interest
 159  *
 160  * Lookup blkg for the @blkcg - @q pair.  This function should be called
 161  * under RCU read lock and is guaranteed to return %NULL if @q is bypassing
 162  * - see blk_queue_bypass_start() for details.
 163  */
 164 struct blkcg_gq *blkg_lookup(struct blkcg *blkcg, struct request_queue *q)
 165 {
 166         WARN_ON_ONCE(!rcu_read_lock_held());
 167
 168         if (unlikely(blk_queue_bypass(q)))
 169                 return NULL;
 170         return __blkg_lookup(blkcg, q, false);
 171 }
 172 EXPORT_SYMBOL_GPL(blkg_lookup);
 173
 174 /*
 175  * If @new_blkg is %NULL, this function tries to allocate a new one as
 176  * necessary using %GFP_ATOMIC.  @new_blkg is always consumed on return.
 177  */
 178 static struct blkcg_gq *blkg_create(struct blkcg *blkcg,
 179                                     struct request_queue *q,
 180                                     struct blkcg_gq *new_blkg)
 181 {
 182         struct blkcg_gq *blkg;
 183         int ret;
 184
 185         WARN_ON_ONCE(!rcu_read_lock_held());
 186         lockdep_assert_held(q->queue_lock);
 187
 188         /* blkg holds a reference to blkcg */
 189         if (!css_tryget(&blkcg->css)) {
 190                 ret = -EINVAL;
 191                 goto err_free_blkg;
 192         }
 193
 194         /* allocate */
 195         if (!new_blkg) {
 196                 new_blkg = blkg_alloc(blkcg, q, GFP_ATOMIC);
 197                 if (unlikely(!new_blkg)) {
 198                         ret = -ENOMEM;
 199                         goto err_put_css;
 200                 }
 201         }
 202         blkg = new_blkg;
 203
 204         /* link parent and insert */
 205         if (blkcg_parent(blkcg)) {
 206                 blkg->parent = __blkg_lookup(blkcg_parent(blkcg), q, false);
 207                 if (WARN_ON_ONCE(!blkg->parent)) {
 208                         blkg = ERR_PTR(-EINVAL);
 209                         goto err_put_css;
 210                 }
 211                 blkg_get(blkg->parent);
 212         }
 213
 214         spin_lock(&blkcg->lock);
 215         ret = radix_tree_insert(&blkcg->blkg_tree, q->id, blkg);
 216         if (likely(!ret)) {
 217                 hlist_add_head_rcu(&blkg->blkcg_node, &blkcg->blkg_list);
 218                 list_add(&blkg->q_node, &q->blkg_list);
 219         }
 220         spin_unlock(&blkcg->lock);
 221
 222         if (!ret)
 223                 return blkg;
 224
 225         /* @blkg failed fully initialized, use the usual release path */
 226         blkg_put(blkg);
 227         return ERR_PTR(ret);
 228
 229 err_put_css:
 230         css_put(&blkcg->css);
 231 err_free_blkg:
 232         blkg_free(new_blkg);
 233         return ERR_PTR(ret);
 234 }
 235
 236 /**
 237  * blkg_lookup_create - lookup blkg, try to create one if not there
 238  * @blkcg: blkcg of interest
 239  * @q: request_queue of interest
 240  *
 241  * Lookup blkg for the @blkcg - @q pair.  If it doesn't exist, try to
 242  * create one.  blkg creation is performed recursively from blkcg_root such
 243  * that all non-root blkg's have access to the parent blkg.  This function
 244  * should be called under RCU read lock and @q->queue_lock.
 245  *
 246  * Returns pointer to the looked up or created blkg on success, ERR_PTR()
 247  * value on error.  If @q is dead, returns ERR_PTR(-EINVAL).  If @q is not
 248  * dead and bypassing, returns ERR_PTR(-EBUSY).
 249  */
 250 struct blkcg_gq *blkg_lookup_create(struct blkcg *blkcg,
 251                                     struct request_queue *q)
 252 {
 253         struct blkcg_gq *blkg;
 254
 255         WARN_ON_ONCE(!rcu_read_lock_held());
 256         lockdep_assert_held(q->queue_lock);
 257
 258         /*
 259          * This could be the first entry point of blkcg implementation and
 260          * we shouldn't allow anything to go through for a bypassing queue.
 261          */
 262         if (unlikely(blk_queue_bypass(q)))
 263                 return ERR_PTR(blk_queue_dying(q) ? -EINVAL : -EBUSY);
 264
 265         blkg = __blkg_lookup(blkcg, q, true);
 266         if (blkg)
 267                 return blkg;
 268
 269         /*
 270          * Create blkgs walking down from blkcg_root to @blkcg, so that all
 271          * non-root blkgs have access to their parents.
 272          */
 273         while (true) {
 274                 struct blkcg *pos = blkcg;
 275                 struct blkcg *parent = blkcg_parent(blkcg);
 276
 277                 while (parent && !__blkg_lookup(parent, q, false)) {
 278                         pos = parent;
 279                         parent = blkcg_parent(parent);
 280                 }
 281
 282                 blkg = blkg_create(pos, q, NULL);
 283                 if (pos == blkcg || IS_ERR(blkg))
 284                         return blkg;
 285         }
 286 }
 287 EXPORT_SYMBOL_GPL(blkg_lookup_create);
 288
 289 static void blkg_destroy(struct blkcg_gq *blkg)
 290 {
 291         struct blkcg *blkcg = blkg->blkcg;
 292
 293         lockdep_assert_held(blkg->q->queue_lock);
 294         lockdep_assert_held(&blkcg->lock);
 295
 296         /* Something wrong if we are trying to remove same group twice */
 297         WARN_ON_ONCE(list_empty(&blkg->q_node));
 298         WARN_ON_ONCE(hlist_unhashed(&blkg->blkcg_node));
 299
 300         radix_tree_delete(&blkcg->blkg_tree, blkg->q->id);
 301         list_del_init(&blkg->q_node);
 302         hlist_del_init_rcu(&blkg->blkcg_node);
 303
 304         /*
 305          * Both setting lookup hint to and clearing it from @blkg are done
 306          * under queue_lock.  If it's not pointing to @blkg now, it never
 307          * will.  Hint assignment itself can race safely.
 308          */
 309         if (rcu_dereference_raw(blkcg->blkg_hint) == blkg)
 310                 rcu_assign_pointer(blkcg->blkg_hint, NULL);
 311
 312         /*
 313          * Put the reference taken at the time of creation so that when all
 314          * queues are gone, group can be destroyed.
 315          */
 316         blkg_put(blkg);
 317 }
 318
 319 /**
 320  * blkg_destroy_all - destroy all blkgs associated with a request_queue
 321  * @q: request_queue of interest
 322  *
 323  * Destroy all blkgs associated with @q.
 324  */
 325 static void blkg_destroy_all(struct request_queue *q)
 326 {
 327         struct blkcg_gq *blkg, *n;
 328
 329         lockdep_assert_held(q->queue_lock);
 330
 331         list_for_each_entry_safe(blkg, n, &q->blkg_list, q_node) {
 332                 struct blkcg *blkcg = blkg->blkcg;
 333
 334                 spin_lock(&blkcg->lock);
 335                 blkg_destroy(blkg);
 336                 spin_unlock(&blkcg->lock);
 337         }
 338
 339         /*
 340          * root blkg is destroyed.  Just clear the pointer since
 341          * root_rl does not take reference on root blkg.
 342          */
 343         q->root_blkg = NULL;
 344         q->root_rl.blkg = NULL;
 345 }
 346
 347 static void blkg_rcu_free(struct rcu_head *rcu_head)
 348 {
 349         blkg_free(container_of(rcu_head, struct blkcg_gq, rcu_head));
 350 }
 351
 352 void __blkg_release(struct blkcg_gq *blkg)
 353 {
 354         /* release the blkcg and parent blkg refs this blkg has been holding */
 355         css_put(&blkg->blkcg->css);
 356         if (blkg->parent)
 357                 blkg_put(blkg->parent);
 358
 359         /*
 360          * A group is freed in rcu manner. But having an rcu lock does not
 361          * mean that one can access all the fields of blkg and assume these
 362          * are valid. For example, don't try to follow throtl_data and
 363          * request queue links.
 364          *
 365          * Having a reference to blkg under an rcu allows acess to only
 366          * values local to groups like group stats and group rate limits
 367          */
 368         call_rcu(&blkg->rcu_head, blkg_rcu_free);
 369 }
 370 EXPORT_SYMBOL_GPL(__blkg_release);
 371
 372 /*
 373  * The next function used by blk_queue_for_each_rl().  It's a bit tricky
 374  * because the root blkg uses @q->root_rl instead of its own rl.
 375  */
 376 struct request_list *__blk_queue_next_rl(struct request_list *rl,
 377                                          struct request_queue *q)
 378 {
 379         struct list_head *ent;
 380         struct blkcg_gq *blkg;
 381
 382         /*
 383          * Determine the current blkg list_head.  The first entry is
 384          * root_rl which is off @q->blkg_list and mapped to the head.
 385          */
 386         if (rl == &q->root_rl) {
 387                 ent = &q->blkg_list;
 388                 /* There are no more block groups, hence no request lists */
 389                 if (list_empty(ent))
 390                         return NULL;
 391         } else {
 392                 blkg = container_of(rl, struct blkcg_gq, rl);
 393                 ent = &blkg->q_node;
 394         }
 395
 396         /* walk to the next list_head, skip root blkcg */
 397         ent = ent->next;
 398         if (ent == &q->root_blkg->q_node)
 399                 ent = ent->next;
 400         if (ent == &q->blkg_list)
 401                 return NULL;
 402
 403         blkg = container_of(ent, struct blkcg_gq, q_node);
 404         return &blkg->rl;
 405 }
 406
 407 static int blkcg_reset_stats(struct cgroup *cgroup, struct cftype *cftype,
 408                              u64 val)
 409 {
 410         struct blkcg *blkcg = cgroup_to_blkcg(cgroup);
 411         struct blkcg_gq *blkg;
 412         struct hlist_node *n;
 413         int i;
 414
 415         mutex_lock(&blkcg_pol_mutex);
 416         spin_lock_irq(&blkcg->lock);
 417
 418         /*
 419          * Note that stat reset is racy - it doesn't synchronize against
 420          * stat updates.  This is a debug feature which shouldn't exist
 421          * anyway.  If you get hit by a race, retry.
 422          */
 423         hlist_for_each_entry(blkg, n, &blkcg->blkg_list, blkcg_node) {
 424                 for (i = 0; i < BLKCG_MAX_POLS; i++) {
 425                         struct blkcg_policy *pol = blkcg_policy[i];
 426
 427                         if (blkcg_policy_enabled(blkg->q, pol) &&
 428                             pol->pd_reset_stats_fn)
 429                                 pol->pd_reset_stats_fn(blkg);
 430                 }
 431         }
 432
 433         spin_unlock_irq(&blkcg->lock);
 434         mutex_unlock(&blkcg_pol_mutex);
 435         return 0;
 436 }
 437
 438 static const char *blkg_dev_name(struct blkcg_gq *blkg)
 439 {
 440         /* some drivers (floppy) instantiate a queue w/o disk registered */
 441         if (blkg->q->backing_dev_info.dev)
 442                 return dev_name(blkg->q->backing_dev_info.dev);
 443         return NULL;
 444 }
 445
 446 /**
 447  * blkcg_print_blkgs - helper for printing per-blkg data
 448  * @sf: seq_file to print to
 449  * @blkcg: blkcg of interest
 450  * @prfill: fill function to print out a blkg
 451  * @pol: policy in question
 452  * @data: data to be passed to @prfill
 453  * @show_total: to print out sum of prfill return values or not
 454  *
 455  * This function invokes @prfill on each blkg of @blkcg if pd for the
 456  * policy specified by @pol exists.  @prfill is invoked with @sf, the
 457  * policy data and @data.  If @show_total is %true, the sum of the return
 458  * values from @prfill is printed with "Total" label at the end.
 459  *
 460  * This is to be used to construct print functions for
 461  * cftype->read_seq_string method.
 462  */
 463 void blkcg_print_blkgs(struct seq_file *sf, struct blkcg *blkcg,
 464                        u64 (*prfill)(struct seq_file *,
 465                                      struct blkg_policy_data *, int),
 466                        const struct blkcg_policy *pol, int data,
 467                        bool show_total)
 468 {
 469         struct blkcg_gq *blkg;
 470         struct hlist_node *n;
 471         u64 total = 0;
 472
 473         spin_lock_irq(&blkcg->lock);
 474         hlist_for_each_entry(blkg, n, &blkcg->blkg_list, blkcg_node)
 475                 if (blkcg_policy_enabled(blkg->q, pol))
 476                         total += prfill(sf, blkg->pd[pol->plid], data);
 477         spin_unlock_irq(&blkcg->lock);
 478
 479         if (show_total)
 480                 seq_printf(sf, "Total %llu\n", (unsigned long long)total);
 481 }
 482 EXPORT_SYMBOL_GPL(blkcg_print_blkgs);
 483
 484 /**
 485  * __blkg_prfill_u64 - prfill helper for a single u64 value
 486  * @sf: seq_file to print to
 487  * @pd: policy private data of interest
 488  * @v: value to print
 489  *
 490  * Print @v to @sf for the device assocaited with @pd.
 491  */
 492 u64 __blkg_prfill_u64(struct seq_file *sf, struct blkg_policy_data *pd, u64 v)
 493 {
 494         const char *dname = blkg_dev_name(pd->blkg);
 495
 496         if (!dname)
 497                 return 0;
 498
 499         seq_printf(sf, "%s %llu\n", dname, (unsigned long long)v);
 500         return v;
 501 }
 502 EXPORT_SYMBOL_GPL(__blkg_prfill_u64);
 503
 504 /**
 505  * __blkg_prfill_rwstat - prfill helper for a blkg_rwstat
 506  * @sf: seq_file to print to
 507  * @pd: policy private data of interest
 508  * @rwstat: rwstat to print
 509  *
 510  * Print @rwstat to @sf for the device assocaited with @pd.
 511  */
 512 u64 __blkg_prfill_rwstat(struct seq_file *sf, struct blkg_policy_data *pd,
 513                          const struct blkg_rwstat *rwstat)
 514 {
 515         static const char *rwstr[] = {
 516                 [BLKG_RWSTAT_READ]      = "Read",
 517                 [BLKG_RWSTAT_WRITE]     = "Write",
 518                 [BLKG_RWSTAT_SYNC]      = "Sync",
 519                 [BLKG_RWSTAT_ASYNC]     = "Async",
 520         };
 521         const char *dname = blkg_dev_name(pd->blkg);
 522         u64 v;
 523         int i;
 524
 525         if (!dname)
 526                 return 0;
 527
 528         for (i = 0; i < BLKG_RWSTAT_NR; i++)
 529                 seq_printf(sf, "%s %s %llu\n", dname, rwstr[i],
 530                            (unsigned long long)rwstat->cnt[i]);
 531
 532         v = rwstat->cnt[BLKG_RWSTAT_READ] + rwstat->cnt[BLKG_RWSTAT_WRITE];
 533         seq_printf(sf, "%s Total %llu\n", dname, (unsigned long long)v);
 534         return v;
 535 }
 536
 537 /**
 538  * blkg_prfill_stat - prfill callback for blkg_stat
 539  * @sf: seq_file to print to
 540  * @pd: policy private data of interest
 541  * @off: offset to the blkg_stat in @pd
 542  *
 543  * prfill callback for printing a blkg_stat.
 544  */
 545 u64 blkg_prfill_stat(struct seq_file *sf, struct blkg_policy_data *pd, int off)
 546 {
 547         return __blkg_prfill_u64(sf, pd, blkg_stat_read((void *)pd + off));
 548 }
 549 EXPORT_SYMBOL_GPL(blkg_prfill_stat);
 550
 551 /**
 552  * blkg_prfill_rwstat - prfill callback for blkg_rwstat
 553  * @sf: seq_file to print to
 554  * @pd: policy private data of interest
 555  * @off: offset to the blkg_rwstat in @pd
 556  *
 557  * prfill callback for printing a blkg_rwstat.
 558  */
 559 u64 blkg_prfill_rwstat(struct seq_file *sf, struct blkg_policy_data *pd,
 560                        int off)
 561 {
 562         struct blkg_rwstat rwstat = blkg_rwstat_read((void *)pd + off);
 563
 564         return __blkg_prfill_rwstat(sf, pd, &rwstat);
 565 }
 566 EXPORT_SYMBOL_GPL(blkg_prfill_rwstat);
 567
 568 /**
 569  * blkg_conf_prep - parse and prepare for per-blkg config update
 570  * @blkcg: target block cgroup
 571  * @pol: target policy
 572  * @input: input string
 573  * @ctx: blkg_conf_ctx to be filled
 574  *
 575  * Parse per-blkg config update from @input and initialize @ctx with the
 576  * result.  @ctx->blkg points to the blkg to be updated and @ctx->v the new
 577  * value.  This function returns with RCU read lock and queue lock held and
 578  * must be paired with blkg_conf_finish().
 579  */
 580 int blkg_conf_prep(struct blkcg *blkcg, const struct blkcg_policy *pol,
 581                    const char *input, struct blkg_conf_ctx *ctx)
 582         __acquires(rcu) __acquires(disk->queue->queue_lock)
 583 {
 584         struct gendisk *disk;
 585         struct blkcg_gq *blkg;
 586         unsigned int major, minor;
 587         unsigned long long v;
 588         int part, ret;
 589
 590         if (sscanf(input, "%u:%u %llu", &major, &minor, &v) != 3)
 591                 return -EINVAL;
 592
 593         disk = get_gendisk(MKDEV(major, minor), &part);
 594         if (!disk || part)
 595                 return -EINVAL;
 596
 597         rcu_read_lock();
 598         spin_lock_irq(disk->queue->queue_lock);
 599
 600         if (blkcg_policy_enabled(disk->queue, pol))
 601                 blkg = blkg_lookup_create(blkcg, disk->queue);
 602         else
 603                 blkg = ERR_PTR(-EINVAL);
 604
 605         if (IS_ERR(blkg)) {
 606                 ret = PTR_ERR(blkg);
 607                 rcu_read_unlock();
 608                 spin_unlock_irq(disk->queue->queue_lock);
 609                 put_disk(disk);
 610                 /*
 611                  * If queue was bypassing, we should retry.  Do so after a
 612                  * short msleep().  It isn't strictly necessary but queue
 613                  * can be bypassing for some time and it's always nice to
 614                  * avoid busy looping.
 615                  */
 616                 if (ret == -EBUSY) {
 617                         msleep(10);
 618                         ret = restart_syscall();
 619                 }
 620                 return ret;
 621         }
 622
 623         ctx->disk = disk;
 624         ctx->blkg = blkg;
 625         ctx->v = v;
 626         return 0;
 627 }
 628 EXPORT_SYMBOL_GPL(blkg_conf_prep);
 629
 630 /**
 631  * blkg_conf_finish - finish up per-blkg config update
 632  * @ctx: blkg_conf_ctx intiailized by blkg_conf_prep()
 633  *
 634  * Finish up after per-blkg config update.  This function must be paired
 635  * with blkg_conf_prep().
 636  */
 637 void blkg_conf_finish(struct blkg_conf_ctx *ctx)
 638         __releases(ctx->disk->queue->queue_lock) __releases(rcu)
 639 {
 640         spin_unlock_irq(ctx->disk->queue->queue_lock);
 641         rcu_read_unlock();
 642         put_disk(ctx->disk);
 643 }
 644 EXPORT_SYMBOL_GPL(blkg_conf_finish);
 645
 646 struct cftype blkcg_files[] = {
 647         {
 648                 .name = "reset_stats",
 649                 .write_u64 = blkcg_reset_stats,
 650         },
 651         { }     /* terminate */
 652 };
 653
 654 /**
 655  * blkcg_css_offline - cgroup css_offline callback
 656  * @cgroup: cgroup of interest
 657  *
 658  * This function is called when @cgroup is about to go away and responsible
 659  * for shooting down all blkgs associated with @cgroup.  blkgs should be
 660  * removed while holding both q and blkcg locks.  As blkcg lock is nested
 661  * inside q lock, this function performs reverse double lock dancing.
 662  *
 663  * This is the blkcg counterpart of ioc_release_fn().
 664  */
 665 static void blkcg_css_offline(struct cgroup *cgroup)
 666 {
 667         struct blkcg *blkcg = cgroup_to_blkcg(cgroup);
 668
 669         spin_lock_irq(&blkcg->lock);
 670
 671         while (!hlist_empty(&blkcg->blkg_list)) {
 672                 struct blkcg_gq *blkg = hlist_entry(blkcg->blkg_list.first,
 673                                                 struct blkcg_gq, blkcg_node);
 674                 struct request_queue *q = blkg->q;
 675
 676                 if (spin_trylock(q->queue_lock)) {
 677                         blkg_destroy(blkg);
 678                         spin_unlock(q->queue_lock);
 679                 } else {
 680                         spin_unlock_irq(&blkcg->lock);
 681                         cpu_relax();
 682                         spin_lock_irq(&blkcg->lock);
 683                 }
 684         }
 685
 686         spin_unlock_irq(&blkcg->lock);
 687 }
 688
 689 static void blkcg_css_free(struct cgroup *cgroup)
 690 {
 691         struct blkcg *blkcg = cgroup_to_blkcg(cgroup);
 692
 693         if (blkcg != &blkcg_root)
 694                 kfree(blkcg);
 695 }
 696
 697 static struct cgroup_subsys_state *blkcg_css_alloc(struct cgroup *cgroup)
 698 {
 699         static atomic64_t id_seq = ATOMIC64_INIT(0);
 700         struct blkcg *blkcg;
 701         struct cgroup *parent = cgroup->parent;
 702
 703         if (!parent) {
 704                 blkcg = &blkcg_root;
 705                 goto done;
 706         }
 707
 708         blkcg = kzalloc(sizeof(*blkcg), GFP_KERNEL);
 709         if (!blkcg)
 710                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
 711
 712         blkcg->cfq_weight = CFQ_WEIGHT_DEFAULT;
 713         blkcg->id = atomic64_inc_return(&id_seq); /* root is 0, start from 1 */
 714 done:
 715         spin_lock_init(&blkcg->lock);
 716         INIT_RADIX_TREE(&blkcg->blkg_tree, GFP_ATOMIC);
 717         INIT_HLIST_HEAD(&blkcg->blkg_list);
 718
 719         return &blkcg->css;
 720 }
 721
 722 /**
 723  * blkcg_init_queue - initialize blkcg part of request queue
 724  * @q: request_queue to initialize
 725  *
 726  * Called from blk_alloc_queue_node(). Responsible for initializing blkcg
 727  * part of new request_queue @q.
 728  *
 729  * RETURNS:
 730  * 0 on success, -errno on failure.
 731  */
 732 int blkcg_init_queue(struct request_queue *q)
 733 {
 734         might_sleep();
 735
 736         return blk_throtl_init(q);
 737 }
 738
 739 /**
 740  * blkcg_drain_queue - drain blkcg part of request_queue
 741  * @q: request_queue to drain
 742  *
 743  * Called from blk_drain_queue().  Responsible for draining blkcg part.
 744  */
 745 void blkcg_drain_queue(struct request_queue *q)
 746 {
 747         lockdep_assert_held(q->queue_lock);
 748
 749         blk_throtl_drain(q);
 750 }
 751
 752 /**
 753  * blkcg_exit_queue - exit and release blkcg part of request_queue
 754  * @q: request_queue being released
 755  *
 756  * Called from blk_release_queue().  Responsible for exiting blkcg part.
 757  */
 758 void blkcg_exit_queue(struct request_queue *q)
 759 {
 760         spin_lock_irq(q->queue_lock);
 761         blkg_destroy_all(q);
 762         spin_unlock_irq(q->queue_lock);
 763
 764         blk_throtl_exit(q);
 765 }
 766
 767 /*
 768  * We cannot support shared io contexts, as we have no mean to support
 769  * two tasks with the same ioc in two different groups without major rework
 770  * of the main cic data structures.  For now we allow a task to change
 771  * its cgroup only if it's the only owner of its ioc.
 772  */
 773 static int blkcg_can_attach(struct cgroup *cgrp, struct cgroup_taskset *tset)
 774 {
 775         struct task_struct *task;
 776         struct io_context *ioc;
 777         int ret = 0;
 778
 779         /* task_lock() is needed to avoid races with exit_io_context() */
 780         cgroup_taskset_for_each(task, cgrp, tset) {
 781                 task_lock(task);
 782                 ioc = task->io_context;
 783                 if (ioc && atomic_read(&ioc->nr_tasks) > 1)
 784                         ret = -EINVAL;
 785                 task_unlock(task);
 786                 if (ret)
 787                         break;
 788         }
 789         return ret;
 790 }
 791
 792 struct cgroup_subsys blkio_subsys = {
 793         .name = "blkio",
 794         .css_alloc = blkcg_css_alloc,
 795         .css_offline = blkcg_css_offline,
 796         .css_free = blkcg_css_free,
 797         .can_attach = blkcg_can_attach,
 798         .subsys_id = blkio_subsys_id,
 799         .base_cftypes = blkcg_files,
 800         .module = THIS_MODULE,
 801
 802         /*
 803          * blkio subsystem is utterly broken in terms of hierarchy support.
 804          * It treats all cgroups equally regardless of where they're
 805          * located in the hierarchy - all cgroups are treated as if they're
 806          * right below the root.  Fix it and remove the following.
 807          */
 808         .broken_hierarchy = true,
 809 };
 810 EXPORT_SYMBOL_GPL(blkio_subsys);
 811
 812 /**
 813  * blkcg_activate_policy - activate a blkcg policy on a request_queue
 814  * @q: request_queue of interest
 815  * @pol: blkcg policy to activate
 816  *
 817  * Activate @pol on @q.  Requires %GFP_KERNEL context.  @q goes through
 818  * bypass mode to populate its blkgs with policy_data for @pol.
 819  *
 820  * Activation happens with @q bypassed, so nobody would be accessing blkgs
 821  * from IO path.  Update of each blkg is protected by both queue and blkcg
 822  * locks so that holding either lock and testing blkcg_policy_enabled() is
 823  * always enough for dereferencing policy data.
 824  *
 825  * The caller is responsible for synchronizing [de]activations and policy
 826  * [un]registerations.  Returns 0 on success, -errno on failure.
 827  */
 828 int blkcg_activate_policy(struct request_queue *q,
 829                           const struct blkcg_policy *pol)
 830 {
 831         LIST_HEAD(pds);
 832         struct blkcg_gq *blkg, *new_blkg;
 833         struct blkg_policy_data *pd, *n;
 834         int cnt = 0, ret;
 835         bool preloaded;
 836
 837         if (blkcg_policy_enabled(q, pol))
 838                 return 0;
 839
 840         /* preallocations for root blkg */
 841         new_blkg = blkg_alloc(&blkcg_root, q, GFP_KERNEL);
 842         if (!new_blkg)
 843                 return -ENOMEM;
 844
 845         preloaded = !radix_tree_preload(GFP_KERNEL);
 846
 847         blk_queue_bypass_start(q);
 848
 849         /*
 850          * Make sure the root blkg exists and count the existing blkgs.  As
 851          * @q is bypassing at this point, blkg_lookup_create() can't be
 852          * used.  Open code it.
 853          */
 854         spin_lock_irq(q->queue_lock);
 855
 856         rcu_read_lock();
 857         blkg = __blkg_lookup(&blkcg_root, q, false);
 858         if (blkg)
 859                 blkg_free(new_blkg);
 860         else
 861                 blkg = blkg_create(&blkcg_root, q, new_blkg);
 862         rcu_read_unlock();
 863
 864         if (preloaded)
 865                 radix_tree_preload_end();
 866
 867         if (IS_ERR(blkg)) {
 868                 ret = PTR_ERR(blkg);
 869                 goto out_unlock;
 870         }
 871         q->root_blkg = blkg;
 872         q->root_rl.blkg = blkg;
 873
 874         list_for_each_entry(blkg, &q->blkg_list, q_node)
 875                 cnt++;
 876
 877         spin_unlock_irq(q->queue_lock);
 878
 879         /* allocate policy_data for all existing blkgs */
 880         while (cnt--) {
 881                 pd = kzalloc_node(pol->pd_size, GFP_KERNEL, q->node);
 882                 if (!pd) {
 883                         ret = -ENOMEM;
 884                         goto out_free;
 885                 }
 886                 list_add_tail(&pd->alloc_node, &pds);
 887         }
 888
 889         /*
 890          * Install the allocated pds.  With @q bypassing, no new blkg
 891          * should have been created while the queue lock was dropped.
 892          */
 893         spin_lock_irq(q->queue_lock);
 894
 895         list_for_each_entry(blkg, &q->blkg_list, q_node) {
 896                 if (WARN_ON(list_empty(&pds))) {
 897                         /* umm... this shouldn't happen, just abort */
 898                         ret = -ENOMEM;
 899                         goto out_unlock;
 900                 }
 901                 pd = list_first_entry(&pds, struct blkg_policy_data, alloc_node);
 902                 list_del_init(&pd->alloc_node);
 903
 904                 /* grab blkcg lock too while installing @pd on @blkg */
 905                 spin_lock(&blkg->blkcg->lock);
 906
 907                 blkg->pd[pol->plid] = pd;
 908                 pd->blkg = blkg;
 909                 pol->pd_init_fn(blkg);
 910
 911                 spin_unlock(&blkg->blkcg->lock);
 912         }
 913
 914         __set_bit(pol->plid, q->blkcg_pols);
 915         ret = 0;
 916 out_unlock:
 917         spin_unlock_irq(q->queue_lock);
 918 out_free:
 919         blk_queue_bypass_end(q);
 920         list_for_each_entry_safe(pd, n, &pds, alloc_node)
 921                 kfree(pd);
 922         return ret;
 923 }
 924 EXPORT_SYMBOL_GPL(blkcg_activate_policy);
 925
 926 /**
 927  * blkcg_deactivate_policy - deactivate a blkcg policy on a request_queue
 928  * @q: request_queue of interest
 929  * @pol: blkcg policy to deactivate
 930  *
 931  * Deactivate @pol on @q.  Follows the same synchronization rules as
 932  * blkcg_activate_policy().
 933  */
 934 void blkcg_deactivate_policy(struct request_queue *q,
 935                              const struct blkcg_policy *pol)
 936 {
 937         struct blkcg_gq *blkg;
 938
 939         if (!blkcg_policy_enabled(q, pol))
 940                 return;
 941
 942         blk_queue_bypass_start(q);
 943         spin_lock_irq(q->queue_lock);
 944
 945         __clear_bit(pol->plid, q->blkcg_pols);
 946
 947         /* if no policy is left, no need for blkgs - shoot them down */
 948         if (bitmap_empty(q->blkcg_pols, BLKCG_MAX_POLS))
 949                 blkg_destroy_all(q);
 950
 951         list_for_each_entry(blkg, &q->blkg_list, q_node) {
 952                 /* grab blkcg lock too while removing @pd from @blkg */
 953                 spin_lock(&blkg->blkcg->lock);
 954
 955                 if (pol->pd_exit_fn)
 956                         pol->pd_exit_fn(blkg);
 957
 958                 kfree(blkg->pd[pol->plid]);
 959                 blkg->pd[pol->plid] = NULL;
 960
 961                 spin_unlock(&blkg->blkcg->lock);
 962         }
 963
 964         spin_unlock_irq(q->queue_lock);
 965         blk_queue_bypass_end(q);
 966 }
 967 EXPORT_SYMBOL_GPL(blkcg_deactivate_policy);
 968
 969 /**
 970  * blkcg_policy_register - register a blkcg policy
 971  * @pol: blkcg policy to register
 972  *
 973  * Register @pol with blkcg core.  Might sleep and @pol may be modified on
 974  * successful registration.  Returns 0 on success and -errno on failure.
 975  */
 976 int blkcg_policy_register(struct blkcg_policy *pol)
 977 {
 978         int i, ret;
 979
 980         if (WARN_ON(pol->pd_size < sizeof(struct blkg_policy_data)))
 981                 return -EINVAL;
 982
 983         mutex_lock(&blkcg_pol_mutex);
 984
 985         /* find an empty slot */
 986         ret = -ENOSPC;
 987         for (i = 0; i < BLKCG_MAX_POLS; i++)
 988                 if (!blkcg_policy[i])
 989                         break;
 990         if (i >= BLKCG_MAX_POLS)
 991                 goto out_unlock;
 992
 993         /* register and update blkgs */
 994         pol->plid = i;
 995         blkcg_policy[i] = pol;
 996
 997         /* everything is in place, add intf files for the new policy */
 998         if (pol->cftypes)
 999                 WARN_ON(cgroup_add_cftypes(&blkio_subsys, pol->cftypes));
1000         ret = 0;
1001 out_unlock:
1002         mutex_unlock(&blkcg_pol_mutex);
1003         return ret;
1004 }
1005 EXPORT_SYMBOL_GPL(blkcg_policy_register);
1006
1007 /**
1008  * blkcg_policy_unregister - unregister a blkcg policy
1009  * @pol: blkcg policy to unregister
1010  *
1011  * Undo blkcg_policy_register(@pol).  Might sleep.
1012  */
1013 void blkcg_policy_unregister(struct blkcg_policy *pol)
1014 {
1015         mutex_lock(&blkcg_pol_mutex);
1016
1017         if (WARN_ON(blkcg_policy[pol->plid] != pol))
1018                 goto out_unlock;
1019
1020         /* kill the intf files first */
1021         if (pol->cftypes)
1022                 cgroup_rm_cftypes(&blkio_subsys, pol->cftypes);
1023
1024         /* unregister and update blkgs */
1025         blkcg_policy[pol->plid] = NULL;
1026 out_unlock:
1027         mutex_unlock(&blkcg_pol_mutex);
1028 }
1029 EXPORT_SYMBOL_GPL(blkcg_policy_unregister);