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