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                             .cfq_leaf_weight = 2 * CFQ_WEIGHT_DEFAULT, };
  31 EXPORT_SYMBOL_GPL(blkcg_root);
  32
  33 static struct blkcg_policy *blkcg_policy[BLKCG_MAX_POLS];
  34
  35 static bool blkcg_policy_enabled(struct request_queue *q,
  36                                  const struct blkcg_policy *pol)
  37 {
  38         return pol && test_bit(pol->plid, q->blkcg_pols);
  39 }
  40
  41 /**
  42  * blkg_free - free a blkg
  43  * @blkg: blkg to free
  44  *
  45  * Free @blkg which may be partially allocated.
  46  */
  47 static void blkg_free(struct blkcg_gq *blkg)
  48 {
  49         int i;
  50
  51         if (!blkg)
  52                 return;
  53
  54         for (i = 0; i < BLKCG_MAX_POLS; i++) {
  55                 struct blkcg_policy *pol = blkcg_policy[i];
  56                 struct blkg_policy_data *pd = blkg->pd[i];
  57
  58                 if (!pd)
  59                         continue;
  60
  61                 if (pol && pol->pd_exit_fn)
  62                         pol->pd_exit_fn(blkg);
  63
  64                 kfree(pd);
  65         }
  66
  67         blk_exit_rl(&blkg->rl);
  68         kfree(blkg);
  69 }
  70
  71 /**
  72  * blkg_alloc - allocate a blkg
  73  * @blkcg: block cgroup the new blkg is associated with
  74  * @q: request_queue the new blkg is associated with
  75  * @gfp_mask: allocation mask to use
  76  *
  77  * Allocate a new blkg assocating @blkcg and @q.
  78  */
  79 static struct blkcg_gq *blkg_alloc(struct blkcg *blkcg, struct request_queue *q,
  80                                    gfp_t gfp_mask)
  81 {
  82         struct blkcg_gq *blkg;
  83         int i;
  84
  85         /* alloc and init base part */
  86         blkg = kzalloc_node(sizeof(*blkg), gfp_mask, q->node);
  87         if (!blkg)
  88                 return NULL;
  89
  90         blkg->q = q;
  91         INIT_LIST_HEAD(&blkg->q_node);
  92         blkg->blkcg = blkcg;
  93         blkg->refcnt = 1;
  94
  95         /* root blkg uses @q->root_rl, init rl only for !root blkgs */
  96         if (blkcg != &blkcg_root) {
  97                 if (blk_init_rl(&blkg->rl, q, gfp_mask))
  98                         goto err_free;
  99                 blkg->rl.blkg = blkg;
 100         }
 101
 102         for (i = 0; i < BLKCG_MAX_POLS; i++) {
 103                 struct blkcg_policy *pol = blkcg_policy[i];
 104                 struct blkg_policy_data *pd;
 105
 106                 if (!blkcg_policy_enabled(q, pol))
 107                         continue;
 108
 109                 /* alloc per-policy data and attach it to blkg */
 110                 pd = kzalloc_node(pol->pd_size, gfp_mask, q->node);
 111                 if (!pd)
 112                         goto err_free;
 113
 114                 blkg->pd[i] = pd;
 115                 pd->blkg = blkg;
 116                 pd->plid = i;
 117
 118                 /* invoke per-policy init */
 119                 if (pol->pd_init_fn)
 120                         pol->pd_init_fn(blkg);
 121         }
 122
 123         return blkg;
 124
 125 err_free:
 126         blkg_free(blkg);
 127         return NULL;
 128 }
 129
 130 static struct blkcg_gq *__blkg_lookup(struct blkcg *blkcg,
 131                                       struct request_queue *q, bool update_hint)
 132 {
 133         struct blkcg_gq *blkg;
 134
 135         blkg = rcu_dereference(blkcg->blkg_hint);
 136         if (blkg && blkg->q == q)
 137                 return blkg;
 138
 139         /*
 140          * Hint didn't match.  Look up from the radix tree.  Note that the
 141          * hint can only be updated under queue_lock as otherwise @blkg
 142          * could have already been removed from blkg_tree.  The caller is
 143          * responsible for grabbing queue_lock if @update_hint.
 144          */
 145         blkg = radix_tree_lookup(&blkcg->blkg_tree, q->id);
 146         if (blkg && blkg->q == q) {
 147                 if (update_hint) {
 148                         lockdep_assert_held(q->queue_lock);
 149                         rcu_assign_pointer(blkcg->blkg_hint, blkg);
 150                 }
 151                 return blkg;
 152         }
 153
 154         return NULL;
 155 }
 156
 157 /**
 158  * blkg_lookup - lookup blkg for the specified blkcg - q pair
 159  * @blkcg: blkcg of interest
 160  * @q: request_queue of interest
 161  *
 162  * Lookup blkg for the @blkcg - @q pair.  This function should be called
 163  * under RCU read lock and is guaranteed to return %NULL if @q is bypassing
 164  * - see blk_queue_bypass_start() for details.
 165  */
 166 struct blkcg_gq *blkg_lookup(struct blkcg *blkcg, struct request_queue *q)
 167 {
 168         WARN_ON_ONCE(!rcu_read_lock_held());
 169
 170         if (unlikely(blk_queue_bypass(q)))
 171                 return NULL;
 172         return __blkg_lookup(blkcg, q, false);
 173 }
 174 EXPORT_SYMBOL_GPL(blkg_lookup);
 175
 176 /*
 177  * If @new_blkg is %NULL, this function tries to allocate a new one as
 178  * necessary using %GFP_ATOMIC.  @new_blkg is always consumed on return.
 179  */
 180 static struct blkcg_gq *blkg_create(struct blkcg *blkcg,
 181                                     struct request_queue *q,
 182                                     struct blkcg_gq *new_blkg)
 183 {
 184         struct blkcg_gq *blkg;
 185         int i, ret;
 186
 187         WARN_ON_ONCE(!rcu_read_lock_held());
 188         lockdep_assert_held(q->queue_lock);
 189
 190         /* blkg holds a reference to blkcg */
 191         if (!css_tryget(&blkcg->css)) {
 192                 ret = -EINVAL;
 193                 goto err_free_blkg;
 194         }
 195
 196         /* allocate */
 197         if (!new_blkg) {
 198                 new_blkg = blkg_alloc(blkcg, q, GFP_ATOMIC);
 199                 if (unlikely(!new_blkg)) {
 200                         ret = -ENOMEM;
 201                         goto err_put_css;
 202                 }
 203         }
 204         blkg = new_blkg;
 205
 206         /* link parent and insert */
 207         if (blkcg_parent(blkcg)) {
 208                 blkg->parent = __blkg_lookup(blkcg_parent(blkcg), q, false);
 209                 if (WARN_ON_ONCE(!blkg->parent)) {
 210                         blkg = ERR_PTR(-EINVAL);
 211                         goto err_put_css;
 212                 }
 213                 blkg_get(blkg->parent);
 214         }
 215
 216         spin_lock(&blkcg->lock);
 217         ret = radix_tree_insert(&blkcg->blkg_tree, q->id, blkg);
 218         if (likely(!ret)) {
 219                 hlist_add_head_rcu(&blkg->blkcg_node, &blkcg->blkg_list);
 220                 list_add(&blkg->q_node, &q->blkg_list);
 221
 222                 for (i = 0; i < BLKCG_MAX_POLS; i++) {
 223                         struct blkcg_policy *pol = blkcg_policy[i];
 224
 225                         if (blkg->pd[i] && pol->pd_online_fn)
 226                                 pol->pd_online_fn(blkg);
 227                 }
 228         }
 229         blkg->online = true;
 230         spin_unlock(&blkcg->lock);
 231
 232         if (!ret)
 233                 return blkg;
 234
 235         /* @blkg failed fully initialized, use the usual release path */
 236         blkg_put(blkg);
 237         return ERR_PTR(ret);
 238
 239 err_put_css:
 240         css_put(&blkcg->css);
 241 err_free_blkg:
 242         blkg_free(new_blkg);
 243         return ERR_PTR(ret);
 244 }
 245
 246 /**
 247  * blkg_lookup_create - lookup blkg, try to create one if not there
 248  * @blkcg: blkcg of interest
 249  * @q: request_queue of interest
 250  *
 251  * Lookup blkg for the @blkcg - @q pair.  If it doesn't exist, try to
 252  * create one.  blkg creation is performed recursively from blkcg_root such
 253  * that all non-root blkg's have access to the parent blkg.  This function
 254  * should be called under RCU read lock and @q->queue_lock.
 255  *
 256  * Returns pointer to the looked up or created blkg on success, ERR_PTR()
 257  * value on error.  If @q is dead, returns ERR_PTR(-EINVAL).  If @q is not
 258  * dead and bypassing, returns ERR_PTR(-EBUSY).
 259  */
 260 struct blkcg_gq *blkg_lookup_create(struct blkcg *blkcg,
 261                                     struct request_queue *q)
 262 {
 263         struct blkcg_gq *blkg;
 264
 265         WARN_ON_ONCE(!rcu_read_lock_held());
 266         lockdep_assert_held(q->queue_lock);
 267
 268         /*
 269          * This could be the first entry point of blkcg implementation and
 270          * we shouldn't allow anything to go through for a bypassing queue.
 271          */
 272         if (unlikely(blk_queue_bypass(q)))
 273                 return ERR_PTR(blk_queue_dying(q) ? -EINVAL : -EBUSY);
 274
 275         blkg = __blkg_lookup(blkcg, q, true);
 276         if (blkg)
 277                 return blkg;
 278
 279         /*
 280          * Create blkgs walking down from blkcg_root to @blkcg, so that all
 281          * non-root blkgs have access to their parents.
 282          */
 283         while (true) {
 284                 struct blkcg *pos = blkcg;
 285                 struct blkcg *parent = blkcg_parent(blkcg);
 286
 287                 while (parent && !__blkg_lookup(parent, q, false)) {
 288                         pos = parent;
 289                         parent = blkcg_parent(parent);
 290                 }
 291
 292                 blkg = blkg_create(pos, q, NULL);
 293                 if (pos == blkcg || IS_ERR(blkg))
 294                         return blkg;
 295         }
 296 }
 297 EXPORT_SYMBOL_GPL(blkg_lookup_create);
 298
 299 static void blkg_destroy(struct blkcg_gq *blkg)
 300 {
 301         struct blkcg *blkcg = blkg->blkcg;
 302         int i;
 303
 304         lockdep_assert_held(blkg->q->queue_lock);
 305         lockdep_assert_held(&blkcg->lock);
 306
 307         /* Something wrong if we are trying to remove same group twice */
 308         WARN_ON_ONCE(list_empty(&blkg->q_node));
 309         WARN_ON_ONCE(hlist_unhashed(&blkg->blkcg_node));
 310
 311         for (i = 0; i < BLKCG_MAX_POLS; i++) {
 312                 struct blkcg_policy *pol = blkcg_policy[i];
 313
 314                 if (blkg->pd[i] && pol->pd_offline_fn)
 315                         pol->pd_offline_fn(blkg);
 316         }
 317         blkg->online = false;
 318
 319         radix_tree_delete(&blkcg->blkg_tree, blkg->q->id);
 320         list_del_init(&blkg->q_node);
 321         hlist_del_init_rcu(&blkg->blkcg_node);
 322
 323         /*
 324          * Both setting lookup hint to and clearing it from @blkg are done
 325          * under queue_lock.  If it's not pointing to @blkg now, it never
 326          * will.  Hint assignment itself can race safely.
 327          */
 328         if (rcu_dereference_raw(blkcg->blkg_hint) == blkg)
 329                 rcu_assign_pointer(blkcg->blkg_hint, NULL);
 330
 331         /*
 332          * Put the reference taken at the time of creation so that when all
 333          * queues are gone, group can be destroyed.
 334          */
 335         blkg_put(blkg);
 336 }
 337
 338 /**
 339  * blkg_destroy_all - destroy all blkgs associated with a request_queue
 340  * @q: request_queue of interest
 341  *
 342  * Destroy all blkgs associated with @q.
 343  */
 344 static void blkg_destroy_all(struct request_queue *q)
 345 {
 346         struct blkcg_gq *blkg, *n;
 347
 348         lockdep_assert_held(q->queue_lock);
 349
 350         list_for_each_entry_safe(blkg, n, &q->blkg_list, q_node) {
 351                 struct blkcg *blkcg = blkg->blkcg;
 352
 353                 spin_lock(&blkcg->lock);
 354                 blkg_destroy(blkg);
 355                 spin_unlock(&blkcg->lock);
 356         }
 357
 358         /*
 359          * root blkg is destroyed.  Just clear the pointer since
 360          * root_rl does not take reference on root blkg.
 361          */
 362         q->root_blkg = NULL;
 363         q->root_rl.blkg = NULL;
 364 }
 365
 366 static void blkg_rcu_free(struct rcu_head *rcu_head)
 367 {
 368         blkg_free(container_of(rcu_head, struct blkcg_gq, rcu_head));
 369 }
 370
 371 void __blkg_release(struct blkcg_gq *blkg)
 372 {
 373         /* release the blkcg and parent blkg refs this blkg has been holding */
 374         css_put(&blkg->blkcg->css);
 375         if (blkg->parent)
 376                 blkg_put(blkg->parent);
 377
 378         /*
 379          * A group is freed in rcu manner. But having an rcu lock does not
 380          * mean that one can access all the fields of blkg and assume these
 381          * are valid. For example, don't try to follow throtl_data and
 382          * request queue links.
 383          *
 384          * Having a reference to blkg under an rcu allows acess to only
 385          * values local to groups like group stats and group rate limits
 386          */
 387         call_rcu(&blkg->rcu_head, blkg_rcu_free);
 388 }
 389 EXPORT_SYMBOL_GPL(__blkg_release);
 390
 391 /*
 392  * The next function used by blk_queue_for_each_rl().  It's a bit tricky
 393  * because the root blkg uses @q->root_rl instead of its own rl.
 394  */
 395 struct request_list *__blk_queue_next_rl(struct request_list *rl,
 396                                          struct request_queue *q)
 397 {
 398         struct list_head *ent;
 399         struct blkcg_gq *blkg;
 400
 401         /*
 402          * Determine the current blkg list_head.  The first entry is
 403          * root_rl which is off @q->blkg_list and mapped to the head.
 404          */
 405         if (rl == &q->root_rl) {
 406                 ent = &q->blkg_list;
 407                 /* There are no more block groups, hence no request lists */
 408                 if (list_empty(ent))
 409                         return NULL;
 410         } else {
 411                 blkg = container_of(rl, struct blkcg_gq, rl);
 412                 ent = &blkg->q_node;
 413         }
 414
 415         /* walk to the next list_head, skip root blkcg */
 416         ent = ent->next;
 417         if (ent == &q->root_blkg->q_node)
 418                 ent = ent->next;
 419         if (ent == &q->blkg_list)
 420                 return NULL;
 421
 422         blkg = container_of(ent, struct blkcg_gq, q_node);
 423         return &blkg->rl;
 424 }
 425
 426 static int blkcg_reset_stats(struct cgroup *cgroup, struct cftype *cftype,
 427                              u64 val)
 428 {
 429         struct blkcg *blkcg = cgroup_to_blkcg(cgroup);
 430         struct blkcg_gq *blkg;
 431         struct hlist_node *n;
 432         int i;
 433
 434         mutex_lock(&blkcg_pol_mutex);
 435         spin_lock_irq(&blkcg->lock);
 436
 437         /*
 438          * Note that stat reset is racy - it doesn't synchronize against
 439          * stat updates.  This is a debug feature which shouldn't exist
 440          * anyway.  If you get hit by a race, retry.
 441          */
 442         hlist_for_each_entry(blkg, n, &blkcg->blkg_list, blkcg_node) {
 443                 for (i = 0; i < BLKCG_MAX_POLS; i++) {
 444                         struct blkcg_policy *pol = blkcg_policy[i];
 445
 446                         if (blkcg_policy_enabled(blkg->q, pol) &&
 447                             pol->pd_reset_stats_fn)
 448                                 pol->pd_reset_stats_fn(blkg);
 449                 }
 450         }
 451
 452         spin_unlock_irq(&blkcg->lock);
 453         mutex_unlock(&blkcg_pol_mutex);
 454         return 0;
 455 }
 456
 457 static const char *blkg_dev_name(struct blkcg_gq *blkg)
 458 {
 459         /* some drivers (floppy) instantiate a queue w/o disk registered */
 460         if (blkg->q->backing_dev_info.dev)
 461                 return dev_name(blkg->q->backing_dev_info.dev);
 462         return NULL;
 463 }
 464
 465 /**
 466  * blkcg_print_blkgs - helper for printing per-blkg data
 467  * @sf: seq_file to print to
 468  * @blkcg: blkcg of interest
 469  * @prfill: fill function to print out a blkg
 470  * @pol: policy in question
 471  * @data: data to be passed to @prfill
 472  * @show_total: to print out sum of prfill return values or not
 473  *
 474  * This function invokes @prfill on each blkg of @blkcg if pd for the
 475  * policy specified by @pol exists.  @prfill is invoked with @sf, the
 476  * policy data and @data.  If @show_total is %true, the sum of the return
 477  * values from @prfill is printed with "Total" label at the end.
 478  *
 479  * This is to be used to construct print functions for
 480  * cftype->read_seq_string method.
 481  */
 482 void blkcg_print_blkgs(struct seq_file *sf, struct blkcg *blkcg,
 483                        u64 (*prfill)(struct seq_file *,
 484                                      struct blkg_policy_data *, int),
 485                        const struct blkcg_policy *pol, int data,
 486                        bool show_total)
 487 {
 488         struct blkcg_gq *blkg;
 489         struct hlist_node *n;
 490         u64 total = 0;
 491
 492         spin_lock_irq(&blkcg->lock);
 493         hlist_for_each_entry(blkg, n, &blkcg->blkg_list, blkcg_node)
 494                 if (blkcg_policy_enabled(blkg->q, pol))
 495                         total += prfill(sf, blkg->pd[pol->plid], data);
 496         spin_unlock_irq(&blkcg->lock);
 497
 498         if (show_total)
 499                 seq_printf(sf, "Total %llu\n", (unsigned long long)total);
 500 }
 501 EXPORT_SYMBOL_GPL(blkcg_print_blkgs);
 502
 503 /**
 504  * __blkg_prfill_u64 - prfill helper for a single u64 value
 505  * @sf: seq_file to print to
 506  * @pd: policy private data of interest
 507  * @v: value to print
 508  *
 509  * Print @v to @sf for the device assocaited with @pd.
 510  */
 511 u64 __blkg_prfill_u64(struct seq_file *sf, struct blkg_policy_data *pd, u64 v)
 512 {
 513         const char *dname = blkg_dev_name(pd->blkg);
 514
 515         if (!dname)
 516                 return 0;
 517
 518         seq_printf(sf, "%s %llu\n", dname, (unsigned long long)v);
 519         return v;
 520 }
 521 EXPORT_SYMBOL_GPL(__blkg_prfill_u64);
 522
 523 /**
 524  * __blkg_prfill_rwstat - prfill helper for a blkg_rwstat
 525  * @sf: seq_file to print to
 526  * @pd: policy private data of interest
 527  * @rwstat: rwstat to print
 528  *
 529  * Print @rwstat to @sf for the device assocaited with @pd.
 530  */
 531 u64 __blkg_prfill_rwstat(struct seq_file *sf, struct blkg_policy_data *pd,
 532                          const struct blkg_rwstat *rwstat)
 533 {
 534         static const char *rwstr[] = {
 535                 [BLKG_RWSTAT_READ]      = "Read",
 536                 [BLKG_RWSTAT_WRITE]     = "Write",
 537                 [BLKG_RWSTAT_SYNC]      = "Sync",
 538                 [BLKG_RWSTAT_ASYNC]     = "Async",
 539         };
 540         const char *dname = blkg_dev_name(pd->blkg);
 541         u64 v;
 542         int i;
 543
 544         if (!dname)
 545                 return 0;
 546
 547         for (i = 0; i < BLKG_RWSTAT_NR; i++)
 548                 seq_printf(sf, "%s %s %llu\n", dname, rwstr[i],
 549                            (unsigned long long)rwstat->cnt[i]);
 550
 551         v = rwstat->cnt[BLKG_RWSTAT_READ] + rwstat->cnt[BLKG_RWSTAT_WRITE];
 552         seq_printf(sf, "%s Total %llu\n", dname, (unsigned long long)v);
 553         return v;
 554 }
 555
 556 /**
 557  * blkg_prfill_stat - prfill callback for blkg_stat
 558  * @sf: seq_file to print to
 559  * @pd: policy private data of interest
 560  * @off: offset to the blkg_stat in @pd
 561  *
 562  * prfill callback for printing a blkg_stat.
 563  */
 564 u64 blkg_prfill_stat(struct seq_file *sf, struct blkg_policy_data *pd, int off)
 565 {
 566         return __blkg_prfill_u64(sf, pd, blkg_stat_read((void *)pd + off));
 567 }
 568 EXPORT_SYMBOL_GPL(blkg_prfill_stat);
 569
 570 /**
 571  * blkg_prfill_rwstat - prfill callback for blkg_rwstat
 572  * @sf: seq_file to print to
 573  * @pd: policy private data of interest
 574  * @off: offset to the blkg_rwstat in @pd
 575  *
 576  * prfill callback for printing a blkg_rwstat.
 577  */
 578 u64 blkg_prfill_rwstat(struct seq_file *sf, struct blkg_policy_data *pd,
 579                        int off)
 580 {
 581         struct blkg_rwstat rwstat = blkg_rwstat_read((void *)pd + off);
 582
 583         return __blkg_prfill_rwstat(sf, pd, &rwstat);
 584 }
 585 EXPORT_SYMBOL_GPL(blkg_prfill_rwstat);
 586
 587 /**
 588  * blkg_conf_prep - parse and prepare for per-blkg config update
 589  * @blkcg: target block cgroup
 590  * @pol: target policy
 591  * @input: input string
 592  * @ctx: blkg_conf_ctx to be filled
 593  *
 594  * Parse per-blkg config update from @input and initialize @ctx with the
 595  * result.  @ctx->blkg points to the blkg to be updated and @ctx->v the new
 596  * value.  This function returns with RCU read lock and queue lock held and
 597  * must be paired with blkg_conf_finish().
 598  */
 599 int blkg_conf_prep(struct blkcg *blkcg, const struct blkcg_policy *pol,
 600                    const char *input, struct blkg_conf_ctx *ctx)
 601         __acquires(rcu) __acquires(disk->queue->queue_lock)
 602 {
 603         struct gendisk *disk;
 604         struct blkcg_gq *blkg;
 605         unsigned int major, minor;
 606         unsigned long long v;
 607         int part, ret;
 608
 609         if (sscanf(input, "%u:%u %llu", &major, &minor, &v) != 3)
 610                 return -EINVAL;
 611
 612         disk = get_gendisk(MKDEV(major, minor), &part);
 613         if (!disk || part)
 614                 return -EINVAL;
 615
 616         rcu_read_lock();
 617         spin_lock_irq(disk->queue->queue_lock);
 618
 619         if (blkcg_policy_enabled(disk->queue, pol))
 620                 blkg = blkg_lookup_create(blkcg, disk->queue);
 621         else
 622                 blkg = ERR_PTR(-EINVAL);
 623
 624         if (IS_ERR(blkg)) {
 625                 ret = PTR_ERR(blkg);
 626                 rcu_read_unlock();
 627                 spin_unlock_irq(disk->queue->queue_lock);
 628                 put_disk(disk);
 629                 /*
 630                  * If queue was bypassing, we should retry.  Do so after a
 631                  * short msleep().  It isn't strictly necessary but queue
 632                  * can be bypassing for some time and it's always nice to
 633                  * avoid busy looping.
 634                  */
 635                 if (ret == -EBUSY) {
 636                         msleep(10);
 637                         ret = restart_syscall();
 638                 }
 639                 return ret;
 640         }
 641
 642         ctx->disk = disk;
 643         ctx->blkg = blkg;
 644         ctx->v = v;
 645         return 0;
 646 }
 647 EXPORT_SYMBOL_GPL(blkg_conf_prep);
 648
 649 /**
 650  * blkg_conf_finish - finish up per-blkg config update
 651  * @ctx: blkg_conf_ctx intiailized by blkg_conf_prep()
 652  *
 653  * Finish up after per-blkg config update.  This function must be paired
 654  * with blkg_conf_prep().
 655  */
 656 void blkg_conf_finish(struct blkg_conf_ctx *ctx)
 657         __releases(ctx->disk->queue->queue_lock) __releases(rcu)
 658 {
 659         spin_unlock_irq(ctx->disk->queue->queue_lock);
 660         rcu_read_unlock();
 661         put_disk(ctx->disk);
 662 }
 663 EXPORT_SYMBOL_GPL(blkg_conf_finish);
 664
 665 struct cftype blkcg_files[] = {
 666         {
 667                 .name = "reset_stats",
 668                 .write_u64 = blkcg_reset_stats,
 669         },
 670         { }     /* terminate */
 671 };
 672
 673 /**
 674  * blkcg_css_offline - cgroup css_offline callback
 675  * @cgroup: cgroup of interest
 676  *
 677  * This function is called when @cgroup is about to go away and responsible
 678  * for shooting down all blkgs associated with @cgroup.  blkgs should be
 679  * removed while holding both q and blkcg locks.  As blkcg lock is nested
 680  * inside q lock, this function performs reverse double lock dancing.
 681  *
 682  * This is the blkcg counterpart of ioc_release_fn().
 683  */
 684 static void blkcg_css_offline(struct cgroup *cgroup)
 685 {
 686         struct blkcg *blkcg = cgroup_to_blkcg(cgroup);
 687
 688         spin_lock_irq(&blkcg->lock);
 689
 690         while (!hlist_empty(&blkcg->blkg_list)) {
 691                 struct blkcg_gq *blkg = hlist_entry(blkcg->blkg_list.first,
 692                                                 struct blkcg_gq, blkcg_node);
 693                 struct request_queue *q = blkg->q;
 694
 695                 if (spin_trylock(q->queue_lock)) {
 696                         blkg_destroy(blkg);
 697                         spin_unlock(q->queue_lock);
 698                 } else {
 699                         spin_unlock_irq(&blkcg->lock);
 700                         cpu_relax();
 701                         spin_lock_irq(&blkcg->lock);
 702                 }
 703         }
 704
 705         spin_unlock_irq(&blkcg->lock);
 706 }
 707
 708 static void blkcg_css_free(struct cgroup *cgroup)
 709 {
 710         struct blkcg *blkcg = cgroup_to_blkcg(cgroup);
 711
 712         if (blkcg != &blkcg_root)
 713                 kfree(blkcg);
 714 }
 715
 716 static struct cgroup_subsys_state *blkcg_css_alloc(struct cgroup *cgroup)
 717 {
 718         static atomic64_t id_seq = ATOMIC64_INIT(0);
 719         struct blkcg *blkcg;
 720         struct cgroup *parent = cgroup->parent;
 721
 722         if (!parent) {
 723                 blkcg = &blkcg_root;
 724                 goto done;
 725         }
 726
 727         blkcg = kzalloc(sizeof(*blkcg), GFP_KERNEL);
 728         if (!blkcg)
 729                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
 730
 731         blkcg->cfq_weight = CFQ_WEIGHT_DEFAULT;
 732         blkcg->cfq_leaf_weight = CFQ_WEIGHT_DEFAULT;
 733         blkcg->id = atomic64_inc_return(&id_seq); /* root is 0, start from 1 */
 734 done:
 735         spin_lock_init(&blkcg->lock);
 736         INIT_RADIX_TREE(&blkcg->blkg_tree, GFP_ATOMIC);
 737         INIT_HLIST_HEAD(&blkcg->blkg_list);
 738
 739         return &blkcg->css;
 740 }
 741
 742 /**
 743  * blkcg_init_queue - initialize blkcg part of request queue
 744  * @q: request_queue to initialize
 745  *
 746  * Called from blk_alloc_queue_node(). Responsible for initializing blkcg
 747  * part of new request_queue @q.
 748  *
 749  * RETURNS:
 750  * 0 on success, -errno on failure.
 751  */
 752 int blkcg_init_queue(struct request_queue *q)
 753 {
 754         might_sleep();
 755
 756         return blk_throtl_init(q);
 757 }
 758
 759 /**
 760  * blkcg_drain_queue - drain blkcg part of request_queue
 761  * @q: request_queue to drain
 762  *
 763  * Called from blk_drain_queue().  Responsible for draining blkcg part.
 764  */
 765 void blkcg_drain_queue(struct request_queue *q)
 766 {
 767         lockdep_assert_held(q->queue_lock);
 768
 769         blk_throtl_drain(q);
 770 }
 771
 772 /**
 773  * blkcg_exit_queue - exit and release blkcg part of request_queue
 774  * @q: request_queue being released
 775  *
 776  * Called from blk_release_queue().  Responsible for exiting blkcg part.
 777  */
 778 void blkcg_exit_queue(struct request_queue *q)
 779 {
 780         spin_lock_irq(q->queue_lock);
 781         blkg_destroy_all(q);
 782         spin_unlock_irq(q->queue_lock);
 783
 784         blk_throtl_exit(q);
 785 }
 786
 787 /*
 788  * We cannot support shared io contexts, as we have no mean to support
 789  * two tasks with the same ioc in two different groups without major rework
 790  * of the main cic data structures.  For now we allow a task to change
 791  * its cgroup only if it's the only owner of its ioc.
 792  */
 793 static int blkcg_can_attach(struct cgroup *cgrp, struct cgroup_taskset *tset)
 794 {
 795         struct task_struct *task;
 796         struct io_context *ioc;
 797         int ret = 0;
 798
 799         /* task_lock() is needed to avoid races with exit_io_context() */
 800         cgroup_taskset_for_each(task, cgrp, tset) {
 801                 task_lock(task);
 802                 ioc = task->io_context;
 803                 if (ioc && atomic_read(&ioc->nr_tasks) > 1)
 804                         ret = -EINVAL;
 805                 task_unlock(task);
 806                 if (ret)
 807                         break;
 808         }
 809         return ret;
 810 }
 811
 812 struct cgroup_subsys blkio_subsys = {
 813         .name = "blkio",
 814         .css_alloc = blkcg_css_alloc,
 815         .css_offline = blkcg_css_offline,
 816         .css_free = blkcg_css_free,
 817         .can_attach = blkcg_can_attach,
 818         .subsys_id = blkio_subsys_id,
 819         .base_cftypes = blkcg_files,
 820         .module = THIS_MODULE,
 821
 822         /*
 823          * blkio subsystem is utterly broken in terms of hierarchy support.
 824          * It treats all cgroups equally regardless of where they're
 825          * located in the hierarchy - all cgroups are treated as if they're
 826          * right below the root.  Fix it and remove the following.
 827          */
 828         .broken_hierarchy = true,
 829 };
 830 EXPORT_SYMBOL_GPL(blkio_subsys);
 831
 832 /**
 833  * blkcg_activate_policy - activate a blkcg policy on a request_queue
 834  * @q: request_queue of interest
 835  * @pol: blkcg policy to activate
 836  *
 837  * Activate @pol on @q.  Requires %GFP_KERNEL context.  @q goes through
 838  * bypass mode to populate its blkgs with policy_data for @pol.
 839  *
 840  * Activation happens with @q bypassed, so nobody would be accessing blkgs
 841  * from IO path.  Update of each blkg is protected by both queue and blkcg
 842  * locks so that holding either lock and testing blkcg_policy_enabled() is
 843  * always enough for dereferencing policy data.
 844  *
 845  * The caller is responsible for synchronizing [de]activations and policy
 846  * [un]registerations.  Returns 0 on success, -errno on failure.
 847  */
 848 int blkcg_activate_policy(struct request_queue *q,
 849                           const struct blkcg_policy *pol)
 850 {
 851         LIST_HEAD(pds);
 852         struct blkcg_gq *blkg, *new_blkg;
 853         struct blkg_policy_data *pd, *n;
 854         int cnt = 0, ret;
 855         bool preloaded;
 856
 857         if (blkcg_policy_enabled(q, pol))
 858                 return 0;
 859
 860         /* preallocations for root blkg */
 861         new_blkg = blkg_alloc(&blkcg_root, q, GFP_KERNEL);
 862         if (!new_blkg)
 863                 return -ENOMEM;
 864
 865         preloaded = !radix_tree_preload(GFP_KERNEL);
 866
 867         blk_queue_bypass_start(q);
 868
 869         /*
 870          * Make sure the root blkg exists and count the existing blkgs.  As
 871          * @q is bypassing at this point, blkg_lookup_create() can't be
 872          * used.  Open code it.
 873          */
 874         spin_lock_irq(q->queue_lock);
 875
 876         rcu_read_lock();
 877         blkg = __blkg_lookup(&blkcg_root, q, false);
 878         if (blkg)
 879                 blkg_free(new_blkg);
 880         else
 881                 blkg = blkg_create(&blkcg_root, q, new_blkg);
 882         rcu_read_unlock();
 883
 884         if (preloaded)
 885                 radix_tree_preload_end();
 886
 887         if (IS_ERR(blkg)) {
 888                 ret = PTR_ERR(blkg);
 889                 goto out_unlock;
 890         }
 891         q->root_blkg = blkg;
 892         q->root_rl.blkg = blkg;
 893
 894         list_for_each_entry(blkg, &q->blkg_list, q_node)
 895                 cnt++;
 896
 897         spin_unlock_irq(q->queue_lock);
 898
 899         /* allocate policy_data for all existing blkgs */
 900         while (cnt--) {
 901                 pd = kzalloc_node(pol->pd_size, GFP_KERNEL, q->node);
 902                 if (!pd) {
 903                         ret = -ENOMEM;
 904                         goto out_free;
 905                 }
 906                 list_add_tail(&pd->alloc_node, &pds);
 907         }
 908
 909         /*
 910          * Install the allocated pds.  With @q bypassing, no new blkg
 911          * should have been created while the queue lock was dropped.
 912          */
 913         spin_lock_irq(q->queue_lock);
 914
 915         list_for_each_entry(blkg, &q->blkg_list, q_node) {
 916                 if (WARN_ON(list_empty(&pds))) {
 917                         /* umm... this shouldn't happen, just abort */
 918                         ret = -ENOMEM;
 919                         goto out_unlock;
 920                 }
 921                 pd = list_first_entry(&pds, struct blkg_policy_data, alloc_node);
 922                 list_del_init(&pd->alloc_node);
 923
 924                 /* grab blkcg lock too while installing @pd on @blkg */
 925                 spin_lock(&blkg->blkcg->lock);
 926
 927                 blkg->pd[pol->plid] = pd;
 928                 pd->blkg = blkg;
 929                 pd->plid = pol->plid;
 930                 pol->pd_init_fn(blkg);
 931
 932                 spin_unlock(&blkg->blkcg->lock);
 933         }
 934
 935         __set_bit(pol->plid, q->blkcg_pols);
 936         ret = 0;
 937 out_unlock:
 938         spin_unlock_irq(q->queue_lock);
 939 out_free:
 940         blk_queue_bypass_end(q);
 941         list_for_each_entry_safe(pd, n, &pds, alloc_node)
 942                 kfree(pd);
 943         return ret;
 944 }
 945 EXPORT_SYMBOL_GPL(blkcg_activate_policy);
 946
 947 /**
 948  * blkcg_deactivate_policy - deactivate a blkcg policy on a request_queue
 949  * @q: request_queue of interest
 950  * @pol: blkcg policy to deactivate
 951  *
 952  * Deactivate @pol on @q.  Follows the same synchronization rules as
 953  * blkcg_activate_policy().
 954  */
 955 void blkcg_deactivate_policy(struct request_queue *q,
 956                              const struct blkcg_policy *pol)
 957 {
 958         struct blkcg_gq *blkg;
 959
 960         if (!blkcg_policy_enabled(q, pol))
 961                 return;
 962
 963         blk_queue_bypass_start(q);
 964         spin_lock_irq(q->queue_lock);
 965
 966         __clear_bit(pol->plid, q->blkcg_pols);
 967
 968         /* if no policy is left, no need for blkgs - shoot them down */
 969         if (bitmap_empty(q->blkcg_pols, BLKCG_MAX_POLS))
 970                 blkg_destroy_all(q);
 971
 972         list_for_each_entry(blkg, &q->blkg_list, q_node) {
 973                 /* grab blkcg lock too while removing @pd from @blkg */
 974                 spin_lock(&blkg->blkcg->lock);
 975
 976                 if (pol->pd_offline_fn)
 977                         pol->pd_offline_fn(blkg);
 978                 if (pol->pd_exit_fn)
 979                         pol->pd_exit_fn(blkg);
 980
 981                 kfree(blkg->pd[pol->plid]);
 982                 blkg->pd[pol->plid] = NULL;
 983
 984                 spin_unlock(&blkg->blkcg->lock);
 985         }
 986
 987         spin_unlock_irq(q->queue_lock);
 988         blk_queue_bypass_end(q);
 989 }
 990 EXPORT_SYMBOL_GPL(blkcg_deactivate_policy);
 991
 992 /**
 993  * blkcg_policy_register - register a blkcg policy
 994  * @pol: blkcg policy to register
 995  *
 996  * Register @pol with blkcg core.  Might sleep and @pol may be modified on
 997  * successful registration.  Returns 0 on success and -errno on failure.
 998  */
 999 int blkcg_policy_register(struct blkcg_policy *pol)
1000 {
1001         int i, ret;
1002
1003         if (WARN_ON(pol->pd_size < sizeof(struct blkg_policy_data)))
1004                 return -EINVAL;
1005
1006         mutex_lock(&blkcg_pol_mutex);
1007
1008         /* find an empty slot */
1009         ret = -ENOSPC;
1010         for (i = 0; i < BLKCG_MAX_POLS; i++)
1011                 if (!blkcg_policy[i])
1012                         break;
1013         if (i >= BLKCG_MAX_POLS)
1014                 goto out_unlock;
1015
1016         /* register and update blkgs */
1017         pol->plid = i;
1018         blkcg_policy[i] = pol;
1019
1020         /* everything is in place, add intf files for the new policy */
1021         if (pol->cftypes)
1022                 WARN_ON(cgroup_add_cftypes(&blkio_subsys, pol->cftypes));
1023         ret = 0;
1024 out_unlock:
1025         mutex_unlock(&blkcg_pol_mutex);
1026         return ret;
1027 }
1028 EXPORT_SYMBOL_GPL(blkcg_policy_register);
1029
1030 /**
1031  * blkcg_policy_unregister - unregister a blkcg policy
1032  * @pol: blkcg policy to unregister
1033  *
1034  * Undo blkcg_policy_register(@pol).  Might sleep.
1035  */
1036 void blkcg_policy_unregister(struct blkcg_policy *pol)
1037 {
1038         mutex_lock(&blkcg_pol_mutex);
1039
1040         if (WARN_ON(blkcg_policy[pol->plid] != pol))
1041                 goto out_unlock;
1042
1043         /* kill the intf files first */
1044         if (pol->cftypes)
1045                 cgroup_rm_cftypes(&blkio_subsys, pol->cftypes);
1046
1047         /* unregister and update blkgs */
1048         blkcg_policy[pol->plid] = NULL;
1049 out_unlock:
1050         mutex_unlock(&blkcg_pol_mutex);
1051 }
1052 EXPORT_SYMBOL_GPL(blkcg_policy_unregister);