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