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