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/seq_file.h>
  15 #include <linux/kdev_t.h>
  16 #include <linux/module.h>
  17 #include <linux/err.h>
  18 #include <linux/blkdev.h>
  19 #include <linux/slab.h>
  20 #include <linux/genhd.h>
  21 #include <linux/delay.h>
  22 #include <linux/atomic.h>
  23 #include "blk-cgroup.h"
  24 #include "blk.h"
  25
  26 #define MAX_KEY_LEN 100
  27
  28 static DEFINE_SPINLOCK(blkio_list_lock);
  29 static LIST_HEAD(blkio_list);
  30
  31 static DEFINE_MUTEX(all_q_mutex);
  32 static LIST_HEAD(all_q_list);
  33
  34 /* List of groups pending per cpu stats allocation */
  35 static DEFINE_SPINLOCK(alloc_list_lock);
  36 static LIST_HEAD(alloc_list);
  37
  38 static void blkio_stat_alloc_fn(struct work_struct *);
  39 static DECLARE_DELAYED_WORK(blkio_stat_alloc_work, blkio_stat_alloc_fn);
  40
  41 struct blkio_cgroup blkio_root_cgroup = { .weight = 2*BLKIO_WEIGHT_DEFAULT };
  42 EXPORT_SYMBOL_GPL(blkio_root_cgroup);
  43
  44 static struct blkio_policy_type *blkio_policy[BLKIO_NR_POLICIES];
  45
  46 /* for encoding cft->private value on file */
  47 #define BLKIOFILE_PRIVATE(x, val)       (((x) << 16) | (val))
  48 /* What policy owns the file, proportional or throttle */
  49 #define BLKIOFILE_POLICY(val)           (((val) >> 16) & 0xffff)
  50 #define BLKIOFILE_ATTR(val)             ((val) & 0xffff)
  51
  52 struct blkio_cgroup *cgroup_to_blkio_cgroup(struct cgroup *cgroup)
  53 {
  54         return container_of(cgroup_subsys_state(cgroup, blkio_subsys_id),
  55                             struct blkio_cgroup, css);
  56 }
  57 EXPORT_SYMBOL_GPL(cgroup_to_blkio_cgroup);
  58
  59 static struct blkio_cgroup *task_blkio_cgroup(struct task_struct *tsk)
  60 {
  61         return container_of(task_subsys_state(tsk, blkio_subsys_id),
  62                             struct blkio_cgroup, css);
  63 }
  64
  65 struct blkio_cgroup *bio_blkio_cgroup(struct bio *bio)
  66 {
  67         if (bio && bio->bi_css)
  68                 return container_of(bio->bi_css, struct blkio_cgroup, css);
  69         return task_blkio_cgroup(current);
  70 }
  71 EXPORT_SYMBOL_GPL(bio_blkio_cgroup);
  72
  73 static inline void blkio_update_group_weight(struct blkio_group *blkg,
  74                                              int plid, unsigned int weight)
  75 {
  76         struct blkio_policy_type *blkiop;
  77
  78         list_for_each_entry(blkiop, &blkio_list, list) {
  79                 /* If this policy does not own the blkg, do not send updates */
  80                 if (blkiop->plid != plid)
  81                         continue;
  82                 if (blkiop->ops.blkio_update_group_weight_fn)
  83                         blkiop->ops.blkio_update_group_weight_fn(blkg->q,
  84                                                         blkg, weight);
  85         }
  86 }
  87
  88 static inline void blkio_update_group_bps(struct blkio_group *blkg, int plid,
  89                                           u64 bps, int fileid)
  90 {
  91         struct blkio_policy_type *blkiop;
  92
  93         list_for_each_entry(blkiop, &blkio_list, list) {
  94
  95                 /* If this policy does not own the blkg, do not send updates */
  96                 if (blkiop->plid != plid)
  97                         continue;
  98
  99                 if (fileid == BLKIO_THROTL_read_bps_device
 100                     && blkiop->ops.blkio_update_group_read_bps_fn)
 101                         blkiop->ops.blkio_update_group_read_bps_fn(blkg->q,
 102                                                                 blkg, bps);
 103
 104                 if (fileid == BLKIO_THROTL_write_bps_device
 105                     && blkiop->ops.blkio_update_group_write_bps_fn)
 106                         blkiop->ops.blkio_update_group_write_bps_fn(blkg->q,
 107                                                                 blkg, bps);
 108         }
 109 }
 110
 111 static inline void blkio_update_group_iops(struct blkio_group *blkg,
 112                                            int plid, unsigned int iops,
 113                                            int fileid)
 114 {
 115         struct blkio_policy_type *blkiop;
 116
 117         list_for_each_entry(blkiop, &blkio_list, list) {
 118
 119                 /* If this policy does not own the blkg, do not send updates */
 120                 if (blkiop->plid != plid)
 121                         continue;
 122
 123                 if (fileid == BLKIO_THROTL_read_iops_device
 124                     && blkiop->ops.blkio_update_group_read_iops_fn)
 125                         blkiop->ops.blkio_update_group_read_iops_fn(blkg->q,
 126                                                                 blkg, iops);
 127
 128                 if (fileid == BLKIO_THROTL_write_iops_device
 129                     && blkiop->ops.blkio_update_group_write_iops_fn)
 130                         blkiop->ops.blkio_update_group_write_iops_fn(blkg->q,
 131                                                                 blkg,iops);
 132         }
 133 }
 134
 135 /*
 136  * Add to the appropriate stat variable depending on the request type.
 137  * This should be called with queue_lock held.
 138  */
 139 static void blkio_add_stat(uint64_t *stat, uint64_t add, bool direction,
 140                                 bool sync)
 141 {
 142         if (direction)
 143                 stat[BLKIO_STAT_WRITE] += add;
 144         else
 145                 stat[BLKIO_STAT_READ] += add;
 146         if (sync)
 147                 stat[BLKIO_STAT_SYNC] += add;
 148         else
 149                 stat[BLKIO_STAT_ASYNC] += add;
 150 }
 151
 152 /*
 153  * Decrements the appropriate stat variable if non-zero depending on the
 154  * request type. Panics on value being zero.
 155  * This should be called with the queue_lock held.
 156  */
 157 static void blkio_check_and_dec_stat(uint64_t *stat, bool direction, bool sync)
 158 {
 159         if (direction) {
 160                 BUG_ON(stat[BLKIO_STAT_WRITE] == 0);
 161                 stat[BLKIO_STAT_WRITE]--;
 162         } else {
 163                 BUG_ON(stat[BLKIO_STAT_READ] == 0);
 164                 stat[BLKIO_STAT_READ]--;
 165         }
 166         if (sync) {
 167                 BUG_ON(stat[BLKIO_STAT_SYNC] == 0);
 168                 stat[BLKIO_STAT_SYNC]--;
 169         } else {
 170                 BUG_ON(stat[BLKIO_STAT_ASYNC] == 0);
 171                 stat[BLKIO_STAT_ASYNC]--;
 172         }
 173 }
 174
 175 #ifdef CONFIG_DEBUG_BLK_CGROUP
 176 /* This should be called with the queue_lock held. */
 177 static void blkio_set_start_group_wait_time(struct blkio_group *blkg,
 178                                             struct blkio_policy_type *pol,
 179                                             struct blkio_group *curr_blkg)
 180 {
 181         struct blkg_policy_data *pd = blkg->pd[pol->plid];
 182
 183         if (blkio_blkg_waiting(&pd->stats))
 184                 return;
 185         if (blkg == curr_blkg)
 186                 return;
 187         pd->stats.start_group_wait_time = sched_clock();
 188         blkio_mark_blkg_waiting(&pd->stats);
 189 }
 190
 191 /* This should be called with the queue_lock held. */
 192 static void blkio_update_group_wait_time(struct blkio_group_stats *stats)
 193 {
 194         unsigned long long now;
 195
 196         if (!blkio_blkg_waiting(stats))
 197                 return;
 198
 199         now = sched_clock();
 200         if (time_after64(now, stats->start_group_wait_time))
 201                 stats->group_wait_time += now - stats->start_group_wait_time;
 202         blkio_clear_blkg_waiting(stats);
 203 }
 204
 205 /* This should be called with the queue_lock held. */
 206 static void blkio_end_empty_time(struct blkio_group_stats *stats)
 207 {
 208         unsigned long long now;
 209
 210         if (!blkio_blkg_empty(stats))
 211                 return;
 212
 213         now = sched_clock();
 214         if (time_after64(now, stats->start_empty_time))
 215                 stats->empty_time += now - stats->start_empty_time;
 216         blkio_clear_blkg_empty(stats);
 217 }
 218
 219 void blkiocg_update_set_idle_time_stats(struct blkio_group *blkg,
 220                                         struct blkio_policy_type *pol)
 221 {
 222         struct blkio_group_stats *stats = &blkg->pd[pol->plid]->stats;
 223
 224         lockdep_assert_held(blkg->q->queue_lock);
 225         BUG_ON(blkio_blkg_idling(stats));
 226
 227         stats->start_idle_time = sched_clock();
 228         blkio_mark_blkg_idling(stats);
 229 }
 230 EXPORT_SYMBOL_GPL(blkiocg_update_set_idle_time_stats);
 231
 232 void blkiocg_update_idle_time_stats(struct blkio_group *blkg,
 233                                     struct blkio_policy_type *pol)
 234 {
 235         struct blkio_group_stats *stats = &blkg->pd[pol->plid]->stats;
 236
 237         lockdep_assert_held(blkg->q->queue_lock);
 238
 239         if (blkio_blkg_idling(stats)) {
 240                 unsigned long long now = sched_clock();
 241
 242                 if (time_after64(now, stats->start_idle_time)) {
 243                         u64_stats_update_begin(&stats->syncp);
 244                         stats->idle_time += now - stats->start_idle_time;
 245                         u64_stats_update_end(&stats->syncp);
 246                 }
 247                 blkio_clear_blkg_idling(stats);
 248         }
 249 }
 250 EXPORT_SYMBOL_GPL(blkiocg_update_idle_time_stats);
 251
 252 void blkiocg_update_avg_queue_size_stats(struct blkio_group *blkg,
 253                                          struct blkio_policy_type *pol)
 254 {
 255         struct blkio_group_stats *stats = &blkg->pd[pol->plid]->stats;
 256
 257         lockdep_assert_held(blkg->q->queue_lock);
 258
 259         u64_stats_update_begin(&stats->syncp);
 260         stats->avg_queue_size_sum +=
 261                         stats->stat_arr[BLKIO_STAT_QUEUED][BLKIO_STAT_READ] +
 262                         stats->stat_arr[BLKIO_STAT_QUEUED][BLKIO_STAT_WRITE];
 263         stats->avg_queue_size_samples++;
 264         blkio_update_group_wait_time(stats);
 265         u64_stats_update_end(&stats->syncp);
 266 }
 267 EXPORT_SYMBOL_GPL(blkiocg_update_avg_queue_size_stats);
 268
 269 void blkiocg_set_start_empty_time(struct blkio_group *blkg,
 270                                   struct blkio_policy_type *pol)
 271 {
 272         struct blkio_group_stats *stats = &blkg->pd[pol->plid]->stats;
 273
 274         lockdep_assert_held(blkg->q->queue_lock);
 275
 276         if (stats->stat_arr[BLKIO_STAT_QUEUED][BLKIO_STAT_READ] ||
 277                         stats->stat_arr[BLKIO_STAT_QUEUED][BLKIO_STAT_WRITE])
 278                 return;
 279
 280         /*
 281          * group is already marked empty. This can happen if cfqq got new
 282          * request in parent group and moved to this group while being added
 283          * to service tree. Just ignore the event and move on.
 284          */
 285         if (blkio_blkg_empty(stats))
 286                 return;
 287
 288         stats->start_empty_time = sched_clock();
 289         blkio_mark_blkg_empty(stats);
 290 }
 291 EXPORT_SYMBOL_GPL(blkiocg_set_start_empty_time);
 292
 293 void blkiocg_update_dequeue_stats(struct blkio_group *blkg,
 294                                   struct blkio_policy_type *pol,
 295                                   unsigned long dequeue)
 296 {
 297         struct blkg_policy_data *pd = blkg->pd[pol->plid];
 298
 299         lockdep_assert_held(blkg->q->queue_lock);
 300
 301         pd->stats.dequeue += dequeue;
 302 }
 303 EXPORT_SYMBOL_GPL(blkiocg_update_dequeue_stats);
 304 #else
 305 static inline void blkio_set_start_group_wait_time(struct blkio_group *blkg,
 306                                         struct blkio_policy_type *pol,
 307                                         struct blkio_group *curr_blkg) { }
 308 static inline void blkio_end_empty_time(struct blkio_group_stats *stats) { }
 309 #endif
 310
 311 void blkiocg_update_io_add_stats(struct blkio_group *blkg,
 312                                  struct blkio_policy_type *pol,
 313                                  struct blkio_group *curr_blkg, bool direction,
 314                                  bool sync)
 315 {
 316         struct blkio_group_stats *stats = &blkg->pd[pol->plid]->stats;
 317
 318         lockdep_assert_held(blkg->q->queue_lock);
 319
 320         u64_stats_update_begin(&stats->syncp);
 321         blkio_add_stat(stats->stat_arr[BLKIO_STAT_QUEUED], 1, direction, sync);
 322         blkio_end_empty_time(stats);
 323         u64_stats_update_end(&stats->syncp);
 324
 325         blkio_set_start_group_wait_time(blkg, pol, curr_blkg);
 326 }
 327 EXPORT_SYMBOL_GPL(blkiocg_update_io_add_stats);
 328
 329 void blkiocg_update_io_remove_stats(struct blkio_group *blkg,
 330                                     struct blkio_policy_type *pol,
 331                                     bool direction, bool sync)
 332 {
 333         struct blkio_group_stats *stats = &blkg->pd[pol->plid]->stats;
 334
 335         lockdep_assert_held(blkg->q->queue_lock);
 336
 337         u64_stats_update_begin(&stats->syncp);
 338         blkio_check_and_dec_stat(stats->stat_arr[BLKIO_STAT_QUEUED], direction,
 339                                  sync);
 340         u64_stats_update_end(&stats->syncp);
 341 }
 342 EXPORT_SYMBOL_GPL(blkiocg_update_io_remove_stats);
 343
 344 void blkiocg_update_timeslice_used(struct blkio_group *blkg,
 345                                    struct blkio_policy_type *pol,
 346                                    unsigned long time,
 347                                    unsigned long unaccounted_time)
 348 {
 349         struct blkio_group_stats *stats = &blkg->pd[pol->plid]->stats;
 350
 351         lockdep_assert_held(blkg->q->queue_lock);
 352
 353         u64_stats_update_begin(&stats->syncp);
 354         stats->time += time;
 355 #ifdef CONFIG_DEBUG_BLK_CGROUP
 356         stats->unaccounted_time += unaccounted_time;
 357 #endif
 358         u64_stats_update_end(&stats->syncp);
 359 }
 360 EXPORT_SYMBOL_GPL(blkiocg_update_timeslice_used);
 361
 362 /*
 363  * should be called under rcu read lock or queue lock to make sure blkg pointer
 364  * is valid.
 365  */
 366 void blkiocg_update_dispatch_stats(struct blkio_group *blkg,
 367                                    struct blkio_policy_type *pol,
 368                                    uint64_t bytes, bool direction, bool sync)
 369 {
 370         struct blkg_policy_data *pd = blkg->pd[pol->plid];
 371         struct blkio_group_stats_cpu *stats_cpu;
 372         unsigned long flags;
 373
 374         /* If per cpu stats are not allocated yet, don't do any accounting. */
 375         if (pd->stats_cpu == NULL)
 376                 return;
 377
 378         /*
 379          * Disabling interrupts to provide mutual exclusion between two
 380          * writes on same cpu. It probably is not needed for 64bit. Not
 381          * optimizing that case yet.
 382          */
 383         local_irq_save(flags);
 384
 385         stats_cpu = this_cpu_ptr(pd->stats_cpu);
 386
 387         u64_stats_update_begin(&stats_cpu->syncp);
 388         stats_cpu->sectors += bytes >> 9;
 389         blkio_add_stat(stats_cpu->stat_arr_cpu[BLKIO_STAT_CPU_SERVICED],
 390                         1, direction, sync);
 391         blkio_add_stat(stats_cpu->stat_arr_cpu[BLKIO_STAT_CPU_SERVICE_BYTES],
 392                         bytes, direction, sync);
 393         u64_stats_update_end(&stats_cpu->syncp);
 394         local_irq_restore(flags);
 395 }
 396 EXPORT_SYMBOL_GPL(blkiocg_update_dispatch_stats);
 397
 398 void blkiocg_update_completion_stats(struct blkio_group *blkg,
 399                                      struct blkio_policy_type *pol,
 400                                      uint64_t start_time,
 401                                      uint64_t io_start_time, bool direction,
 402                                      bool sync)
 403 {
 404         struct blkio_group_stats *stats = &blkg->pd[pol->plid]->stats;
 405         unsigned long long now = sched_clock();
 406
 407         lockdep_assert_held(blkg->q->queue_lock);
 408
 409         u64_stats_update_begin(&stats->syncp);
 410         if (time_after64(now, io_start_time))
 411                 blkio_add_stat(stats->stat_arr[BLKIO_STAT_SERVICE_TIME],
 412                                 now - io_start_time, direction, sync);
 413         if (time_after64(io_start_time, start_time))
 414                 blkio_add_stat(stats->stat_arr[BLKIO_STAT_WAIT_TIME],
 415                                 io_start_time - start_time, direction, sync);
 416         u64_stats_update_end(&stats->syncp);
 417 }
 418 EXPORT_SYMBOL_GPL(blkiocg_update_completion_stats);
 419
 420 /*  Merged stats are per cpu.  */
 421 void blkiocg_update_io_merged_stats(struct blkio_group *blkg,
 422                                     struct blkio_policy_type *pol,
 423                                     bool direction, bool sync)
 424 {
 425         struct blkio_group_stats *stats = &blkg->pd[pol->plid]->stats;
 426
 427         lockdep_assert_held(blkg->q->queue_lock);
 428
 429         u64_stats_update_begin(&stats->syncp);
 430         blkio_add_stat(stats->stat_arr[BLKIO_STAT_MERGED], 1, direction, sync);
 431         u64_stats_update_end(&stats->syncp);
 432 }
 433 EXPORT_SYMBOL_GPL(blkiocg_update_io_merged_stats);
 434
 435 /*
 436  * Worker for allocating per cpu stat for blk groups. This is scheduled on
 437  * the system_nrt_wq once there are some groups on the alloc_list waiting
 438  * for allocation.
 439  */
 440 static void blkio_stat_alloc_fn(struct work_struct *work)
 441 {
 442         static void *pcpu_stats[BLKIO_NR_POLICIES];
 443         struct delayed_work *dwork = to_delayed_work(work);
 444         struct blkio_group *blkg;
 445         int i;
 446         bool empty = false;
 447
 448 alloc_stats:
 449         for (i = 0; i < BLKIO_NR_POLICIES; i++) {
 450                 if (pcpu_stats[i] != NULL)
 451                         continue;
 452
 453                 pcpu_stats[i] = alloc_percpu(struct blkio_group_stats_cpu);
 454
 455                 /* Allocation failed. Try again after some time. */
 456                 if (pcpu_stats[i] == NULL) {
 457                         queue_delayed_work(system_nrt_wq, dwork,
 458                                                 msecs_to_jiffies(10));
 459                         return;
 460                 }
 461         }
 462
 463         spin_lock_irq(&blkio_list_lock);
 464         spin_lock(&alloc_list_lock);
 465
 466         /* cgroup got deleted or queue exited. */
 467         if (!list_empty(&alloc_list)) {
 468                 blkg = list_first_entry(&alloc_list, struct blkio_group,
 469                                                 alloc_node);
 470                 for (i = 0; i < BLKIO_NR_POLICIES; i++) {
 471                         struct blkg_policy_data *pd = blkg->pd[i];
 472
 473                         if (blkio_policy[i] && pd && !pd->stats_cpu)
 474                                 swap(pd->stats_cpu, pcpu_stats[i]);
 475                 }
 476
 477                 list_del_init(&blkg->alloc_node);
 478         }
 479
 480         empty = list_empty(&alloc_list);
 481
 482         spin_unlock(&alloc_list_lock);
 483         spin_unlock_irq(&blkio_list_lock);
 484
 485         if (!empty)
 486                 goto alloc_stats;
 487 }
 488
 489 /**
 490  * blkg_free - free a blkg
 491  * @blkg: blkg to free
 492  *
 493  * Free @blkg which may be partially allocated.
 494  */
 495 static void blkg_free(struct blkio_group *blkg)
 496 {
 497         int i;
 498
 499         if (!blkg)
 500                 return;
 501
 502         for (i = 0; i < BLKIO_NR_POLICIES; i++) {
 503                 struct blkg_policy_data *pd = blkg->pd[i];
 504
 505                 if (pd) {
 506                         free_percpu(pd->stats_cpu);
 507                         kfree(pd);
 508                 }
 509         }
 510
 511         kfree(blkg);
 512 }
 513
 514 /**
 515  * blkg_alloc - allocate a blkg
 516  * @blkcg: block cgroup the new blkg is associated with
 517  * @q: request_queue the new blkg is associated with
 518  *
 519  * Allocate a new blkg assocating @blkcg and @q.
 520  */
 521 static struct blkio_group *blkg_alloc(struct blkio_cgroup *blkcg,
 522                                       struct request_queue *q)
 523 {
 524         struct blkio_group *blkg;
 525         int i;
 526
 527         /* alloc and init base part */
 528         blkg = kzalloc_node(sizeof(*blkg), GFP_ATOMIC, q->node);
 529         if (!blkg)
 530                 return NULL;
 531
 532         blkg->q = q;
 533         INIT_LIST_HEAD(&blkg->q_node);
 534         INIT_LIST_HEAD(&blkg->alloc_node);
 535         blkg->blkcg = blkcg;
 536         blkg->refcnt = 1;
 537         cgroup_path(blkcg->css.cgroup, blkg->path, sizeof(blkg->path));
 538
 539         for (i = 0; i < BLKIO_NR_POLICIES; i++) {
 540                 struct blkio_policy_type *pol = blkio_policy[i];
 541                 struct blkg_policy_data *pd;
 542
 543                 if (!pol)
 544                         continue;
 545
 546                 /* alloc per-policy data and attach it to blkg */
 547                 pd = kzalloc_node(sizeof(*pd) + pol->pdata_size, GFP_ATOMIC,
 548                                   q->node);
 549                 if (!pd) {
 550                         blkg_free(blkg);
 551                         return NULL;
 552                 }
 553
 554                 blkg->pd[i] = pd;
 555                 pd->blkg = blkg;
 556         }
 557
 558         /* invoke per-policy init */
 559         for (i = 0; i < BLKIO_NR_POLICIES; i++) {
 560                 struct blkio_policy_type *pol = blkio_policy[i];
 561
 562                 if (pol)
 563                         pol->ops.blkio_init_group_fn(blkg);
 564         }
 565
 566         return blkg;
 567 }
 568
 569 struct blkio_group *blkg_lookup_create(struct blkio_cgroup *blkcg,
 570                                        struct request_queue *q,
 571                                        bool for_root)
 572         __releases(q->queue_lock) __acquires(q->queue_lock)
 573 {
 574         struct blkio_group *blkg;
 575
 576         WARN_ON_ONCE(!rcu_read_lock_held());
 577         lockdep_assert_held(q->queue_lock);
 578
 579         /*
 580          * This could be the first entry point of blkcg implementation and
 581          * we shouldn't allow anything to go through for a bypassing queue.
 582          * The following can be removed if blkg lookup is guaranteed to
 583          * fail on a bypassing queue.
 584          */
 585         if (unlikely(blk_queue_bypass(q)) && !for_root)
 586                 return ERR_PTR(blk_queue_dead(q) ? -EINVAL : -EBUSY);
 587
 588         blkg = blkg_lookup(blkcg, q);
 589         if (blkg)
 590                 return blkg;
 591
 592         /* blkg holds a reference to blkcg */
 593         if (!css_tryget(&blkcg->css))
 594                 return ERR_PTR(-EINVAL);
 595
 596         /*
 597          * Allocate and initialize.
 598          */
 599         blkg = blkg_alloc(blkcg, q);
 600
 601         /* did alloc fail? */
 602         if (unlikely(!blkg)) {
 603                 blkg = ERR_PTR(-ENOMEM);
 604                 goto out;
 605         }
 606
 607         /* insert */
 608         spin_lock(&blkcg->lock);
 609         hlist_add_head_rcu(&blkg->blkcg_node, &blkcg->blkg_list);
 610         list_add(&blkg->q_node, &q->blkg_list);
 611         spin_unlock(&blkcg->lock);
 612
 613         spin_lock(&alloc_list_lock);
 614         list_add(&blkg->alloc_node, &alloc_list);
 615         /* Queue per cpu stat allocation from worker thread. */
 616         queue_delayed_work(system_nrt_wq, &blkio_stat_alloc_work, 0);
 617         spin_unlock(&alloc_list_lock);
 618 out:
 619         return blkg;
 620 }
 621 EXPORT_SYMBOL_GPL(blkg_lookup_create);
 622
 623 /* called under rcu_read_lock(). */
 624 struct blkio_group *blkg_lookup(struct blkio_cgroup *blkcg,
 625                                 struct request_queue *q)
 626 {
 627         struct blkio_group *blkg;
 628         struct hlist_node *n;
 629
 630         hlist_for_each_entry_rcu(blkg, n, &blkcg->blkg_list, blkcg_node)
 631                 if (blkg->q == q)
 632                         return blkg;
 633         return NULL;
 634 }
 635 EXPORT_SYMBOL_GPL(blkg_lookup);
 636
 637 static void blkg_destroy(struct blkio_group *blkg)
 638 {
 639         struct request_queue *q = blkg->q;
 640         struct blkio_cgroup *blkcg = blkg->blkcg;
 641
 642         lockdep_assert_held(q->queue_lock);
 643         lockdep_assert_held(&blkcg->lock);
 644
 645         /* Something wrong if we are trying to remove same group twice */
 646         WARN_ON_ONCE(list_empty(&blkg->q_node));
 647         WARN_ON_ONCE(hlist_unhashed(&blkg->blkcg_node));
 648         list_del_init(&blkg->q_node);
 649         hlist_del_init_rcu(&blkg->blkcg_node);
 650
 651         spin_lock(&alloc_list_lock);
 652         list_del_init(&blkg->alloc_node);
 653         spin_unlock(&alloc_list_lock);
 654
 655         /*
 656          * Put the reference taken at the time of creation so that when all
 657          * queues are gone, group can be destroyed.
 658          */
 659         blkg_put(blkg);
 660 }
 661
 662 /*
 663  * XXX: This updates blkg policy data in-place for root blkg, which is
 664  * necessary across elevator switch and policy registration as root blkgs
 665  * aren't shot down.  This broken and racy implementation is temporary.
 666  * Eventually, blkg shoot down will be replaced by proper in-place update.
 667  */
 668 void update_root_blkg_pd(struct request_queue *q, enum blkio_policy_id plid)
 669 {
 670         struct blkio_policy_type *pol = blkio_policy[plid];
 671         struct blkio_group *blkg = blkg_lookup(&blkio_root_cgroup, q);
 672         struct blkg_policy_data *pd;
 673
 674         if (!blkg)
 675                 return;
 676
 677         kfree(blkg->pd[plid]);
 678         blkg->pd[plid] = NULL;
 679
 680         if (!pol)
 681                 return;
 682
 683         pd = kzalloc(sizeof(*pd) + pol->pdata_size, GFP_KERNEL);
 684         WARN_ON_ONCE(!pd);
 685
 686         pd->stats_cpu = alloc_percpu(struct blkio_group_stats_cpu);
 687         WARN_ON_ONCE(!pd->stats_cpu);
 688
 689         blkg->pd[plid] = pd;
 690         pd->blkg = blkg;
 691         pol->ops.blkio_init_group_fn(blkg);
 692 }
 693 EXPORT_SYMBOL_GPL(update_root_blkg_pd);
 694
 695 /**
 696  * blkg_destroy_all - destroy all blkgs associated with a request_queue
 697  * @q: request_queue of interest
 698  * @destroy_root: whether to destroy root blkg or not
 699  *
 700  * Destroy blkgs associated with @q.  If @destroy_root is %true, all are
 701  * destroyed; otherwise, root blkg is left alone.
 702  */
 703 void blkg_destroy_all(struct request_queue *q, bool destroy_root)
 704 {
 705         struct blkio_group *blkg, *n;
 706
 707         spin_lock_irq(q->queue_lock);
 708
 709         list_for_each_entry_safe(blkg, n, &q->blkg_list, q_node) {
 710                 struct blkio_cgroup *blkcg = blkg->blkcg;
 711
 712                 /* skip root? */
 713                 if (!destroy_root && blkg->blkcg == &blkio_root_cgroup)
 714                         continue;
 715
 716                 spin_lock(&blkcg->lock);
 717                 blkg_destroy(blkg);
 718                 spin_unlock(&blkcg->lock);
 719         }
 720
 721         spin_unlock_irq(q->queue_lock);
 722 }
 723 EXPORT_SYMBOL_GPL(blkg_destroy_all);
 724
 725 static void blkg_rcu_free(struct rcu_head *rcu_head)
 726 {
 727         blkg_free(container_of(rcu_head, struct blkio_group, rcu_head));
 728 }
 729
 730 void __blkg_release(struct blkio_group *blkg)
 731 {
 732         /* release the extra blkcg reference this blkg has been holding */
 733         css_put(&blkg->blkcg->css);
 734
 735         /*
 736          * A group is freed in rcu manner. But having an rcu lock does not
 737          * mean that one can access all the fields of blkg and assume these
 738          * are valid. For example, don't try to follow throtl_data and
 739          * request queue links.
 740          *
 741          * Having a reference to blkg under an rcu allows acess to only
 742          * values local to groups like group stats and group rate limits
 743          */
 744         call_rcu(&blkg->rcu_head, blkg_rcu_free);
 745 }
 746 EXPORT_SYMBOL_GPL(__blkg_release);
 747
 748 static void blkio_reset_stats_cpu(struct blkio_group *blkg, int plid)
 749 {
 750         struct blkg_policy_data *pd = blkg->pd[plid];
 751         int cpu;
 752
 753         if (pd->stats_cpu == NULL)
 754                 return;
 755
 756         for_each_possible_cpu(cpu) {
 757                 struct blkio_group_stats_cpu *sc =
 758                         per_cpu_ptr(pd->stats_cpu, cpu);
 759
 760                 sc->sectors = 0;
 761                 memset(sc->stat_arr_cpu, 0, sizeof(sc->stat_arr_cpu));
 762         }
 763 }
 764
 765 static int
 766 blkiocg_reset_stats(struct cgroup *cgroup, struct cftype *cftype, u64 val)
 767 {
 768         struct blkio_cgroup *blkcg = cgroup_to_blkio_cgroup(cgroup);
 769         struct blkio_group *blkg;
 770         struct hlist_node *n;
 771         int i;
 772
 773         spin_lock(&blkio_list_lock);
 774         spin_lock_irq(&blkcg->lock);
 775
 776         /*
 777          * Note that stat reset is racy - it doesn't synchronize against
 778          * stat updates.  This is a debug feature which shouldn't exist
 779          * anyway.  If you get hit by a race, retry.
 780          */
 781         hlist_for_each_entry(blkg, n, &blkcg->blkg_list, blkcg_node) {
 782                 struct blkio_policy_type *pol;
 783
 784                 list_for_each_entry(pol, &blkio_list, list) {
 785                         struct blkg_policy_data *pd = blkg->pd[pol->plid];
 786                         struct blkio_group_stats *stats = &pd->stats;
 787
 788                         /* queued stats shouldn't be cleared */
 789                         for (i = 0; i < ARRAY_SIZE(stats->stat_arr); i++)
 790                                 if (i != BLKIO_STAT_QUEUED)
 791                                         memset(stats->stat_arr[i], 0,
 792                                                sizeof(stats->stat_arr[i]));
 793                         stats->time = 0;
 794 #ifdef CONFIG_DEBUG_BLK_CGROUP
 795                         memset((void *)stats + BLKG_STATS_DEBUG_CLEAR_START, 0,
 796                                BLKG_STATS_DEBUG_CLEAR_SIZE);
 797 #endif
 798                         blkio_reset_stats_cpu(blkg, pol->plid);
 799                 }
 800         }
 801
 802         spin_unlock_irq(&blkcg->lock);
 803         spin_unlock(&blkio_list_lock);
 804         return 0;
 805 }
 806
 807 static void blkio_get_key_name(enum stat_sub_type type, const char *dname,
 808                                char *str, int chars_left, bool diskname_only)
 809 {
 810         snprintf(str, chars_left, "%s", dname);
 811         chars_left -= strlen(str);
 812         if (chars_left <= 0) {
 813                 printk(KERN_WARNING
 814                         "Possibly incorrect cgroup stat display format");
 815                 return;
 816         }
 817         if (diskname_only)
 818                 return;
 819         switch (type) {
 820         case BLKIO_STAT_READ:
 821                 strlcat(str, " Read", chars_left);
 822                 break;
 823         case BLKIO_STAT_WRITE:
 824                 strlcat(str, " Write", chars_left);
 825                 break;
 826         case BLKIO_STAT_SYNC:
 827                 strlcat(str, " Sync", chars_left);
 828                 break;
 829         case BLKIO_STAT_ASYNC:
 830                 strlcat(str, " Async", chars_left);
 831                 break;
 832         case BLKIO_STAT_TOTAL:
 833                 strlcat(str, " Total", chars_left);
 834                 break;
 835         default:
 836                 strlcat(str, " Invalid", chars_left);
 837         }
 838 }
 839
 840 static uint64_t blkio_read_stat_cpu(struct blkio_group *blkg, int plid,
 841                         enum stat_type_cpu type, enum stat_sub_type sub_type)
 842 {
 843         struct blkg_policy_data *pd = blkg->pd[plid];
 844         int cpu;
 845         struct blkio_group_stats_cpu *stats_cpu;
 846         u64 val = 0, tval;
 847
 848         if (pd->stats_cpu == NULL)
 849                 return val;
 850
 851         for_each_possible_cpu(cpu) {
 852                 unsigned int start;
 853                 stats_cpu = per_cpu_ptr(pd->stats_cpu, cpu);
 854
 855                 do {
 856                         start = u64_stats_fetch_begin(&stats_cpu->syncp);
 857                         if (type == BLKIO_STAT_CPU_SECTORS)
 858                                 tval = stats_cpu->sectors;
 859                         else
 860                                 tval = stats_cpu->stat_arr_cpu[type][sub_type];
 861                 } while(u64_stats_fetch_retry(&stats_cpu->syncp, start));
 862
 863                 val += tval;
 864         }
 865
 866         return val;
 867 }
 868
 869 static uint64_t blkio_get_stat_cpu(struct blkio_group *blkg, int plid,
 870                                    struct cgroup_map_cb *cb, const char *dname,
 871                                    enum stat_type_cpu type)
 872 {
 873         uint64_t disk_total, val;
 874         char key_str[MAX_KEY_LEN];
 875         enum stat_sub_type sub_type;
 876
 877         if (type == BLKIO_STAT_CPU_SECTORS) {
 878                 val = blkio_read_stat_cpu(blkg, plid, type, 0);
 879                 blkio_get_key_name(0, dname, key_str, MAX_KEY_LEN, true);
 880                 cb->fill(cb, key_str, val);
 881                 return val;
 882         }
 883
 884         for (sub_type = BLKIO_STAT_READ; sub_type < BLKIO_STAT_TOTAL;
 885                         sub_type++) {
 886                 blkio_get_key_name(sub_type, dname, key_str, MAX_KEY_LEN,
 887                                    false);
 888                 val = blkio_read_stat_cpu(blkg, plid, type, sub_type);
 889                 cb->fill(cb, key_str, val);
 890         }
 891
 892         disk_total = blkio_read_stat_cpu(blkg, plid, type, BLKIO_STAT_READ) +
 893                 blkio_read_stat_cpu(blkg, plid, type, BLKIO_STAT_WRITE);
 894
 895         blkio_get_key_name(BLKIO_STAT_TOTAL, dname, key_str, MAX_KEY_LEN,
 896                            false);
 897         cb->fill(cb, key_str, disk_total);
 898         return disk_total;
 899 }
 900
 901 static uint64_t blkio_get_stat(struct blkio_group *blkg, int plid,
 902                                struct cgroup_map_cb *cb, const char *dname,
 903                                enum stat_type type)
 904 {
 905         struct blkio_group_stats *stats = &blkg->pd[plid]->stats;
 906         uint64_t v = 0, disk_total = 0;
 907         char key_str[MAX_KEY_LEN];
 908         unsigned int sync_start;
 909         int st;
 910
 911         if (type >= BLKIO_STAT_ARR_NR) {
 912                 do {
 913                         sync_start = u64_stats_fetch_begin(&stats->syncp);
 914                         switch (type) {
 915                         case BLKIO_STAT_TIME:
 916                                 v = stats->time;
 917                                 break;
 918 #ifdef CONFIG_DEBUG_BLK_CGROUP
 919                         case BLKIO_STAT_UNACCOUNTED_TIME:
 920                                 v = stats->unaccounted_time;
 921                                 break;
 922                         case BLKIO_STAT_AVG_QUEUE_SIZE: {
 923                                 uint64_t samples = stats->avg_queue_size_samples;
 924
 925                                 if (samples) {
 926                                         v = stats->avg_queue_size_sum;
 927                                         do_div(v, samples);
 928                                 }
 929                                 break;
 930                         }
 931                         case BLKIO_STAT_IDLE_TIME:
 932                                 v = stats->idle_time;
 933                                 break;
 934                         case BLKIO_STAT_EMPTY_TIME:
 935                                 v = stats->empty_time;
 936                                 break;
 937                         case BLKIO_STAT_DEQUEUE:
 938                                 v = stats->dequeue;
 939                                 break;
 940                         case BLKIO_STAT_GROUP_WAIT_TIME:
 941                                 v = stats->group_wait_time;
 942                                 break;
 943 #endif
 944                         default:
 945                                 WARN_ON_ONCE(1);
 946                         }
 947                 } while (u64_stats_fetch_retry(&stats->syncp, sync_start));
 948
 949                 blkio_get_key_name(0, dname, key_str, MAX_KEY_LEN, true);
 950                 cb->fill(cb, key_str, v);
 951                 return v;
 952         }
 953
 954         for (st = BLKIO_STAT_READ; st < BLKIO_STAT_TOTAL; st++) {
 955                 do {
 956                         sync_start = u64_stats_fetch_begin(&stats->syncp);
 957                         v = stats->stat_arr[type][st];
 958                 } while (u64_stats_fetch_retry(&stats->syncp, sync_start));
 959
 960                 blkio_get_key_name(st, dname, key_str, MAX_KEY_LEN, false);
 961                 cb->fill(cb, key_str, v);
 962                 if (st == BLKIO_STAT_READ || st == BLKIO_STAT_WRITE)
 963                         disk_total += v;
 964         }
 965
 966         blkio_get_key_name(BLKIO_STAT_TOTAL, dname, key_str, MAX_KEY_LEN,
 967                            false);
 968         cb->fill(cb, key_str, disk_total);
 969         return disk_total;
 970 }
 971
 972 static int blkio_policy_parse_and_set(char *buf, enum blkio_policy_id plid,
 973                                       int fileid, struct blkio_cgroup *blkcg)
 974 {
 975         struct gendisk *disk = NULL;
 976         struct blkio_group *blkg = NULL;
 977         struct blkg_policy_data *pd;
 978         char *s[4], *p, *major_s = NULL, *minor_s = NULL;
 979         unsigned long major, minor;
 980         int i = 0, ret = -EINVAL;
 981         int part;
 982         dev_t dev;
 983         u64 temp;
 984
 985         memset(s, 0, sizeof(s));
 986
 987         while ((p = strsep(&buf, " ")) != NULL) {
 988                 if (!*p)
 989                         continue;
 990
 991                 s[i++] = p;
 992
 993                 /* Prevent from inputing too many things */
 994                 if (i == 3)
 995                         break;
 996         }
 997
 998         if (i != 2)
 999                 goto out;
1000
1001         p = strsep(&s[0], ":");
1002         if (p != NULL)
1003                 major_s = p;
1004         else
1005                 goto out;
1006
1007         minor_s = s[0];
1008         if (!minor_s)
1009                 goto out;
1010
1011         if (strict_strtoul(major_s, 10, &major))
1012                 goto out;
1013
1014         if (strict_strtoul(minor_s, 10, &minor))
1015                 goto out;
1016
1017         dev = MKDEV(major, minor);
1018
1019         if (strict_strtoull(s[1], 10, &temp))
1020                 goto out;
1021
1022         disk = get_gendisk(dev, &part);
1023         if (!disk || part)
1024                 goto out;
1025
1026         rcu_read_lock();
1027
1028         spin_lock_irq(disk->queue->queue_lock);
1029         blkg = blkg_lookup_create(blkcg, disk->queue, false);
1030         spin_unlock_irq(disk->queue->queue_lock);
1031
1032         if (IS_ERR(blkg)) {
1033                 ret = PTR_ERR(blkg);
1034                 goto out_unlock;
1035         }
1036
1037         pd = blkg->pd[plid];
1038
1039         switch (plid) {
1040         case BLKIO_POLICY_PROP:
1041                 if ((temp < BLKIO_WEIGHT_MIN && temp > 0) ||
1042                      temp > BLKIO_WEIGHT_MAX)
1043                         goto out_unlock;
1044
1045                 pd->conf.weight = temp;
1046                 blkio_update_group_weight(blkg, plid, temp ?: blkcg->weight);
1047                 break;
1048         case BLKIO_POLICY_THROTL:
1049                 switch(fileid) {
1050                 case BLKIO_THROTL_read_bps_device:
1051                         pd->conf.bps[READ] = temp;
1052                         blkio_update_group_bps(blkg, plid, temp ?: -1, fileid);
1053                         break;
1054                 case BLKIO_THROTL_write_bps_device:
1055                         pd->conf.bps[WRITE] = temp;
1056                         blkio_update_group_bps(blkg, plid, temp ?: -1, fileid);
1057                         break;
1058                 case BLKIO_THROTL_read_iops_device:
1059                         if (temp > THROTL_IOPS_MAX)
1060                                 goto out_unlock;
1061                         pd->conf.iops[READ] = temp;
1062                         blkio_update_group_iops(blkg, plid, temp ?: -1, fileid);
1063                         break;
1064                 case BLKIO_THROTL_write_iops_device:
1065                         if (temp > THROTL_IOPS_MAX)
1066                                 goto out_unlock;
1067                         pd->conf.iops[WRITE] = temp;
1068                         blkio_update_group_iops(blkg, plid, temp ?: -1, fileid);
1069                         break;
1070                 }
1071                 break;
1072         default:
1073                 BUG();
1074         }
1075         ret = 0;
1076 out_unlock:
1077         rcu_read_unlock();
1078 out:
1079         put_disk(disk);
1080
1081         /*
1082          * If queue was bypassing, we should retry.  Do so after a short
1083          * msleep().  It isn't strictly necessary but queue can be
1084          * bypassing for some time and it's always nice to avoid busy
1085          * looping.
1086          */
1087         if (ret == -EBUSY) {
1088                 msleep(10);
1089                 return restart_syscall();
1090         }
1091         return ret;
1092 }
1093
1094 static int blkiocg_file_write(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cft,
1095                                        const char *buffer)
1096 {
1097         int ret = 0;
1098         char *buf;
1099         struct blkio_cgroup *blkcg = cgroup_to_blkio_cgroup(cgrp);
1100         enum blkio_policy_id plid = BLKIOFILE_POLICY(cft->private);
1101         int fileid = BLKIOFILE_ATTR(cft->private);
1102
1103         buf = kstrdup(buffer, GFP_KERNEL);
1104         if (!buf)
1105                 return -ENOMEM;
1106
1107         ret = blkio_policy_parse_and_set(buf, plid, fileid, blkcg);
1108         kfree(buf);
1109         return ret;
1110 }
1111
1112 static const char *blkg_dev_name(struct blkio_group *blkg)
1113 {
1114         /* some drivers (floppy) instantiate a queue w/o disk registered */
1115         if (blkg->q->backing_dev_info.dev)
1116                 return dev_name(blkg->q->backing_dev_info.dev);
1117         return NULL;
1118 }
1119
1120 static void blkio_print_group_conf(struct cftype *cft, struct blkio_group *blkg,
1121                                    struct seq_file *m)
1122 {
1123         int plid = BLKIOFILE_POLICY(cft->private);
1124         int fileid = BLKIOFILE_ATTR(cft->private);
1125         struct blkg_policy_data *pd = blkg->pd[plid];
1126         const char *dname = blkg_dev_name(blkg);
1127         int rw = WRITE;
1128
1129         if (!dname)
1130                 return;
1131
1132         switch (plid) {
1133                 case BLKIO_POLICY_PROP:
1134                         if (pd->conf.weight)
1135                                 seq_printf(m, "%s\t%u\n",
1136                                            dname, pd->conf.weight);
1137                         break;
1138                 case BLKIO_POLICY_THROTL:
1139                         switch (fileid) {
1140                         case BLKIO_THROTL_read_bps_device:
1141                                 rw = READ;
1142                         case BLKIO_THROTL_write_bps_device:
1143                                 if (pd->conf.bps[rw])
1144                                         seq_printf(m, "%s\t%llu\n",
1145                                                    dname, pd->conf.bps[rw]);
1146                                 break;
1147                         case BLKIO_THROTL_read_iops_device:
1148                                 rw = READ;
1149                         case BLKIO_THROTL_write_iops_device:
1150                                 if (pd->conf.iops[rw])
1151                                         seq_printf(m, "%s\t%u\n",
1152                                                    dname, pd->conf.iops[rw]);
1153                                 break;
1154                         }
1155                         break;
1156                 default:
1157                         BUG();
1158         }
1159 }
1160
1161 /* cgroup files which read their data from policy nodes end up here */
1162 static void blkio_read_conf(struct cftype *cft, struct blkio_cgroup *blkcg,
1163                             struct seq_file *m)
1164 {
1165         struct blkio_group *blkg;
1166         struct hlist_node *n;
1167
1168         spin_lock_irq(&blkcg->lock);
1169         hlist_for_each_entry(blkg, n, &blkcg->blkg_list, blkcg_node)
1170                 blkio_print_group_conf(cft, blkg, m);
1171         spin_unlock_irq(&blkcg->lock);
1172 }
1173
1174 static int blkiocg_file_read(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cft,
1175                                 struct seq_file *m)
1176 {
1177         struct blkio_cgroup *blkcg;
1178         enum blkio_policy_id plid = BLKIOFILE_POLICY(cft->private);
1179         int name = BLKIOFILE_ATTR(cft->private);
1180
1181         blkcg = cgroup_to_blkio_cgroup(cgrp);
1182
1183         switch(plid) {
1184         case BLKIO_POLICY_PROP:
1185                 switch(name) {
1186                 case BLKIO_PROP_weight_device:
1187                         blkio_read_conf(cft, blkcg, m);
1188                         return 0;
1189                 default:
1190                         BUG();
1191                 }
1192                 break;
1193         case BLKIO_POLICY_THROTL:
1194                 switch(name){
1195                 case BLKIO_THROTL_read_bps_device:
1196                 case BLKIO_THROTL_write_bps_device:
1197                 case BLKIO_THROTL_read_iops_device:
1198                 case BLKIO_THROTL_write_iops_device:
1199                         blkio_read_conf(cft, blkcg, m);
1200                         return 0;
1201                 default:
1202                         BUG();
1203                 }
1204                 break;
1205         default:
1206                 BUG();
1207         }
1208
1209         return 0;
1210 }
1211
1212 static int blkio_read_blkg_stats(struct blkio_cgroup *blkcg,
1213                 struct cftype *cft, struct cgroup_map_cb *cb,
1214                 enum stat_type type, bool show_total, bool pcpu)
1215 {
1216         struct blkio_group *blkg;
1217         struct hlist_node *n;
1218         uint64_t cgroup_total = 0;
1219
1220         spin_lock_irq(&blkcg->lock);
1221
1222         hlist_for_each_entry(blkg, n, &blkcg->blkg_list, blkcg_node) {
1223                 const char *dname = blkg_dev_name(blkg);
1224                 int plid = BLKIOFILE_POLICY(cft->private);
1225
1226                 if (!dname)
1227                         continue;
1228                 if (pcpu)
1229                         cgroup_total += blkio_get_stat_cpu(blkg, plid,
1230                                                            cb, dname, type);
1231                 else
1232                         cgroup_total += blkio_get_stat(blkg, plid,
1233                                                        cb, dname, type);
1234         }
1235         if (show_total)
1236                 cb->fill(cb, "Total", cgroup_total);
1237
1238         spin_unlock_irq(&blkcg->lock);
1239         return 0;
1240 }
1241
1242 /* All map kind of cgroup file get serviced by this function */
1243 static int blkiocg_file_read_map(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cft,
1244                                 struct cgroup_map_cb *cb)
1245 {
1246         struct blkio_cgroup *blkcg;
1247         enum blkio_policy_id plid = BLKIOFILE_POLICY(cft->private);
1248         int name = BLKIOFILE_ATTR(cft->private);
1249
1250         blkcg = cgroup_to_blkio_cgroup(cgrp);
1251
1252         switch(plid) {
1253         case BLKIO_POLICY_PROP:
1254                 switch(name) {
1255                 case BLKIO_PROP_time:
1256                         return blkio_read_blkg_stats(blkcg, cft, cb,
1257                                                 BLKIO_STAT_TIME, 0, 0);
1258                 case BLKIO_PROP_sectors:
1259                         return blkio_read_blkg_stats(blkcg, cft, cb,
1260                                                 BLKIO_STAT_CPU_SECTORS, 0, 1);
1261                 case BLKIO_PROP_io_service_bytes:
1262                         return blkio_read_blkg_stats(blkcg, cft, cb,
1263                                         BLKIO_STAT_CPU_SERVICE_BYTES, 1, 1);
1264                 case BLKIO_PROP_io_serviced:
1265                         return blkio_read_blkg_stats(blkcg, cft, cb,
1266                                                 BLKIO_STAT_CPU_SERVICED, 1, 1);
1267                 case BLKIO_PROP_io_service_time:
1268                         return blkio_read_blkg_stats(blkcg, cft, cb,
1269                                                 BLKIO_STAT_SERVICE_TIME, 1, 0);
1270                 case BLKIO_PROP_io_wait_time:
1271                         return blkio_read_blkg_stats(blkcg, cft, cb,
1272                                                 BLKIO_STAT_WAIT_TIME, 1, 0);
1273                 case BLKIO_PROP_io_merged:
1274                         return blkio_read_blkg_stats(blkcg, cft, cb,
1275                                                 BLKIO_STAT_MERGED, 1, 0);
1276                 case BLKIO_PROP_io_queued:
1277                         return blkio_read_blkg_stats(blkcg, cft, cb,
1278                                                 BLKIO_STAT_QUEUED, 1, 0);
1279 #ifdef CONFIG_DEBUG_BLK_CGROUP
1280                 case BLKIO_PROP_unaccounted_time:
1281                         return blkio_read_blkg_stats(blkcg, cft, cb,
1282                                         BLKIO_STAT_UNACCOUNTED_TIME, 0, 0);
1283                 case BLKIO_PROP_dequeue:
1284                         return blkio_read_blkg_stats(blkcg, cft, cb,
1285                                                 BLKIO_STAT_DEQUEUE, 0, 0);
1286                 case BLKIO_PROP_avg_queue_size:
1287                         return blkio_read_blkg_stats(blkcg, cft, cb,
1288                                         BLKIO_STAT_AVG_QUEUE_SIZE, 0, 0);
1289                 case BLKIO_PROP_group_wait_time:
1290                         return blkio_read_blkg_stats(blkcg, cft, cb,
1291                                         BLKIO_STAT_GROUP_WAIT_TIME, 0, 0);
1292                 case BLKIO_PROP_idle_time:
1293                         return blkio_read_blkg_stats(blkcg, cft, cb,
1294                                                 BLKIO_STAT_IDLE_TIME, 0, 0);
1295                 case BLKIO_PROP_empty_time:
1296                         return blkio_read_blkg_stats(blkcg, cft, cb,
1297                                                 BLKIO_STAT_EMPTY_TIME, 0, 0);
1298 #endif
1299                 default:
1300                         BUG();
1301                 }
1302                 break;
1303         case BLKIO_POLICY_THROTL:
1304                 switch(name){
1305                 case BLKIO_THROTL_io_service_bytes:
1306                         return blkio_read_blkg_stats(blkcg, cft, cb,
1307                                                 BLKIO_STAT_CPU_SERVICE_BYTES, 1, 1);
1308                 case BLKIO_THROTL_io_serviced:
1309                         return blkio_read_blkg_stats(blkcg, cft, cb,
1310                                                 BLKIO_STAT_CPU_SERVICED, 1, 1);
1311                 default:
1312                         BUG();
1313                 }
1314                 break;
1315         default:
1316                 BUG();
1317         }
1318
1319         return 0;
1320 }
1321
1322 static int blkio_weight_write(struct blkio_cgroup *blkcg, int plid, u64 val)
1323 {
1324         struct blkio_group *blkg;
1325         struct hlist_node *n;
1326
1327         if (val < BLKIO_WEIGHT_MIN || val > BLKIO_WEIGHT_MAX)
1328                 return -EINVAL;
1329
1330         spin_lock(&blkio_list_lock);
1331         spin_lock_irq(&blkcg->lock);
1332         blkcg->weight = (unsigned int)val;
1333
1334         hlist_for_each_entry(blkg, n, &blkcg->blkg_list, blkcg_node) {
1335                 struct blkg_policy_data *pd = blkg->pd[plid];
1336
1337                 if (!pd->conf.weight)
1338                         blkio_update_group_weight(blkg, plid, blkcg->weight);
1339         }
1340
1341         spin_unlock_irq(&blkcg->lock);
1342         spin_unlock(&blkio_list_lock);
1343         return 0;
1344 }
1345
1346 static u64 blkiocg_file_read_u64 (struct cgroup *cgrp, struct cftype *cft) {
1347         struct blkio_cgroup *blkcg;
1348         enum blkio_policy_id plid = BLKIOFILE_POLICY(cft->private);
1349         int name = BLKIOFILE_ATTR(cft->private);
1350
1351         blkcg = cgroup_to_blkio_cgroup(cgrp);
1352
1353         switch(plid) {
1354         case BLKIO_POLICY_PROP:
1355                 switch(name) {
1356                 case BLKIO_PROP_weight:
1357                         return (u64)blkcg->weight;
1358                 }
1359                 break;
1360         default:
1361                 BUG();
1362         }
1363         return 0;
1364 }
1365
1366 static int
1367 blkiocg_file_write_u64(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cft, u64 val)
1368 {
1369         struct blkio_cgroup *blkcg;
1370         enum blkio_policy_id plid = BLKIOFILE_POLICY(cft->private);
1371         int name = BLKIOFILE_ATTR(cft->private);
1372
1373         blkcg = cgroup_to_blkio_cgroup(cgrp);
1374
1375         switch(plid) {
1376         case BLKIO_POLICY_PROP:
1377                 switch(name) {
1378                 case BLKIO_PROP_weight:
1379                         return blkio_weight_write(blkcg, plid, val);
1380                 }
1381                 break;
1382         default:
1383                 BUG();
1384         }
1385
1386         return 0;
1387 }
1388
1389 struct cftype blkio_files[] = {
1390         {
1391                 .name = "weight_device",
1392                 .private = BLKIOFILE_PRIVATE(BLKIO_POLICY_PROP,
1393                                 BLKIO_PROP_weight_device),
1394                 .read_seq_string = blkiocg_file_read,
1395                 .write_string = blkiocg_file_write,
1396                 .max_write_len = 256,
1397         },
1398         {
1399                 .name = "weight",
1400                 .private = BLKIOFILE_PRIVATE(BLKIO_POLICY_PROP,
1401                                 BLKIO_PROP_weight),
1402                 .read_u64 = blkiocg_file_read_u64,
1403                 .write_u64 = blkiocg_file_write_u64,
1404         },
1405         {
1406                 .name = "time",
1407                 .private = BLKIOFILE_PRIVATE(BLKIO_POLICY_PROP,
1408                                 BLKIO_PROP_time),
1409                 .read_map = blkiocg_file_read_map,
1410         },
1411         {
1412                 .name = "sectors",
1413                 .private = BLKIOFILE_PRIVATE(BLKIO_POLICY_PROP,
1414                                 BLKIO_PROP_sectors),
1415                 .read_map = blkiocg_file_read_map,
1416         },
1417         {
1418                 .name = "io_service_bytes",
1419                 .private = BLKIOFILE_PRIVATE(BLKIO_POLICY_PROP,
1420                                 BLKIO_PROP_io_service_bytes),
1421                 .read_map = blkiocg_file_read_map,
1422         },
1423         {
1424                 .name = "io_serviced",
1425                 .private = BLKIOFILE_PRIVATE(BLKIO_POLICY_PROP,
1426                                 BLKIO_PROP_io_serviced),
1427                 .read_map = blkiocg_file_read_map,
1428         },
1429         {
1430                 .name = "io_service_time",
1431                 .private = BLKIOFILE_PRIVATE(BLKIO_POLICY_PROP,
1432                                 BLKIO_PROP_io_service_time),
1433                 .read_map = blkiocg_file_read_map,
1434         },
1435         {
1436                 .name = "io_wait_time",
1437                 .private = BLKIOFILE_PRIVATE(BLKIO_POLICY_PROP,
1438                                 BLKIO_PROP_io_wait_time),
1439                 .read_map = blkiocg_file_read_map,
1440         },
1441         {
1442                 .name = "io_merged",
1443                 .private = BLKIOFILE_PRIVATE(BLKIO_POLICY_PROP,
1444                                 BLKIO_PROP_io_merged),
1445                 .read_map = blkiocg_file_read_map,
1446         },
1447         {
1448                 .name = "io_queued",
1449                 .private = BLKIOFILE_PRIVATE(BLKIO_POLICY_PROP,
1450                                 BLKIO_PROP_io_queued),
1451                 .read_map = blkiocg_file_read_map,
1452         },
1453         {
1454                 .name = "reset_stats",
1455                 .write_u64 = blkiocg_reset_stats,
1456         },
1457 #ifdef CONFIG_BLK_DEV_THROTTLING
1458         {
1459                 .name = "throttle.read_bps_device",
1460                 .private = BLKIOFILE_PRIVATE(BLKIO_POLICY_THROTL,
1461                                 BLKIO_THROTL_read_bps_device),
1462                 .read_seq_string = blkiocg_file_read,
1463                 .write_string = blkiocg_file_write,
1464                 .max_write_len = 256,
1465         },
1466
1467         {
1468                 .name = "throttle.write_bps_device",
1469                 .private = BLKIOFILE_PRIVATE(BLKIO_POLICY_THROTL,
1470                                 BLKIO_THROTL_write_bps_device),
1471                 .read_seq_string = blkiocg_file_read,
1472                 .write_string = blkiocg_file_write,
1473                 .max_write_len = 256,
1474         },
1475
1476         {
1477                 .name = "throttle.read_iops_device",
1478                 .private = BLKIOFILE_PRIVATE(BLKIO_POLICY_THROTL,
1479                                 BLKIO_THROTL_read_iops_device),
1480                 .read_seq_string = blkiocg_file_read,
1481                 .write_string = blkiocg_file_write,
1482                 .max_write_len = 256,
1483         },
1484
1485         {
1486                 .name = "throttle.write_iops_device",
1487                 .private = BLKIOFILE_PRIVATE(BLKIO_POLICY_THROTL,
1488                                 BLKIO_THROTL_write_iops_device),
1489                 .read_seq_string = blkiocg_file_read,
1490                 .write_string = blkiocg_file_write,
1491                 .max_write_len = 256,
1492         },
1493         {
1494                 .name = "throttle.io_service_bytes",
1495                 .private = BLKIOFILE_PRIVATE(BLKIO_POLICY_THROTL,
1496                                 BLKIO_THROTL_io_service_bytes),
1497                 .read_map = blkiocg_file_read_map,
1498         },
1499         {
1500                 .name = "throttle.io_serviced",
1501                 .private = BLKIOFILE_PRIVATE(BLKIO_POLICY_THROTL,
1502                                 BLKIO_THROTL_io_serviced),
1503                 .read_map = blkiocg_file_read_map,
1504         },
1505 #endif /* CONFIG_BLK_DEV_THROTTLING */
1506
1507 #ifdef CONFIG_DEBUG_BLK_CGROUP
1508         {
1509                 .name = "avg_queue_size",
1510                 .private = BLKIOFILE_PRIVATE(BLKIO_POLICY_PROP,
1511                                 BLKIO_PROP_avg_queue_size),
1512                 .read_map = blkiocg_file_read_map,
1513         },
1514         {
1515                 .name = "group_wait_time",
1516                 .private = BLKIOFILE_PRIVATE(BLKIO_POLICY_PROP,
1517                                 BLKIO_PROP_group_wait_time),
1518                 .read_map = blkiocg_file_read_map,
1519         },
1520         {
1521                 .name = "idle_time",
1522                 .private = BLKIOFILE_PRIVATE(BLKIO_POLICY_PROP,
1523                                 BLKIO_PROP_idle_time),
1524                 .read_map = blkiocg_file_read_map,
1525         },
1526         {
1527                 .name = "empty_time",
1528                 .private = BLKIOFILE_PRIVATE(BLKIO_POLICY_PROP,
1529                                 BLKIO_PROP_empty_time),
1530                 .read_map = blkiocg_file_read_map,
1531         },
1532         {
1533                 .name = "dequeue",
1534                 .private = BLKIOFILE_PRIVATE(BLKIO_POLICY_PROP,
1535                                 BLKIO_PROP_dequeue),
1536                 .read_map = blkiocg_file_read_map,
1537         },
1538         {
1539                 .name = "unaccounted_time",
1540                 .private = BLKIOFILE_PRIVATE(BLKIO_POLICY_PROP,
1541                                 BLKIO_PROP_unaccounted_time),
1542                 .read_map = blkiocg_file_read_map,
1543         },
1544 #endif
1545         { }     /* terminate */
1546 };
1547
1548 /**
1549  * blkiocg_pre_destroy - cgroup pre_destroy callback
1550  * @cgroup: cgroup of interest
1551  *
1552  * This function is called when @cgroup is about to go away and responsible
1553  * for shooting down all blkgs associated with @cgroup.  blkgs should be
1554  * removed while holding both q and blkcg locks.  As blkcg lock is nested
1555  * inside q lock, this function performs reverse double lock dancing.
1556  *
1557  * This is the blkcg counterpart of ioc_release_fn().
1558  */
1559 static int blkiocg_pre_destroy(struct cgroup *cgroup)
1560 {
1561         struct blkio_cgroup *blkcg = cgroup_to_blkio_cgroup(cgroup);
1562
1563         spin_lock_irq(&blkcg->lock);
1564
1565         while (!hlist_empty(&blkcg->blkg_list)) {
1566                 struct blkio_group *blkg = hlist_entry(blkcg->blkg_list.first,
1567                                                 struct blkio_group, blkcg_node);
1568                 struct request_queue *q = blkg->q;
1569
1570                 if (spin_trylock(q->queue_lock)) {
1571                         blkg_destroy(blkg);
1572                         spin_unlock(q->queue_lock);
1573                 } else {
1574                         spin_unlock_irq(&blkcg->lock);
1575                         cpu_relax();
1576                         spin_lock_irq(&blkcg->lock);
1577                 }
1578         }
1579
1580         spin_unlock_irq(&blkcg->lock);
1581         return 0;
1582 }
1583
1584 static void blkiocg_destroy(struct cgroup *cgroup)
1585 {
1586         struct blkio_cgroup *blkcg = cgroup_to_blkio_cgroup(cgroup);
1587
1588         if (blkcg != &blkio_root_cgroup)
1589                 kfree(blkcg);
1590 }
1591
1592 static struct cgroup_subsys_state *blkiocg_create(struct cgroup *cgroup)
1593 {
1594         static atomic64_t id_seq = ATOMIC64_INIT(0);
1595         struct blkio_cgroup *blkcg;
1596         struct cgroup *parent = cgroup->parent;
1597
1598         if (!parent) {
1599                 blkcg = &blkio_root_cgroup;
1600                 goto done;
1601         }
1602
1603         blkcg = kzalloc(sizeof(*blkcg), GFP_KERNEL);
1604         if (!blkcg)
1605                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
1606
1607         blkcg->weight = BLKIO_WEIGHT_DEFAULT;
1608         blkcg->id = atomic64_inc_return(&id_seq); /* root is 0, start from 1 */
1609 done:
1610         spin_lock_init(&blkcg->lock);
1611         INIT_HLIST_HEAD(&blkcg->blkg_list);
1612
1613         return &blkcg->css;
1614 }
1615
1616 /**
1617  * blkcg_init_queue - initialize blkcg part of request queue
1618  * @q: request_queue to initialize
1619  *
1620  * Called from blk_alloc_queue_node(). Responsible for initializing blkcg
1621  * part of new request_queue @q.
1622  *
1623  * RETURNS:
1624  * 0 on success, -errno on failure.
1625  */
1626 int blkcg_init_queue(struct request_queue *q)
1627 {
1628         int ret;
1629
1630         might_sleep();
1631
1632         ret = blk_throtl_init(q);
1633         if (ret)
1634                 return ret;
1635
1636         mutex_lock(&all_q_mutex);
1637         INIT_LIST_HEAD(&q->all_q_node);
1638         list_add_tail(&q->all_q_node, &all_q_list);
1639         mutex_unlock(&all_q_mutex);
1640
1641         return 0;
1642 }
1643
1644 /**
1645  * blkcg_drain_queue - drain blkcg part of request_queue
1646  * @q: request_queue to drain
1647  *
1648  * Called from blk_drain_queue().  Responsible for draining blkcg part.
1649  */
1650 void blkcg_drain_queue(struct request_queue *q)
1651 {
1652         lockdep_assert_held(q->queue_lock);
1653
1654         blk_throtl_drain(q);
1655 }
1656
1657 /**
1658  * blkcg_exit_queue - exit and release blkcg part of request_queue
1659  * @q: request_queue being released
1660  *
1661  * Called from blk_release_queue().  Responsible for exiting blkcg part.
1662  */
1663 void blkcg_exit_queue(struct request_queue *q)
1664 {
1665         mutex_lock(&all_q_mutex);
1666         list_del_init(&q->all_q_node);
1667         mutex_unlock(&all_q_mutex);
1668
1669         blkg_destroy_all(q, true);
1670
1671         blk_throtl_exit(q);
1672 }
1673
1674 /*
1675  * We cannot support shared io contexts, as we have no mean to support
1676  * two tasks with the same ioc in two different groups without major rework
1677  * of the main cic data structures.  For now we allow a task to change
1678  * its cgroup only if it's the only owner of its ioc.
1679  */
1680 static int blkiocg_can_attach(struct cgroup *cgrp, struct cgroup_taskset *tset)
1681 {
1682         struct task_struct *task;
1683         struct io_context *ioc;
1684         int ret = 0;
1685
1686         /* task_lock() is needed to avoid races with exit_io_context() */
1687         cgroup_taskset_for_each(task, cgrp, tset) {
1688                 task_lock(task);
1689                 ioc = task->io_context;
1690                 if (ioc && atomic_read(&ioc->nr_tasks) > 1)
1691                         ret = -EINVAL;
1692                 task_unlock(task);
1693                 if (ret)
1694                         break;
1695         }
1696         return ret;
1697 }
1698
1699 static void blkcg_bypass_start(void)
1700         __acquires(&all_q_mutex)
1701 {
1702         struct request_queue *q;
1703
1704         mutex_lock(&all_q_mutex);
1705
1706         list_for_each_entry(q, &all_q_list, all_q_node) {
1707                 blk_queue_bypass_start(q);
1708                 blkg_destroy_all(q, false);
1709         }
1710 }
1711
1712 static void blkcg_bypass_end(void)
1713         __releases(&all_q_mutex)
1714 {
1715         struct request_queue *q;
1716
1717         list_for_each_entry(q, &all_q_list, all_q_node)
1718                 blk_queue_bypass_end(q);
1719
1720         mutex_unlock(&all_q_mutex);
1721 }
1722
1723 struct cgroup_subsys blkio_subsys = {
1724         .name = "blkio",
1725         .create = blkiocg_create,
1726         .can_attach = blkiocg_can_attach,
1727         .pre_destroy = blkiocg_pre_destroy,
1728         .destroy = blkiocg_destroy,
1729         .subsys_id = blkio_subsys_id,
1730         .base_cftypes = blkio_files,
1731         .module = THIS_MODULE,
1732 };
1733 EXPORT_SYMBOL_GPL(blkio_subsys);
1734
1735 void blkio_policy_register(struct blkio_policy_type *blkiop)
1736 {
1737         struct request_queue *q;
1738
1739         blkcg_bypass_start();
1740         spin_lock(&blkio_list_lock);
1741
1742         BUG_ON(blkio_policy[blkiop->plid]);
1743         blkio_policy[blkiop->plid] = blkiop;
1744         list_add_tail(&blkiop->list, &blkio_list);
1745
1746         spin_unlock(&blkio_list_lock);
1747         list_for_each_entry(q, &all_q_list, all_q_node)
1748                 update_root_blkg_pd(q, blkiop->plid);
1749         blkcg_bypass_end();
1750 }
1751 EXPORT_SYMBOL_GPL(blkio_policy_register);
1752
1753 void blkio_policy_unregister(struct blkio_policy_type *blkiop)
1754 {
1755         struct request_queue *q;
1756
1757         blkcg_bypass_start();
1758         spin_lock(&blkio_list_lock);
1759
1760         BUG_ON(blkio_policy[blkiop->plid] != blkiop);
1761         blkio_policy[blkiop->plid] = NULL;
1762         list_del_init(&blkiop->list);
1763
1764         spin_unlock(&blkio_list_lock);
1765         list_for_each_entry(q, &all_q_list, all_q_node)
1766                 update_root_blkg_pd(q, blkiop->plid);
1767         blkcg_bypass_end();
1768 }
1769 EXPORT_SYMBOL_GPL(blkio_policy_unregister);