Merge tag 'x86_urgent_for_v6.2_rc2' of git://git.kernel.org/pub/scm/linux/kernel...
[platform/kernel/linux-rpi.git] / block / blk-cgroup.c
1 // SPDX-License-Identifier: GPL-2.0
2 /*
3  * Common Block IO controller cgroup interface
4  *
5  * Based on ideas and code from CFQ, CFS and BFQ:
6  * Copyright (C) 2003 Jens Axboe <axboe@kernel.dk>
7  *
8  * Copyright (C) 2008 Fabio Checconi <fabio@gandalf.sssup.it>
9  *                    Paolo Valente <paolo.valente@unimore.it>
10  *
11  * Copyright (C) 2009 Vivek Goyal <vgoyal@redhat.com>
12  *                    Nauman Rafique <nauman@google.com>
13  *
14  * For policy-specific per-blkcg data:
15  * Copyright (C) 2015 Paolo Valente <paolo.valente@unimore.it>
16  *                    Arianna Avanzini <avanzini.arianna@gmail.com>
17  */
18 #include <linux/ioprio.h>
19 #include <linux/kdev_t.h>
20 #include <linux/module.h>
21 #include <linux/sched/signal.h>
22 #include <linux/err.h>
23 #include <linux/blkdev.h>
24 #include <linux/backing-dev.h>
25 #include <linux/slab.h>
26 #include <linux/delay.h>
27 #include <linux/atomic.h>
28 #include <linux/ctype.h>
29 #include <linux/resume_user_mode.h>
30 #include <linux/psi.h>
31 #include <linux/part_stat.h>
32 #include "blk.h"
33 #include "blk-cgroup.h"
34 #include "blk-ioprio.h"
35 #include "blk-throttle.h"
36 #include "blk-rq-qos.h"
37
38 /*
39  * blkcg_pol_mutex protects blkcg_policy[] and policy [de]activation.
40  * blkcg_pol_register_mutex nests outside of it and synchronizes entire
41  * policy [un]register operations including cgroup file additions /
42  * removals.  Putting cgroup file registration outside blkcg_pol_mutex
43  * allows grabbing it from cgroup callbacks.
44  */
45 static DEFINE_MUTEX(blkcg_pol_register_mutex);
46 static DEFINE_MUTEX(blkcg_pol_mutex);
47
48 struct blkcg blkcg_root;
49 EXPORT_SYMBOL_GPL(blkcg_root);
50
51 struct cgroup_subsys_state * const blkcg_root_css = &blkcg_root.css;
52 EXPORT_SYMBOL_GPL(blkcg_root_css);
53
54 static struct blkcg_policy *blkcg_policy[BLKCG_MAX_POLS];
55
56 static LIST_HEAD(all_blkcgs);           /* protected by blkcg_pol_mutex */
57
58 bool blkcg_debug_stats = false;
59 static struct workqueue_struct *blkcg_punt_bio_wq;
60
61 #define BLKG_DESTROY_BATCH_SIZE  64
62
63 /*
64  * Lockless lists for tracking IO stats update
65  *
66  * New IO stats are stored in the percpu iostat_cpu within blkcg_gq (blkg).
67  * There are multiple blkg's (one for each block device) attached to each
68  * blkcg. The rstat code keeps track of which cpu has IO stats updated,
69  * but it doesn't know which blkg has the updated stats. If there are many
70  * block devices in a system, the cost of iterating all the blkg's to flush
71  * out the IO stats can be high. To reduce such overhead, a set of percpu
72  * lockless lists (lhead) per blkcg are used to track the set of recently
73  * updated iostat_cpu's since the last flush. An iostat_cpu will be put
74  * onto the lockless list on the update side [blk_cgroup_bio_start()] if
75  * not there yet and then removed when being flushed [blkcg_rstat_flush()].
76  * References to blkg are gotten and then put back in the process to
77  * protect against blkg removal.
78  *
79  * Return: 0 if successful or -ENOMEM if allocation fails.
80  */
81 static int init_blkcg_llists(struct blkcg *blkcg)
82 {
83         int cpu;
84
85         blkcg->lhead = alloc_percpu_gfp(struct llist_head, GFP_KERNEL);
86         if (!blkcg->lhead)
87                 return -ENOMEM;
88
89         for_each_possible_cpu(cpu)
90                 init_llist_head(per_cpu_ptr(blkcg->lhead, cpu));
91         return 0;
92 }
93
94 /**
95  * blkcg_css - find the current css
96  *
97  * Find the css associated with either the kthread or the current task.
98  * This may return a dying css, so it is up to the caller to use tryget logic
99  * to confirm it is alive and well.
100  */
101 static struct cgroup_subsys_state *blkcg_css(void)
102 {
103         struct cgroup_subsys_state *css;
104
105         css = kthread_blkcg();
106         if (css)
107                 return css;
108         return task_css(current, io_cgrp_id);
109 }
110
111 static bool blkcg_policy_enabled(struct request_queue *q,
112                                  const struct blkcg_policy *pol)
113 {
114         return pol && test_bit(pol->plid, q->blkcg_pols);
115 }
116
117 static void blkg_free_workfn(struct work_struct *work)
118 {
119         struct blkcg_gq *blkg = container_of(work, struct blkcg_gq,
120                                              free_work);
121         int i;
122
123         for (i = 0; i < BLKCG_MAX_POLS; i++)
124                 if (blkg->pd[i])
125                         blkcg_policy[i]->pd_free_fn(blkg->pd[i]);
126
127         if (blkg->q)
128                 blk_put_queue(blkg->q);
129         free_percpu(blkg->iostat_cpu);
130         percpu_ref_exit(&blkg->refcnt);
131         kfree(blkg);
132 }
133
134 /**
135  * blkg_free - free a blkg
136  * @blkg: blkg to free
137  *
138  * Free @blkg which may be partially allocated.
139  */
140 static void blkg_free(struct blkcg_gq *blkg)
141 {
142         if (!blkg)
143                 return;
144
145         /*
146          * Both ->pd_free_fn() and request queue's release handler may
147          * sleep, so free us by scheduling one work func
148          */
149         INIT_WORK(&blkg->free_work, blkg_free_workfn);
150         schedule_work(&blkg->free_work);
151 }
152
153 static void __blkg_release(struct rcu_head *rcu)
154 {
155         struct blkcg_gq *blkg = container_of(rcu, struct blkcg_gq, rcu_head);
156
157         WARN_ON(!bio_list_empty(&blkg->async_bios));
158
159         /* release the blkcg and parent blkg refs this blkg has been holding */
160         css_put(&blkg->blkcg->css);
161         if (blkg->parent)
162                 blkg_put(blkg->parent);
163         blkg_free(blkg);
164 }
165
166 /*
167  * A group is RCU protected, but having an rcu lock does not mean that one
168  * can access all the fields of blkg and assume these are valid.  For
169  * example, don't try to follow throtl_data and request queue links.
170  *
171  * Having a reference to blkg under an rcu allows accesses to only values
172  * local to groups like group stats and group rate limits.
173  */
174 static void blkg_release(struct percpu_ref *ref)
175 {
176         struct blkcg_gq *blkg = container_of(ref, struct blkcg_gq, refcnt);
177
178         call_rcu(&blkg->rcu_head, __blkg_release);
179 }
180
181 static void blkg_async_bio_workfn(struct work_struct *work)
182 {
183         struct blkcg_gq *blkg = container_of(work, struct blkcg_gq,
184                                              async_bio_work);
185         struct bio_list bios = BIO_EMPTY_LIST;
186         struct bio *bio;
187         struct blk_plug plug;
188         bool need_plug = false;
189
190         /* as long as there are pending bios, @blkg can't go away */
191         spin_lock_bh(&blkg->async_bio_lock);
192         bio_list_merge(&bios, &blkg->async_bios);
193         bio_list_init(&blkg->async_bios);
194         spin_unlock_bh(&blkg->async_bio_lock);
195
196         /* start plug only when bio_list contains at least 2 bios */
197         if (bios.head && bios.head->bi_next) {
198                 need_plug = true;
199                 blk_start_plug(&plug);
200         }
201         while ((bio = bio_list_pop(&bios)))
202                 submit_bio(bio);
203         if (need_plug)
204                 blk_finish_plug(&plug);
205 }
206
207 /**
208  * bio_blkcg_css - return the blkcg CSS associated with a bio
209  * @bio: target bio
210  *
211  * This returns the CSS for the blkcg associated with a bio, or %NULL if not
212  * associated. Callers are expected to either handle %NULL or know association
213  * has been done prior to calling this.
214  */
215 struct cgroup_subsys_state *bio_blkcg_css(struct bio *bio)
216 {
217         if (!bio || !bio->bi_blkg)
218                 return NULL;
219         return &bio->bi_blkg->blkcg->css;
220 }
221 EXPORT_SYMBOL_GPL(bio_blkcg_css);
222
223 /**
224  * blkcg_parent - get the parent of a blkcg
225  * @blkcg: blkcg of interest
226  *
227  * Return the parent blkcg of @blkcg.  Can be called anytime.
228  */
229 static inline struct blkcg *blkcg_parent(struct blkcg *blkcg)
230 {
231         return css_to_blkcg(blkcg->css.parent);
232 }
233
234 /**
235  * blkg_alloc - allocate a blkg
236  * @blkcg: block cgroup the new blkg is associated with
237  * @disk: gendisk the new blkg is associated with
238  * @gfp_mask: allocation mask to use
239  *
240  * Allocate a new blkg assocating @blkcg and @q.
241  */
242 static struct blkcg_gq *blkg_alloc(struct blkcg *blkcg, struct gendisk *disk,
243                                    gfp_t gfp_mask)
244 {
245         struct blkcg_gq *blkg;
246         int i, cpu;
247
248         /* alloc and init base part */
249         blkg = kzalloc_node(sizeof(*blkg), gfp_mask, disk->queue->node);
250         if (!blkg)
251                 return NULL;
252
253         if (percpu_ref_init(&blkg->refcnt, blkg_release, 0, gfp_mask))
254                 goto err_free;
255
256         blkg->iostat_cpu = alloc_percpu_gfp(struct blkg_iostat_set, gfp_mask);
257         if (!blkg->iostat_cpu)
258                 goto err_free;
259
260         if (!blk_get_queue(disk->queue))
261                 goto err_free;
262
263         blkg->q = disk->queue;
264         INIT_LIST_HEAD(&blkg->q_node);
265         spin_lock_init(&blkg->async_bio_lock);
266         bio_list_init(&blkg->async_bios);
267         INIT_WORK(&blkg->async_bio_work, blkg_async_bio_workfn);
268         blkg->blkcg = blkcg;
269
270         u64_stats_init(&blkg->iostat.sync);
271         for_each_possible_cpu(cpu) {
272                 u64_stats_init(&per_cpu_ptr(blkg->iostat_cpu, cpu)->sync);
273                 per_cpu_ptr(blkg->iostat_cpu, cpu)->blkg = blkg;
274         }
275
276         for (i = 0; i < BLKCG_MAX_POLS; i++) {
277                 struct blkcg_policy *pol = blkcg_policy[i];
278                 struct blkg_policy_data *pd;
279
280                 if (!blkcg_policy_enabled(disk->queue, pol))
281                         continue;
282
283                 /* alloc per-policy data and attach it to blkg */
284                 pd = pol->pd_alloc_fn(gfp_mask, disk->queue, blkcg);
285                 if (!pd)
286                         goto err_free;
287
288                 blkg->pd[i] = pd;
289                 pd->blkg = blkg;
290                 pd->plid = i;
291         }
292
293         return blkg;
294
295 err_free:
296         blkg_free(blkg);
297         return NULL;
298 }
299
300 /*
301  * If @new_blkg is %NULL, this function tries to allocate a new one as
302  * necessary using %GFP_NOWAIT.  @new_blkg is always consumed on return.
303  */
304 static struct blkcg_gq *blkg_create(struct blkcg *blkcg, struct gendisk *disk,
305                                     struct blkcg_gq *new_blkg)
306 {
307         struct blkcg_gq *blkg;
308         int i, ret;
309
310         lockdep_assert_held(&disk->queue->queue_lock);
311
312         /* request_queue is dying, do not create/recreate a blkg */
313         if (blk_queue_dying(disk->queue)) {
314                 ret = -ENODEV;
315                 goto err_free_blkg;
316         }
317
318         /* blkg holds a reference to blkcg */
319         if (!css_tryget_online(&blkcg->css)) {
320                 ret = -ENODEV;
321                 goto err_free_blkg;
322         }
323
324         /* allocate */
325         if (!new_blkg) {
326                 new_blkg = blkg_alloc(blkcg, disk, GFP_NOWAIT | __GFP_NOWARN);
327                 if (unlikely(!new_blkg)) {
328                         ret = -ENOMEM;
329                         goto err_put_css;
330                 }
331         }
332         blkg = new_blkg;
333
334         /* link parent */
335         if (blkcg_parent(blkcg)) {
336                 blkg->parent = blkg_lookup(blkcg_parent(blkcg), disk->queue);
337                 if (WARN_ON_ONCE(!blkg->parent)) {
338                         ret = -ENODEV;
339                         goto err_put_css;
340                 }
341                 blkg_get(blkg->parent);
342         }
343
344         /* invoke per-policy init */
345         for (i = 0; i < BLKCG_MAX_POLS; i++) {
346                 struct blkcg_policy *pol = blkcg_policy[i];
347
348                 if (blkg->pd[i] && pol->pd_init_fn)
349                         pol->pd_init_fn(blkg->pd[i]);
350         }
351
352         /* insert */
353         spin_lock(&blkcg->lock);
354         ret = radix_tree_insert(&blkcg->blkg_tree, disk->queue->id, blkg);
355         if (likely(!ret)) {
356                 hlist_add_head_rcu(&blkg->blkcg_node, &blkcg->blkg_list);
357                 list_add(&blkg->q_node, &disk->queue->blkg_list);
358
359                 for (i = 0; i < BLKCG_MAX_POLS; i++) {
360                         struct blkcg_policy *pol = blkcg_policy[i];
361
362                         if (blkg->pd[i] && pol->pd_online_fn)
363                                 pol->pd_online_fn(blkg->pd[i]);
364                 }
365         }
366         blkg->online = true;
367         spin_unlock(&blkcg->lock);
368
369         if (!ret)
370                 return blkg;
371
372         /* @blkg failed fully initialized, use the usual release path */
373         blkg_put(blkg);
374         return ERR_PTR(ret);
375
376 err_put_css:
377         css_put(&blkcg->css);
378 err_free_blkg:
379         blkg_free(new_blkg);
380         return ERR_PTR(ret);
381 }
382
383 /**
384  * blkg_lookup_create - lookup blkg, try to create one if not there
385  * @blkcg: blkcg of interest
386  * @disk: gendisk of interest
387  *
388  * Lookup blkg for the @blkcg - @disk pair.  If it doesn't exist, try to
389  * create one.  blkg creation is performed recursively from blkcg_root such
390  * that all non-root blkg's have access to the parent blkg.  This function
391  * should be called under RCU read lock and takes @disk->queue->queue_lock.
392  *
393  * Returns the blkg or the closest blkg if blkg_create() fails as it walks
394  * down from root.
395  */
396 static struct blkcg_gq *blkg_lookup_create(struct blkcg *blkcg,
397                 struct gendisk *disk)
398 {
399         struct request_queue *q = disk->queue;
400         struct blkcg_gq *blkg;
401         unsigned long flags;
402
403         WARN_ON_ONCE(!rcu_read_lock_held());
404
405         blkg = blkg_lookup(blkcg, q);
406         if (blkg)
407                 return blkg;
408
409         spin_lock_irqsave(&q->queue_lock, flags);
410         blkg = blkg_lookup(blkcg, q);
411         if (blkg) {
412                 if (blkcg != &blkcg_root &&
413                     blkg != rcu_dereference(blkcg->blkg_hint))
414                         rcu_assign_pointer(blkcg->blkg_hint, blkg);
415                 goto found;
416         }
417
418         /*
419          * Create blkgs walking down from blkcg_root to @blkcg, so that all
420          * non-root blkgs have access to their parents.  Returns the closest
421          * blkg to the intended blkg should blkg_create() fail.
422          */
423         while (true) {
424                 struct blkcg *pos = blkcg;
425                 struct blkcg *parent = blkcg_parent(blkcg);
426                 struct blkcg_gq *ret_blkg = q->root_blkg;
427
428                 while (parent) {
429                         blkg = blkg_lookup(parent, q);
430                         if (blkg) {
431                                 /* remember closest blkg */
432                                 ret_blkg = blkg;
433                                 break;
434                         }
435                         pos = parent;
436                         parent = blkcg_parent(parent);
437                 }
438
439                 blkg = blkg_create(pos, disk, NULL);
440                 if (IS_ERR(blkg)) {
441                         blkg = ret_blkg;
442                         break;
443                 }
444                 if (pos == blkcg)
445                         break;
446         }
447
448 found:
449         spin_unlock_irqrestore(&q->queue_lock, flags);
450         return blkg;
451 }
452
453 static void blkg_destroy(struct blkcg_gq *blkg)
454 {
455         struct blkcg *blkcg = blkg->blkcg;
456         int i;
457
458         lockdep_assert_held(&blkg->q->queue_lock);
459         lockdep_assert_held(&blkcg->lock);
460
461         /* Something wrong if we are trying to remove same group twice */
462         WARN_ON_ONCE(list_empty(&blkg->q_node));
463         WARN_ON_ONCE(hlist_unhashed(&blkg->blkcg_node));
464
465         for (i = 0; i < BLKCG_MAX_POLS; i++) {
466                 struct blkcg_policy *pol = blkcg_policy[i];
467
468                 if (blkg->pd[i] && pol->pd_offline_fn)
469                         pol->pd_offline_fn(blkg->pd[i]);
470         }
471
472         blkg->online = false;
473
474         radix_tree_delete(&blkcg->blkg_tree, blkg->q->id);
475         list_del_init(&blkg->q_node);
476         hlist_del_init_rcu(&blkg->blkcg_node);
477
478         /*
479          * Both setting lookup hint to and clearing it from @blkg are done
480          * under queue_lock.  If it's not pointing to @blkg now, it never
481          * will.  Hint assignment itself can race safely.
482          */
483         if (rcu_access_pointer(blkcg->blkg_hint) == blkg)
484                 rcu_assign_pointer(blkcg->blkg_hint, NULL);
485
486         /*
487          * Put the reference taken at the time of creation so that when all
488          * queues are gone, group can be destroyed.
489          */
490         percpu_ref_kill(&blkg->refcnt);
491 }
492
493 static void blkg_destroy_all(struct gendisk *disk)
494 {
495         struct request_queue *q = disk->queue;
496         struct blkcg_gq *blkg, *n;
497         int count = BLKG_DESTROY_BATCH_SIZE;
498
499 restart:
500         spin_lock_irq(&q->queue_lock);
501         list_for_each_entry_safe(blkg, n, &q->blkg_list, q_node) {
502                 struct blkcg *blkcg = blkg->blkcg;
503
504                 spin_lock(&blkcg->lock);
505                 blkg_destroy(blkg);
506                 spin_unlock(&blkcg->lock);
507
508                 /*
509                  * in order to avoid holding the spin lock for too long, release
510                  * it when a batch of blkgs are destroyed.
511                  */
512                 if (!(--count)) {
513                         count = BLKG_DESTROY_BATCH_SIZE;
514                         spin_unlock_irq(&q->queue_lock);
515                         cond_resched();
516                         goto restart;
517                 }
518         }
519
520         q->root_blkg = NULL;
521         spin_unlock_irq(&q->queue_lock);
522 }
523
524 static int blkcg_reset_stats(struct cgroup_subsys_state *css,
525                              struct cftype *cftype, u64 val)
526 {
527         struct blkcg *blkcg = css_to_blkcg(css);
528         struct blkcg_gq *blkg;
529         int i, cpu;
530
531         mutex_lock(&blkcg_pol_mutex);
532         spin_lock_irq(&blkcg->lock);
533
534         /*
535          * Note that stat reset is racy - it doesn't synchronize against
536          * stat updates.  This is a debug feature which shouldn't exist
537          * anyway.  If you get hit by a race, retry.
538          */
539         hlist_for_each_entry(blkg, &blkcg->blkg_list, blkcg_node) {
540                 for_each_possible_cpu(cpu) {
541                         struct blkg_iostat_set *bis =
542                                 per_cpu_ptr(blkg->iostat_cpu, cpu);
543                         memset(bis, 0, sizeof(*bis));
544                 }
545                 memset(&blkg->iostat, 0, sizeof(blkg->iostat));
546
547                 for (i = 0; i < BLKCG_MAX_POLS; i++) {
548                         struct blkcg_policy *pol = blkcg_policy[i];
549
550                         if (blkg->pd[i] && pol->pd_reset_stats_fn)
551                                 pol->pd_reset_stats_fn(blkg->pd[i]);
552                 }
553         }
554
555         spin_unlock_irq(&blkcg->lock);
556         mutex_unlock(&blkcg_pol_mutex);
557         return 0;
558 }
559
560 const char *blkg_dev_name(struct blkcg_gq *blkg)
561 {
562         if (!blkg->q->disk || !blkg->q->disk->bdi->dev)
563                 return NULL;
564         return bdi_dev_name(blkg->q->disk->bdi);
565 }
566
567 /**
568  * blkcg_print_blkgs - helper for printing per-blkg data
569  * @sf: seq_file to print to
570  * @blkcg: blkcg of interest
571  * @prfill: fill function to print out a blkg
572  * @pol: policy in question
573  * @data: data to be passed to @prfill
574  * @show_total: to print out sum of prfill return values or not
575  *
576  * This function invokes @prfill on each blkg of @blkcg if pd for the
577  * policy specified by @pol exists.  @prfill is invoked with @sf, the
578  * policy data and @data and the matching queue lock held.  If @show_total
579  * is %true, the sum of the return values from @prfill is printed with
580  * "Total" label at the end.
581  *
582  * This is to be used to construct print functions for
583  * cftype->read_seq_string method.
584  */
585 void blkcg_print_blkgs(struct seq_file *sf, struct blkcg *blkcg,
586                        u64 (*prfill)(struct seq_file *,
587                                      struct blkg_policy_data *, int),
588                        const struct blkcg_policy *pol, int data,
589                        bool show_total)
590 {
591         struct blkcg_gq *blkg;
592         u64 total = 0;
593
594         rcu_read_lock();
595         hlist_for_each_entry_rcu(blkg, &blkcg->blkg_list, blkcg_node) {
596                 spin_lock_irq(&blkg->q->queue_lock);
597                 if (blkcg_policy_enabled(blkg->q, pol))
598                         total += prfill(sf, blkg->pd[pol->plid], data);
599                 spin_unlock_irq(&blkg->q->queue_lock);
600         }
601         rcu_read_unlock();
602
603         if (show_total)
604                 seq_printf(sf, "Total %llu\n", (unsigned long long)total);
605 }
606 EXPORT_SYMBOL_GPL(blkcg_print_blkgs);
607
608 /**
609  * __blkg_prfill_u64 - prfill helper for a single u64 value
610  * @sf: seq_file to print to
611  * @pd: policy private data of interest
612  * @v: value to print
613  *
614  * Print @v to @sf for the device associated with @pd.
615  */
616 u64 __blkg_prfill_u64(struct seq_file *sf, struct blkg_policy_data *pd, u64 v)
617 {
618         const char *dname = blkg_dev_name(pd->blkg);
619
620         if (!dname)
621                 return 0;
622
623         seq_printf(sf, "%s %llu\n", dname, (unsigned long long)v);
624         return v;
625 }
626 EXPORT_SYMBOL_GPL(__blkg_prfill_u64);
627
628 /**
629  * blkcg_conf_open_bdev - parse and open bdev for per-blkg config update
630  * @inputp: input string pointer
631  *
632  * Parse the device node prefix part, MAJ:MIN, of per-blkg config update
633  * from @input and get and return the matching bdev.  *@inputp is
634  * updated to point past the device node prefix.  Returns an ERR_PTR()
635  * value on error.
636  *
637  * Use this function iff blkg_conf_prep() can't be used for some reason.
638  */
639 struct block_device *blkcg_conf_open_bdev(char **inputp)
640 {
641         char *input = *inputp;
642         unsigned int major, minor;
643         struct block_device *bdev;
644         int key_len;
645
646         if (sscanf(input, "%u:%u%n", &major, &minor, &key_len) != 2)
647                 return ERR_PTR(-EINVAL);
648
649         input += key_len;
650         if (!isspace(*input))
651                 return ERR_PTR(-EINVAL);
652         input = skip_spaces(input);
653
654         bdev = blkdev_get_no_open(MKDEV(major, minor));
655         if (!bdev)
656                 return ERR_PTR(-ENODEV);
657         if (bdev_is_partition(bdev)) {
658                 blkdev_put_no_open(bdev);
659                 return ERR_PTR(-ENODEV);
660         }
661
662         *inputp = input;
663         return bdev;
664 }
665
666 /**
667  * blkg_conf_prep - parse and prepare for per-blkg config update
668  * @blkcg: target block cgroup
669  * @pol: target policy
670  * @input: input string
671  * @ctx: blkg_conf_ctx to be filled
672  *
673  * Parse per-blkg config update from @input and initialize @ctx with the
674  * result.  @ctx->blkg points to the blkg to be updated and @ctx->body the
675  * part of @input following MAJ:MIN.  This function returns with RCU read
676  * lock and queue lock held and must be paired with blkg_conf_finish().
677  */
678 int blkg_conf_prep(struct blkcg *blkcg, const struct blkcg_policy *pol,
679                    char *input, struct blkg_conf_ctx *ctx)
680         __acquires(rcu) __acquires(&bdev->bd_queue->queue_lock)
681 {
682         struct block_device *bdev;
683         struct gendisk *disk;
684         struct request_queue *q;
685         struct blkcg_gq *blkg;
686         int ret;
687
688         bdev = blkcg_conf_open_bdev(&input);
689         if (IS_ERR(bdev))
690                 return PTR_ERR(bdev);
691         disk = bdev->bd_disk;
692         q = disk->queue;
693
694         /*
695          * blkcg_deactivate_policy() requires queue to be frozen, we can grab
696          * q_usage_counter to prevent concurrent with blkcg_deactivate_policy().
697          */
698         ret = blk_queue_enter(q, 0);
699         if (ret)
700                 goto fail;
701
702         rcu_read_lock();
703         spin_lock_irq(&q->queue_lock);
704
705         if (!blkcg_policy_enabled(q, pol)) {
706                 ret = -EOPNOTSUPP;
707                 goto fail_unlock;
708         }
709
710         blkg = blkg_lookup(blkcg, q);
711         if (blkg)
712                 goto success;
713
714         /*
715          * Create blkgs walking down from blkcg_root to @blkcg, so that all
716          * non-root blkgs have access to their parents.
717          */
718         while (true) {
719                 struct blkcg *pos = blkcg;
720                 struct blkcg *parent;
721                 struct blkcg_gq *new_blkg;
722
723                 parent = blkcg_parent(blkcg);
724                 while (parent && !blkg_lookup(parent, q)) {
725                         pos = parent;
726                         parent = blkcg_parent(parent);
727                 }
728
729                 /* Drop locks to do new blkg allocation with GFP_KERNEL. */
730                 spin_unlock_irq(&q->queue_lock);
731                 rcu_read_unlock();
732
733                 new_blkg = blkg_alloc(pos, disk, GFP_KERNEL);
734                 if (unlikely(!new_blkg)) {
735                         ret = -ENOMEM;
736                         goto fail_exit_queue;
737                 }
738
739                 if (radix_tree_preload(GFP_KERNEL)) {
740                         blkg_free(new_blkg);
741                         ret = -ENOMEM;
742                         goto fail_exit_queue;
743                 }
744
745                 rcu_read_lock();
746                 spin_lock_irq(&q->queue_lock);
747
748                 if (!blkcg_policy_enabled(q, pol)) {
749                         blkg_free(new_blkg);
750                         ret = -EOPNOTSUPP;
751                         goto fail_preloaded;
752                 }
753
754                 blkg = blkg_lookup(pos, q);
755                 if (blkg) {
756                         blkg_free(new_blkg);
757                 } else {
758                         blkg = blkg_create(pos, disk, new_blkg);
759                         if (IS_ERR(blkg)) {
760                                 ret = PTR_ERR(blkg);
761                                 goto fail_preloaded;
762                         }
763                 }
764
765                 radix_tree_preload_end();
766
767                 if (pos == blkcg)
768                         goto success;
769         }
770 success:
771         blk_queue_exit(q);
772         ctx->bdev = bdev;
773         ctx->blkg = blkg;
774         ctx->body = input;
775         return 0;
776
777 fail_preloaded:
778         radix_tree_preload_end();
779 fail_unlock:
780         spin_unlock_irq(&q->queue_lock);
781         rcu_read_unlock();
782 fail_exit_queue:
783         blk_queue_exit(q);
784 fail:
785         blkdev_put_no_open(bdev);
786         /*
787          * If queue was bypassing, we should retry.  Do so after a
788          * short msleep().  It isn't strictly necessary but queue
789          * can be bypassing for some time and it's always nice to
790          * avoid busy looping.
791          */
792         if (ret == -EBUSY) {
793                 msleep(10);
794                 ret = restart_syscall();
795         }
796         return ret;
797 }
798 EXPORT_SYMBOL_GPL(blkg_conf_prep);
799
800 /**
801  * blkg_conf_finish - finish up per-blkg config update
802  * @ctx: blkg_conf_ctx initialized by blkg_conf_prep()
803  *
804  * Finish up after per-blkg config update.  This function must be paired
805  * with blkg_conf_prep().
806  */
807 void blkg_conf_finish(struct blkg_conf_ctx *ctx)
808         __releases(&ctx->bdev->bd_queue->queue_lock) __releases(rcu)
809 {
810         spin_unlock_irq(&bdev_get_queue(ctx->bdev)->queue_lock);
811         rcu_read_unlock();
812         blkdev_put_no_open(ctx->bdev);
813 }
814 EXPORT_SYMBOL_GPL(blkg_conf_finish);
815
816 static void blkg_iostat_set(struct blkg_iostat *dst, struct blkg_iostat *src)
817 {
818         int i;
819
820         for (i = 0; i < BLKG_IOSTAT_NR; i++) {
821                 dst->bytes[i] = src->bytes[i];
822                 dst->ios[i] = src->ios[i];
823         }
824 }
825
826 static void blkg_iostat_add(struct blkg_iostat *dst, struct blkg_iostat *src)
827 {
828         int i;
829
830         for (i = 0; i < BLKG_IOSTAT_NR; i++) {
831                 dst->bytes[i] += src->bytes[i];
832                 dst->ios[i] += src->ios[i];
833         }
834 }
835
836 static void blkg_iostat_sub(struct blkg_iostat *dst, struct blkg_iostat *src)
837 {
838         int i;
839
840         for (i = 0; i < BLKG_IOSTAT_NR; i++) {
841                 dst->bytes[i] -= src->bytes[i];
842                 dst->ios[i] -= src->ios[i];
843         }
844 }
845
846 static void blkcg_iostat_update(struct blkcg_gq *blkg, struct blkg_iostat *cur,
847                                 struct blkg_iostat *last)
848 {
849         struct blkg_iostat delta;
850         unsigned long flags;
851
852         /* propagate percpu delta to global */
853         flags = u64_stats_update_begin_irqsave(&blkg->iostat.sync);
854         blkg_iostat_set(&delta, cur);
855         blkg_iostat_sub(&delta, last);
856         blkg_iostat_add(&blkg->iostat.cur, &delta);
857         blkg_iostat_add(last, &delta);
858         u64_stats_update_end_irqrestore(&blkg->iostat.sync, flags);
859 }
860
861 static void blkcg_rstat_flush(struct cgroup_subsys_state *css, int cpu)
862 {
863         struct blkcg *blkcg = css_to_blkcg(css);
864         struct llist_head *lhead = per_cpu_ptr(blkcg->lhead, cpu);
865         struct llist_node *lnode;
866         struct blkg_iostat_set *bisc, *next_bisc;
867
868         /* Root-level stats are sourced from system-wide IO stats */
869         if (!cgroup_parent(css->cgroup))
870                 return;
871
872         rcu_read_lock();
873
874         lnode = llist_del_all(lhead);
875         if (!lnode)
876                 goto out;
877
878         /*
879          * Iterate only the iostat_cpu's queued in the lockless list.
880          */
881         llist_for_each_entry_safe(bisc, next_bisc, lnode, lnode) {
882                 struct blkcg_gq *blkg = bisc->blkg;
883                 struct blkcg_gq *parent = blkg->parent;
884                 struct blkg_iostat cur;
885                 unsigned int seq;
886
887                 WRITE_ONCE(bisc->lqueued, false);
888
889                 /* fetch the current per-cpu values */
890                 do {
891                         seq = u64_stats_fetch_begin(&bisc->sync);
892                         blkg_iostat_set(&cur, &bisc->cur);
893                 } while (u64_stats_fetch_retry(&bisc->sync, seq));
894
895                 blkcg_iostat_update(blkg, &cur, &bisc->last);
896
897                 /* propagate global delta to parent (unless that's root) */
898                 if (parent && parent->parent)
899                         blkcg_iostat_update(parent, &blkg->iostat.cur,
900                                             &blkg->iostat.last);
901                 percpu_ref_put(&blkg->refcnt);
902         }
903
904 out:
905         rcu_read_unlock();
906 }
907
908 /*
909  * We source root cgroup stats from the system-wide stats to avoid
910  * tracking the same information twice and incurring overhead when no
911  * cgroups are defined. For that reason, cgroup_rstat_flush in
912  * blkcg_print_stat does not actually fill out the iostat in the root
913  * cgroup's blkcg_gq.
914  *
915  * However, we would like to re-use the printing code between the root and
916  * non-root cgroups to the extent possible. For that reason, we simulate
917  * flushing the root cgroup's stats by explicitly filling in the iostat
918  * with disk level statistics.
919  */
920 static void blkcg_fill_root_iostats(void)
921 {
922         struct class_dev_iter iter;
923         struct device *dev;
924
925         class_dev_iter_init(&iter, &block_class, NULL, &disk_type);
926         while ((dev = class_dev_iter_next(&iter))) {
927                 struct block_device *bdev = dev_to_bdev(dev);
928                 struct blkcg_gq *blkg = bdev->bd_disk->queue->root_blkg;
929                 struct blkg_iostat tmp;
930                 int cpu;
931                 unsigned long flags;
932
933                 memset(&tmp, 0, sizeof(tmp));
934                 for_each_possible_cpu(cpu) {
935                         struct disk_stats *cpu_dkstats;
936
937                         cpu_dkstats = per_cpu_ptr(bdev->bd_stats, cpu);
938                         tmp.ios[BLKG_IOSTAT_READ] +=
939                                 cpu_dkstats->ios[STAT_READ];
940                         tmp.ios[BLKG_IOSTAT_WRITE] +=
941                                 cpu_dkstats->ios[STAT_WRITE];
942                         tmp.ios[BLKG_IOSTAT_DISCARD] +=
943                                 cpu_dkstats->ios[STAT_DISCARD];
944                         // convert sectors to bytes
945                         tmp.bytes[BLKG_IOSTAT_READ] +=
946                                 cpu_dkstats->sectors[STAT_READ] << 9;
947                         tmp.bytes[BLKG_IOSTAT_WRITE] +=
948                                 cpu_dkstats->sectors[STAT_WRITE] << 9;
949                         tmp.bytes[BLKG_IOSTAT_DISCARD] +=
950                                 cpu_dkstats->sectors[STAT_DISCARD] << 9;
951                 }
952
953                 flags = u64_stats_update_begin_irqsave(&blkg->iostat.sync);
954                 blkg_iostat_set(&blkg->iostat.cur, &tmp);
955                 u64_stats_update_end_irqrestore(&blkg->iostat.sync, flags);
956         }
957 }
958
959 static void blkcg_print_one_stat(struct blkcg_gq *blkg, struct seq_file *s)
960 {
961         struct blkg_iostat_set *bis = &blkg->iostat;
962         u64 rbytes, wbytes, rios, wios, dbytes, dios;
963         const char *dname;
964         unsigned seq;
965         int i;
966
967         if (!blkg->online)
968                 return;
969
970         dname = blkg_dev_name(blkg);
971         if (!dname)
972                 return;
973
974         seq_printf(s, "%s ", dname);
975
976         do {
977                 seq = u64_stats_fetch_begin(&bis->sync);
978
979                 rbytes = bis->cur.bytes[BLKG_IOSTAT_READ];
980                 wbytes = bis->cur.bytes[BLKG_IOSTAT_WRITE];
981                 dbytes = bis->cur.bytes[BLKG_IOSTAT_DISCARD];
982                 rios = bis->cur.ios[BLKG_IOSTAT_READ];
983                 wios = bis->cur.ios[BLKG_IOSTAT_WRITE];
984                 dios = bis->cur.ios[BLKG_IOSTAT_DISCARD];
985         } while (u64_stats_fetch_retry(&bis->sync, seq));
986
987         if (rbytes || wbytes || rios || wios) {
988                 seq_printf(s, "rbytes=%llu wbytes=%llu rios=%llu wios=%llu dbytes=%llu dios=%llu",
989                         rbytes, wbytes, rios, wios,
990                         dbytes, dios);
991         }
992
993         if (blkcg_debug_stats && atomic_read(&blkg->use_delay)) {
994                 seq_printf(s, " use_delay=%d delay_nsec=%llu",
995                         atomic_read(&blkg->use_delay),
996                         atomic64_read(&blkg->delay_nsec));
997         }
998
999         for (i = 0; i < BLKCG_MAX_POLS; i++) {
1000                 struct blkcg_policy *pol = blkcg_policy[i];
1001
1002                 if (!blkg->pd[i] || !pol->pd_stat_fn)
1003                         continue;
1004
1005                 pol->pd_stat_fn(blkg->pd[i], s);
1006         }
1007
1008         seq_puts(s, "\n");
1009 }
1010
1011 static int blkcg_print_stat(struct seq_file *sf, void *v)
1012 {
1013         struct blkcg *blkcg = css_to_blkcg(seq_css(sf));
1014         struct blkcg_gq *blkg;
1015
1016         if (!seq_css(sf)->parent)
1017                 blkcg_fill_root_iostats();
1018         else
1019                 cgroup_rstat_flush(blkcg->css.cgroup);
1020
1021         rcu_read_lock();
1022         hlist_for_each_entry_rcu(blkg, &blkcg->blkg_list, blkcg_node) {
1023                 spin_lock_irq(&blkg->q->queue_lock);
1024                 blkcg_print_one_stat(blkg, sf);
1025                 spin_unlock_irq(&blkg->q->queue_lock);
1026         }
1027         rcu_read_unlock();
1028         return 0;
1029 }
1030
1031 static struct cftype blkcg_files[] = {
1032         {
1033                 .name = "stat",
1034                 .seq_show = blkcg_print_stat,
1035         },
1036         { }     /* terminate */
1037 };
1038
1039 static struct cftype blkcg_legacy_files[] = {
1040         {
1041                 .name = "reset_stats",
1042                 .write_u64 = blkcg_reset_stats,
1043         },
1044         { }     /* terminate */
1045 };
1046
1047 #ifdef CONFIG_CGROUP_WRITEBACK
1048 struct list_head *blkcg_get_cgwb_list(struct cgroup_subsys_state *css)
1049 {
1050         return &css_to_blkcg(css)->cgwb_list;
1051 }
1052 #endif
1053
1054 /*
1055  * blkcg destruction is a three-stage process.
1056  *
1057  * 1. Destruction starts.  The blkcg_css_offline() callback is invoked
1058  *    which offlines writeback.  Here we tie the next stage of blkg destruction
1059  *    to the completion of writeback associated with the blkcg.  This lets us
1060  *    avoid punting potentially large amounts of outstanding writeback to root
1061  *    while maintaining any ongoing policies.  The next stage is triggered when
1062  *    the nr_cgwbs count goes to zero.
1063  *
1064  * 2. When the nr_cgwbs count goes to zero, blkcg_destroy_blkgs() is called
1065  *    and handles the destruction of blkgs.  Here the css reference held by
1066  *    the blkg is put back eventually allowing blkcg_css_free() to be called.
1067  *    This work may occur in cgwb_release_workfn() on the cgwb_release
1068  *    workqueue.  Any submitted ios that fail to get the blkg ref will be
1069  *    punted to the root_blkg.
1070  *
1071  * 3. Once the blkcg ref count goes to zero, blkcg_css_free() is called.
1072  *    This finally frees the blkcg.
1073  */
1074
1075 /**
1076  * blkcg_destroy_blkgs - responsible for shooting down blkgs
1077  * @blkcg: blkcg of interest
1078  *
1079  * blkgs should be removed while holding both q and blkcg locks.  As blkcg lock
1080  * is nested inside q lock, this function performs reverse double lock dancing.
1081  * Destroying the blkgs releases the reference held on the blkcg's css allowing
1082  * blkcg_css_free to eventually be called.
1083  *
1084  * This is the blkcg counterpart of ioc_release_fn().
1085  */
1086 static void blkcg_destroy_blkgs(struct blkcg *blkcg)
1087 {
1088         might_sleep();
1089
1090         spin_lock_irq(&blkcg->lock);
1091
1092         while (!hlist_empty(&blkcg->blkg_list)) {
1093                 struct blkcg_gq *blkg = hlist_entry(blkcg->blkg_list.first,
1094                                                 struct blkcg_gq, blkcg_node);
1095                 struct request_queue *q = blkg->q;
1096
1097                 if (need_resched() || !spin_trylock(&q->queue_lock)) {
1098                         /*
1099                          * Given that the system can accumulate a huge number
1100                          * of blkgs in pathological cases, check to see if we
1101                          * need to rescheduling to avoid softlockup.
1102                          */
1103                         spin_unlock_irq(&blkcg->lock);
1104                         cond_resched();
1105                         spin_lock_irq(&blkcg->lock);
1106                         continue;
1107                 }
1108
1109                 blkg_destroy(blkg);
1110                 spin_unlock(&q->queue_lock);
1111         }
1112
1113         spin_unlock_irq(&blkcg->lock);
1114 }
1115
1116 /**
1117  * blkcg_pin_online - pin online state
1118  * @blkcg_css: blkcg of interest
1119  *
1120  * While pinned, a blkcg is kept online.  This is primarily used to
1121  * impedance-match blkg and cgwb lifetimes so that blkg doesn't go offline
1122  * while an associated cgwb is still active.
1123  */
1124 void blkcg_pin_online(struct cgroup_subsys_state *blkcg_css)
1125 {
1126         refcount_inc(&css_to_blkcg(blkcg_css)->online_pin);
1127 }
1128
1129 /**
1130  * blkcg_unpin_online - unpin online state
1131  * @blkcg_css: blkcg of interest
1132  *
1133  * This is primarily used to impedance-match blkg and cgwb lifetimes so
1134  * that blkg doesn't go offline while an associated cgwb is still active.
1135  * When this count goes to zero, all active cgwbs have finished so the
1136  * blkcg can continue destruction by calling blkcg_destroy_blkgs().
1137  */
1138 void blkcg_unpin_online(struct cgroup_subsys_state *blkcg_css)
1139 {
1140         struct blkcg *blkcg = css_to_blkcg(blkcg_css);
1141
1142         do {
1143                 if (!refcount_dec_and_test(&blkcg->online_pin))
1144                         break;
1145                 blkcg_destroy_blkgs(blkcg);
1146                 blkcg = blkcg_parent(blkcg);
1147         } while (blkcg);
1148 }
1149
1150 /**
1151  * blkcg_css_offline - cgroup css_offline callback
1152  * @css: css of interest
1153  *
1154  * This function is called when @css is about to go away.  Here the cgwbs are
1155  * offlined first and only once writeback associated with the blkcg has
1156  * finished do we start step 2 (see above).
1157  */
1158 static void blkcg_css_offline(struct cgroup_subsys_state *css)
1159 {
1160         /* this prevents anyone from attaching or migrating to this blkcg */
1161         wb_blkcg_offline(css);
1162
1163         /* put the base online pin allowing step 2 to be triggered */
1164         blkcg_unpin_online(css);
1165 }
1166
1167 static void blkcg_css_free(struct cgroup_subsys_state *css)
1168 {
1169         struct blkcg *blkcg = css_to_blkcg(css);
1170         int i;
1171
1172         mutex_lock(&blkcg_pol_mutex);
1173
1174         list_del(&blkcg->all_blkcgs_node);
1175
1176         for (i = 0; i < BLKCG_MAX_POLS; i++)
1177                 if (blkcg->cpd[i])
1178                         blkcg_policy[i]->cpd_free_fn(blkcg->cpd[i]);
1179
1180         mutex_unlock(&blkcg_pol_mutex);
1181
1182         free_percpu(blkcg->lhead);
1183         kfree(blkcg);
1184 }
1185
1186 static struct cgroup_subsys_state *
1187 blkcg_css_alloc(struct cgroup_subsys_state *parent_css)
1188 {
1189         struct blkcg *blkcg;
1190         int i;
1191
1192         mutex_lock(&blkcg_pol_mutex);
1193
1194         if (!parent_css) {
1195                 blkcg = &blkcg_root;
1196         } else {
1197                 blkcg = kzalloc(sizeof(*blkcg), GFP_KERNEL);
1198                 if (!blkcg)
1199                         goto unlock;
1200         }
1201
1202         if (init_blkcg_llists(blkcg))
1203                 goto free_blkcg;
1204
1205         for (i = 0; i < BLKCG_MAX_POLS ; i++) {
1206                 struct blkcg_policy *pol = blkcg_policy[i];
1207                 struct blkcg_policy_data *cpd;
1208
1209                 /*
1210                  * If the policy hasn't been attached yet, wait for it
1211                  * to be attached before doing anything else. Otherwise,
1212                  * check if the policy requires any specific per-cgroup
1213                  * data: if it does, allocate and initialize it.
1214                  */
1215                 if (!pol || !pol->cpd_alloc_fn)
1216                         continue;
1217
1218                 cpd = pol->cpd_alloc_fn(GFP_KERNEL);
1219                 if (!cpd)
1220                         goto free_pd_blkcg;
1221
1222                 blkcg->cpd[i] = cpd;
1223                 cpd->blkcg = blkcg;
1224                 cpd->plid = i;
1225                 if (pol->cpd_init_fn)
1226                         pol->cpd_init_fn(cpd);
1227         }
1228
1229         spin_lock_init(&blkcg->lock);
1230         refcount_set(&blkcg->online_pin, 1);
1231         INIT_RADIX_TREE(&blkcg->blkg_tree, GFP_NOWAIT | __GFP_NOWARN);
1232         INIT_HLIST_HEAD(&blkcg->blkg_list);
1233 #ifdef CONFIG_CGROUP_WRITEBACK
1234         INIT_LIST_HEAD(&blkcg->cgwb_list);
1235 #endif
1236         list_add_tail(&blkcg->all_blkcgs_node, &all_blkcgs);
1237
1238         mutex_unlock(&blkcg_pol_mutex);
1239         return &blkcg->css;
1240
1241 free_pd_blkcg:
1242         for (i--; i >= 0; i--)
1243                 if (blkcg->cpd[i])
1244                         blkcg_policy[i]->cpd_free_fn(blkcg->cpd[i]);
1245         free_percpu(blkcg->lhead);
1246 free_blkcg:
1247         if (blkcg != &blkcg_root)
1248                 kfree(blkcg);
1249 unlock:
1250         mutex_unlock(&blkcg_pol_mutex);
1251         return ERR_PTR(-ENOMEM);
1252 }
1253
1254 static int blkcg_css_online(struct cgroup_subsys_state *css)
1255 {
1256         struct blkcg *parent = blkcg_parent(css_to_blkcg(css));
1257
1258         /*
1259          * blkcg_pin_online() is used to delay blkcg offline so that blkgs
1260          * don't go offline while cgwbs are still active on them.  Pin the
1261          * parent so that offline always happens towards the root.
1262          */
1263         if (parent)
1264                 blkcg_pin_online(&parent->css);
1265         return 0;
1266 }
1267
1268 int blkcg_init_disk(struct gendisk *disk)
1269 {
1270         struct request_queue *q = disk->queue;
1271         struct blkcg_gq *new_blkg, *blkg;
1272         bool preloaded;
1273         int ret;
1274
1275         INIT_LIST_HEAD(&q->blkg_list);
1276
1277         new_blkg = blkg_alloc(&blkcg_root, disk, GFP_KERNEL);
1278         if (!new_blkg)
1279                 return -ENOMEM;
1280
1281         preloaded = !radix_tree_preload(GFP_KERNEL);
1282
1283         /* Make sure the root blkg exists. */
1284         /* spin_lock_irq can serve as RCU read-side critical section. */
1285         spin_lock_irq(&q->queue_lock);
1286         blkg = blkg_create(&blkcg_root, disk, new_blkg);
1287         if (IS_ERR(blkg))
1288                 goto err_unlock;
1289         q->root_blkg = blkg;
1290         spin_unlock_irq(&q->queue_lock);
1291
1292         if (preloaded)
1293                 radix_tree_preload_end();
1294
1295         ret = blk_ioprio_init(disk);
1296         if (ret)
1297                 goto err_destroy_all;
1298
1299         ret = blk_throtl_init(disk);
1300         if (ret)
1301                 goto err_ioprio_exit;
1302
1303         ret = blk_iolatency_init(disk);
1304         if (ret)
1305                 goto err_throtl_exit;
1306
1307         return 0;
1308
1309 err_throtl_exit:
1310         blk_throtl_exit(disk);
1311 err_ioprio_exit:
1312         blk_ioprio_exit(disk);
1313 err_destroy_all:
1314         blkg_destroy_all(disk);
1315         return ret;
1316 err_unlock:
1317         spin_unlock_irq(&q->queue_lock);
1318         if (preloaded)
1319                 radix_tree_preload_end();
1320         return PTR_ERR(blkg);
1321 }
1322
1323 void blkcg_exit_disk(struct gendisk *disk)
1324 {
1325         blkg_destroy_all(disk);
1326         rq_qos_exit(disk->queue);
1327         blk_throtl_exit(disk);
1328 }
1329
1330 static void blkcg_bind(struct cgroup_subsys_state *root_css)
1331 {
1332         int i;
1333
1334         mutex_lock(&blkcg_pol_mutex);
1335
1336         for (i = 0; i < BLKCG_MAX_POLS; i++) {
1337                 struct blkcg_policy *pol = blkcg_policy[i];
1338                 struct blkcg *blkcg;
1339
1340                 if (!pol || !pol->cpd_bind_fn)
1341                         continue;
1342
1343                 list_for_each_entry(blkcg, &all_blkcgs, all_blkcgs_node)
1344                         if (blkcg->cpd[pol->plid])
1345                                 pol->cpd_bind_fn(blkcg->cpd[pol->plid]);
1346         }
1347         mutex_unlock(&blkcg_pol_mutex);
1348 }
1349
1350 static void blkcg_exit(struct task_struct *tsk)
1351 {
1352         if (tsk->throttle_queue)
1353                 blk_put_queue(tsk->throttle_queue);
1354         tsk->throttle_queue = NULL;
1355 }
1356
1357 struct cgroup_subsys io_cgrp_subsys = {
1358         .css_alloc = blkcg_css_alloc,
1359         .css_online = blkcg_css_online,
1360         .css_offline = blkcg_css_offline,
1361         .css_free = blkcg_css_free,
1362         .css_rstat_flush = blkcg_rstat_flush,
1363         .bind = blkcg_bind,
1364         .dfl_cftypes = blkcg_files,
1365         .legacy_cftypes = blkcg_legacy_files,
1366         .legacy_name = "blkio",
1367         .exit = blkcg_exit,
1368 #ifdef CONFIG_MEMCG
1369         /*
1370          * This ensures that, if available, memcg is automatically enabled
1371          * together on the default hierarchy so that the owner cgroup can
1372          * be retrieved from writeback pages.
1373          */
1374         .depends_on = 1 << memory_cgrp_id,
1375 #endif
1376 };
1377 EXPORT_SYMBOL_GPL(io_cgrp_subsys);
1378
1379 /**
1380  * blkcg_activate_policy - activate a blkcg policy on a request_queue
1381  * @q: request_queue of interest
1382  * @pol: blkcg policy to activate
1383  *
1384  * Activate @pol on @q.  Requires %GFP_KERNEL context.  @q goes through
1385  * bypass mode to populate its blkgs with policy_data for @pol.
1386  *
1387  * Activation happens with @q bypassed, so nobody would be accessing blkgs
1388  * from IO path.  Update of each blkg is protected by both queue and blkcg
1389  * locks so that holding either lock and testing blkcg_policy_enabled() is
1390  * always enough for dereferencing policy data.
1391  *
1392  * The caller is responsible for synchronizing [de]activations and policy
1393  * [un]registerations.  Returns 0 on success, -errno on failure.
1394  */
1395 int blkcg_activate_policy(struct request_queue *q,
1396                           const struct blkcg_policy *pol)
1397 {
1398         struct blkg_policy_data *pd_prealloc = NULL;
1399         struct blkcg_gq *blkg, *pinned_blkg = NULL;
1400         int ret;
1401
1402         if (blkcg_policy_enabled(q, pol))
1403                 return 0;
1404
1405         if (queue_is_mq(q))
1406                 blk_mq_freeze_queue(q);
1407 retry:
1408         spin_lock_irq(&q->queue_lock);
1409
1410         /* blkg_list is pushed at the head, reverse walk to allocate parents first */
1411         list_for_each_entry_reverse(blkg, &q->blkg_list, q_node) {
1412                 struct blkg_policy_data *pd;
1413
1414                 if (blkg->pd[pol->plid])
1415                         continue;
1416
1417                 /* If prealloc matches, use it; otherwise try GFP_NOWAIT */
1418                 if (blkg == pinned_blkg) {
1419                         pd = pd_prealloc;
1420                         pd_prealloc = NULL;
1421                 } else {
1422                         pd = pol->pd_alloc_fn(GFP_NOWAIT | __GFP_NOWARN, q,
1423                                               blkg->blkcg);
1424                 }
1425
1426                 if (!pd) {
1427                         /*
1428                          * GFP_NOWAIT failed.  Free the existing one and
1429                          * prealloc for @blkg w/ GFP_KERNEL.
1430                          */
1431                         if (pinned_blkg)
1432                                 blkg_put(pinned_blkg);
1433                         blkg_get(blkg);
1434                         pinned_blkg = blkg;
1435
1436                         spin_unlock_irq(&q->queue_lock);
1437
1438                         if (pd_prealloc)
1439                                 pol->pd_free_fn(pd_prealloc);
1440                         pd_prealloc = pol->pd_alloc_fn(GFP_KERNEL, q,
1441                                                        blkg->blkcg);
1442                         if (pd_prealloc)
1443                                 goto retry;
1444                         else
1445                                 goto enomem;
1446                 }
1447
1448                 blkg->pd[pol->plid] = pd;
1449                 pd->blkg = blkg;
1450                 pd->plid = pol->plid;
1451         }
1452
1453         /* all allocated, init in the same order */
1454         if (pol->pd_init_fn)
1455                 list_for_each_entry_reverse(blkg, &q->blkg_list, q_node)
1456                         pol->pd_init_fn(blkg->pd[pol->plid]);
1457
1458         __set_bit(pol->plid, q->blkcg_pols);
1459         ret = 0;
1460
1461         spin_unlock_irq(&q->queue_lock);
1462 out:
1463         if (queue_is_mq(q))
1464                 blk_mq_unfreeze_queue(q);
1465         if (pinned_blkg)
1466                 blkg_put(pinned_blkg);
1467         if (pd_prealloc)
1468                 pol->pd_free_fn(pd_prealloc);
1469         return ret;
1470
1471 enomem:
1472         /* alloc failed, nothing's initialized yet, free everything */
1473         spin_lock_irq(&q->queue_lock);
1474         list_for_each_entry(blkg, &q->blkg_list, q_node) {
1475                 struct blkcg *blkcg = blkg->blkcg;
1476
1477                 spin_lock(&blkcg->lock);
1478                 if (blkg->pd[pol->plid]) {
1479                         pol->pd_free_fn(blkg->pd[pol->plid]);
1480                         blkg->pd[pol->plid] = NULL;
1481                 }
1482                 spin_unlock(&blkcg->lock);
1483         }
1484         spin_unlock_irq(&q->queue_lock);
1485         ret = -ENOMEM;
1486         goto out;
1487 }
1488 EXPORT_SYMBOL_GPL(blkcg_activate_policy);
1489
1490 /**
1491  * blkcg_deactivate_policy - deactivate a blkcg policy on a request_queue
1492  * @q: request_queue of interest
1493  * @pol: blkcg policy to deactivate
1494  *
1495  * Deactivate @pol on @q.  Follows the same synchronization rules as
1496  * blkcg_activate_policy().
1497  */
1498 void blkcg_deactivate_policy(struct request_queue *q,
1499                              const struct blkcg_policy *pol)
1500 {
1501         struct blkcg_gq *blkg;
1502
1503         if (!blkcg_policy_enabled(q, pol))
1504                 return;
1505
1506         if (queue_is_mq(q))
1507                 blk_mq_freeze_queue(q);
1508
1509         spin_lock_irq(&q->queue_lock);
1510
1511         __clear_bit(pol->plid, q->blkcg_pols);
1512
1513         list_for_each_entry(blkg, &q->blkg_list, q_node) {
1514                 struct blkcg *blkcg = blkg->blkcg;
1515
1516                 spin_lock(&blkcg->lock);
1517                 if (blkg->pd[pol->plid]) {
1518                         if (pol->pd_offline_fn)
1519                                 pol->pd_offline_fn(blkg->pd[pol->plid]);
1520                         pol->pd_free_fn(blkg->pd[pol->plid]);
1521                         blkg->pd[pol->plid] = NULL;
1522                 }
1523                 spin_unlock(&blkcg->lock);
1524         }
1525
1526         spin_unlock_irq(&q->queue_lock);
1527
1528         if (queue_is_mq(q))
1529                 blk_mq_unfreeze_queue(q);
1530 }
1531 EXPORT_SYMBOL_GPL(blkcg_deactivate_policy);
1532
1533 static void blkcg_free_all_cpd(struct blkcg_policy *pol)
1534 {
1535         struct blkcg *blkcg;
1536
1537         list_for_each_entry(blkcg, &all_blkcgs, all_blkcgs_node) {
1538                 if (blkcg->cpd[pol->plid]) {
1539                         pol->cpd_free_fn(blkcg->cpd[pol->plid]);
1540                         blkcg->cpd[pol->plid] = NULL;
1541                 }
1542         }
1543 }
1544
1545 /**
1546  * blkcg_policy_register - register a blkcg policy
1547  * @pol: blkcg policy to register
1548  *
1549  * Register @pol with blkcg core.  Might sleep and @pol may be modified on
1550  * successful registration.  Returns 0 on success and -errno on failure.
1551  */
1552 int blkcg_policy_register(struct blkcg_policy *pol)
1553 {
1554         struct blkcg *blkcg;
1555         int i, ret;
1556
1557         mutex_lock(&blkcg_pol_register_mutex);
1558         mutex_lock(&blkcg_pol_mutex);
1559
1560         /* find an empty slot */
1561         ret = -ENOSPC;
1562         for (i = 0; i < BLKCG_MAX_POLS; i++)
1563                 if (!blkcg_policy[i])
1564                         break;
1565         if (i >= BLKCG_MAX_POLS) {
1566                 pr_warn("blkcg_policy_register: BLKCG_MAX_POLS too small\n");
1567                 goto err_unlock;
1568         }
1569
1570         /* Make sure cpd/pd_alloc_fn and cpd/pd_free_fn in pairs */
1571         if ((!pol->cpd_alloc_fn ^ !pol->cpd_free_fn) ||
1572                 (!pol->pd_alloc_fn ^ !pol->pd_free_fn))
1573                 goto err_unlock;
1574
1575         /* register @pol */
1576         pol->plid = i;
1577         blkcg_policy[pol->plid] = pol;
1578
1579         /* allocate and install cpd's */
1580         if (pol->cpd_alloc_fn) {
1581                 list_for_each_entry(blkcg, &all_blkcgs, all_blkcgs_node) {
1582                         struct blkcg_policy_data *cpd;
1583
1584                         cpd = pol->cpd_alloc_fn(GFP_KERNEL);
1585                         if (!cpd)
1586                                 goto err_free_cpds;
1587
1588                         blkcg->cpd[pol->plid] = cpd;
1589                         cpd->blkcg = blkcg;
1590                         cpd->plid = pol->plid;
1591                         if (pol->cpd_init_fn)
1592                                 pol->cpd_init_fn(cpd);
1593                 }
1594         }
1595
1596         mutex_unlock(&blkcg_pol_mutex);
1597
1598         /* everything is in place, add intf files for the new policy */
1599         if (pol->dfl_cftypes)
1600                 WARN_ON(cgroup_add_dfl_cftypes(&io_cgrp_subsys,
1601                                                pol->dfl_cftypes));
1602         if (pol->legacy_cftypes)
1603                 WARN_ON(cgroup_add_legacy_cftypes(&io_cgrp_subsys,
1604                                                   pol->legacy_cftypes));
1605         mutex_unlock(&blkcg_pol_register_mutex);
1606         return 0;
1607
1608 err_free_cpds:
1609         if (pol->cpd_free_fn)
1610                 blkcg_free_all_cpd(pol);
1611
1612         blkcg_policy[pol->plid] = NULL;
1613 err_unlock:
1614         mutex_unlock(&blkcg_pol_mutex);
1615         mutex_unlock(&blkcg_pol_register_mutex);
1616         return ret;
1617 }
1618 EXPORT_SYMBOL_GPL(blkcg_policy_register);
1619
1620 /**
1621  * blkcg_policy_unregister - unregister a blkcg policy
1622  * @pol: blkcg policy to unregister
1623  *
1624  * Undo blkcg_policy_register(@pol).  Might sleep.
1625  */
1626 void blkcg_policy_unregister(struct blkcg_policy *pol)
1627 {
1628         mutex_lock(&blkcg_pol_register_mutex);
1629
1630         if (WARN_ON(blkcg_policy[pol->plid] != pol))
1631                 goto out_unlock;
1632
1633         /* kill the intf files first */
1634         if (pol->dfl_cftypes)
1635                 cgroup_rm_cftypes(pol->dfl_cftypes);
1636         if (pol->legacy_cftypes)
1637                 cgroup_rm_cftypes(pol->legacy_cftypes);
1638
1639         /* remove cpds and unregister */
1640         mutex_lock(&blkcg_pol_mutex);
1641
1642         if (pol->cpd_free_fn)
1643                 blkcg_free_all_cpd(pol);
1644
1645         blkcg_policy[pol->plid] = NULL;
1646
1647         mutex_unlock(&blkcg_pol_mutex);
1648 out_unlock:
1649         mutex_unlock(&blkcg_pol_register_mutex);
1650 }
1651 EXPORT_SYMBOL_GPL(blkcg_policy_unregister);
1652
1653 bool __blkcg_punt_bio_submit(struct bio *bio)
1654 {
1655         struct blkcg_gq *blkg = bio->bi_blkg;
1656
1657         /* consume the flag first */
1658         bio->bi_opf &= ~REQ_CGROUP_PUNT;
1659
1660         /* never bounce for the root cgroup */
1661         if (!blkg->parent)
1662                 return false;
1663
1664         spin_lock_bh(&blkg->async_bio_lock);
1665         bio_list_add(&blkg->async_bios, bio);
1666         spin_unlock_bh(&blkg->async_bio_lock);
1667
1668         queue_work(blkcg_punt_bio_wq, &blkg->async_bio_work);
1669         return true;
1670 }
1671
1672 /*
1673  * Scale the accumulated delay based on how long it has been since we updated
1674  * the delay.  We only call this when we are adding delay, in case it's been a
1675  * while since we added delay, and when we are checking to see if we need to
1676  * delay a task, to account for any delays that may have occurred.
1677  */
1678 static void blkcg_scale_delay(struct blkcg_gq *blkg, u64 now)
1679 {
1680         u64 old = atomic64_read(&blkg->delay_start);
1681
1682         /* negative use_delay means no scaling, see blkcg_set_delay() */
1683         if (atomic_read(&blkg->use_delay) < 0)
1684                 return;
1685
1686         /*
1687          * We only want to scale down every second.  The idea here is that we
1688          * want to delay people for min(delay_nsec, NSEC_PER_SEC) in a certain
1689          * time window.  We only want to throttle tasks for recent delay that
1690          * has occurred, in 1 second time windows since that's the maximum
1691          * things can be throttled.  We save the current delay window in
1692          * blkg->last_delay so we know what amount is still left to be charged
1693          * to the blkg from this point onward.  blkg->last_use keeps track of
1694          * the use_delay counter.  The idea is if we're unthrottling the blkg we
1695          * are ok with whatever is happening now, and we can take away more of
1696          * the accumulated delay as we've already throttled enough that
1697          * everybody is happy with their IO latencies.
1698          */
1699         if (time_before64(old + NSEC_PER_SEC, now) &&
1700             atomic64_try_cmpxchg(&blkg->delay_start, &old, now)) {
1701                 u64 cur = atomic64_read(&blkg->delay_nsec);
1702                 u64 sub = min_t(u64, blkg->last_delay, now - old);
1703                 int cur_use = atomic_read(&blkg->use_delay);
1704
1705                 /*
1706                  * We've been unthrottled, subtract a larger chunk of our
1707                  * accumulated delay.
1708                  */
1709                 if (cur_use < blkg->last_use)
1710                         sub = max_t(u64, sub, blkg->last_delay >> 1);
1711
1712                 /*
1713                  * This shouldn't happen, but handle it anyway.  Our delay_nsec
1714                  * should only ever be growing except here where we subtract out
1715                  * min(last_delay, 1 second), but lord knows bugs happen and I'd
1716                  * rather not end up with negative numbers.
1717                  */
1718                 if (unlikely(cur < sub)) {
1719                         atomic64_set(&blkg->delay_nsec, 0);
1720                         blkg->last_delay = 0;
1721                 } else {
1722                         atomic64_sub(sub, &blkg->delay_nsec);
1723                         blkg->last_delay = cur - sub;
1724                 }
1725                 blkg->last_use = cur_use;
1726         }
1727 }
1728
1729 /*
1730  * This is called when we want to actually walk up the hierarchy and check to
1731  * see if we need to throttle, and then actually throttle if there is some
1732  * accumulated delay.  This should only be called upon return to user space so
1733  * we're not holding some lock that would induce a priority inversion.
1734  */
1735 static void blkcg_maybe_throttle_blkg(struct blkcg_gq *blkg, bool use_memdelay)
1736 {
1737         unsigned long pflags;
1738         bool clamp;
1739         u64 now = ktime_to_ns(ktime_get());
1740         u64 exp;
1741         u64 delay_nsec = 0;
1742         int tok;
1743
1744         while (blkg->parent) {
1745                 int use_delay = atomic_read(&blkg->use_delay);
1746
1747                 if (use_delay) {
1748                         u64 this_delay;
1749
1750                         blkcg_scale_delay(blkg, now);
1751                         this_delay = atomic64_read(&blkg->delay_nsec);
1752                         if (this_delay > delay_nsec) {
1753                                 delay_nsec = this_delay;
1754                                 clamp = use_delay > 0;
1755                         }
1756                 }
1757                 blkg = blkg->parent;
1758         }
1759
1760         if (!delay_nsec)
1761                 return;
1762
1763         /*
1764          * Let's not sleep for all eternity if we've amassed a huge delay.
1765          * Swapping or metadata IO can accumulate 10's of seconds worth of
1766          * delay, and we want userspace to be able to do _something_ so cap the
1767          * delays at 0.25s. If there's 10's of seconds worth of delay then the
1768          * tasks will be delayed for 0.25 second for every syscall. If
1769          * blkcg_set_delay() was used as indicated by negative use_delay, the
1770          * caller is responsible for regulating the range.
1771          */
1772         if (clamp)
1773                 delay_nsec = min_t(u64, delay_nsec, 250 * NSEC_PER_MSEC);
1774
1775         if (use_memdelay)
1776                 psi_memstall_enter(&pflags);
1777
1778         exp = ktime_add_ns(now, delay_nsec);
1779         tok = io_schedule_prepare();
1780         do {
1781                 __set_current_state(TASK_KILLABLE);
1782                 if (!schedule_hrtimeout(&exp, HRTIMER_MODE_ABS))
1783                         break;
1784         } while (!fatal_signal_pending(current));
1785         io_schedule_finish(tok);
1786
1787         if (use_memdelay)
1788                 psi_memstall_leave(&pflags);
1789 }
1790
1791 /**
1792  * blkcg_maybe_throttle_current - throttle the current task if it has been marked
1793  *
1794  * This is only called if we've been marked with set_notify_resume().  Obviously
1795  * we can be set_notify_resume() for reasons other than blkcg throttling, so we
1796  * check to see if current->throttle_queue is set and if not this doesn't do
1797  * anything.  This should only ever be called by the resume code, it's not meant
1798  * to be called by people willy-nilly as it will actually do the work to
1799  * throttle the task if it is setup for throttling.
1800  */
1801 void blkcg_maybe_throttle_current(void)
1802 {
1803         struct request_queue *q = current->throttle_queue;
1804         struct blkcg *blkcg;
1805         struct blkcg_gq *blkg;
1806         bool use_memdelay = current->use_memdelay;
1807
1808         if (!q)
1809                 return;
1810
1811         current->throttle_queue = NULL;
1812         current->use_memdelay = false;
1813
1814         rcu_read_lock();
1815         blkcg = css_to_blkcg(blkcg_css());
1816         if (!blkcg)
1817                 goto out;
1818         blkg = blkg_lookup(blkcg, q);
1819         if (!blkg)
1820                 goto out;
1821         if (!blkg_tryget(blkg))
1822                 goto out;
1823         rcu_read_unlock();
1824
1825         blkcg_maybe_throttle_blkg(blkg, use_memdelay);
1826         blkg_put(blkg);
1827         blk_put_queue(q);
1828         return;
1829 out:
1830         rcu_read_unlock();
1831         blk_put_queue(q);
1832 }
1833
1834 /**
1835  * blkcg_schedule_throttle - this task needs to check for throttling
1836  * @disk: disk to throttle
1837  * @use_memdelay: do we charge this to memory delay for PSI
1838  *
1839  * This is called by the IO controller when we know there's delay accumulated
1840  * for the blkg for this task.  We do not pass the blkg because there are places
1841  * we call this that may not have that information, the swapping code for
1842  * instance will only have a block_device at that point.  This set's the
1843  * notify_resume for the task to check and see if it requires throttling before
1844  * returning to user space.
1845  *
1846  * We will only schedule once per syscall.  You can call this over and over
1847  * again and it will only do the check once upon return to user space, and only
1848  * throttle once.  If the task needs to be throttled again it'll need to be
1849  * re-set at the next time we see the task.
1850  */
1851 void blkcg_schedule_throttle(struct gendisk *disk, bool use_memdelay)
1852 {
1853         struct request_queue *q = disk->queue;
1854
1855         if (unlikely(current->flags & PF_KTHREAD))
1856                 return;
1857
1858         if (current->throttle_queue != q) {
1859                 if (!blk_get_queue(q))
1860                         return;
1861
1862                 if (current->throttle_queue)
1863                         blk_put_queue(current->throttle_queue);
1864                 current->throttle_queue = q;
1865         }
1866
1867         if (use_memdelay)
1868                 current->use_memdelay = use_memdelay;
1869         set_notify_resume(current);
1870 }
1871
1872 /**
1873  * blkcg_add_delay - add delay to this blkg
1874  * @blkg: blkg of interest
1875  * @now: the current time in nanoseconds
1876  * @delta: how many nanoseconds of delay to add
1877  *
1878  * Charge @delta to the blkg's current delay accumulation.  This is used to
1879  * throttle tasks if an IO controller thinks we need more throttling.
1880  */
1881 void blkcg_add_delay(struct blkcg_gq *blkg, u64 now, u64 delta)
1882 {
1883         if (WARN_ON_ONCE(atomic_read(&blkg->use_delay) < 0))
1884                 return;
1885         blkcg_scale_delay(blkg, now);
1886         atomic64_add(delta, &blkg->delay_nsec);
1887 }
1888
1889 /**
1890  * blkg_tryget_closest - try and get a blkg ref on the closet blkg
1891  * @bio: target bio
1892  * @css: target css
1893  *
1894  * As the failure mode here is to walk up the blkg tree, this ensure that the
1895  * blkg->parent pointers are always valid.  This returns the blkg that it ended
1896  * up taking a reference on or %NULL if no reference was taken.
1897  */
1898 static inline struct blkcg_gq *blkg_tryget_closest(struct bio *bio,
1899                 struct cgroup_subsys_state *css)
1900 {
1901         struct blkcg_gq *blkg, *ret_blkg = NULL;
1902
1903         rcu_read_lock();
1904         blkg = blkg_lookup_create(css_to_blkcg(css), bio->bi_bdev->bd_disk);
1905         while (blkg) {
1906                 if (blkg_tryget(blkg)) {
1907                         ret_blkg = blkg;
1908                         break;
1909                 }
1910                 blkg = blkg->parent;
1911         }
1912         rcu_read_unlock();
1913
1914         return ret_blkg;
1915 }
1916
1917 /**
1918  * bio_associate_blkg_from_css - associate a bio with a specified css
1919  * @bio: target bio
1920  * @css: target css
1921  *
1922  * Associate @bio with the blkg found by combining the css's blkg and the
1923  * request_queue of the @bio.  An association failure is handled by walking up
1924  * the blkg tree.  Therefore, the blkg associated can be anything between @blkg
1925  * and q->root_blkg.  This situation only happens when a cgroup is dying and
1926  * then the remaining bios will spill to the closest alive blkg.
1927  *
1928  * A reference will be taken on the blkg and will be released when @bio is
1929  * freed.
1930  */
1931 void bio_associate_blkg_from_css(struct bio *bio,
1932                                  struct cgroup_subsys_state *css)
1933 {
1934         if (bio->bi_blkg)
1935                 blkg_put(bio->bi_blkg);
1936
1937         if (css && css->parent) {
1938                 bio->bi_blkg = blkg_tryget_closest(bio, css);
1939         } else {
1940                 blkg_get(bdev_get_queue(bio->bi_bdev)->root_blkg);
1941                 bio->bi_blkg = bdev_get_queue(bio->bi_bdev)->root_blkg;
1942         }
1943 }
1944 EXPORT_SYMBOL_GPL(bio_associate_blkg_from_css);
1945
1946 /**
1947  * bio_associate_blkg - associate a bio with a blkg
1948  * @bio: target bio
1949  *
1950  * Associate @bio with the blkg found from the bio's css and request_queue.
1951  * If one is not found, bio_lookup_blkg() creates the blkg.  If a blkg is
1952  * already associated, the css is reused and association redone as the
1953  * request_queue may have changed.
1954  */
1955 void bio_associate_blkg(struct bio *bio)
1956 {
1957         struct cgroup_subsys_state *css;
1958
1959         rcu_read_lock();
1960
1961         if (bio->bi_blkg)
1962                 css = bio_blkcg_css(bio);
1963         else
1964                 css = blkcg_css();
1965
1966         bio_associate_blkg_from_css(bio, css);
1967
1968         rcu_read_unlock();
1969 }
1970 EXPORT_SYMBOL_GPL(bio_associate_blkg);
1971
1972 /**
1973  * bio_clone_blkg_association - clone blkg association from src to dst bio
1974  * @dst: destination bio
1975  * @src: source bio
1976  */
1977 void bio_clone_blkg_association(struct bio *dst, struct bio *src)
1978 {
1979         if (src->bi_blkg)
1980                 bio_associate_blkg_from_css(dst, bio_blkcg_css(src));
1981 }
1982 EXPORT_SYMBOL_GPL(bio_clone_blkg_association);
1983
1984 static int blk_cgroup_io_type(struct bio *bio)
1985 {
1986         if (op_is_discard(bio->bi_opf))
1987                 return BLKG_IOSTAT_DISCARD;
1988         if (op_is_write(bio->bi_opf))
1989                 return BLKG_IOSTAT_WRITE;
1990         return BLKG_IOSTAT_READ;
1991 }
1992
1993 void blk_cgroup_bio_start(struct bio *bio)
1994 {
1995         struct blkcg *blkcg = bio->bi_blkg->blkcg;
1996         int rwd = blk_cgroup_io_type(bio), cpu;
1997         struct blkg_iostat_set *bis;
1998         unsigned long flags;
1999
2000         cpu = get_cpu();
2001         bis = per_cpu_ptr(bio->bi_blkg->iostat_cpu, cpu);
2002         flags = u64_stats_update_begin_irqsave(&bis->sync);
2003
2004         /*
2005          * If the bio is flagged with BIO_CGROUP_ACCT it means this is a split
2006          * bio and we would have already accounted for the size of the bio.
2007          */
2008         if (!bio_flagged(bio, BIO_CGROUP_ACCT)) {
2009                 bio_set_flag(bio, BIO_CGROUP_ACCT);
2010                 bis->cur.bytes[rwd] += bio->bi_iter.bi_size;
2011         }
2012         bis->cur.ios[rwd]++;
2013
2014         /*
2015          * If the iostat_cpu isn't in a lockless list, put it into the
2016          * list to indicate that a stat update is pending.
2017          */
2018         if (!READ_ONCE(bis->lqueued)) {
2019                 struct llist_head *lhead = this_cpu_ptr(blkcg->lhead);
2020
2021                 llist_add(&bis->lnode, lhead);
2022                 WRITE_ONCE(bis->lqueued, true);
2023                 percpu_ref_get(&bis->blkg->refcnt);
2024         }
2025
2026         u64_stats_update_end_irqrestore(&bis->sync, flags);
2027         if (cgroup_subsys_on_dfl(io_cgrp_subsys))
2028                 cgroup_rstat_updated(blkcg->css.cgroup, cpu);
2029         put_cpu();
2030 }
2031
2032 bool blk_cgroup_congested(void)
2033 {
2034         struct cgroup_subsys_state *css;
2035         bool ret = false;
2036
2037         rcu_read_lock();
2038         for (css = blkcg_css(); css; css = css->parent) {
2039                 if (atomic_read(&css->cgroup->congestion_count)) {
2040                         ret = true;
2041                         break;
2042                 }
2043         }
2044         rcu_read_unlock();
2045         return ret;
2046 }
2047
2048 static int __init blkcg_init(void)
2049 {
2050         blkcg_punt_bio_wq = alloc_workqueue("blkcg_punt_bio",
2051                                             WQ_MEM_RECLAIM | WQ_FREEZABLE |
2052                                             WQ_UNBOUND | WQ_SYSFS, 0);
2053         if (!blkcg_punt_bio_wq)
2054                 return -ENOMEM;
2055         return 0;
2056 }
2057 subsys_initcall(blkcg_init);
2058
2059 module_param(blkcg_debug_stats, bool, 0644);
2060 MODULE_PARM_DESC(blkcg_debug_stats, "True if you want debug stats, false if not");