block/blk-cgroup.c

   1 /*
   2  * Common Block IO controller cgroup interface
   3  *
   4  * Based on ideas and code from CFQ, CFS and BFQ:
   5  * Copyright (C) 2003 Jens Axboe <axboe@kernel.dk>
   6  *
   7  * Copyright (C) 2008 Fabio Checconi <fabio@gandalf.sssup.it>
   8  *                    Paolo Valente <paolo.valente@unimore.it>
   9  *
  10  * Copyright (C) 2009 Vivek Goyal <vgoyal@redhat.com>
  11  *                    Nauman Rafique <nauman@google.com>
  12  */
  13 #include <linux/ioprio.h>
  14 #include <linux/kdev_t.h>
  15 #include <linux/module.h>
  16 #include <linux/err.h>
  17 #include <linux/blkdev.h>
  18 #include <linux/slab.h>
  19 #include <linux/genhd.h>
  20 #include <linux/delay.h>
  21 #include <linux/atomic.h>
  22 #include "blk-cgroup.h"
  23 #include "blk.h"
  24
  25 #define MAX_KEY_LEN 100
  26
  27 static DEFINE_MUTEX(blkcg_pol_mutex);
  28
  29 struct blkcg blkcg_root = { .cfq_weight = 2 * CFQ_WEIGHT_DEFAULT,
  30                             .cfq_leaf_weight = 2 * CFQ_WEIGHT_DEFAULT, };
  31 EXPORT_SYMBOL_GPL(blkcg_root);
  32
  33 static struct blkcg_policy *blkcg_policy[BLKCG_MAX_POLS];
  34
  35 static bool blkcg_policy_enabled(struct request_queue *q,
  36                                  const struct blkcg_policy *pol)
  37 {
  38         return pol && test_bit(pol->plid, q->blkcg_pols);
  39 }
  40
  41 /**
  42  * blkg_free - free a blkg
  43  * @blkg: blkg to free
  44  *
  45  * Free @blkg which may be partially allocated.
  46  */
  47 static void blkg_free(struct blkcg_gq *blkg)
  48 {
  49         int i;
  50
  51         if (!blkg)
  52                 return;
  53
  54         for (i = 0; i < BLKCG_MAX_POLS; i++)
  55                 kfree(blkg->pd[i]);
  56
  57         blk_exit_rl(&blkg->rl);
  58         kfree(blkg);
  59 }
  60
  61 /**
  62  * blkg_alloc - allocate a blkg
  63  * @blkcg: block cgroup the new blkg is associated with
  64  * @q: request_queue the new blkg is associated with
  65  * @gfp_mask: allocation mask to use
  66  *
  67  * Allocate a new blkg assocating @blkcg and @q.
  68  */
  69 static struct blkcg_gq *blkg_alloc(struct blkcg *blkcg, struct request_queue *q,
  70                                    gfp_t gfp_mask)
  71 {
  72         struct blkcg_gq *blkg;
  73         int i;
  74
  75         /* alloc and init base part */
  76         blkg = kzalloc_node(sizeof(*blkg), gfp_mask, q->node);
  77         if (!blkg)
  78                 return NULL;
  79
  80         blkg->q = q;
  81         INIT_LIST_HEAD(&blkg->q_node);
  82         blkg->blkcg = blkcg;
  83         blkg->refcnt = 1;
  84
  85         /* root blkg uses @q->root_rl, init rl only for !root blkgs */
  86         if (blkcg != &blkcg_root) {
  87                 if (blk_init_rl(&blkg->rl, q, gfp_mask))
  88                         goto err_free;
  89                 blkg->rl.blkg = blkg;
  90         }
  91
  92         for (i = 0; i < BLKCG_MAX_POLS; i++) {
  93                 struct blkcg_policy *pol = blkcg_policy[i];
  94                 struct blkg_policy_data *pd;
  95
  96                 if (!blkcg_policy_enabled(q, pol))
  97                         continue;
  98
  99                 /* alloc per-policy data and attach it to blkg */
 100                 pd = kzalloc_node(pol->pd_size, gfp_mask, q->node);
 101                 if (!pd)
 102                         goto err_free;
 103
 104                 blkg->pd[i] = pd;
 105                 pd->blkg = blkg;
 106                 pd->plid = i;
 107         }
 108
 109         return blkg;
 110
 111 err_free:
 112         blkg_free(blkg);
 113         return NULL;
 114 }
 115
 116 /**
 117  * __blkg_lookup - internal version of blkg_lookup()
 118  * @blkcg: blkcg of interest
 119  * @q: request_queue of interest
 120  * @update_hint: whether to update lookup hint with the result or not
 121  *
 122  * This is internal version and shouldn't be used by policy
 123  * implementations.  Looks up blkgs for the @blkcg - @q pair regardless of
 124  * @q's bypass state.  If @update_hint is %true, the caller should be
 125  * holding @q->queue_lock and lookup hint is updated on success.
 126  */
 127 struct blkcg_gq *__blkg_lookup(struct blkcg *blkcg, struct request_queue *q,
 128                                bool update_hint)
 129 {
 130         struct blkcg_gq *blkg;
 131
 132         blkg = rcu_dereference(blkcg->blkg_hint);
 133         if (blkg && blkg->q == q)
 134                 return blkg;
 135
 136         /*
 137          * Hint didn't match.  Look up from the radix tree.  Note that the
 138          * hint can only be updated under queue_lock as otherwise @blkg
 139          * could have already been removed from blkg_tree.  The caller is
 140          * responsible for grabbing queue_lock if @update_hint.
 141          */
 142         blkg = radix_tree_lookup(&blkcg->blkg_tree, q->id);
 143         if (blkg && blkg->q == q) {
 144                 if (update_hint) {
 145                         lockdep_assert_held(q->queue_lock);
 146                         rcu_assign_pointer(blkcg->blkg_hint, blkg);
 147                 }
 148                 return blkg;
 149         }
 150
 151         return NULL;
 152 }
 153
 154 /**
 155  * blkg_lookup - lookup blkg for the specified blkcg - q pair
 156  * @blkcg: blkcg of interest
 157  * @q: request_queue of interest
 158  *
 159  * Lookup blkg for the @blkcg - @q pair.  This function should be called
 160  * under RCU read lock and is guaranteed to return %NULL if @q is bypassing
 161  * - see blk_queue_bypass_start() for details.
 162  */
 163 struct blkcg_gq *blkg_lookup(struct blkcg *blkcg, struct request_queue *q)
 164 {
 165         WARN_ON_ONCE(!rcu_read_lock_held());
 166
 167         if (unlikely(blk_queue_bypass(q)))
 168                 return NULL;
 169         return __blkg_lookup(blkcg, q, false);
 170 }
 171 EXPORT_SYMBOL_GPL(blkg_lookup);
 172
 173 /*
 174  * If @new_blkg is %NULL, this function tries to allocate a new one as
 175  * necessary using %GFP_ATOMIC.  @new_blkg is always consumed on return.
 176  */
 177 static struct blkcg_gq *blkg_create(struct blkcg *blkcg,
 178                                     struct request_queue *q,
 179                                     struct blkcg_gq *new_blkg)
 180 {
 181         struct blkcg_gq *blkg;
 182         int i, ret;
 183
 184         WARN_ON_ONCE(!rcu_read_lock_held());
 185         lockdep_assert_held(q->queue_lock);
 186
 187         /* blkg holds a reference to blkcg */
 188         if (!css_tryget(&blkcg->css)) {
 189                 ret = -EINVAL;
 190                 goto err_free_blkg;
 191         }
 192
 193         /* allocate */
 194         if (!new_blkg) {
 195                 new_blkg = blkg_alloc(blkcg, q, GFP_ATOMIC);
 196                 if (unlikely(!new_blkg)) {
 197                         ret = -ENOMEM;
 198                         goto err_put_css;
 199                 }
 200         }
 201         blkg = new_blkg;
 202
 203         /* link parent */
 204         if (blkcg_parent(blkcg)) {
 205                 blkg->parent = __blkg_lookup(blkcg_parent(blkcg), q, false);
 206                 if (WARN_ON_ONCE(!blkg->parent)) {
 207                         ret = -EINVAL;
 208                         goto err_put_css;
 209                 }
 210                 blkg_get(blkg->parent);
 211         }
 212
 213         /* invoke per-policy init */
 214         for (i = 0; i < BLKCG_MAX_POLS; i++) {
 215                 struct blkcg_policy *pol = blkcg_policy[i];
 216
 217                 if (blkg->pd[i] && pol->pd_init_fn)
 218                         pol->pd_init_fn(blkg);
 219         }
 220
 221         /* insert */
 222         spin_lock(&blkcg->lock);
 223         ret = radix_tree_insert(&blkcg->blkg_tree, q->id, blkg);
 224         if (likely(!ret)) {
 225                 hlist_add_head_rcu(&blkg->blkcg_node, &blkcg->blkg_list);
 226                 list_add(&blkg->q_node, &q->blkg_list);
 227
 228                 for (i = 0; i < BLKCG_MAX_POLS; i++) {
 229                         struct blkcg_policy *pol = blkcg_policy[i];
 230
 231                         if (blkg->pd[i] && pol->pd_online_fn)
 232                                 pol->pd_online_fn(blkg);
 233                 }
 234         }
 235         blkg->online = true;
 236         spin_unlock(&blkcg->lock);
 237
 238         if (!ret)
 239                 return blkg;
 240
 241         /* @blkg failed fully initialized, use the usual release path */
 242         blkg_put(blkg);
 243         return ERR_PTR(ret);
 244
 245 err_put_css:
 246         css_put(&blkcg->css);
 247 err_free_blkg:
 248         blkg_free(new_blkg);
 249         return ERR_PTR(ret);
 250 }
 251
 252 /**
 253  * blkg_lookup_create - lookup blkg, try to create one if not there
 254  * @blkcg: blkcg of interest
 255  * @q: request_queue of interest
 256  *
 257  * Lookup blkg for the @blkcg - @q pair.  If it doesn't exist, try to
 258  * create one.  blkg creation is performed recursively from blkcg_root such
 259  * that all non-root blkg's have access to the parent blkg.  This function
 260  * should be called under RCU read lock and @q->queue_lock.
 261  *
 262  * Returns pointer to the looked up or created blkg on success, ERR_PTR()
 263  * value on error.  If @q is dead, returns ERR_PTR(-EINVAL).  If @q is not
 264  * dead and bypassing, returns ERR_PTR(-EBUSY).
 265  */
 266 struct blkcg_gq *blkg_lookup_create(struct blkcg *blkcg,
 267                                     struct request_queue *q)
 268 {
 269         struct blkcg_gq *blkg;
 270
 271         WARN_ON_ONCE(!rcu_read_lock_held());
 272         lockdep_assert_held(q->queue_lock);
 273
 274         /*
 275          * This could be the first entry point of blkcg implementation and
 276          * we shouldn't allow anything to go through for a bypassing queue.
 277          */
 278         if (unlikely(blk_queue_bypass(q)))
 279                 return ERR_PTR(blk_queue_dying(q) ? -EINVAL : -EBUSY);
 280
 281         blkg = __blkg_lookup(blkcg, q, true);
 282         if (blkg)
 283                 return blkg;
 284
 285         /*
 286          * Create blkgs walking down from blkcg_root to @blkcg, so that all
 287          * non-root blkgs have access to their parents.
 288          */
 289         while (true) {
 290                 struct blkcg *pos = blkcg;
 291                 struct blkcg *parent = blkcg_parent(blkcg);
 292
 293                 while (parent && !__blkg_lookup(parent, q, false)) {
 294                         pos = parent;
 295                         parent = blkcg_parent(parent);
 296                 }
 297
 298                 blkg = blkg_create(pos, q, NULL);
 299                 if (pos == blkcg || IS_ERR(blkg))
 300                         return blkg;
 301         }
 302 }
 303 EXPORT_SYMBOL_GPL(blkg_lookup_create);
 304
 305 static void blkg_destroy(struct blkcg_gq *blkg)
 306 {
 307         struct blkcg *blkcg = blkg->blkcg;
 308         int i;
 309
 310         lockdep_assert_held(blkg->q->queue_lock);
 311         lockdep_assert_held(&blkcg->lock);
 312
 313         /* Something wrong if we are trying to remove same group twice */
 314         WARN_ON_ONCE(list_empty(&blkg->q_node));
 315         WARN_ON_ONCE(hlist_unhashed(&blkg->blkcg_node));
 316
 317         for (i = 0; i < BLKCG_MAX_POLS; i++) {
 318                 struct blkcg_policy *pol = blkcg_policy[i];
 319
 320                 if (blkg->pd[i] && pol->pd_offline_fn)
 321                         pol->pd_offline_fn(blkg);
 322         }
 323         blkg->online = false;
 324
 325         radix_tree_delete(&blkcg->blkg_tree, blkg->q->id);
 326         list_del_init(&blkg->q_node);
 327         hlist_del_init_rcu(&blkg->blkcg_node);
 328
 329         /*
 330          * Both setting lookup hint to and clearing it from @blkg are done
 331          * under queue_lock.  If it's not pointing to @blkg now, it never
 332          * will.  Hint assignment itself can race safely.
 333          */
 334         if (rcu_dereference_raw(blkcg->blkg_hint) == blkg)
 335                 rcu_assign_pointer(blkcg->blkg_hint, NULL);
 336
 337         /*
 338          * Put the reference taken at the time of creation so that when all
 339          * queues are gone, group can be destroyed.
 340          */
 341         blkg_put(blkg);
 342 }
 343
 344 /**
 345  * blkg_destroy_all - destroy all blkgs associated with a request_queue
 346  * @q: request_queue of interest
 347  *
 348  * Destroy all blkgs associated with @q.
 349  */
 350 static void blkg_destroy_all(struct request_queue *q)
 351 {
 352         struct blkcg_gq *blkg, *n;
 353
 354         lockdep_assert_held(q->queue_lock);
 355
 356         list_for_each_entry_safe(blkg, n, &q->blkg_list, q_node) {
 357                 struct blkcg *blkcg = blkg->blkcg;
 358
 359                 spin_lock(&blkcg->lock);
 360                 blkg_destroy(blkg);
 361                 spin_unlock(&blkcg->lock);
 362         }
 363
 364         /*
 365          * root blkg is destroyed.  Just clear the pointer since
 366          * root_rl does not take reference on root blkg.
 367          */
 368         q->root_blkg = NULL;
 369         q->root_rl.blkg = NULL;
 370 }
 371
 372 /*
 373  * A group is RCU protected, but having an rcu lock does not mean that one
 374  * can access all the fields of blkg and assume these are valid.  For
 375  * example, don't try to follow throtl_data and request queue links.
 376  *
 377  * Having a reference to blkg under an rcu allows accesses to only values
 378  * local to groups like group stats and group rate limits.
 379  */
 380 void __blkg_release_rcu(struct rcu_head *rcu_head)
 381 {
 382         struct blkcg_gq *blkg = container_of(rcu_head, struct blkcg_gq, rcu_head);
 383         int i;
 384
 385         /* tell policies that this one is being freed */
 386         for (i = 0; i < BLKCG_MAX_POLS; i++) {
 387                 struct blkcg_policy *pol = blkcg_policy[i];
 388
 389                 if (blkg->pd[i] && pol->pd_exit_fn)
 390                         pol->pd_exit_fn(blkg);
 391         }
 392
 393         /* release the blkcg and parent blkg refs this blkg has been holding */
 394         css_put(&blkg->blkcg->css);
 395         if (blkg->parent) {
 396                 spin_lock_irq(blkg->q->queue_lock);
 397                 blkg_put(blkg->parent);
 398                 spin_unlock_irq(blkg->q->queue_lock);
 399         }
 400
 401         blkg_free(blkg);
 402 }
 403 EXPORT_SYMBOL_GPL(__blkg_release_rcu);
 404
 405 /*
 406  * The next function used by blk_queue_for_each_rl().  It's a bit tricky
 407  * because the root blkg uses @q->root_rl instead of its own rl.
 408  */
 409 struct request_list *__blk_queue_next_rl(struct request_list *rl,
 410                                          struct request_queue *q)
 411 {
 412         struct list_head *ent;
 413         struct blkcg_gq *blkg;
 414
 415         /*
 416          * Determine the current blkg list_head.  The first entry is
 417          * root_rl which is off @q->blkg_list and mapped to the head.
 418          */
 419         if (rl == &q->root_rl) {
 420                 ent = &q->blkg_list;
 421                 /* There are no more block groups, hence no request lists */
 422                 if (list_empty(ent))
 423                         return NULL;
 424         } else {
 425                 blkg = container_of(rl, struct blkcg_gq, rl);
 426                 ent = &blkg->q_node;
 427         }
 428
 429         /* walk to the next list_head, skip root blkcg */
 430         ent = ent->next;
 431         if (ent == &q->root_blkg->q_node)
 432                 ent = ent->next;
 433         if (ent == &q->blkg_list)
 434                 return NULL;
 435
 436         blkg = container_of(ent, struct blkcg_gq, q_node);
 437         return &blkg->rl;
 438 }
 439
 440 static int blkcg_reset_stats(struct cgroup *cgroup, struct cftype *cftype,
 441                              u64 val)
 442 {
 443         struct blkcg *blkcg = cgroup_to_blkcg(cgroup);
 444         struct blkcg_gq *blkg;
 445         int i;
 446
 447         mutex_lock(&blkcg_pol_mutex);
 448         spin_lock_irq(&blkcg->lock);
 449
 450         /*
 451          * Note that stat reset is racy - it doesn't synchronize against
 452          * stat updates.  This is a debug feature which shouldn't exist
 453          * anyway.  If you get hit by a race, retry.
 454          */
 455         hlist_for_each_entry(blkg, &blkcg->blkg_list, blkcg_node) {
 456                 for (i = 0; i < BLKCG_MAX_POLS; i++) {
 457                         struct blkcg_policy *pol = blkcg_policy[i];
 458
 459                         if (blkcg_policy_enabled(blkg->q, pol) &&
 460                             pol->pd_reset_stats_fn)
 461                                 pol->pd_reset_stats_fn(blkg);
 462                 }
 463         }
 464
 465         spin_unlock_irq(&blkcg->lock);
 466         mutex_unlock(&blkcg_pol_mutex);
 467         return 0;
 468 }
 469
 470 static const char *blkg_dev_name(struct blkcg_gq *blkg)
 471 {
 472         /* some drivers (floppy) instantiate a queue w/o disk registered */
 473         if (blkg->q->backing_dev_info.dev)
 474                 return dev_name(blkg->q->backing_dev_info.dev);
 475         return NULL;
 476 }
 477
 478 /**
 479  * blkcg_print_blkgs - helper for printing per-blkg data
 480  * @sf: seq_file to print to
 481  * @blkcg: blkcg of interest
 482  * @prfill: fill function to print out a blkg
 483  * @pol: policy in question
 484  * @data: data to be passed to @prfill
 485  * @show_total: to print out sum of prfill return values or not
 486  *
 487  * This function invokes @prfill on each blkg of @blkcg if pd for the
 488  * policy specified by @pol exists.  @prfill is invoked with @sf, the
 489  * policy data and @data and the matching queue lock held.  If @show_total
 490  * is %true, the sum of the return values from @prfill is printed with
 491  * "Total" label at the end.
 492  *
 493  * This is to be used to construct print functions for
 494  * cftype->read_seq_string method.
 495  */
 496 void blkcg_print_blkgs(struct seq_file *sf, struct blkcg *blkcg,
 497                        u64 (*prfill)(struct seq_file *,
 498                                      struct blkg_policy_data *, int),
 499                        const struct blkcg_policy *pol, int data,
 500                        bool show_total)
 501 {
 502         struct blkcg_gq *blkg;
 503         u64 total = 0;
 504
 505         rcu_read_lock();
 506         hlist_for_each_entry_rcu(blkg, &blkcg->blkg_list, blkcg_node) {
 507                 spin_lock_irq(blkg->q->queue_lock);
 508                 if (blkcg_policy_enabled(blkg->q, pol))
 509                         total += prfill(sf, blkg->pd[pol->plid], data);
 510                 spin_unlock_irq(blkg->q->queue_lock);
 511         }
 512         rcu_read_unlock();
 513
 514         if (show_total)
 515                 seq_printf(sf, "Total %llu\n", (unsigned long long)total);
 516 }
 517 EXPORT_SYMBOL_GPL(blkcg_print_blkgs);
 518
 519 /**
 520  * __blkg_prfill_u64 - prfill helper for a single u64 value
 521  * @sf: seq_file to print to
 522  * @pd: policy private data of interest
 523  * @v: value to print
 524  *
 525  * Print @v to @sf for the device assocaited with @pd.
 526  */
 527 u64 __blkg_prfill_u64(struct seq_file *sf, struct blkg_policy_data *pd, u64 v)
 528 {
 529         const char *dname = blkg_dev_name(pd->blkg);
 530
 531         if (!dname)
 532                 return 0;
 533
 534         seq_printf(sf, "%s %llu\n", dname, (unsigned long long)v);
 535         return v;
 536 }
 537 EXPORT_SYMBOL_GPL(__blkg_prfill_u64);
 538
 539 /**
 540  * __blkg_prfill_rwstat - prfill helper for a blkg_rwstat
 541  * @sf: seq_file to print to
 542  * @pd: policy private data of interest
 543  * @rwstat: rwstat to print
 544  *
 545  * Print @rwstat to @sf for the device assocaited with @pd.
 546  */
 547 u64 __blkg_prfill_rwstat(struct seq_file *sf, struct blkg_policy_data *pd,
 548                          const struct blkg_rwstat *rwstat)
 549 {
 550         static const char *rwstr[] = {
 551                 [BLKG_RWSTAT_READ]      = "Read",
 552                 [BLKG_RWSTAT_WRITE]     = "Write",
 553                 [BLKG_RWSTAT_SYNC]      = "Sync",
 554                 [BLKG_RWSTAT_ASYNC]     = "Async",
 555         };
 556         const char *dname = blkg_dev_name(pd->blkg);
 557         u64 v;
 558         int i;
 559
 560         if (!dname)
 561                 return 0;
 562
 563         for (i = 0; i < BLKG_RWSTAT_NR; i++)
 564                 seq_printf(sf, "%s %s %llu\n", dname, rwstr[i],
 565                            (unsigned long long)rwstat->cnt[i]);
 566
 567         v = rwstat->cnt[BLKG_RWSTAT_READ] + rwstat->cnt[BLKG_RWSTAT_WRITE];
 568         seq_printf(sf, "%s Total %llu\n", dname, (unsigned long long)v);
 569         return v;
 570 }
 571 EXPORT_SYMBOL_GPL(__blkg_prfill_rwstat);
 572
 573 /**
 574  * blkg_prfill_stat - prfill callback for blkg_stat
 575  * @sf: seq_file to print to
 576  * @pd: policy private data of interest
 577  * @off: offset to the blkg_stat in @pd
 578  *
 579  * prfill callback for printing a blkg_stat.
 580  */
 581 u64 blkg_prfill_stat(struct seq_file *sf, struct blkg_policy_data *pd, int off)
 582 {
 583         return __blkg_prfill_u64(sf, pd, blkg_stat_read((void *)pd + off));
 584 }
 585 EXPORT_SYMBOL_GPL(blkg_prfill_stat);
 586
 587 /**
 588  * blkg_prfill_rwstat - prfill callback for blkg_rwstat
 589  * @sf: seq_file to print to
 590  * @pd: policy private data of interest
 591  * @off: offset to the blkg_rwstat in @pd
 592  *
 593  * prfill callback for printing a blkg_rwstat.
 594  */
 595 u64 blkg_prfill_rwstat(struct seq_file *sf, struct blkg_policy_data *pd,
 596                        int off)
 597 {
 598         struct blkg_rwstat rwstat = blkg_rwstat_read((void *)pd + off);
 599
 600         return __blkg_prfill_rwstat(sf, pd, &rwstat);
 601 }
 602 EXPORT_SYMBOL_GPL(blkg_prfill_rwstat);
 603
 604 /**
 605  * blkg_stat_recursive_sum - collect hierarchical blkg_stat
 606  * @pd: policy private data of interest
 607  * @off: offset to the blkg_stat in @pd
 608  *
 609  * Collect the blkg_stat specified by @off from @pd and all its online
 610  * descendants and return the sum.  The caller must be holding the queue
 611  * lock for online tests.
 612  */
 613 u64 blkg_stat_recursive_sum(struct blkg_policy_data *pd, int off)
 614 {
 615         struct blkcg_policy *pol = blkcg_policy[pd->plid];
 616         struct blkcg_gq *pos_blkg;
 617         struct cgroup *pos_cgrp;
 618         u64 sum;
 619
 620         lockdep_assert_held(pd->blkg->q->queue_lock);
 621
 622         sum = blkg_stat_read((void *)pd + off);
 623
 624         rcu_read_lock();
 625         blkg_for_each_descendant_pre(pos_blkg, pos_cgrp, pd_to_blkg(pd)) {
 626                 struct blkg_policy_data *pos_pd = blkg_to_pd(pos_blkg, pol);
 627                 struct blkg_stat *stat = (void *)pos_pd + off;
 628
 629                 if (pos_blkg->online)
 630                         sum += blkg_stat_read(stat);
 631         }
 632         rcu_read_unlock();
 633
 634         return sum;
 635 }
 636 EXPORT_SYMBOL_GPL(blkg_stat_recursive_sum);
 637
 638 /**
 639  * blkg_rwstat_recursive_sum - collect hierarchical blkg_rwstat
 640  * @pd: policy private data of interest
 641  * @off: offset to the blkg_stat in @pd
 642  *
 643  * Collect the blkg_rwstat specified by @off from @pd and all its online
 644  * descendants and return the sum.  The caller must be holding the queue
 645  * lock for online tests.
 646  */
 647 struct blkg_rwstat blkg_rwstat_recursive_sum(struct blkg_policy_data *pd,
 648                                              int off)
 649 {
 650         struct blkcg_policy *pol = blkcg_policy[pd->plid];
 651         struct blkcg_gq *pos_blkg;
 652         struct cgroup *pos_cgrp;
 653         struct blkg_rwstat sum;
 654         int i;
 655
 656         lockdep_assert_held(pd->blkg->q->queue_lock);
 657
 658         sum = blkg_rwstat_read((void *)pd + off);
 659
 660         rcu_read_lock();
 661         blkg_for_each_descendant_pre(pos_blkg, pos_cgrp, pd_to_blkg(pd)) {
 662                 struct blkg_policy_data *pos_pd = blkg_to_pd(pos_blkg, pol);
 663                 struct blkg_rwstat *rwstat = (void *)pos_pd + off;
 664                 struct blkg_rwstat tmp;
 665
 666                 if (!pos_blkg->online)
 667                         continue;
 668
 669                 tmp = blkg_rwstat_read(rwstat);
 670
 671                 for (i = 0; i < BLKG_RWSTAT_NR; i++)
 672                         sum.cnt[i] += tmp.cnt[i];
 673         }
 674         rcu_read_unlock();
 675
 676         return sum;
 677 }
 678 EXPORT_SYMBOL_GPL(blkg_rwstat_recursive_sum);
 679
 680 /**
 681  * blkg_conf_prep - parse and prepare for per-blkg config update
 682  * @blkcg: target block cgroup
 683  * @pol: target policy
 684  * @input: input string
 685  * @ctx: blkg_conf_ctx to be filled
 686  *
 687  * Parse per-blkg config update from @input and initialize @ctx with the
 688  * result.  @ctx->blkg points to the blkg to be updated and @ctx->v the new
 689  * value.  This function returns with RCU read lock and queue lock held and
 690  * must be paired with blkg_conf_finish().
 691  */
 692 int blkg_conf_prep(struct blkcg *blkcg, const struct blkcg_policy *pol,
 693                    const char *input, struct blkg_conf_ctx *ctx)
 694         __acquires(rcu) __acquires(disk->queue->queue_lock)
 695 {
 696         struct gendisk *disk;
 697         struct blkcg_gq *blkg;
 698         unsigned int major, minor;
 699         unsigned long long v;
 700         int part, ret;
 701
 702         if (sscanf(input, "%u:%u %llu", &major, &minor, &v) != 3)
 703                 return -EINVAL;
 704
 705         disk = get_gendisk(MKDEV(major, minor), &part);
 706         if (!disk || part)
 707                 return -EINVAL;
 708
 709         rcu_read_lock();
 710         spin_lock_irq(disk->queue->queue_lock);
 711
 712         if (blkcg_policy_enabled(disk->queue, pol))
 713                 blkg = blkg_lookup_create(blkcg, disk->queue);
 714         else
 715                 blkg = ERR_PTR(-EINVAL);
 716
 717         if (IS_ERR(blkg)) {
 718                 ret = PTR_ERR(blkg);
 719                 rcu_read_unlock();
 720                 spin_unlock_irq(disk->queue->queue_lock);
 721                 put_disk(disk);
 722                 /*
 723                  * If queue was bypassing, we should retry.  Do so after a
 724                  * short msleep().  It isn't strictly necessary but queue
 725                  * can be bypassing for some time and it's always nice to
 726                  * avoid busy looping.
 727                  */
 728                 if (ret == -EBUSY) {
 729                         msleep(10);
 730                         ret = restart_syscall();
 731                 }
 732                 return ret;
 733         }
 734
 735         ctx->disk = disk;
 736         ctx->blkg = blkg;
 737         ctx->v = v;
 738         return 0;
 739 }
 740 EXPORT_SYMBOL_GPL(blkg_conf_prep);
 741
 742 /**
 743  * blkg_conf_finish - finish up per-blkg config update
 744  * @ctx: blkg_conf_ctx intiailized by blkg_conf_prep()
 745  *
 746  * Finish up after per-blkg config update.  This function must be paired
 747  * with blkg_conf_prep().
 748  */
 749 void blkg_conf_finish(struct blkg_conf_ctx *ctx)
 750         __releases(ctx->disk->queue->queue_lock) __releases(rcu)
 751 {
 752         spin_unlock_irq(ctx->disk->queue->queue_lock);
 753         rcu_read_unlock();
 754         put_disk(ctx->disk);
 755 }
 756 EXPORT_SYMBOL_GPL(blkg_conf_finish);
 757
 758 struct cftype blkcg_files[] = {
 759         {
 760                 .name = "reset_stats",
 761                 .write_u64 = blkcg_reset_stats,
 762         },
 763         { }     /* terminate */
 764 };
 765
 766 /**
 767  * blkcg_css_offline - cgroup css_offline callback
 768  * @cgroup: cgroup of interest
 769  *
 770  * This function is called when @cgroup is about to go away and responsible
 771  * for shooting down all blkgs associated with @cgroup.  blkgs should be
 772  * removed while holding both q and blkcg locks.  As blkcg lock is nested
 773  * inside q lock, this function performs reverse double lock dancing.
 774  *
 775  * This is the blkcg counterpart of ioc_release_fn().
 776  */
 777 static void blkcg_css_offline(struct cgroup *cgroup)
 778 {
 779         struct blkcg *blkcg = cgroup_to_blkcg(cgroup);
 780
 781         spin_lock_irq(&blkcg->lock);
 782
 783         while (!hlist_empty(&blkcg->blkg_list)) {
 784                 struct blkcg_gq *blkg = hlist_entry(blkcg->blkg_list.first,
 785                                                 struct blkcg_gq, blkcg_node);
 786                 struct request_queue *q = blkg->q;
 787
 788                 if (spin_trylock(q->queue_lock)) {
 789                         blkg_destroy(blkg);
 790                         spin_unlock(q->queue_lock);
 791                 } else {
 792                         spin_unlock_irq(&blkcg->lock);
 793                         cpu_relax();
 794                         spin_lock_irq(&blkcg->lock);
 795                 }
 796         }
 797
 798         spin_unlock_irq(&blkcg->lock);
 799 }
 800
 801 static void blkcg_css_free(struct cgroup *cgroup)
 802 {
 803         struct blkcg *blkcg = cgroup_to_blkcg(cgroup);
 804
 805         if (blkcg != &blkcg_root)
 806                 kfree(blkcg);
 807 }
 808
 809 static struct cgroup_subsys_state *blkcg_css_alloc(struct cgroup *cgroup)
 810 {
 811         static atomic64_t id_seq = ATOMIC64_INIT(0);
 812         struct blkcg *blkcg;
 813         struct cgroup *parent = cgroup->parent;
 814
 815         if (!parent) {
 816                 blkcg = &blkcg_root;
 817                 goto done;
 818         }
 819
 820         blkcg = kzalloc(sizeof(*blkcg), GFP_KERNEL);
 821         if (!blkcg)
 822                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
 823
 824         blkcg->cfq_weight = CFQ_WEIGHT_DEFAULT;
 825         blkcg->cfq_leaf_weight = CFQ_WEIGHT_DEFAULT;
 826         blkcg->id = atomic64_inc_return(&id_seq); /* root is 0, start from 1 */
 827 done:
 828         spin_lock_init(&blkcg->lock);
 829         INIT_RADIX_TREE(&blkcg->blkg_tree, GFP_ATOMIC);
 830         INIT_HLIST_HEAD(&blkcg->blkg_list);
 831
 832         return &blkcg->css;
 833 }
 834
 835 /**
 836  * blkcg_init_queue - initialize blkcg part of request queue
 837  * @q: request_queue to initialize
 838  *
 839  * Called from blk_alloc_queue_node(). Responsible for initializing blkcg
 840  * part of new request_queue @q.
 841  *
 842  * RETURNS:
 843  * 0 on success, -errno on failure.
 844  */
 845 int blkcg_init_queue(struct request_queue *q)
 846 {
 847         might_sleep();
 848
 849         return blk_throtl_init(q);
 850 }
 851
 852 /**
 853  * blkcg_drain_queue - drain blkcg part of request_queue
 854  * @q: request_queue to drain
 855  *
 856  * Called from blk_drain_queue().  Responsible for draining blkcg part.
 857  */
 858 void blkcg_drain_queue(struct request_queue *q)
 859 {
 860         lockdep_assert_held(q->queue_lock);
 861
 862         blk_throtl_drain(q);
 863 }
 864
 865 /**
 866  * blkcg_exit_queue - exit and release blkcg part of request_queue
 867  * @q: request_queue being released
 868  *
 869  * Called from blk_release_queue().  Responsible for exiting blkcg part.
 870  */
 871 void blkcg_exit_queue(struct request_queue *q)
 872 {
 873         spin_lock_irq(q->queue_lock);
 874         blkg_destroy_all(q);
 875         spin_unlock_irq(q->queue_lock);
 876
 877         blk_throtl_exit(q);
 878 }
 879
 880 /*
 881  * We cannot support shared io contexts, as we have no mean to support
 882  * two tasks with the same ioc in two different groups without major rework
 883  * of the main cic data structures.  For now we allow a task to change
 884  * its cgroup only if it's the only owner of its ioc.
 885  */
 886 static int blkcg_can_attach(struct cgroup *cgrp, struct cgroup_taskset *tset)
 887 {
 888         struct task_struct *task;
 889         struct io_context *ioc;
 890         int ret = 0;
 891
 892         /* task_lock() is needed to avoid races with exit_io_context() */
 893         cgroup_taskset_for_each(task, cgrp, tset) {
 894                 task_lock(task);
 895                 ioc = task->io_context;
 896                 if (ioc && atomic_read(&ioc->nr_tasks) > 1)
 897                         ret = -EINVAL;
 898                 task_unlock(task);
 899                 if (ret)
 900                         break;
 901         }
 902         return ret;
 903 }
 904
 905 struct cgroup_subsys blkio_subsys = {
 906         .name = "blkio",
 907         .css_alloc = blkcg_css_alloc,
 908         .css_offline = blkcg_css_offline,
 909         .css_free = blkcg_css_free,
 910         .can_attach = blkcg_can_attach,
 911         .subsys_id = blkio_subsys_id,
 912         .base_cftypes = blkcg_files,
 913         .module = THIS_MODULE,
 914 };
 915 EXPORT_SYMBOL_GPL(blkio_subsys);
 916
 917 /**
 918  * blkcg_activate_policy - activate a blkcg policy on a request_queue
 919  * @q: request_queue of interest
 920  * @pol: blkcg policy to activate
 921  *
 922  * Activate @pol on @q.  Requires %GFP_KERNEL context.  @q goes through
 923  * bypass mode to populate its blkgs with policy_data for @pol.
 924  *
 925  * Activation happens with @q bypassed, so nobody would be accessing blkgs
 926  * from IO path.  Update of each blkg is protected by both queue and blkcg
 927  * locks so that holding either lock and testing blkcg_policy_enabled() is
 928  * always enough for dereferencing policy data.
 929  *
 930  * The caller is responsible for synchronizing [de]activations and policy
 931  * [un]registerations.  Returns 0 on success, -errno on failure.
 932  */
 933 int blkcg_activate_policy(struct request_queue *q,
 934                           const struct blkcg_policy *pol)
 935 {
 936         LIST_HEAD(pds);
 937         struct blkcg_gq *blkg, *new_blkg;
 938         struct blkg_policy_data *pd, *n;
 939         int cnt = 0, ret;
 940         bool preloaded;
 941
 942         if (blkcg_policy_enabled(q, pol))
 943                 return 0;
 944
 945         /* preallocations for root blkg */
 946         new_blkg = blkg_alloc(&blkcg_root, q, GFP_KERNEL);
 947         if (!new_blkg)
 948                 return -ENOMEM;
 949
 950         blk_queue_bypass_start(q);
 951
 952         preloaded = !radix_tree_preload(GFP_KERNEL);
 953
 954         /*
 955          * Make sure the root blkg exists and count the existing blkgs.  As
 956          * @q is bypassing at this point, blkg_lookup_create() can't be
 957          * used.  Open code it.
 958          */
 959         spin_lock_irq(q->queue_lock);
 960
 961         rcu_read_lock();
 962         blkg = __blkg_lookup(&blkcg_root, q, false);
 963         if (blkg)
 964                 blkg_free(new_blkg);
 965         else
 966                 blkg = blkg_create(&blkcg_root, q, new_blkg);
 967         rcu_read_unlock();
 968
 969         if (preloaded)
 970                 radix_tree_preload_end();
 971
 972         if (IS_ERR(blkg)) {
 973                 ret = PTR_ERR(blkg);
 974                 goto out_unlock;
 975         }
 976         q->root_blkg = blkg;
 977         q->root_rl.blkg = blkg;
 978
 979         list_for_each_entry(blkg, &q->blkg_list, q_node)
 980                 cnt++;
 981
 982         spin_unlock_irq(q->queue_lock);
 983
 984         /* allocate policy_data for all existing blkgs */
 985         while (cnt--) {
 986                 pd = kzalloc_node(pol->pd_size, GFP_KERNEL, q->node);
 987                 if (!pd) {
 988                         ret = -ENOMEM;
 989                         goto out_free;
 990                 }
 991                 list_add_tail(&pd->alloc_node, &pds);
 992         }
 993
 994         /*
 995          * Install the allocated pds.  With @q bypassing, no new blkg
 996          * should have been created while the queue lock was dropped.
 997          */
 998         spin_lock_irq(q->queue_lock);
 999
1000         list_for_each_entry(blkg, &q->blkg_list, q_node) {
1001                 if (WARN_ON(list_empty(&pds))) {
1002                         /* umm... this shouldn't happen, just abort */
1003                         ret = -ENOMEM;
1004                         goto out_unlock;
1005                 }
1006                 pd = list_first_entry(&pds, struct blkg_policy_data, alloc_node);
1007                 list_del_init(&pd->alloc_node);
1008
1009                 /* grab blkcg lock too while installing @pd on @blkg */
1010                 spin_lock(&blkg->blkcg->lock);
1011
1012                 blkg->pd[pol->plid] = pd;
1013                 pd->blkg = blkg;
1014                 pd->plid = pol->plid;
1015                 pol->pd_init_fn(blkg);
1016
1017                 spin_unlock(&blkg->blkcg->lock);
1018         }
1019
1020         __set_bit(pol->plid, q->blkcg_pols);
1021         ret = 0;
1022 out_unlock:
1023         spin_unlock_irq(q->queue_lock);
1024 out_free:
1025         blk_queue_bypass_end(q);
1026         list_for_each_entry_safe(pd, n, &pds, alloc_node)
1027                 kfree(pd);
1028         return ret;
1029 }
1030 EXPORT_SYMBOL_GPL(blkcg_activate_policy);
1031
1032 /**
1033  * blkcg_deactivate_policy - deactivate a blkcg policy on a request_queue
1034  * @q: request_queue of interest
1035  * @pol: blkcg policy to deactivate
1036  *
1037  * Deactivate @pol on @q.  Follows the same synchronization rules as
1038  * blkcg_activate_policy().
1039  */
1040 void blkcg_deactivate_policy(struct request_queue *q,
1041                              const struct blkcg_policy *pol)
1042 {
1043         struct blkcg_gq *blkg;
1044
1045         if (!blkcg_policy_enabled(q, pol))
1046                 return;
1047
1048         blk_queue_bypass_start(q);
1049         spin_lock_irq(q->queue_lock);
1050
1051         __clear_bit(pol->plid, q->blkcg_pols);
1052
1053         /* if no policy is left, no need for blkgs - shoot them down */
1054         if (bitmap_empty(q->blkcg_pols, BLKCG_MAX_POLS))
1055                 blkg_destroy_all(q);
1056
1057         list_for_each_entry(blkg, &q->blkg_list, q_node) {
1058                 /* grab blkcg lock too while removing @pd from @blkg */
1059                 spin_lock(&blkg->blkcg->lock);
1060
1061                 if (pol->pd_offline_fn)
1062                         pol->pd_offline_fn(blkg);
1063                 if (pol->pd_exit_fn)
1064                         pol->pd_exit_fn(blkg);
1065
1066                 kfree(blkg->pd[pol->plid]);
1067                 blkg->pd[pol->plid] = NULL;
1068
1069                 spin_unlock(&blkg->blkcg->lock);
1070         }
1071
1072         spin_unlock_irq(q->queue_lock);
1073         blk_queue_bypass_end(q);
1074 }
1075 EXPORT_SYMBOL_GPL(blkcg_deactivate_policy);
1076
1077 /**
1078  * blkcg_policy_register - register a blkcg policy
1079  * @pol: blkcg policy to register
1080  *
1081  * Register @pol with blkcg core.  Might sleep and @pol may be modified on
1082  * successful registration.  Returns 0 on success and -errno on failure.
1083  */
1084 int blkcg_policy_register(struct blkcg_policy *pol)
1085 {
1086         int i, ret;
1087
1088         if (WARN_ON(pol->pd_size < sizeof(struct blkg_policy_data)))
1089                 return -EINVAL;
1090
1091         mutex_lock(&blkcg_pol_mutex);
1092
1093         /* find an empty slot */
1094         ret = -ENOSPC;
1095         for (i = 0; i < BLKCG_MAX_POLS; i++)
1096                 if (!blkcg_policy[i])
1097                         break;
1098         if (i >= BLKCG_MAX_POLS)
1099                 goto out_unlock;
1100
1101         /* register and update blkgs */
1102         pol->plid = i;
1103         blkcg_policy[i] = pol;
1104
1105         /* everything is in place, add intf files for the new policy */
1106         if (pol->cftypes)
1107                 WARN_ON(cgroup_add_cftypes(&blkio_subsys, pol->cftypes));
1108         ret = 0;
1109 out_unlock:
1110         mutex_unlock(&blkcg_pol_mutex);
1111         return ret;
1112 }
1113 EXPORT_SYMBOL_GPL(blkcg_policy_register);
1114
1115 /**
1116  * blkcg_policy_unregister - unregister a blkcg policy
1117  * @pol: blkcg policy to unregister
1118  *
1119  * Undo blkcg_policy_register(@pol).  Might sleep.
1120  */
1121 void blkcg_policy_unregister(struct blkcg_policy *pol)
1122 {
1123         mutex_lock(&blkcg_pol_mutex);
1124
1125         if (WARN_ON(blkcg_policy[pol->plid] != pol))
1126                 goto out_unlock;
1127
1128         /* kill the intf files first */
1129         if (pol->cftypes)
1130                 cgroup_rm_cftypes(&blkio_subsys, pol->cftypes);
1131
1132         /* unregister and update blkgs */
1133         blkcg_policy[pol->plid] = NULL;
1134 out_unlock:
1135         mutex_unlock(&blkcg_pol_mutex);
1136 }
1137 EXPORT_SYMBOL_GPL(blkcg_policy_unregister);