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  * For policy-specific per-blkcg data:
  14  * Copyright (C) 2015 Paolo Valente <paolo.valente@unimore.it>
  15  *                    Arianna Avanzini <avanzini.arianna@gmail.com>
  16  */
  17 #include <linux/ioprio.h>
  18 #include <linux/kdev_t.h>
  19 #include <linux/module.h>
  20 #include <linux/sched/signal.h>
  21 #include <linux/err.h>
  22 #include <linux/blkdev.h>
  23 #include <linux/backing-dev.h>
  24 #include <linux/slab.h>
  25 #include <linux/genhd.h>
  26 #include <linux/delay.h>
  27 #include <linux/atomic.h>
  28 #include <linux/ctype.h>
  29 #include <linux/blk-cgroup.h>
  30 #include "blk.h"
  31
  32 #define MAX_KEY_LEN 100
  33
  34 /*
  35  * blkcg_pol_mutex protects blkcg_policy[] and policy [de]activation.
  36  * blkcg_pol_register_mutex nests outside of it and synchronizes entire
  37  * policy [un]register operations including cgroup file additions /
  38  * removals.  Putting cgroup file registration outside blkcg_pol_mutex
  39  * allows grabbing it from cgroup callbacks.
  40  */
  41 static DEFINE_MUTEX(blkcg_pol_register_mutex);
  42 static DEFINE_MUTEX(blkcg_pol_mutex);
  43
  44 struct blkcg blkcg_root;
  45 EXPORT_SYMBOL_GPL(blkcg_root);
  46
  47 struct cgroup_subsys_state * const blkcg_root_css = &blkcg_root.css;
  48
  49 static struct blkcg_policy *blkcg_policy[BLKCG_MAX_POLS];
  50
  51 static LIST_HEAD(all_blkcgs);           /* protected by blkcg_pol_mutex */
  52
  53 static bool blkcg_policy_enabled(struct request_queue *q,
  54                                  const struct blkcg_policy *pol)
  55 {
  56         return pol && test_bit(pol->plid, q->blkcg_pols);
  57 }
  58
  59 /**
  60  * blkg_free - free a blkg
  61  * @blkg: blkg to free
  62  *
  63  * Free @blkg which may be partially allocated.
  64  */
  65 static void blkg_free(struct blkcg_gq *blkg)
  66 {
  67         int i;
  68
  69         if (!blkg)
  70                 return;
  71
  72         for (i = 0; i < BLKCG_MAX_POLS; i++)
  73                 if (blkg->pd[i])
  74                         blkcg_policy[i]->pd_free_fn(blkg->pd[i]);
  75
  76         if (blkg->blkcg != &blkcg_root)
  77                 blk_exit_rl(blkg->q, &blkg->rl);
  78
  79         blkg_rwstat_exit(&blkg->stat_ios);
  80         blkg_rwstat_exit(&blkg->stat_bytes);
  81         kfree(blkg);
  82 }
  83
  84 /**
  85  * blkg_alloc - allocate a blkg
  86  * @blkcg: block cgroup the new blkg is associated with
  87  * @q: request_queue the new blkg is associated with
  88  * @gfp_mask: allocation mask to use
  89  *
  90  * Allocate a new blkg assocating @blkcg and @q.
  91  */
  92 static struct blkcg_gq *blkg_alloc(struct blkcg *blkcg, struct request_queue *q,
  93                                    gfp_t gfp_mask)
  94 {
  95         struct blkcg_gq *blkg;
  96         int i;
  97
  98         /* alloc and init base part */
  99         blkg = kzalloc_node(sizeof(*blkg), gfp_mask, q->node);
 100         if (!blkg)
 101                 return NULL;
 102
 103         if (blkg_rwstat_init(&blkg->stat_bytes, gfp_mask) ||
 104             blkg_rwstat_init(&blkg->stat_ios, gfp_mask))
 105                 goto err_free;
 106
 107         blkg->q = q;
 108         INIT_LIST_HEAD(&blkg->q_node);
 109         blkg->blkcg = blkcg;
 110         atomic_set(&blkg->refcnt, 1);
 111
 112         /* root blkg uses @q->root_rl, init rl only for !root blkgs */
 113         if (blkcg != &blkcg_root) {
 114                 if (blk_init_rl(&blkg->rl, q, gfp_mask))
 115                         goto err_free;
 116                 blkg->rl.blkg = blkg;
 117         }
 118
 119         for (i = 0; i < BLKCG_MAX_POLS; i++) {
 120                 struct blkcg_policy *pol = blkcg_policy[i];
 121                 struct blkg_policy_data *pd;
 122
 123                 if (!blkcg_policy_enabled(q, pol))
 124                         continue;
 125
 126                 /* alloc per-policy data and attach it to blkg */
 127                 pd = pol->pd_alloc_fn(gfp_mask, q->node);
 128                 if (!pd)
 129                         goto err_free;
 130
 131                 blkg->pd[i] = pd;
 132                 pd->blkg = blkg;
 133                 pd->plid = i;
 134         }
 135
 136         return blkg;
 137
 138 err_free:
 139         blkg_free(blkg);
 140         return NULL;
 141 }
 142
 143 struct blkcg_gq *blkg_lookup_slowpath(struct blkcg *blkcg,
 144                                       struct request_queue *q, bool update_hint)
 145 {
 146         struct blkcg_gq *blkg;
 147
 148         /*
 149          * Hint didn't match.  Look up from the radix tree.  Note that the
 150          * hint can only be updated under queue_lock as otherwise @blkg
 151          * could have already been removed from blkg_tree.  The caller is
 152          * responsible for grabbing queue_lock if @update_hint.
 153          */
 154         blkg = radix_tree_lookup(&blkcg->blkg_tree, q->id);
 155         if (blkg && blkg->q == q) {
 156                 if (update_hint) {
 157                         lockdep_assert_held(q->queue_lock);
 158                         rcu_assign_pointer(blkcg->blkg_hint, blkg);
 159                 }
 160                 return blkg;
 161         }
 162
 163         return NULL;
 164 }
 165 EXPORT_SYMBOL_GPL(blkg_lookup_slowpath);
 166
 167 /*
 168  * If @new_blkg is %NULL, this function tries to allocate a new one as
 169  * necessary using %GFP_NOWAIT.  @new_blkg is always consumed on return.
 170  */
 171 static struct blkcg_gq *blkg_create(struct blkcg *blkcg,
 172                                     struct request_queue *q,
 173                                     struct blkcg_gq *new_blkg)
 174 {
 175         struct blkcg_gq *blkg;
 176         struct bdi_writeback_congested *wb_congested;
 177         int i, ret;
 178
 179         WARN_ON_ONCE(!rcu_read_lock_held());
 180         lockdep_assert_held(q->queue_lock);
 181
 182         /* blkg holds a reference to blkcg */
 183         if (!css_tryget_online(&blkcg->css)) {
 184                 ret = -ENODEV;
 185                 goto err_free_blkg;
 186         }
 187
 188         wb_congested = wb_congested_get_create(q->backing_dev_info,
 189                                                blkcg->css.id,
 190                                                GFP_NOWAIT | __GFP_NOWARN);
 191         if (!wb_congested) {
 192                 ret = -ENOMEM;
 193                 goto err_put_css;
 194         }
 195
 196         /* allocate */
 197         if (!new_blkg) {
 198                 new_blkg = blkg_alloc(blkcg, q, GFP_NOWAIT | __GFP_NOWARN);
 199                 if (unlikely(!new_blkg)) {
 200                         ret = -ENOMEM;
 201                         goto err_put_congested;
 202                 }
 203         }
 204         blkg = new_blkg;
 205         blkg->wb_congested = wb_congested;
 206
 207         /* link parent */
 208         if (blkcg_parent(blkcg)) {
 209                 blkg->parent = __blkg_lookup(blkcg_parent(blkcg), q, false);
 210                 if (WARN_ON_ONCE(!blkg->parent)) {
 211                         ret = -ENODEV;
 212                         goto err_put_congested;
 213                 }
 214                 blkg_get(blkg->parent);
 215         }
 216
 217         /* invoke per-policy init */
 218         for (i = 0; i < BLKCG_MAX_POLS; i++) {
 219                 struct blkcg_policy *pol = blkcg_policy[i];
 220
 221                 if (blkg->pd[i] && pol->pd_init_fn)
 222                         pol->pd_init_fn(blkg->pd[i]);
 223         }
 224
 225         /* insert */
 226         spin_lock(&blkcg->lock);
 227         ret = radix_tree_insert(&blkcg->blkg_tree, q->id, blkg);
 228         if (likely(!ret)) {
 229                 hlist_add_head_rcu(&blkg->blkcg_node, &blkcg->blkg_list);
 230                 list_add(&blkg->q_node, &q->blkg_list);
 231
 232                 for (i = 0; i < BLKCG_MAX_POLS; i++) {
 233                         struct blkcg_policy *pol = blkcg_policy[i];
 234
 235                         if (blkg->pd[i] && pol->pd_online_fn)
 236                                 pol->pd_online_fn(blkg->pd[i]);
 237                 }
 238         }
 239         blkg->online = true;
 240         spin_unlock(&blkcg->lock);
 241
 242         if (!ret)
 243                 return blkg;
 244
 245         /* @blkg failed fully initialized, use the usual release path */
 246         blkg_put(blkg);
 247         return ERR_PTR(ret);
 248
 249 err_put_congested:
 250         wb_congested_put(wb_congested);
 251 err_put_css:
 252         css_put(&blkcg->css);
 253 err_free_blkg:
 254         blkg_free(new_blkg);
 255         return ERR_PTR(ret);
 256 }
 257
 258 /**
 259  * blkg_lookup_create - lookup blkg, try to create one if not there
 260  * @blkcg: blkcg of interest
 261  * @q: request_queue of interest
 262  *
 263  * Lookup blkg for the @blkcg - @q pair.  If it doesn't exist, try to
 264  * create one.  blkg creation is performed recursively from blkcg_root such
 265  * that all non-root blkg's have access to the parent blkg.  This function
 266  * should be called under RCU read lock and @q->queue_lock.
 267  *
 268  * Returns pointer to the looked up or created blkg on success, ERR_PTR()
 269  * value on error.  If @q is dead, returns ERR_PTR(-EINVAL).  If @q is not
 270  * dead and bypassing, returns ERR_PTR(-EBUSY).
 271  */
 272 struct blkcg_gq *blkg_lookup_create(struct blkcg *blkcg,
 273                                     struct request_queue *q)
 274 {
 275         struct blkcg_gq *blkg;
 276
 277         WARN_ON_ONCE(!rcu_read_lock_held());
 278         lockdep_assert_held(q->queue_lock);
 279
 280         /*
 281          * This could be the first entry point of blkcg implementation and
 282          * we shouldn't allow anything to go through for a bypassing queue.
 283          */
 284         if (unlikely(blk_queue_bypass(q)))
 285                 return ERR_PTR(blk_queue_dying(q) ? -ENODEV : -EBUSY);
 286
 287         blkg = __blkg_lookup(blkcg, q, true);
 288         if (blkg)
 289                 return blkg;
 290
 291         /*
 292          * Create blkgs walking down from blkcg_root to @blkcg, so that all
 293          * non-root blkgs have access to their parents.
 294          */
 295         while (true) {
 296                 struct blkcg *pos = blkcg;
 297                 struct blkcg *parent = blkcg_parent(blkcg);
 298
 299                 while (parent && !__blkg_lookup(parent, q, false)) {
 300                         pos = parent;
 301                         parent = blkcg_parent(parent);
 302                 }
 303
 304                 blkg = blkg_create(pos, q, NULL);
 305                 if (pos == blkcg || IS_ERR(blkg))
 306                         return blkg;
 307         }
 308 }
 309
 310 static void blkg_pd_offline(struct blkcg_gq *blkg)
 311 {
 312         int i;
 313
 314         lockdep_assert_held(blkg->q->queue_lock);
 315         lockdep_assert_held(&blkg->blkcg->lock);
 316
 317         for (i = 0; i < BLKCG_MAX_POLS; i++) {
 318                 struct blkcg_policy *pol = blkcg_policy[i];
 319
 320                 if (blkg->pd[i] && !blkg->pd[i]->offline &&
 321                     pol->pd_offline_fn) {
 322                         pol->pd_offline_fn(blkg->pd[i]);
 323                         blkg->pd[i]->offline = true;
 324                 }
 325         }
 326 }
 327
 328 static void blkg_destroy(struct blkcg_gq *blkg)
 329 {
 330         struct blkcg *blkcg = blkg->blkcg;
 331         struct blkcg_gq *parent = blkg->parent;
 332
 333         lockdep_assert_held(blkg->q->queue_lock);
 334         lockdep_assert_held(&blkcg->lock);
 335
 336         /* Something wrong if we are trying to remove same group twice */
 337         WARN_ON_ONCE(list_empty(&blkg->q_node));
 338         WARN_ON_ONCE(hlist_unhashed(&blkg->blkcg_node));
 339
 340         if (parent) {
 341                 blkg_rwstat_add_aux(&parent->stat_bytes, &blkg->stat_bytes);
 342                 blkg_rwstat_add_aux(&parent->stat_ios, &blkg->stat_ios);
 343         }
 344
 345         blkg->online = false;
 346
 347         radix_tree_delete(&blkcg->blkg_tree, blkg->q->id);
 348         list_del_init(&blkg->q_node);
 349         hlist_del_init_rcu(&blkg->blkcg_node);
 350
 351         /*
 352          * Both setting lookup hint to and clearing it from @blkg are done
 353          * under queue_lock.  If it's not pointing to @blkg now, it never
 354          * will.  Hint assignment itself can race safely.
 355          */
 356         if (rcu_access_pointer(blkcg->blkg_hint) == blkg)
 357                 rcu_assign_pointer(blkcg->blkg_hint, NULL);
 358
 359         /*
 360          * Put the reference taken at the time of creation so that when all
 361          * queues are gone, group can be destroyed.
 362          */
 363         blkg_put(blkg);
 364 }
 365
 366 /**
 367  * blkg_destroy_all - destroy all blkgs associated with a request_queue
 368  * @q: request_queue of interest
 369  *
 370  * Destroy all blkgs associated with @q.
 371  */
 372 static void blkg_destroy_all(struct request_queue *q)
 373 {
 374         struct blkcg_gq *blkg, *n;
 375
 376         lockdep_assert_held(q->queue_lock);
 377
 378         list_for_each_entry_safe(blkg, n, &q->blkg_list, q_node) {
 379                 struct blkcg *blkcg = blkg->blkcg;
 380
 381                 spin_lock(&blkcg->lock);
 382                 blkg_pd_offline(blkg);
 383                 blkg_destroy(blkg);
 384                 spin_unlock(&blkcg->lock);
 385         }
 386
 387         q->root_blkg = NULL;
 388         q->root_rl.blkg = NULL;
 389 }
 390
 391 /*
 392  * A group is RCU protected, but having an rcu lock does not mean that one
 393  * can access all the fields of blkg and assume these are valid.  For
 394  * example, don't try to follow throtl_data and request queue links.
 395  *
 396  * Having a reference to blkg under an rcu allows accesses to only values
 397  * local to groups like group stats and group rate limits.
 398  */
 399 void __blkg_release_rcu(struct rcu_head *rcu_head)
 400 {
 401         struct blkcg_gq *blkg = container_of(rcu_head, struct blkcg_gq, rcu_head);
 402
 403         /* release the blkcg and parent blkg refs this blkg has been holding */
 404         css_put(&blkg->blkcg->css);
 405         if (blkg->parent)
 406                 blkg_put(blkg->parent);
 407
 408         wb_congested_put(blkg->wb_congested);
 409
 410         blkg_free(blkg);
 411 }
 412 EXPORT_SYMBOL_GPL(__blkg_release_rcu);
 413
 414 /*
 415  * The next function used by blk_queue_for_each_rl().  It's a bit tricky
 416  * because the root blkg uses @q->root_rl instead of its own rl.
 417  */
 418 struct request_list *__blk_queue_next_rl(struct request_list *rl,
 419                                          struct request_queue *q)
 420 {
 421         struct list_head *ent;
 422         struct blkcg_gq *blkg;
 423
 424         /*
 425          * Determine the current blkg list_head.  The first entry is
 426          * root_rl which is off @q->blkg_list and mapped to the head.
 427          */
 428         if (rl == &q->root_rl) {
 429                 ent = &q->blkg_list;
 430                 /* There are no more block groups, hence no request lists */
 431                 if (list_empty(ent))
 432                         return NULL;
 433         } else {
 434                 blkg = container_of(rl, struct blkcg_gq, rl);
 435                 ent = &blkg->q_node;
 436         }
 437
 438         /* walk to the next list_head, skip root blkcg */
 439         ent = ent->next;
 440         if (ent == &q->root_blkg->q_node)
 441                 ent = ent->next;
 442         if (ent == &q->blkg_list)
 443                 return NULL;
 444
 445         blkg = container_of(ent, struct blkcg_gq, q_node);
 446         return &blkg->rl;
 447 }
 448
 449 static int blkcg_reset_stats(struct cgroup_subsys_state *css,
 450                              struct cftype *cftype, u64 val)
 451 {
 452         struct blkcg *blkcg = css_to_blkcg(css);
 453         struct blkcg_gq *blkg;
 454         int i;
 455
 456         mutex_lock(&blkcg_pol_mutex);
 457         spin_lock_irq(&blkcg->lock);
 458
 459         /*
 460          * Note that stat reset is racy - it doesn't synchronize against
 461          * stat updates.  This is a debug feature which shouldn't exist
 462          * anyway.  If you get hit by a race, retry.
 463          */
 464         hlist_for_each_entry(blkg, &blkcg->blkg_list, blkcg_node) {
 465                 blkg_rwstat_reset(&blkg->stat_bytes);
 466                 blkg_rwstat_reset(&blkg->stat_ios);
 467
 468                 for (i = 0; i < BLKCG_MAX_POLS; i++) {
 469                         struct blkcg_policy *pol = blkcg_policy[i];
 470
 471                         if (blkg->pd[i] && pol->pd_reset_stats_fn)
 472                                 pol->pd_reset_stats_fn(blkg->pd[i]);
 473                 }
 474         }
 475
 476         spin_unlock_irq(&blkcg->lock);
 477         mutex_unlock(&blkcg_pol_mutex);
 478         return 0;
 479 }
 480
 481 const char *blkg_dev_name(struct blkcg_gq *blkg)
 482 {
 483         /* some drivers (floppy) instantiate a queue w/o disk registered */
 484         if (blkg->q->backing_dev_info->dev)
 485                 return dev_name(blkg->q->backing_dev_info->dev);
 486         return NULL;
 487 }
 488 EXPORT_SYMBOL_GPL(blkg_dev_name);
 489
 490 /**
 491  * blkcg_print_blkgs - helper for printing per-blkg data
 492  * @sf: seq_file to print to
 493  * @blkcg: blkcg of interest
 494  * @prfill: fill function to print out a blkg
 495  * @pol: policy in question
 496  * @data: data to be passed to @prfill
 497  * @show_total: to print out sum of prfill return values or not
 498  *
 499  * This function invokes @prfill on each blkg of @blkcg if pd for the
 500  * policy specified by @pol exists.  @prfill is invoked with @sf, the
 501  * policy data and @data and the matching queue lock held.  If @show_total
 502  * is %true, the sum of the return values from @prfill is printed with
 503  * "Total" label at the end.
 504  *
 505  * This is to be used to construct print functions for
 506  * cftype->read_seq_string method.
 507  */
 508 void blkcg_print_blkgs(struct seq_file *sf, struct blkcg *blkcg,
 509                        u64 (*prfill)(struct seq_file *,
 510                                      struct blkg_policy_data *, int),
 511                        const struct blkcg_policy *pol, int data,
 512                        bool show_total)
 513 {
 514         struct blkcg_gq *blkg;
 515         u64 total = 0;
 516
 517         rcu_read_lock();
 518         hlist_for_each_entry_rcu(blkg, &blkcg->blkg_list, blkcg_node) {
 519                 spin_lock_irq(blkg->q->queue_lock);
 520                 if (blkcg_policy_enabled(blkg->q, pol))
 521                         total += prfill(sf, blkg->pd[pol->plid], data);
 522                 spin_unlock_irq(blkg->q->queue_lock);
 523         }
 524         rcu_read_unlock();
 525
 526         if (show_total)
 527                 seq_printf(sf, "Total %llu\n", (unsigned long long)total);
 528 }
 529 EXPORT_SYMBOL_GPL(blkcg_print_blkgs);
 530
 531 /**
 532  * __blkg_prfill_u64 - prfill helper for a single u64 value
 533  * @sf: seq_file to print to
 534  * @pd: policy private data of interest
 535  * @v: value to print
 536  *
 537  * Print @v to @sf for the device assocaited with @pd.
 538  */
 539 u64 __blkg_prfill_u64(struct seq_file *sf, struct blkg_policy_data *pd, u64 v)
 540 {
 541         const char *dname = blkg_dev_name(pd->blkg);
 542
 543         if (!dname)
 544                 return 0;
 545
 546         seq_printf(sf, "%s %llu\n", dname, (unsigned long long)v);
 547         return v;
 548 }
 549 EXPORT_SYMBOL_GPL(__blkg_prfill_u64);
 550
 551 /**
 552  * __blkg_prfill_rwstat - prfill helper for a blkg_rwstat
 553  * @sf: seq_file to print to
 554  * @pd: policy private data of interest
 555  * @rwstat: rwstat to print
 556  *
 557  * Print @rwstat to @sf for the device assocaited with @pd.
 558  */
 559 u64 __blkg_prfill_rwstat(struct seq_file *sf, struct blkg_policy_data *pd,
 560                          const struct blkg_rwstat *rwstat)
 561 {
 562         static const char *rwstr[] = {
 563                 [BLKG_RWSTAT_READ]      = "Read",
 564                 [BLKG_RWSTAT_WRITE]     = "Write",
 565                 [BLKG_RWSTAT_SYNC]      = "Sync",
 566                 [BLKG_RWSTAT_ASYNC]     = "Async",
 567         };
 568         const char *dname = blkg_dev_name(pd->blkg);
 569         u64 v;
 570         int i;
 571
 572         if (!dname)
 573                 return 0;
 574
 575         for (i = 0; i < BLKG_RWSTAT_NR; i++)
 576                 seq_printf(sf, "%s %s %llu\n", dname, rwstr[i],
 577                            (unsigned long long)atomic64_read(&rwstat->aux_cnt[i]));
 578
 579         v = atomic64_read(&rwstat->aux_cnt[BLKG_RWSTAT_READ]) +
 580                 atomic64_read(&rwstat->aux_cnt[BLKG_RWSTAT_WRITE]);
 581         seq_printf(sf, "%s Total %llu\n", dname, (unsigned long long)v);
 582         return v;
 583 }
 584 EXPORT_SYMBOL_GPL(__blkg_prfill_rwstat);
 585
 586 /**
 587  * blkg_prfill_stat - prfill callback for blkg_stat
 588  * @sf: seq_file to print to
 589  * @pd: policy private data of interest
 590  * @off: offset to the blkg_stat in @pd
 591  *
 592  * prfill callback for printing a blkg_stat.
 593  */
 594 u64 blkg_prfill_stat(struct seq_file *sf, struct blkg_policy_data *pd, int off)
 595 {
 596         return __blkg_prfill_u64(sf, pd, blkg_stat_read((void *)pd + off));
 597 }
 598 EXPORT_SYMBOL_GPL(blkg_prfill_stat);
 599
 600 /**
 601  * blkg_prfill_rwstat - prfill callback for blkg_rwstat
 602  * @sf: seq_file to print to
 603  * @pd: policy private data of interest
 604  * @off: offset to the blkg_rwstat in @pd
 605  *
 606  * prfill callback for printing a blkg_rwstat.
 607  */
 608 u64 blkg_prfill_rwstat(struct seq_file *sf, struct blkg_policy_data *pd,
 609                        int off)
 610 {
 611         struct blkg_rwstat rwstat = blkg_rwstat_read((void *)pd + off);
 612
 613         return __blkg_prfill_rwstat(sf, pd, &rwstat);
 614 }
 615 EXPORT_SYMBOL_GPL(blkg_prfill_rwstat);
 616
 617 static u64 blkg_prfill_rwstat_field(struct seq_file *sf,
 618                                     struct blkg_policy_data *pd, int off)
 619 {
 620         struct blkg_rwstat rwstat = blkg_rwstat_read((void *)pd->blkg + off);
 621
 622         return __blkg_prfill_rwstat(sf, pd, &rwstat);
 623 }
 624
 625 /**
 626  * blkg_print_stat_bytes - seq_show callback for blkg->stat_bytes
 627  * @sf: seq_file to print to
 628  * @v: unused
 629  *
 630  * To be used as cftype->seq_show to print blkg->stat_bytes.
 631  * cftype->private must be set to the blkcg_policy.
 632  */
 633 int blkg_print_stat_bytes(struct seq_file *sf, void *v)
 634 {
 635         blkcg_print_blkgs(sf, css_to_blkcg(seq_css(sf)),
 636                           blkg_prfill_rwstat_field, (void *)seq_cft(sf)->private,
 637                           offsetof(struct blkcg_gq, stat_bytes), true);
 638         return 0;
 639 }
 640 EXPORT_SYMBOL_GPL(blkg_print_stat_bytes);
 641
 642 /**
 643  * blkg_print_stat_bytes - seq_show callback for blkg->stat_ios
 644  * @sf: seq_file to print to
 645  * @v: unused
 646  *
 647  * To be used as cftype->seq_show to print blkg->stat_ios.  cftype->private
 648  * must be set to the blkcg_policy.
 649  */
 650 int blkg_print_stat_ios(struct seq_file *sf, void *v)
 651 {
 652         blkcg_print_blkgs(sf, css_to_blkcg(seq_css(sf)),
 653                           blkg_prfill_rwstat_field, (void *)seq_cft(sf)->private,
 654                           offsetof(struct blkcg_gq, stat_ios), true);
 655         return 0;
 656 }
 657 EXPORT_SYMBOL_GPL(blkg_print_stat_ios);
 658
 659 static u64 blkg_prfill_rwstat_field_recursive(struct seq_file *sf,
 660                                               struct blkg_policy_data *pd,
 661                                               int off)
 662 {
 663         struct blkg_rwstat rwstat = blkg_rwstat_recursive_sum(pd->blkg,
 664                                                               NULL, off);
 665         return __blkg_prfill_rwstat(sf, pd, &rwstat);
 666 }
 667
 668 /**
 669  * blkg_print_stat_bytes_recursive - recursive version of blkg_print_stat_bytes
 670  * @sf: seq_file to print to
 671  * @v: unused
 672  */
 673 int blkg_print_stat_bytes_recursive(struct seq_file *sf, void *v)
 674 {
 675         blkcg_print_blkgs(sf, css_to_blkcg(seq_css(sf)),
 676                           blkg_prfill_rwstat_field_recursive,
 677                           (void *)seq_cft(sf)->private,
 678                           offsetof(struct blkcg_gq, stat_bytes), true);
 679         return 0;
 680 }
 681 EXPORT_SYMBOL_GPL(blkg_print_stat_bytes_recursive);
 682
 683 /**
 684  * blkg_print_stat_ios_recursive - recursive version of blkg_print_stat_ios
 685  * @sf: seq_file to print to
 686  * @v: unused
 687  */
 688 int blkg_print_stat_ios_recursive(struct seq_file *sf, void *v)
 689 {
 690         blkcg_print_blkgs(sf, css_to_blkcg(seq_css(sf)),
 691                           blkg_prfill_rwstat_field_recursive,
 692                           (void *)seq_cft(sf)->private,
 693                           offsetof(struct blkcg_gq, stat_ios), true);
 694         return 0;
 695 }
 696 EXPORT_SYMBOL_GPL(blkg_print_stat_ios_recursive);
 697
 698 /**
 699  * blkg_stat_recursive_sum - collect hierarchical blkg_stat
 700  * @blkg: blkg of interest
 701  * @pol: blkcg_policy which contains the blkg_stat
 702  * @off: offset to the blkg_stat in blkg_policy_data or @blkg
 703  *
 704  * Collect the blkg_stat specified by @blkg, @pol and @off and all its
 705  * online descendants and their aux counts.  The caller must be holding the
 706  * queue lock for online tests.
 707  *
 708  * If @pol is NULL, blkg_stat is at @off bytes into @blkg; otherwise, it is
 709  * at @off bytes into @blkg's blkg_policy_data of the policy.
 710  */
 711 u64 blkg_stat_recursive_sum(struct blkcg_gq *blkg,
 712                             struct blkcg_policy *pol, int off)
 713 {
 714         struct blkcg_gq *pos_blkg;
 715         struct cgroup_subsys_state *pos_css;
 716         u64 sum = 0;
 717
 718         lockdep_assert_held(blkg->q->queue_lock);
 719
 720         rcu_read_lock();
 721         blkg_for_each_descendant_pre(pos_blkg, pos_css, blkg) {
 722                 struct blkg_stat *stat;
 723
 724                 if (!pos_blkg->online)
 725                         continue;
 726
 727                 if (pol)
 728                         stat = (void *)blkg_to_pd(pos_blkg, pol) + off;
 729                 else
 730                         stat = (void *)blkg + off;
 731
 732                 sum += blkg_stat_read(stat) + atomic64_read(&stat->aux_cnt);
 733         }
 734         rcu_read_unlock();
 735
 736         return sum;
 737 }
 738 EXPORT_SYMBOL_GPL(blkg_stat_recursive_sum);
 739
 740 /**
 741  * blkg_rwstat_recursive_sum - collect hierarchical blkg_rwstat
 742  * @blkg: blkg of interest
 743  * @pol: blkcg_policy which contains the blkg_rwstat
 744  * @off: offset to the blkg_rwstat in blkg_policy_data or @blkg
 745  *
 746  * Collect the blkg_rwstat specified by @blkg, @pol and @off and all its
 747  * online descendants and their aux counts.  The caller must be holding the
 748  * queue lock for online tests.
 749  *
 750  * If @pol is NULL, blkg_rwstat is at @off bytes into @blkg; otherwise, it
 751  * is at @off bytes into @blkg's blkg_policy_data of the policy.
 752  */
 753 struct blkg_rwstat blkg_rwstat_recursive_sum(struct blkcg_gq *blkg,
 754                                              struct blkcg_policy *pol, int off)
 755 {
 756         struct blkcg_gq *pos_blkg;
 757         struct cgroup_subsys_state *pos_css;
 758         struct blkg_rwstat sum = { };
 759         int i;
 760
 761         lockdep_assert_held(blkg->q->queue_lock);
 762
 763         rcu_read_lock();
 764         blkg_for_each_descendant_pre(pos_blkg, pos_css, blkg) {
 765                 struct blkg_rwstat *rwstat;
 766
 767                 if (!pos_blkg->online)
 768                         continue;
 769
 770                 if (pol)
 771                         rwstat = (void *)blkg_to_pd(pos_blkg, pol) + off;
 772                 else
 773                         rwstat = (void *)pos_blkg + off;
 774
 775                 for (i = 0; i < BLKG_RWSTAT_NR; i++)
 776                         atomic64_add(atomic64_read(&rwstat->aux_cnt[i]) +
 777                                 percpu_counter_sum_positive(&rwstat->cpu_cnt[i]),
 778                                 &sum.aux_cnt[i]);
 779         }
 780         rcu_read_unlock();
 781
 782         return sum;
 783 }
 784 EXPORT_SYMBOL_GPL(blkg_rwstat_recursive_sum);
 785
 786 /* Performs queue bypass and policy enabled checks then looks up blkg. */
 787 static struct blkcg_gq *blkg_lookup_check(struct blkcg *blkcg,
 788                                           const struct blkcg_policy *pol,
 789                                           struct request_queue *q)
 790 {
 791         WARN_ON_ONCE(!rcu_read_lock_held());
 792         lockdep_assert_held(q->queue_lock);
 793
 794         if (!blkcg_policy_enabled(q, pol))
 795                 return ERR_PTR(-EOPNOTSUPP);
 796
 797         /*
 798          * This could be the first entry point of blkcg implementation and
 799          * we shouldn't allow anything to go through for a bypassing queue.
 800          */
 801         if (unlikely(blk_queue_bypass(q)))
 802                 return ERR_PTR(blk_queue_dying(q) ? -ENODEV : -EBUSY);
 803
 804         return __blkg_lookup(blkcg, q, true /* update_hint */);
 805 }
 806
 807 /**
 808  * blkg_conf_prep - parse and prepare for per-blkg config update
 809  * @blkcg: target block cgroup
 810  * @pol: target policy
 811  * @input: input string
 812  * @ctx: blkg_conf_ctx to be filled
 813  *
 814  * Parse per-blkg config update from @input and initialize @ctx with the
 815  * result.  @ctx->blkg points to the blkg to be updated and @ctx->body the
 816  * part of @input following MAJ:MIN.  This function returns with RCU read
 817  * lock and queue lock held and must be paired with blkg_conf_finish().
 818  */
 819 int blkg_conf_prep(struct blkcg *blkcg, const struct blkcg_policy *pol,
 820                    char *input, struct blkg_conf_ctx *ctx)
 821         __acquires(rcu) __acquires(disk->queue->queue_lock)
 822 {
 823         struct gendisk *disk;
 824         struct request_queue *q;
 825         struct blkcg_gq *blkg;
 826         unsigned int major, minor;
 827         int key_len, part, ret;
 828         char *body;
 829
 830         if (sscanf(input, "%u:%u%n", &major, &minor, &key_len) != 2)
 831                 return -EINVAL;
 832
 833         body = input + key_len;
 834         if (!isspace(*body))
 835                 return -EINVAL;
 836         body = skip_spaces(body);
 837
 838         disk = get_gendisk(MKDEV(major, minor), &part);
 839         if (!disk)
 840                 return -ENODEV;
 841         if (part) {
 842                 ret = -ENODEV;
 843                 goto fail;
 844         }
 845
 846         q = disk->queue;
 847
 848         rcu_read_lock();
 849         spin_lock_irq(q->queue_lock);
 850
 851         blkg = blkg_lookup_check(blkcg, pol, q);
 852         if (IS_ERR(blkg)) {
 853                 ret = PTR_ERR(blkg);
 854                 goto fail_unlock;
 855         }
 856
 857         if (blkg)
 858                 goto success;
 859
 860         /*
 861          * Create blkgs walking down from blkcg_root to @blkcg, so that all
 862          * non-root blkgs have access to their parents.
 863          */
 864         while (true) {
 865                 struct blkcg *pos = blkcg;
 866                 struct blkcg *parent;
 867                 struct blkcg_gq *new_blkg;
 868
 869                 parent = blkcg_parent(blkcg);
 870                 while (parent && !__blkg_lookup(parent, q, false)) {
 871                         pos = parent;
 872                         parent = blkcg_parent(parent);
 873                 }
 874
 875                 /* Drop locks to do new blkg allocation with GFP_KERNEL. */
 876                 spin_unlock_irq(q->queue_lock);
 877                 rcu_read_unlock();
 878
 879                 new_blkg = blkg_alloc(pos, q, GFP_KERNEL);
 880                 if (unlikely(!new_blkg)) {
 881                         ret = -ENOMEM;
 882                         goto fail;
 883                 }
 884
 885                 rcu_read_lock();
 886                 spin_lock_irq(q->queue_lock);
 887
 888                 blkg = blkg_lookup_check(pos, pol, q);
 889                 if (IS_ERR(blkg)) {
 890                         ret = PTR_ERR(blkg);
 891                         goto fail_unlock;
 892                 }
 893
 894                 if (blkg) {
 895                         blkg_free(new_blkg);
 896                 } else {
 897                         blkg = blkg_create(pos, q, new_blkg);
 898                         if (unlikely(IS_ERR(blkg))) {
 899                                 ret = PTR_ERR(blkg);
 900                                 goto fail_unlock;
 901                         }
 902                 }
 903
 904                 if (pos == blkcg)
 905                         goto success;
 906         }
 907 success:
 908         ctx->disk = disk;
 909         ctx->blkg = blkg;
 910         ctx->body = body;
 911         return 0;
 912
 913 fail_unlock:
 914         spin_unlock_irq(q->queue_lock);
 915         rcu_read_unlock();
 916 fail:
 917         put_disk_and_module(disk);
 918         /*
 919          * If queue was bypassing, we should retry.  Do so after a
 920          * short msleep().  It isn't strictly necessary but queue
 921          * can be bypassing for some time and it's always nice to
 922          * avoid busy looping.
 923          */
 924         if (ret == -EBUSY) {
 925                 msleep(10);
 926                 ret = restart_syscall();
 927         }
 928         return ret;
 929 }
 930 EXPORT_SYMBOL_GPL(blkg_conf_prep);
 931
 932 /**
 933  * blkg_conf_finish - finish up per-blkg config update
 934  * @ctx: blkg_conf_ctx intiailized by blkg_conf_prep()
 935  *
 936  * Finish up after per-blkg config update.  This function must be paired
 937  * with blkg_conf_prep().
 938  */
 939 void blkg_conf_finish(struct blkg_conf_ctx *ctx)
 940         __releases(ctx->disk->queue->queue_lock) __releases(rcu)
 941 {
 942         spin_unlock_irq(ctx->disk->queue->queue_lock);
 943         rcu_read_unlock();
 944         put_disk_and_module(ctx->disk);
 945 }
 946 EXPORT_SYMBOL_GPL(blkg_conf_finish);
 947
 948 static int blkcg_print_stat(struct seq_file *sf, void *v)
 949 {
 950         struct blkcg *blkcg = css_to_blkcg(seq_css(sf));
 951         struct blkcg_gq *blkg;
 952
 953         rcu_read_lock();
 954
 955         hlist_for_each_entry_rcu(blkg, &blkcg->blkg_list, blkcg_node) {
 956                 const char *dname;
 957                 struct blkg_rwstat rwstat;
 958                 u64 rbytes, wbytes, rios, wios;
 959
 960                 dname = blkg_dev_name(blkg);
 961                 if (!dname)
 962                         continue;
 963
 964                 spin_lock_irq(blkg->q->queue_lock);
 965
 966                 rwstat = blkg_rwstat_recursive_sum(blkg, NULL,
 967                                         offsetof(struct blkcg_gq, stat_bytes));
 968                 rbytes = atomic64_read(&rwstat.aux_cnt[BLKG_RWSTAT_READ]);
 969                 wbytes = atomic64_read(&rwstat.aux_cnt[BLKG_RWSTAT_WRITE]);
 970
 971                 rwstat = blkg_rwstat_recursive_sum(blkg, NULL,
 972                                         offsetof(struct blkcg_gq, stat_ios));
 973                 rios = atomic64_read(&rwstat.aux_cnt[BLKG_RWSTAT_READ]);
 974                 wios = atomic64_read(&rwstat.aux_cnt[BLKG_RWSTAT_WRITE]);
 975
 976                 spin_unlock_irq(blkg->q->queue_lock);
 977
 978                 if (rbytes || wbytes || rios || wios)
 979                         seq_printf(sf, "%s rbytes=%llu wbytes=%llu rios=%llu wios=%llu\n",
 980                                    dname, rbytes, wbytes, rios, wios);
 981         }
 982
 983         rcu_read_unlock();
 984         return 0;
 985 }
 986
 987 static struct cftype blkcg_files[] = {
 988         {
 989                 .name = "stat",
 990                 .flags = CFTYPE_NOT_ON_ROOT,
 991                 .seq_show = blkcg_print_stat,
 992         },
 993         { }     /* terminate */
 994 };
 995
 996 static struct cftype blkcg_legacy_files[] = {
 997         {
 998                 .name = "reset_stats",
 999                 .write_u64 = blkcg_reset_stats,
1000         },
1001         { }     /* terminate */
1002 };
1003
1004 /**
1005  * blkcg_css_offline - cgroup css_offline callback
1006  * @css: css of interest
1007  *
1008  * This function is called when @css is about to go away and responsible
1009  * for offlining all blkgs pd and killing all wbs associated with @css.
1010  * blkgs pd offline should be done while holding both q and blkcg locks.
1011  * As blkcg lock is nested inside q lock, this function performs reverse
1012  * double lock dancing.
1013  *
1014  * This is the blkcg counterpart of ioc_release_fn().
1015  */
1016 static void blkcg_css_offline(struct cgroup_subsys_state *css)
1017 {
1018         struct blkcg *blkcg = css_to_blkcg(css);
1019         struct blkcg_gq *blkg;
1020
1021         spin_lock_irq(&blkcg->lock);
1022
1023         hlist_for_each_entry(blkg, &blkcg->blkg_list, blkcg_node) {
1024                 struct request_queue *q = blkg->q;
1025
1026                 if (spin_trylock(q->queue_lock)) {
1027                         blkg_pd_offline(blkg);
1028                         spin_unlock(q->queue_lock);
1029                 } else {
1030                         spin_unlock_irq(&blkcg->lock);
1031                         cpu_relax();
1032                         spin_lock_irq(&blkcg->lock);
1033                 }
1034         }
1035
1036         spin_unlock_irq(&blkcg->lock);
1037
1038         wb_blkcg_offline(blkcg);
1039 }
1040
1041 /**
1042  * blkcg_destroy_all_blkgs - destroy all blkgs associated with a blkcg
1043  * @blkcg: blkcg of interest
1044  *
1045  * This function is called when blkcg css is about to free and responsible for
1046  * destroying all blkgs associated with @blkcg.
1047  * blkgs should be removed while holding both q and blkcg locks. As blkcg lock
1048  * is nested inside q lock, this function performs reverse double lock dancing.
1049  */
1050 static void blkcg_destroy_all_blkgs(struct blkcg *blkcg)
1051 {
1052         spin_lock_irq(&blkcg->lock);
1053         while (!hlist_empty(&blkcg->blkg_list)) {
1054                 struct blkcg_gq *blkg = hlist_entry(blkcg->blkg_list.first,
1055                                                     struct blkcg_gq,
1056                                                     blkcg_node);
1057                 struct request_queue *q = blkg->q;
1058
1059                 if (spin_trylock(q->queue_lock)) {
1060                         blkg_destroy(blkg);
1061                         spin_unlock(q->queue_lock);
1062                 } else {
1063                         spin_unlock_irq(&blkcg->lock);
1064                         cpu_relax();
1065                         spin_lock_irq(&blkcg->lock);
1066                 }
1067         }
1068         spin_unlock_irq(&blkcg->lock);
1069 }
1070
1071 static void blkcg_css_free(struct cgroup_subsys_state *css)
1072 {
1073         struct blkcg *blkcg = css_to_blkcg(css);
1074         int i;
1075
1076         blkcg_destroy_all_blkgs(blkcg);
1077
1078         mutex_lock(&blkcg_pol_mutex);
1079
1080         list_del(&blkcg->all_blkcgs_node);
1081
1082         for (i = 0; i < BLKCG_MAX_POLS; i++)
1083                 if (blkcg->cpd[i])
1084                         blkcg_policy[i]->cpd_free_fn(blkcg->cpd[i]);
1085
1086         mutex_unlock(&blkcg_pol_mutex);
1087
1088         kfree(blkcg);
1089 }
1090
1091 static struct cgroup_subsys_state *
1092 blkcg_css_alloc(struct cgroup_subsys_state *parent_css)
1093 {
1094         struct blkcg *blkcg;
1095         struct cgroup_subsys_state *ret;
1096         int i;
1097
1098         mutex_lock(&blkcg_pol_mutex);
1099
1100         if (!parent_css) {
1101                 blkcg = &blkcg_root;
1102         } else {
1103                 blkcg = kzalloc(sizeof(*blkcg), GFP_KERNEL);
1104                 if (!blkcg) {
1105                         ret = ERR_PTR(-ENOMEM);
1106                         goto unlock;
1107                 }
1108         }
1109
1110         for (i = 0; i < BLKCG_MAX_POLS ; i++) {
1111                 struct blkcg_policy *pol = blkcg_policy[i];
1112                 struct blkcg_policy_data *cpd;
1113
1114                 /*
1115                  * If the policy hasn't been attached yet, wait for it
1116                  * to be attached before doing anything else. Otherwise,
1117                  * check if the policy requires any specific per-cgroup
1118                  * data: if it does, allocate and initialize it.
1119                  */
1120                 if (!pol || !pol->cpd_alloc_fn)
1121                         continue;
1122
1123                 cpd = pol->cpd_alloc_fn(GFP_KERNEL);
1124                 if (!cpd) {
1125                         ret = ERR_PTR(-ENOMEM);
1126                         goto free_pd_blkcg;
1127                 }
1128                 blkcg->cpd[i] = cpd;
1129                 cpd->blkcg = blkcg;
1130                 cpd->plid = i;
1131                 if (pol->cpd_init_fn)
1132                         pol->cpd_init_fn(cpd);
1133         }
1134
1135         spin_lock_init(&blkcg->lock);
1136         INIT_RADIX_TREE(&blkcg->blkg_tree, GFP_NOWAIT | __GFP_NOWARN);
1137         INIT_HLIST_HEAD(&blkcg->blkg_list);
1138 #ifdef CONFIG_CGROUP_WRITEBACK
1139         INIT_LIST_HEAD(&blkcg->cgwb_list);
1140 #endif
1141         list_add_tail(&blkcg->all_blkcgs_node, &all_blkcgs);
1142
1143         mutex_unlock(&blkcg_pol_mutex);
1144         return &blkcg->css;
1145
1146 free_pd_blkcg:
1147         for (i--; i >= 0; i--)
1148                 if (blkcg->cpd[i])
1149                         blkcg_policy[i]->cpd_free_fn(blkcg->cpd[i]);
1150
1151         if (blkcg != &blkcg_root)
1152                 kfree(blkcg);
1153 unlock:
1154         mutex_unlock(&blkcg_pol_mutex);
1155         return ret;
1156 }
1157
1158 /**
1159  * blkcg_init_queue - initialize blkcg part of request queue
1160  * @q: request_queue to initialize
1161  *
1162  * Called from blk_alloc_queue_node(). Responsible for initializing blkcg
1163  * part of new request_queue @q.
1164  *
1165  * RETURNS:
1166  * 0 on success, -errno on failure.
1167  */
1168 int blkcg_init_queue(struct request_queue *q)
1169 {
1170         struct blkcg_gq *new_blkg, *blkg;
1171         bool preloaded;
1172         int ret;
1173
1174         new_blkg = blkg_alloc(&blkcg_root, q, GFP_KERNEL);
1175         if (!new_blkg)
1176                 return -ENOMEM;
1177
1178         preloaded = !radix_tree_preload(GFP_KERNEL);
1179
1180         /*
1181          * Make sure the root blkg exists and count the existing blkgs.  As
1182          * @q is bypassing at this point, blkg_lookup_create() can't be
1183          * used.  Open code insertion.
1184          */
1185         rcu_read_lock();
1186         spin_lock_irq(q->queue_lock);
1187         blkg = blkg_create(&blkcg_root, q, new_blkg);
1188         spin_unlock_irq(q->queue_lock);
1189         rcu_read_unlock();
1190
1191         if (preloaded)
1192                 radix_tree_preload_end();
1193
1194         if (IS_ERR(blkg))
1195                 return PTR_ERR(blkg);
1196
1197         q->root_blkg = blkg;
1198         q->root_rl.blkg = blkg;
1199
1200         ret = blk_throtl_init(q);
1201         if (ret) {
1202                 spin_lock_irq(q->queue_lock);
1203                 blkg_destroy_all(q);
1204                 spin_unlock_irq(q->queue_lock);
1205         }
1206         return ret;
1207 }
1208
1209 /**
1210  * blkcg_drain_queue - drain blkcg part of request_queue
1211  * @q: request_queue to drain
1212  *
1213  * Called from blk_drain_queue().  Responsible for draining blkcg part.
1214  */
1215 void blkcg_drain_queue(struct request_queue *q)
1216 {
1217         lockdep_assert_held(q->queue_lock);
1218
1219         /*
1220          * @q could be exiting and already have destroyed all blkgs as
1221          * indicated by NULL root_blkg.  If so, don't confuse policies.
1222          */
1223         if (!q->root_blkg)
1224                 return;
1225
1226         blk_throtl_drain(q);
1227 }
1228
1229 /**
1230  * blkcg_exit_queue - exit and release blkcg part of request_queue
1231  * @q: request_queue being released
1232  *
1233  * Called from blk_release_queue().  Responsible for exiting blkcg part.
1234  */
1235 void blkcg_exit_queue(struct request_queue *q)
1236 {
1237         spin_lock_irq(q->queue_lock);
1238         blkg_destroy_all(q);
1239         spin_unlock_irq(q->queue_lock);
1240
1241         blk_throtl_exit(q);
1242 }
1243
1244 /*
1245  * We cannot support shared io contexts, as we have no mean to support
1246  * two tasks with the same ioc in two different groups without major rework
1247  * of the main cic data structures.  For now we allow a task to change
1248  * its cgroup only if it's the only owner of its ioc.
1249  */
1250 static int blkcg_can_attach(struct cgroup_taskset *tset)
1251 {
1252         struct task_struct *task;
1253         struct cgroup_subsys_state *dst_css;
1254         struct io_context *ioc;
1255         int ret = 0;
1256
1257         /* task_lock() is needed to avoid races with exit_io_context() */
1258         cgroup_taskset_for_each(task, dst_css, tset) {
1259                 task_lock(task);
1260                 ioc = task->io_context;
1261                 if (ioc && atomic_read(&ioc->nr_tasks) > 1)
1262                         ret = -EINVAL;
1263                 task_unlock(task);
1264                 if (ret)
1265                         break;
1266         }
1267         return ret;
1268 }
1269
1270 static void blkcg_bind(struct cgroup_subsys_state *root_css)
1271 {
1272         int i;
1273
1274         mutex_lock(&blkcg_pol_mutex);
1275
1276         for (i = 0; i < BLKCG_MAX_POLS; i++) {
1277                 struct blkcg_policy *pol = blkcg_policy[i];
1278                 struct blkcg *blkcg;
1279
1280                 if (!pol || !pol->cpd_bind_fn)
1281                         continue;
1282
1283                 list_for_each_entry(blkcg, &all_blkcgs, all_blkcgs_node)
1284                         if (blkcg->cpd[pol->plid])
1285                                 pol->cpd_bind_fn(blkcg->cpd[pol->plid]);
1286         }
1287         mutex_unlock(&blkcg_pol_mutex);
1288 }
1289
1290 struct cgroup_subsys io_cgrp_subsys = {
1291         .css_alloc = blkcg_css_alloc,
1292         .css_offline = blkcg_css_offline,
1293         .css_free = blkcg_css_free,
1294         .can_attach = blkcg_can_attach,
1295         .bind = blkcg_bind,
1296         .dfl_cftypes = blkcg_files,
1297         .legacy_cftypes = blkcg_legacy_files,
1298         .legacy_name = "blkio",
1299 #ifdef CONFIG_MEMCG
1300         /*
1301          * This ensures that, if available, memcg is automatically enabled
1302          * together on the default hierarchy so that the owner cgroup can
1303          * be retrieved from writeback pages.
1304          */
1305         .depends_on = 1 << memory_cgrp_id,
1306 #endif
1307 };
1308 EXPORT_SYMBOL_GPL(io_cgrp_subsys);
1309
1310 /**
1311  * blkcg_activate_policy - activate a blkcg policy on a request_queue
1312  * @q: request_queue of interest
1313  * @pol: blkcg policy to activate
1314  *
1315  * Activate @pol on @q.  Requires %GFP_KERNEL context.  @q goes through
1316  * bypass mode to populate its blkgs with policy_data for @pol.
1317  *
1318  * Activation happens with @q bypassed, so nobody would be accessing blkgs
1319  * from IO path.  Update of each blkg is protected by both queue and blkcg
1320  * locks so that holding either lock and testing blkcg_policy_enabled() is
1321  * always enough for dereferencing policy data.
1322  *
1323  * The caller is responsible for synchronizing [de]activations and policy
1324  * [un]registerations.  Returns 0 on success, -errno on failure.
1325  */
1326 int blkcg_activate_policy(struct request_queue *q,
1327                           const struct blkcg_policy *pol)
1328 {
1329         struct blkg_policy_data *pd_prealloc = NULL;
1330         struct blkcg_gq *blkg;
1331         int ret;
1332
1333         if (blkcg_policy_enabled(q, pol))
1334                 return 0;
1335
1336         if (q->mq_ops)
1337                 blk_mq_freeze_queue(q);
1338         else
1339                 blk_queue_bypass_start(q);
1340 pd_prealloc:
1341         if (!pd_prealloc) {
1342                 pd_prealloc = pol->pd_alloc_fn(GFP_KERNEL, q->node);
1343                 if (!pd_prealloc) {
1344                         ret = -ENOMEM;
1345                         goto out_bypass_end;
1346                 }
1347         }
1348
1349         spin_lock_irq(q->queue_lock);
1350
1351         list_for_each_entry(blkg, &q->blkg_list, q_node) {
1352                 struct blkg_policy_data *pd;
1353
1354                 if (blkg->pd[pol->plid])
1355                         continue;
1356
1357                 pd = pol->pd_alloc_fn(GFP_NOWAIT | __GFP_NOWARN, q->node);
1358                 if (!pd)
1359                         swap(pd, pd_prealloc);
1360                 if (!pd) {
1361                         spin_unlock_irq(q->queue_lock);
1362                         goto pd_prealloc;
1363                 }
1364
1365                 blkg->pd[pol->plid] = pd;
1366                 pd->blkg = blkg;
1367                 pd->plid = pol->plid;
1368                 if (pol->pd_init_fn)
1369                         pol->pd_init_fn(pd);
1370         }
1371
1372         __set_bit(pol->plid, q->blkcg_pols);
1373         ret = 0;
1374
1375         spin_unlock_irq(q->queue_lock);
1376 out_bypass_end:
1377         if (q->mq_ops)
1378                 blk_mq_unfreeze_queue(q);
1379         else
1380                 blk_queue_bypass_end(q);
1381         if (pd_prealloc)
1382                 pol->pd_free_fn(pd_prealloc);
1383         return ret;
1384 }
1385 EXPORT_SYMBOL_GPL(blkcg_activate_policy);
1386
1387 /**
1388  * blkcg_deactivate_policy - deactivate a blkcg policy on a request_queue
1389  * @q: request_queue of interest
1390  * @pol: blkcg policy to deactivate
1391  *
1392  * Deactivate @pol on @q.  Follows the same synchronization rules as
1393  * blkcg_activate_policy().
1394  */
1395 void blkcg_deactivate_policy(struct request_queue *q,
1396                              const struct blkcg_policy *pol)
1397 {
1398         struct blkcg_gq *blkg;
1399
1400         if (!blkcg_policy_enabled(q, pol))
1401                 return;
1402
1403         if (q->mq_ops)
1404                 blk_mq_freeze_queue(q);
1405         else
1406                 blk_queue_bypass_start(q);
1407
1408         spin_lock_irq(q->queue_lock);
1409
1410         __clear_bit(pol->plid, q->blkcg_pols);
1411
1412         list_for_each_entry(blkg, &q->blkg_list, q_node) {
1413                 /* grab blkcg lock too while removing @pd from @blkg */
1414                 spin_lock(&blkg->blkcg->lock);
1415
1416                 if (blkg->pd[pol->plid]) {
1417                         if (!blkg->pd[pol->plid]->offline &&
1418                             pol->pd_offline_fn) {
1419                                 pol->pd_offline_fn(blkg->pd[pol->plid]);
1420                                 blkg->pd[pol->plid]->offline = true;
1421                         }
1422                         pol->pd_free_fn(blkg->pd[pol->plid]);
1423                         blkg->pd[pol->plid] = NULL;
1424                 }
1425
1426                 spin_unlock(&blkg->blkcg->lock);
1427         }
1428
1429         spin_unlock_irq(q->queue_lock);
1430
1431         if (q->mq_ops)
1432                 blk_mq_unfreeze_queue(q);
1433         else
1434                 blk_queue_bypass_end(q);
1435 }
1436 EXPORT_SYMBOL_GPL(blkcg_deactivate_policy);
1437
1438 /**
1439  * blkcg_policy_register - register a blkcg policy
1440  * @pol: blkcg policy to register
1441  *
1442  * Register @pol with blkcg core.  Might sleep and @pol may be modified on
1443  * successful registration.  Returns 0 on success and -errno on failure.
1444  */
1445 int blkcg_policy_register(struct blkcg_policy *pol)
1446 {
1447         struct blkcg *blkcg;
1448         int i, ret;
1449
1450         mutex_lock(&blkcg_pol_register_mutex);
1451         mutex_lock(&blkcg_pol_mutex);
1452
1453         /* find an empty slot */
1454         ret = -ENOSPC;
1455         for (i = 0; i < BLKCG_MAX_POLS; i++)
1456                 if (!blkcg_policy[i])
1457                         break;
1458         if (i >= BLKCG_MAX_POLS)
1459                 goto err_unlock;
1460
1461         /* Make sure cpd/pd_alloc_fn and cpd/pd_free_fn in pairs */
1462         if ((!pol->cpd_alloc_fn ^ !pol->cpd_free_fn) ||
1463                 (!pol->pd_alloc_fn ^ !pol->pd_free_fn))
1464                 goto err_unlock;
1465
1466         /* register @pol */
1467         pol->plid = i;
1468         blkcg_policy[pol->plid] = pol;
1469
1470         /* allocate and install cpd's */
1471         if (pol->cpd_alloc_fn) {
1472                 list_for_each_entry(blkcg, &all_blkcgs, all_blkcgs_node) {
1473                         struct blkcg_policy_data *cpd;
1474
1475                         cpd = pol->cpd_alloc_fn(GFP_KERNEL);
1476                         if (!cpd)
1477                                 goto err_free_cpds;
1478
1479                         blkcg->cpd[pol->plid] = cpd;
1480                         cpd->blkcg = blkcg;
1481                         cpd->plid = pol->plid;
1482                         pol->cpd_init_fn(cpd);
1483                 }
1484         }
1485
1486         mutex_unlock(&blkcg_pol_mutex);
1487
1488         /* everything is in place, add intf files for the new policy */
1489         if (pol->dfl_cftypes)
1490                 WARN_ON(cgroup_add_dfl_cftypes(&io_cgrp_subsys,
1491                                                pol->dfl_cftypes));
1492         if (pol->legacy_cftypes)
1493                 WARN_ON(cgroup_add_legacy_cftypes(&io_cgrp_subsys,
1494                                                   pol->legacy_cftypes));
1495         mutex_unlock(&blkcg_pol_register_mutex);
1496         return 0;
1497
1498 err_free_cpds:
1499         if (pol->cpd_free_fn) {
1500                 list_for_each_entry(blkcg, &all_blkcgs, all_blkcgs_node) {
1501                         if (blkcg->cpd[pol->plid]) {
1502                                 pol->cpd_free_fn(blkcg->cpd[pol->plid]);
1503                                 blkcg->cpd[pol->plid] = NULL;
1504                         }
1505                 }
1506         }
1507         blkcg_policy[pol->plid] = NULL;
1508 err_unlock:
1509         mutex_unlock(&blkcg_pol_mutex);
1510         mutex_unlock(&blkcg_pol_register_mutex);
1511         return ret;
1512 }
1513 EXPORT_SYMBOL_GPL(blkcg_policy_register);
1514
1515 /**
1516  * blkcg_policy_unregister - unregister a blkcg policy
1517  * @pol: blkcg policy to unregister
1518  *
1519  * Undo blkcg_policy_register(@pol).  Might sleep.
1520  */
1521 void blkcg_policy_unregister(struct blkcg_policy *pol)
1522 {
1523         struct blkcg *blkcg;
1524
1525         mutex_lock(&blkcg_pol_register_mutex);
1526
1527         if (WARN_ON(blkcg_policy[pol->plid] != pol))
1528                 goto out_unlock;
1529
1530         /* kill the intf files first */
1531         if (pol->dfl_cftypes)
1532                 cgroup_rm_cftypes(pol->dfl_cftypes);
1533         if (pol->legacy_cftypes)
1534                 cgroup_rm_cftypes(pol->legacy_cftypes);
1535
1536         /* remove cpds and unregister */
1537         mutex_lock(&blkcg_pol_mutex);
1538
1539         if (pol->cpd_free_fn) {
1540                 list_for_each_entry(blkcg, &all_blkcgs, all_blkcgs_node) {
1541                         if (blkcg->cpd[pol->plid]) {
1542                                 pol->cpd_free_fn(blkcg->cpd[pol->plid]);
1543                                 blkcg->cpd[pol->plid] = NULL;
1544                         }
1545                 }
1546         }
1547         blkcg_policy[pol->plid] = NULL;
1548
1549         mutex_unlock(&blkcg_pol_mutex);
1550 out_unlock:
1551         mutex_unlock(&blkcg_pol_register_mutex);
1552 }
1553 EXPORT_SYMBOL_GPL(blkcg_policy_unregister);