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 static void blkg_rcu_free(struct rcu_head *rcu_head)
 373 {
 374         blkg_free(container_of(rcu_head, struct blkcg_gq, rcu_head));
 375 }
 376
 377 void __blkg_release(struct blkcg_gq *blkg)
 378 {
 379         int i;
 380
 381         /* tell policies that this one is being freed */
 382         for (i = 0; i < BLKCG_MAX_POLS; i++) {
 383                 struct blkcg_policy *pol = blkcg_policy[i];
 384
 385                 if (blkg->pd[i] && pol->pd_exit_fn)
 386                         pol->pd_exit_fn(blkg);
 387         }
 388
 389         /* release the blkcg and parent blkg refs this blkg has been holding */
 390         css_put(&blkg->blkcg->css);
 391         if (blkg->parent)
 392                 blkg_put(blkg->parent);
 393
 394         /*
 395          * A group is freed in rcu manner. But having an rcu lock does not
 396          * mean that one can access all the fields of blkg and assume these
 397          * are valid. For example, don't try to follow throtl_data and
 398          * request queue links.
 399          *
 400          * Having a reference to blkg under an rcu allows acess to only
 401          * values local to groups like group stats and group rate limits
 402          */
 403         call_rcu(&blkg->rcu_head, blkg_rcu_free);
 404 }
 405 EXPORT_SYMBOL_GPL(__blkg_release);
 406
 407 /*
 408  * The next function used by blk_queue_for_each_rl().  It's a bit tricky
 409  * because the root blkg uses @q->root_rl instead of its own rl.
 410  */
 411 struct request_list *__blk_queue_next_rl(struct request_list *rl,
 412                                          struct request_queue *q)
 413 {
 414         struct list_head *ent;
 415         struct blkcg_gq *blkg;
 416
 417         /*
 418          * Determine the current blkg list_head.  The first entry is
 419          * root_rl which is off @q->blkg_list and mapped to the head.
 420          */
 421         if (rl == &q->root_rl) {
 422                 ent = &q->blkg_list;
 423                 /* There are no more block groups, hence no request lists */
 424                 if (list_empty(ent))
 425                         return NULL;
 426         } else {
 427                 blkg = container_of(rl, struct blkcg_gq, rl);
 428                 ent = &blkg->q_node;
 429         }
 430
 431         /* walk to the next list_head, skip root blkcg */
 432         ent = ent->next;
 433         if (ent == &q->root_blkg->q_node)
 434                 ent = ent->next;
 435         if (ent == &q->blkg_list)
 436                 return NULL;
 437
 438         blkg = container_of(ent, struct blkcg_gq, q_node);
 439         return &blkg->rl;
 440 }
 441
 442 static int blkcg_reset_stats(struct cgroup *cgroup, struct cftype *cftype,
 443                              u64 val)
 444 {
 445         struct blkcg *blkcg = cgroup_to_blkcg(cgroup);
 446         struct blkcg_gq *blkg;
 447         int i;
 448
 449         mutex_lock(&blkcg_pol_mutex);
 450         spin_lock_irq(&blkcg->lock);
 451
 452         /*
 453          * Note that stat reset is racy - it doesn't synchronize against
 454          * stat updates.  This is a debug feature which shouldn't exist
 455          * anyway.  If you get hit by a race, retry.
 456          */
 457         hlist_for_each_entry(blkg, &blkcg->blkg_list, blkcg_node) {
 458                 for (i = 0; i < BLKCG_MAX_POLS; i++) {
 459                         struct blkcg_policy *pol = blkcg_policy[i];
 460
 461                         if (blkcg_policy_enabled(blkg->q, pol) &&
 462                             pol->pd_reset_stats_fn)
 463                                 pol->pd_reset_stats_fn(blkg);
 464                 }
 465         }
 466
 467         spin_unlock_irq(&blkcg->lock);
 468         mutex_unlock(&blkcg_pol_mutex);
 469         return 0;
 470 }
 471
 472 static const char *blkg_dev_name(struct blkcg_gq *blkg)
 473 {
 474         /* some drivers (floppy) instantiate a queue w/o disk registered */
 475         if (blkg->q->backing_dev_info.dev)
 476                 return dev_name(blkg->q->backing_dev_info.dev);
 477         return NULL;
 478 }
 479
 480 /**
 481  * blkcg_print_blkgs - helper for printing per-blkg data
 482  * @sf: seq_file to print to
 483  * @blkcg: blkcg of interest
 484  * @prfill: fill function to print out a blkg
 485  * @pol: policy in question
 486  * @data: data to be passed to @prfill
 487  * @show_total: to print out sum of prfill return values or not
 488  *
 489  * This function invokes @prfill on each blkg of @blkcg if pd for the
 490  * policy specified by @pol exists.  @prfill is invoked with @sf, the
 491  * policy data and @data and the matching queue lock held.  If @show_total
 492  * is %true, the sum of the return values from @prfill is printed with
 493  * "Total" label at the end.
 494  *
 495  * This is to be used to construct print functions for
 496  * cftype->read_seq_string method.
 497  */
 498 void blkcg_print_blkgs(struct seq_file *sf, struct blkcg *blkcg,
 499                        u64 (*prfill)(struct seq_file *,
 500                                      struct blkg_policy_data *, int),
 501                        const struct blkcg_policy *pol, int data,
 502                        bool show_total)
 503 {
 504         struct blkcg_gq *blkg;
 505         u64 total = 0;
 506
 507         rcu_read_lock();
 508         hlist_for_each_entry_rcu(blkg, &blkcg->blkg_list, blkcg_node) {
 509                 spin_lock_irq(blkg->q->queue_lock);
 510                 if (blkcg_policy_enabled(blkg->q, pol))
 511                         total += prfill(sf, blkg->pd[pol->plid], data);
 512                 spin_unlock_irq(blkg->q->queue_lock);
 513         }
 514         rcu_read_unlock();
 515
 516         if (show_total)
 517                 seq_printf(sf, "Total %llu\n", (unsigned long long)total);
 518 }
 519 EXPORT_SYMBOL_GPL(blkcg_print_blkgs);
 520
 521 /**
 522  * __blkg_prfill_u64 - prfill helper for a single u64 value
 523  * @sf: seq_file to print to
 524  * @pd: policy private data of interest
 525  * @v: value to print
 526  *
 527  * Print @v to @sf for the device assocaited with @pd.
 528  */
 529 u64 __blkg_prfill_u64(struct seq_file *sf, struct blkg_policy_data *pd, u64 v)
 530 {
 531         const char *dname = blkg_dev_name(pd->blkg);
 532
 533         if (!dname)
 534                 return 0;
 535
 536         seq_printf(sf, "%s %llu\n", dname, (unsigned long long)v);
 537         return v;
 538 }
 539 EXPORT_SYMBOL_GPL(__blkg_prfill_u64);
 540
 541 /**
 542  * __blkg_prfill_rwstat - prfill helper for a blkg_rwstat
 543  * @sf: seq_file to print to
 544  * @pd: policy private data of interest
 545  * @rwstat: rwstat to print
 546  *
 547  * Print @rwstat to @sf for the device assocaited with @pd.
 548  */
 549 u64 __blkg_prfill_rwstat(struct seq_file *sf, struct blkg_policy_data *pd,
 550                          const struct blkg_rwstat *rwstat)
 551 {
 552         static const char *rwstr[] = {
 553                 [BLKG_RWSTAT_READ]      = "Read",
 554                 [BLKG_RWSTAT_WRITE]     = "Write",
 555                 [BLKG_RWSTAT_SYNC]      = "Sync",
 556                 [BLKG_RWSTAT_ASYNC]     = "Async",
 557         };
 558         const char *dname = blkg_dev_name(pd->blkg);
 559         u64 v;
 560         int i;
 561
 562         if (!dname)
 563                 return 0;
 564
 565         for (i = 0; i < BLKG_RWSTAT_NR; i++)
 566                 seq_printf(sf, "%s %s %llu\n", dname, rwstr[i],
 567                            (unsigned long long)rwstat->cnt[i]);
 568
 569         v = rwstat->cnt[BLKG_RWSTAT_READ] + rwstat->cnt[BLKG_RWSTAT_WRITE];
 570         seq_printf(sf, "%s Total %llu\n", dname, (unsigned long long)v);
 571         return v;
 572 }
 573 EXPORT_SYMBOL_GPL(__blkg_prfill_rwstat);
 574
 575 /**
 576  * blkg_prfill_stat - prfill callback for blkg_stat
 577  * @sf: seq_file to print to
 578  * @pd: policy private data of interest
 579  * @off: offset to the blkg_stat in @pd
 580  *
 581  * prfill callback for printing a blkg_stat.
 582  */
 583 u64 blkg_prfill_stat(struct seq_file *sf, struct blkg_policy_data *pd, int off)
 584 {
 585         return __blkg_prfill_u64(sf, pd, blkg_stat_read((void *)pd + off));
 586 }
 587 EXPORT_SYMBOL_GPL(blkg_prfill_stat);
 588
 589 /**
 590  * blkg_prfill_rwstat - prfill callback for blkg_rwstat
 591  * @sf: seq_file to print to
 592  * @pd: policy private data of interest
 593  * @off: offset to the blkg_rwstat in @pd
 594  *
 595  * prfill callback for printing a blkg_rwstat.
 596  */
 597 u64 blkg_prfill_rwstat(struct seq_file *sf, struct blkg_policy_data *pd,
 598                        int off)
 599 {
 600         struct blkg_rwstat rwstat = blkg_rwstat_read((void *)pd + off);
 601
 602         return __blkg_prfill_rwstat(sf, pd, &rwstat);
 603 }
 604 EXPORT_SYMBOL_GPL(blkg_prfill_rwstat);
 605
 606 /**
 607  * blkg_stat_recursive_sum - collect hierarchical blkg_stat
 608  * @pd: policy private data of interest
 609  * @off: offset to the blkg_stat in @pd
 610  *
 611  * Collect the blkg_stat specified by @off from @pd and all its online
 612  * descendants and return the sum.  The caller must be holding the queue
 613  * lock for online tests.
 614  */
 615 u64 blkg_stat_recursive_sum(struct blkg_policy_data *pd, int off)
 616 {
 617         struct blkcg_policy *pol = blkcg_policy[pd->plid];
 618         struct blkcg_gq *pos_blkg;
 619         struct cgroup *pos_cgrp;
 620         u64 sum;
 621
 622         lockdep_assert_held(pd->blkg->q->queue_lock);
 623
 624         sum = blkg_stat_read((void *)pd + off);
 625
 626         rcu_read_lock();
 627         blkg_for_each_descendant_pre(pos_blkg, pos_cgrp, pd_to_blkg(pd)) {
 628                 struct blkg_policy_data *pos_pd = blkg_to_pd(pos_blkg, pol);
 629                 struct blkg_stat *stat = (void *)pos_pd + off;
 630
 631                 if (pos_blkg->online)
 632                         sum += blkg_stat_read(stat);
 633         }
 634         rcu_read_unlock();
 635
 636         return sum;
 637 }
 638 EXPORT_SYMBOL_GPL(blkg_stat_recursive_sum);
 639
 640 /**
 641  * blkg_rwstat_recursive_sum - collect hierarchical blkg_rwstat
 642  * @pd: policy private data of interest
 643  * @off: offset to the blkg_stat in @pd
 644  *
 645  * Collect the blkg_rwstat specified by @off from @pd and all its online
 646  * descendants and return the sum.  The caller must be holding the queue
 647  * lock for online tests.
 648  */
 649 struct blkg_rwstat blkg_rwstat_recursive_sum(struct blkg_policy_data *pd,
 650                                              int off)
 651 {
 652         struct blkcg_policy *pol = blkcg_policy[pd->plid];
 653         struct blkcg_gq *pos_blkg;
 654         struct cgroup *pos_cgrp;
 655         struct blkg_rwstat sum;
 656         int i;
 657
 658         lockdep_assert_held(pd->blkg->q->queue_lock);
 659
 660         sum = blkg_rwstat_read((void *)pd + off);
 661
 662         rcu_read_lock();
 663         blkg_for_each_descendant_pre(pos_blkg, pos_cgrp, pd_to_blkg(pd)) {
 664                 struct blkg_policy_data *pos_pd = blkg_to_pd(pos_blkg, pol);
 665                 struct blkg_rwstat *rwstat = (void *)pos_pd + off;
 666                 struct blkg_rwstat tmp;
 667
 668                 if (!pos_blkg->online)
 669                         continue;
 670
 671                 tmp = blkg_rwstat_read(rwstat);
 672
 673                 for (i = 0; i < BLKG_RWSTAT_NR; i++)
 674                         sum.cnt[i] += tmp.cnt[i];
 675         }
 676         rcu_read_unlock();
 677
 678         return sum;
 679 }
 680 EXPORT_SYMBOL_GPL(blkg_rwstat_recursive_sum);
 681
 682 /**
 683  * blkg_conf_prep - parse and prepare for per-blkg config update
 684  * @blkcg: target block cgroup
 685  * @pol: target policy
 686  * @input: input string
 687  * @ctx: blkg_conf_ctx to be filled
 688  *
 689  * Parse per-blkg config update from @input and initialize @ctx with the
 690  * result.  @ctx->blkg points to the blkg to be updated and @ctx->v the new
 691  * value.  This function returns with RCU read lock and queue lock held and
 692  * must be paired with blkg_conf_finish().
 693  */
 694 int blkg_conf_prep(struct blkcg *blkcg, const struct blkcg_policy *pol,
 695                    const char *input, struct blkg_conf_ctx *ctx)
 696         __acquires(rcu) __acquires(disk->queue->queue_lock)
 697 {
 698         struct gendisk *disk;
 699         struct blkcg_gq *blkg;
 700         unsigned int major, minor;
 701         unsigned long long v;
 702         int part, ret;
 703
 704         if (sscanf(input, "%u:%u %llu", &major, &minor, &v) != 3)
 705                 return -EINVAL;
 706
 707         disk = get_gendisk(MKDEV(major, minor), &part);
 708         if (!disk || part)
 709                 return -EINVAL;
 710
 711         rcu_read_lock();
 712         spin_lock_irq(disk->queue->queue_lock);
 713
 714         if (blkcg_policy_enabled(disk->queue, pol))
 715                 blkg = blkg_lookup_create(blkcg, disk->queue);
 716         else
 717                 blkg = ERR_PTR(-EINVAL);
 718
 719         if (IS_ERR(blkg)) {
 720                 ret = PTR_ERR(blkg);
 721                 rcu_read_unlock();
 722                 spin_unlock_irq(disk->queue->queue_lock);
 723                 put_disk(disk);
 724                 /*
 725                  * If queue was bypassing, we should retry.  Do so after a
 726                  * short msleep().  It isn't strictly necessary but queue
 727                  * can be bypassing for some time and it's always nice to
 728                  * avoid busy looping.
 729                  */
 730                 if (ret == -EBUSY) {
 731                         msleep(10);
 732                         ret = restart_syscall();
 733                 }
 734                 return ret;
 735         }
 736
 737         ctx->disk = disk;
 738         ctx->blkg = blkg;
 739         ctx->v = v;
 740         return 0;
 741 }
 742 EXPORT_SYMBOL_GPL(blkg_conf_prep);
 743
 744 /**
 745  * blkg_conf_finish - finish up per-blkg config update
 746  * @ctx: blkg_conf_ctx intiailized by blkg_conf_prep()
 747  *
 748  * Finish up after per-blkg config update.  This function must be paired
 749  * with blkg_conf_prep().
 750  */
 751 void blkg_conf_finish(struct blkg_conf_ctx *ctx)
 752         __releases(ctx->disk->queue->queue_lock) __releases(rcu)
 753 {
 754         spin_unlock_irq(ctx->disk->queue->queue_lock);
 755         rcu_read_unlock();
 756         put_disk(ctx->disk);
 757 }
 758 EXPORT_SYMBOL_GPL(blkg_conf_finish);
 759
 760 struct cftype blkcg_files[] = {
 761         {
 762                 .name = "reset_stats",
 763                 .write_u64 = blkcg_reset_stats,
 764         },
 765         { }     /* terminate */
 766 };
 767
 768 /**
 769  * blkcg_css_offline - cgroup css_offline callback
 770  * @cgroup: cgroup of interest
 771  *
 772  * This function is called when @cgroup is about to go away and responsible
 773  * for shooting down all blkgs associated with @cgroup.  blkgs should be
 774  * removed while holding both q and blkcg locks.  As blkcg lock is nested
 775  * inside q lock, this function performs reverse double lock dancing.
 776  *
 777  * This is the blkcg counterpart of ioc_release_fn().
 778  */
 779 static void blkcg_css_offline(struct cgroup *cgroup)
 780 {
 781         struct blkcg *blkcg = cgroup_to_blkcg(cgroup);
 782
 783         spin_lock_irq(&blkcg->lock);
 784
 785         while (!hlist_empty(&blkcg->blkg_list)) {
 786                 struct blkcg_gq *blkg = hlist_entry(blkcg->blkg_list.first,
 787                                                 struct blkcg_gq, blkcg_node);
 788                 struct request_queue *q = blkg->q;
 789
 790                 if (spin_trylock(q->queue_lock)) {
 791                         blkg_destroy(blkg);
 792                         spin_unlock(q->queue_lock);
 793                 } else {
 794                         spin_unlock_irq(&blkcg->lock);
 795                         cpu_relax();
 796                         spin_lock_irq(&blkcg->lock);
 797                 }
 798         }
 799
 800         spin_unlock_irq(&blkcg->lock);
 801 }
 802
 803 static void blkcg_css_free(struct cgroup *cgroup)
 804 {
 805         struct blkcg *blkcg = cgroup_to_blkcg(cgroup);
 806
 807         if (blkcg != &blkcg_root)
 808                 kfree(blkcg);
 809 }
 810
 811 static struct cgroup_subsys_state *blkcg_css_alloc(struct cgroup *cgroup)
 812 {
 813         static atomic64_t id_seq = ATOMIC64_INIT(0);
 814         struct blkcg *blkcg;
 815         struct cgroup *parent = cgroup->parent;
 816
 817         if (!parent) {
 818                 blkcg = &blkcg_root;
 819                 goto done;
 820         }
 821
 822         blkcg = kzalloc(sizeof(*blkcg), GFP_KERNEL);
 823         if (!blkcg)
 824                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
 825
 826         blkcg->cfq_weight = CFQ_WEIGHT_DEFAULT;
 827         blkcg->cfq_leaf_weight = CFQ_WEIGHT_DEFAULT;
 828         blkcg->id = atomic64_inc_return(&id_seq); /* root is 0, start from 1 */
 829 done:
 830         spin_lock_init(&blkcg->lock);
 831         INIT_RADIX_TREE(&blkcg->blkg_tree, GFP_ATOMIC);
 832         INIT_HLIST_HEAD(&blkcg->blkg_list);
 833
 834         return &blkcg->css;
 835 }
 836
 837 /**
 838  * blkcg_init_queue - initialize blkcg part of request queue
 839  * @q: request_queue to initialize
 840  *
 841  * Called from blk_alloc_queue_node(). Responsible for initializing blkcg
 842  * part of new request_queue @q.
 843  *
 844  * RETURNS:
 845  * 0 on success, -errno on failure.
 846  */
 847 int blkcg_init_queue(struct request_queue *q)
 848 {
 849         might_sleep();
 850
 851         return blk_throtl_init(q);
 852 }
 853
 854 /**
 855  * blkcg_drain_queue - drain blkcg part of request_queue
 856  * @q: request_queue to drain
 857  *
 858  * Called from blk_drain_queue().  Responsible for draining blkcg part.
 859  */
 860 void blkcg_drain_queue(struct request_queue *q)
 861 {
 862         lockdep_assert_held(q->queue_lock);
 863
 864         blk_throtl_drain(q);
 865 }
 866
 867 /**
 868  * blkcg_exit_queue - exit and release blkcg part of request_queue
 869  * @q: request_queue being released
 870  *
 871  * Called from blk_release_queue().  Responsible for exiting blkcg part.
 872  */
 873 void blkcg_exit_queue(struct request_queue *q)
 874 {
 875         spin_lock_irq(q->queue_lock);
 876         blkg_destroy_all(q);
 877         spin_unlock_irq(q->queue_lock);
 878
 879         blk_throtl_exit(q);
 880 }
 881
 882 /*
 883  * We cannot support shared io contexts, as we have no mean to support
 884  * two tasks with the same ioc in two different groups without major rework
 885  * of the main cic data structures.  For now we allow a task to change
 886  * its cgroup only if it's the only owner of its ioc.
 887  */
 888 static int blkcg_can_attach(struct cgroup *cgrp, struct cgroup_taskset *tset)
 889 {
 890         struct task_struct *task;
 891         struct io_context *ioc;
 892         int ret = 0;
 893
 894         /* task_lock() is needed to avoid races with exit_io_context() */
 895         cgroup_taskset_for_each(task, cgrp, tset) {
 896                 task_lock(task);
 897                 ioc = task->io_context;
 898                 if (ioc && atomic_read(&ioc->nr_tasks) > 1)
 899                         ret = -EINVAL;
 900                 task_unlock(task);
 901                 if (ret)
 902                         break;
 903         }
 904         return ret;
 905 }
 906
 907 struct cgroup_subsys blkio_subsys = {
 908         .name = "blkio",
 909         .css_alloc = blkcg_css_alloc,
 910         .css_offline = blkcg_css_offline,
 911         .css_free = blkcg_css_free,
 912         .can_attach = blkcg_can_attach,
 913         .subsys_id = blkio_subsys_id,
 914         .base_cftypes = blkcg_files,
 915         .module = THIS_MODULE,
 916
 917         /*
 918          * blkio subsystem is utterly broken in terms of hierarchy support.
 919          * It treats all cgroups equally regardless of where they're
 920          * located in the hierarchy - all cgroups are treated as if they're
 921          * right below the root.  Fix it and remove the following.
 922          */
 923         .broken_hierarchy = true,
 924 };
 925 EXPORT_SYMBOL_GPL(blkio_subsys);
 926
 927 /**
 928  * blkcg_activate_policy - activate a blkcg policy on a request_queue
 929  * @q: request_queue of interest
 930  * @pol: blkcg policy to activate
 931  *
 932  * Activate @pol on @q.  Requires %GFP_KERNEL context.  @q goes through
 933  * bypass mode to populate its blkgs with policy_data for @pol.
 934  *
 935  * Activation happens with @q bypassed, so nobody would be accessing blkgs
 936  * from IO path.  Update of each blkg is protected by both queue and blkcg
 937  * locks so that holding either lock and testing blkcg_policy_enabled() is
 938  * always enough for dereferencing policy data.
 939  *
 940  * The caller is responsible for synchronizing [de]activations and policy
 941  * [un]registerations.  Returns 0 on success, -errno on failure.
 942  */
 943 int blkcg_activate_policy(struct request_queue *q,
 944                           const struct blkcg_policy *pol)
 945 {
 946         LIST_HEAD(pds);
 947         struct blkcg_gq *blkg, *new_blkg;
 948         struct blkg_policy_data *pd, *n;
 949         int cnt = 0, ret;
 950         bool preloaded;
 951
 952         if (blkcg_policy_enabled(q, pol))
 953                 return 0;
 954
 955         /* preallocations for root blkg */
 956         new_blkg = blkg_alloc(&blkcg_root, q, GFP_KERNEL);
 957         if (!new_blkg)
 958                 return -ENOMEM;
 959
 960         blk_queue_bypass_start(q);
 961
 962         preloaded = !radix_tree_preload(GFP_KERNEL);
 963
 964         /*
 965          * Make sure the root blkg exists and count the existing blkgs.  As
 966          * @q is bypassing at this point, blkg_lookup_create() can't be
 967          * used.  Open code it.
 968          */
 969         spin_lock_irq(q->queue_lock);
 970
 971         rcu_read_lock();
 972         blkg = __blkg_lookup(&blkcg_root, q, false);
 973         if (blkg)
 974                 blkg_free(new_blkg);
 975         else
 976                 blkg = blkg_create(&blkcg_root, q, new_blkg);
 977         rcu_read_unlock();
 978
 979         if (preloaded)
 980                 radix_tree_preload_end();
 981
 982         if (IS_ERR(blkg)) {
 983                 ret = PTR_ERR(blkg);
 984                 goto out_unlock;
 985         }
 986         q->root_blkg = blkg;
 987         q->root_rl.blkg = blkg;
 988
 989         list_for_each_entry(blkg, &q->blkg_list, q_node)
 990                 cnt++;
 991
 992         spin_unlock_irq(q->queue_lock);
 993
 994         /* allocate policy_data for all existing blkgs */
 995         while (cnt--) {
 996                 pd = kzalloc_node(pol->pd_size, GFP_KERNEL, q->node);
 997                 if (!pd) {
 998                         ret = -ENOMEM;
 999                         goto out_free;
1000                 }
1001                 list_add_tail(&pd->alloc_node, &pds);
1002         }
1003
1004         /*
1005          * Install the allocated pds.  With @q bypassing, no new blkg
1006          * should have been created while the queue lock was dropped.
1007          */
1008         spin_lock_irq(q->queue_lock);
1009
1010         list_for_each_entry(blkg, &q->blkg_list, q_node) {
1011                 if (WARN_ON(list_empty(&pds))) {
1012                         /* umm... this shouldn't happen, just abort */
1013                         ret = -ENOMEM;
1014                         goto out_unlock;
1015                 }
1016                 pd = list_first_entry(&pds, struct blkg_policy_data, alloc_node);
1017                 list_del_init(&pd->alloc_node);
1018
1019                 /* grab blkcg lock too while installing @pd on @blkg */
1020                 spin_lock(&blkg->blkcg->lock);
1021
1022                 blkg->pd[pol->plid] = pd;
1023                 pd->blkg = blkg;
1024                 pd->plid = pol->plid;
1025                 pol->pd_init_fn(blkg);
1026
1027                 spin_unlock(&blkg->blkcg->lock);
1028         }
1029
1030         __set_bit(pol->plid, q->blkcg_pols);
1031         ret = 0;
1032 out_unlock:
1033         spin_unlock_irq(q->queue_lock);
1034 out_free:
1035         blk_queue_bypass_end(q);
1036         list_for_each_entry_safe(pd, n, &pds, alloc_node)
1037                 kfree(pd);
1038         return ret;
1039 }
1040 EXPORT_SYMBOL_GPL(blkcg_activate_policy);
1041
1042 /**
1043  * blkcg_deactivate_policy - deactivate a blkcg policy on a request_queue
1044  * @q: request_queue of interest
1045  * @pol: blkcg policy to deactivate
1046  *
1047  * Deactivate @pol on @q.  Follows the same synchronization rules as
1048  * blkcg_activate_policy().
1049  */
1050 void blkcg_deactivate_policy(struct request_queue *q,
1051                              const struct blkcg_policy *pol)
1052 {
1053         struct blkcg_gq *blkg;
1054
1055         if (!blkcg_policy_enabled(q, pol))
1056                 return;
1057
1058         blk_queue_bypass_start(q);
1059         spin_lock_irq(q->queue_lock);
1060
1061         __clear_bit(pol->plid, q->blkcg_pols);
1062
1063         /* if no policy is left, no need for blkgs - shoot them down */
1064         if (bitmap_empty(q->blkcg_pols, BLKCG_MAX_POLS))
1065                 blkg_destroy_all(q);
1066
1067         list_for_each_entry(blkg, &q->blkg_list, q_node) {
1068                 /* grab blkcg lock too while removing @pd from @blkg */
1069                 spin_lock(&blkg->blkcg->lock);
1070
1071                 if (pol->pd_offline_fn)
1072                         pol->pd_offline_fn(blkg);
1073                 if (pol->pd_exit_fn)
1074                         pol->pd_exit_fn(blkg);
1075
1076                 kfree(blkg->pd[pol->plid]);
1077                 blkg->pd[pol->plid] = NULL;
1078
1079                 spin_unlock(&blkg->blkcg->lock);
1080         }
1081
1082         spin_unlock_irq(q->queue_lock);
1083         blk_queue_bypass_end(q);
1084 }
1085 EXPORT_SYMBOL_GPL(blkcg_deactivate_policy);
1086
1087 /**
1088  * blkcg_policy_register - register a blkcg policy
1089  * @pol: blkcg policy to register
1090  *
1091  * Register @pol with blkcg core.  Might sleep and @pol may be modified on
1092  * successful registration.  Returns 0 on success and -errno on failure.
1093  */
1094 int blkcg_policy_register(struct blkcg_policy *pol)
1095 {
1096         int i, ret;
1097
1098         if (WARN_ON(pol->pd_size < sizeof(struct blkg_policy_data)))
1099                 return -EINVAL;
1100
1101         mutex_lock(&blkcg_pol_mutex);
1102
1103         /* find an empty slot */
1104         ret = -ENOSPC;
1105         for (i = 0; i < BLKCG_MAX_POLS; i++)
1106                 if (!blkcg_policy[i])
1107                         break;
1108         if (i >= BLKCG_MAX_POLS)
1109                 goto out_unlock;
1110
1111         /* register and update blkgs */
1112         pol->plid = i;
1113         blkcg_policy[i] = pol;
1114
1115         /* everything is in place, add intf files for the new policy */
1116         if (pol->cftypes)
1117                 WARN_ON(cgroup_add_cftypes(&blkio_subsys, pol->cftypes));
1118         ret = 0;
1119 out_unlock:
1120         mutex_unlock(&blkcg_pol_mutex);
1121         return ret;
1122 }
1123 EXPORT_SYMBOL_GPL(blkcg_policy_register);
1124
1125 /**
1126  * blkcg_policy_unregister - unregister a blkcg policy
1127  * @pol: blkcg policy to unregister
1128  *
1129  * Undo blkcg_policy_register(@pol).  Might sleep.
1130  */
1131 void blkcg_policy_unregister(struct blkcg_policy *pol)
1132 {
1133         mutex_lock(&blkcg_pol_mutex);
1134
1135         if (WARN_ON(blkcg_policy[pol->plid] != pol))
1136                 goto out_unlock;
1137
1138         /* kill the intf files first */
1139         if (pol->cftypes)
1140                 cgroup_rm_cftypes(&blkio_subsys, pol->cftypes);
1141
1142         /* unregister and update blkgs */
1143         blkcg_policy[pol->plid] = NULL;
1144 out_unlock:
1145         mutex_unlock(&blkcg_pol_mutex);
1146 }
1147 EXPORT_SYMBOL_GPL(blkcg_policy_unregister);