Merge branch 'writeback-workqueue' of git://git.kernel.org/pub/scm/linux/kernel/git...
[linux-3.10.git] / 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 struct blkcg_gq *__blkg_lookup(struct blkcg *blkcg,
36                                       struct request_queue *q, bool update_hint);
37
38 /**
39  * blkg_for_each_descendant_pre - pre-order walk of a blkg's descendants
40  * @d_blkg: loop cursor pointing to the current descendant
41  * @pos_cgrp: used for iteration
42  * @p_blkg: target blkg to walk descendants of
43  *
44  * Walk @c_blkg through the descendants of @p_blkg.  Must be used with RCU
45  * read locked.  If called under either blkcg or queue lock, the iteration
46  * is guaranteed to include all and only online blkgs.  The caller may
47  * update @pos_cgrp by calling cgroup_rightmost_descendant() to skip
48  * subtree.
49  */
50 #define blkg_for_each_descendant_pre(d_blkg, pos_cgrp, p_blkg)          \
51         cgroup_for_each_descendant_pre((pos_cgrp), (p_blkg)->blkcg->css.cgroup) \
52                 if (((d_blkg) = __blkg_lookup(cgroup_to_blkcg(pos_cgrp), \
53                                               (p_blkg)->q, false)))
54
55 static bool blkcg_policy_enabled(struct request_queue *q,
56                                  const struct blkcg_policy *pol)
57 {
58         return pol && test_bit(pol->plid, q->blkcg_pols);
59 }
60
61 /**
62  * blkg_free - free a blkg
63  * @blkg: blkg to free
64  *
65  * Free @blkg which may be partially allocated.
66  */
67 static void blkg_free(struct blkcg_gq *blkg)
68 {
69         int i;
70
71         if (!blkg)
72                 return;
73
74         for (i = 0; i < BLKCG_MAX_POLS; i++) {
75                 struct blkcg_policy *pol = blkcg_policy[i];
76                 struct blkg_policy_data *pd = blkg->pd[i];
77
78                 if (!pd)
79                         continue;
80
81                 if (pol && pol->pd_exit_fn)
82                         pol->pd_exit_fn(blkg);
83
84                 kfree(pd);
85         }
86
87         blk_exit_rl(&blkg->rl);
88         kfree(blkg);
89 }
90
91 /**
92  * blkg_alloc - allocate a blkg
93  * @blkcg: block cgroup the new blkg is associated with
94  * @q: request_queue the new blkg is associated with
95  * @gfp_mask: allocation mask to use
96  *
97  * Allocate a new blkg assocating @blkcg and @q.
98  */
99 static struct blkcg_gq *blkg_alloc(struct blkcg *blkcg, struct request_queue *q,
100                                    gfp_t gfp_mask)
101 {
102         struct blkcg_gq *blkg;
103         int i;
104
105         /* alloc and init base part */
106         blkg = kzalloc_node(sizeof(*blkg), gfp_mask, q->node);
107         if (!blkg)
108                 return NULL;
109
110         blkg->q = q;
111         INIT_LIST_HEAD(&blkg->q_node);
112         blkg->blkcg = blkcg;
113         blkg->refcnt = 1;
114
115         /* root blkg uses @q->root_rl, init rl only for !root blkgs */
116         if (blkcg != &blkcg_root) {
117                 if (blk_init_rl(&blkg->rl, q, gfp_mask))
118                         goto err_free;
119                 blkg->rl.blkg = blkg;
120         }
121
122         for (i = 0; i < BLKCG_MAX_POLS; i++) {
123                 struct blkcg_policy *pol = blkcg_policy[i];
124                 struct blkg_policy_data *pd;
125
126                 if (!blkcg_policy_enabled(q, pol))
127                         continue;
128
129                 /* alloc per-policy data and attach it to blkg */
130                 pd = kzalloc_node(pol->pd_size, gfp_mask, q->node);
131                 if (!pd)
132                         goto err_free;
133
134                 blkg->pd[i] = pd;
135                 pd->blkg = blkg;
136                 pd->plid = i;
137
138                 /* invoke per-policy init */
139                 if (pol->pd_init_fn)
140                         pol->pd_init_fn(blkg);
141         }
142
143         return blkg;
144
145 err_free:
146         blkg_free(blkg);
147         return NULL;
148 }
149
150 /**
151  * __blkg_lookup - internal version of blkg_lookup()
152  * @blkcg: blkcg of interest
153  * @q: request_queue of interest
154  * @update_hint: whether to update lookup hint with the result or not
155  *
156  * This is internal version and shouldn't be used by policy
157  * implementations.  Looks up blkgs for the @blkcg - @q pair regardless of
158  * @q's bypass state.  If @update_hint is %true, the caller should be
159  * holding @q->queue_lock and lookup hint is updated on success.
160  */
161 static struct blkcg_gq *__blkg_lookup(struct blkcg *blkcg,
162                                       struct request_queue *q, bool update_hint)
163 {
164         struct blkcg_gq *blkg;
165
166         blkg = rcu_dereference(blkcg->blkg_hint);
167         if (blkg && blkg->q == q)
168                 return blkg;
169
170         /*
171          * Hint didn't match.  Look up from the radix tree.  Note that the
172          * hint can only be updated under queue_lock as otherwise @blkg
173          * could have already been removed from blkg_tree.  The caller is
174          * responsible for grabbing queue_lock if @update_hint.
175          */
176         blkg = radix_tree_lookup(&blkcg->blkg_tree, q->id);
177         if (blkg && blkg->q == q) {
178                 if (update_hint) {
179                         lockdep_assert_held(q->queue_lock);
180                         rcu_assign_pointer(blkcg->blkg_hint, blkg);
181                 }
182                 return blkg;
183         }
184
185         return NULL;
186 }
187
188 /**
189  * blkg_lookup - lookup blkg for the specified blkcg - q pair
190  * @blkcg: blkcg of interest
191  * @q: request_queue of interest
192  *
193  * Lookup blkg for the @blkcg - @q pair.  This function should be called
194  * under RCU read lock and is guaranteed to return %NULL if @q is bypassing
195  * - see blk_queue_bypass_start() for details.
196  */
197 struct blkcg_gq *blkg_lookup(struct blkcg *blkcg, struct request_queue *q)
198 {
199         WARN_ON_ONCE(!rcu_read_lock_held());
200
201         if (unlikely(blk_queue_bypass(q)))
202                 return NULL;
203         return __blkg_lookup(blkcg, q, false);
204 }
205 EXPORT_SYMBOL_GPL(blkg_lookup);
206
207 /*
208  * If @new_blkg is %NULL, this function tries to allocate a new one as
209  * necessary using %GFP_ATOMIC.  @new_blkg is always consumed on return.
210  */
211 static struct blkcg_gq *blkg_create(struct blkcg *blkcg,
212                                     struct request_queue *q,
213                                     struct blkcg_gq *new_blkg)
214 {
215         struct blkcg_gq *blkg;
216         int i, ret;
217
218         WARN_ON_ONCE(!rcu_read_lock_held());
219         lockdep_assert_held(q->queue_lock);
220
221         /* blkg holds a reference to blkcg */
222         if (!css_tryget(&blkcg->css)) {
223                 ret = -EINVAL;
224                 goto err_free_blkg;
225         }
226
227         /* allocate */
228         if (!new_blkg) {
229                 new_blkg = blkg_alloc(blkcg, q, GFP_ATOMIC);
230                 if (unlikely(!new_blkg)) {
231                         ret = -ENOMEM;
232                         goto err_put_css;
233                 }
234         }
235         blkg = new_blkg;
236
237         /* link parent and insert */
238         if (blkcg_parent(blkcg)) {
239                 blkg->parent = __blkg_lookup(blkcg_parent(blkcg), q, false);
240                 if (WARN_ON_ONCE(!blkg->parent)) {
241                         blkg = ERR_PTR(-EINVAL);
242                         goto err_put_css;
243                 }
244                 blkg_get(blkg->parent);
245         }
246
247         spin_lock(&blkcg->lock);
248         ret = radix_tree_insert(&blkcg->blkg_tree, q->id, blkg);
249         if (likely(!ret)) {
250                 hlist_add_head_rcu(&blkg->blkcg_node, &blkcg->blkg_list);
251                 list_add(&blkg->q_node, &q->blkg_list);
252
253                 for (i = 0; i < BLKCG_MAX_POLS; i++) {
254                         struct blkcg_policy *pol = blkcg_policy[i];
255
256                         if (blkg->pd[i] && pol->pd_online_fn)
257                                 pol->pd_online_fn(blkg);
258                 }
259         }
260         blkg->online = true;
261         spin_unlock(&blkcg->lock);
262
263         if (!ret)
264                 return blkg;
265
266         /* @blkg failed fully initialized, use the usual release path */
267         blkg_put(blkg);
268         return ERR_PTR(ret);
269
270 err_put_css:
271         css_put(&blkcg->css);
272 err_free_blkg:
273         blkg_free(new_blkg);
274         return ERR_PTR(ret);
275 }
276
277 /**
278  * blkg_lookup_create - lookup blkg, try to create one if not there
279  * @blkcg: blkcg of interest
280  * @q: request_queue of interest
281  *
282  * Lookup blkg for the @blkcg - @q pair.  If it doesn't exist, try to
283  * create one.  blkg creation is performed recursively from blkcg_root such
284  * that all non-root blkg's have access to the parent blkg.  This function
285  * should be called under RCU read lock and @q->queue_lock.
286  *
287  * Returns pointer to the looked up or created blkg on success, ERR_PTR()
288  * value on error.  If @q is dead, returns ERR_PTR(-EINVAL).  If @q is not
289  * dead and bypassing, returns ERR_PTR(-EBUSY).
290  */
291 struct blkcg_gq *blkg_lookup_create(struct blkcg *blkcg,
292                                     struct request_queue *q)
293 {
294         struct blkcg_gq *blkg;
295
296         WARN_ON_ONCE(!rcu_read_lock_held());
297         lockdep_assert_held(q->queue_lock);
298
299         /*
300          * This could be the first entry point of blkcg implementation and
301          * we shouldn't allow anything to go through for a bypassing queue.
302          */
303         if (unlikely(blk_queue_bypass(q)))
304                 return ERR_PTR(blk_queue_dying(q) ? -EINVAL : -EBUSY);
305
306         blkg = __blkg_lookup(blkcg, q, true);
307         if (blkg)
308                 return blkg;
309
310         /*
311          * Create blkgs walking down from blkcg_root to @blkcg, so that all
312          * non-root blkgs have access to their parents.
313          */
314         while (true) {
315                 struct blkcg *pos = blkcg;
316                 struct blkcg *parent = blkcg_parent(blkcg);
317
318                 while (parent && !__blkg_lookup(parent, q, false)) {
319                         pos = parent;
320                         parent = blkcg_parent(parent);
321                 }
322
323                 blkg = blkg_create(pos, q, NULL);
324                 if (pos == blkcg || IS_ERR(blkg))
325                         return blkg;
326         }
327 }
328 EXPORT_SYMBOL_GPL(blkg_lookup_create);
329
330 static void blkg_destroy(struct blkcg_gq *blkg)
331 {
332         struct blkcg *blkcg = blkg->blkcg;
333         int i;
334
335         lockdep_assert_held(blkg->q->queue_lock);
336         lockdep_assert_held(&blkcg->lock);
337
338         /* Something wrong if we are trying to remove same group twice */
339         WARN_ON_ONCE(list_empty(&blkg->q_node));
340         WARN_ON_ONCE(hlist_unhashed(&blkg->blkcg_node));
341
342         for (i = 0; i < BLKCG_MAX_POLS; i++) {
343                 struct blkcg_policy *pol = blkcg_policy[i];
344
345                 if (blkg->pd[i] && pol->pd_offline_fn)
346                         pol->pd_offline_fn(blkg);
347         }
348         blkg->online = false;
349
350         radix_tree_delete(&blkcg->blkg_tree, blkg->q->id);
351         list_del_init(&blkg->q_node);
352         hlist_del_init_rcu(&blkg->blkcg_node);
353
354         /*
355          * Both setting lookup hint to and clearing it from @blkg are done
356          * under queue_lock.  If it's not pointing to @blkg now, it never
357          * will.  Hint assignment itself can race safely.
358          */
359         if (rcu_dereference_raw(blkcg->blkg_hint) == blkg)
360                 rcu_assign_pointer(blkcg->blkg_hint, NULL);
361
362         /*
363          * Put the reference taken at the time of creation so that when all
364          * queues are gone, group can be destroyed.
365          */
366         blkg_put(blkg);
367 }
368
369 /**
370  * blkg_destroy_all - destroy all blkgs associated with a request_queue
371  * @q: request_queue of interest
372  *
373  * Destroy all blkgs associated with @q.
374  */
375 static void blkg_destroy_all(struct request_queue *q)
376 {
377         struct blkcg_gq *blkg, *n;
378
379         lockdep_assert_held(q->queue_lock);
380
381         list_for_each_entry_safe(blkg, n, &q->blkg_list, q_node) {
382                 struct blkcg *blkcg = blkg->blkcg;
383
384                 spin_lock(&blkcg->lock);
385                 blkg_destroy(blkg);
386                 spin_unlock(&blkcg->lock);
387         }
388
389         /*
390          * root blkg is destroyed.  Just clear the pointer since
391          * root_rl does not take reference on root blkg.
392          */
393         q->root_blkg = NULL;
394         q->root_rl.blkg = NULL;
395 }
396
397 static void blkg_rcu_free(struct rcu_head *rcu_head)
398 {
399         blkg_free(container_of(rcu_head, struct blkcg_gq, rcu_head));
400 }
401
402 void __blkg_release(struct blkcg_gq *blkg)
403 {
404         /* release the blkcg and parent blkg refs this blkg has been holding */
405         css_put(&blkg->blkcg->css);
406         if (blkg->parent)
407                 blkg_put(blkg->parent);
408
409         /*
410          * A group is freed in rcu manner. But having an rcu lock does not
411          * mean that one can access all the fields of blkg and assume these
412          * are valid. For example, don't try to follow throtl_data and
413          * request queue links.
414          *
415          * Having a reference to blkg under an rcu allows acess to only
416          * values local to groups like group stats and group rate limits
417          */
418         call_rcu(&blkg->rcu_head, blkg_rcu_free);
419 }
420 EXPORT_SYMBOL_GPL(__blkg_release);
421
422 /*
423  * The next function used by blk_queue_for_each_rl().  It's a bit tricky
424  * because the root blkg uses @q->root_rl instead of its own rl.
425  */
426 struct request_list *__blk_queue_next_rl(struct request_list *rl,
427                                          struct request_queue *q)
428 {
429         struct list_head *ent;
430         struct blkcg_gq *blkg;
431
432         /*
433          * Determine the current blkg list_head.  The first entry is
434          * root_rl which is off @q->blkg_list and mapped to the head.
435          */
436         if (rl == &q->root_rl) {
437                 ent = &q->blkg_list;
438                 /* There are no more block groups, hence no request lists */
439                 if (list_empty(ent))
440                         return NULL;
441         } else {
442                 blkg = container_of(rl, struct blkcg_gq, rl);
443                 ent = &blkg->q_node;
444         }
445
446         /* walk to the next list_head, skip root blkcg */
447         ent = ent->next;
448         if (ent == &q->root_blkg->q_node)
449                 ent = ent->next;
450         if (ent == &q->blkg_list)
451                 return NULL;
452
453         blkg = container_of(ent, struct blkcg_gq, q_node);
454         return &blkg->rl;
455 }
456
457 static int blkcg_reset_stats(struct cgroup *cgroup, struct cftype *cftype,
458                              u64 val)
459 {
460         struct blkcg *blkcg = cgroup_to_blkcg(cgroup);
461         struct blkcg_gq *blkg;
462         int i;
463
464         mutex_lock(&blkcg_pol_mutex);
465         spin_lock_irq(&blkcg->lock);
466
467         /*
468          * Note that stat reset is racy - it doesn't synchronize against
469          * stat updates.  This is a debug feature which shouldn't exist
470          * anyway.  If you get hit by a race, retry.
471          */
472         hlist_for_each_entry(blkg, &blkcg->blkg_list, blkcg_node) {
473                 for (i = 0; i < BLKCG_MAX_POLS; i++) {
474                         struct blkcg_policy *pol = blkcg_policy[i];
475
476                         if (blkcg_policy_enabled(blkg->q, pol) &&
477                             pol->pd_reset_stats_fn)
478                                 pol->pd_reset_stats_fn(blkg);
479                 }
480         }
481
482         spin_unlock_irq(&blkcg->lock);
483         mutex_unlock(&blkcg_pol_mutex);
484         return 0;
485 }
486
487 static const char *blkg_dev_name(struct blkcg_gq *blkg)
488 {
489         /* some drivers (floppy) instantiate a queue w/o disk registered */
490         if (blkg->q->backing_dev_info.dev)
491                 return dev_name(blkg->q->backing_dev_info.dev);
492         return NULL;
493 }
494
495 /**
496  * blkcg_print_blkgs - helper for printing per-blkg data
497  * @sf: seq_file to print to
498  * @blkcg: blkcg of interest
499  * @prfill: fill function to print out a blkg
500  * @pol: policy in question
501  * @data: data to be passed to @prfill
502  * @show_total: to print out sum of prfill return values or not
503  *
504  * This function invokes @prfill on each blkg of @blkcg if pd for the
505  * policy specified by @pol exists.  @prfill is invoked with @sf, the
506  * policy data and @data and the matching queue lock held.  If @show_total
507  * is %true, the sum of the return values from @prfill is printed with
508  * "Total" label at the end.
509  *
510  * This is to be used to construct print functions for
511  * cftype->read_seq_string method.
512  */
513 void blkcg_print_blkgs(struct seq_file *sf, struct blkcg *blkcg,
514                        u64 (*prfill)(struct seq_file *,
515                                      struct blkg_policy_data *, int),
516                        const struct blkcg_policy *pol, int data,
517                        bool show_total)
518 {
519         struct blkcg_gq *blkg;
520         u64 total = 0;
521
522         rcu_read_lock();
523         hlist_for_each_entry_rcu(blkg, &blkcg->blkg_list, blkcg_node) {
524                 spin_lock_irq(blkg->q->queue_lock);
525                 if (blkcg_policy_enabled(blkg->q, pol))
526                         total += prfill(sf, blkg->pd[pol->plid], data);
527                 spin_unlock_irq(blkg->q->queue_lock);
528         }
529         rcu_read_unlock();
530
531         if (show_total)
532                 seq_printf(sf, "Total %llu\n", (unsigned long long)total);
533 }
534 EXPORT_SYMBOL_GPL(blkcg_print_blkgs);
535
536 /**
537  * __blkg_prfill_u64 - prfill helper for a single u64 value
538  * @sf: seq_file to print to
539  * @pd: policy private data of interest
540  * @v: value to print
541  *
542  * Print @v to @sf for the device assocaited with @pd.
543  */
544 u64 __blkg_prfill_u64(struct seq_file *sf, struct blkg_policy_data *pd, u64 v)
545 {
546         const char *dname = blkg_dev_name(pd->blkg);
547
548         if (!dname)
549                 return 0;
550
551         seq_printf(sf, "%s %llu\n", dname, (unsigned long long)v);
552         return v;
553 }
554 EXPORT_SYMBOL_GPL(__blkg_prfill_u64);
555
556 /**
557  * __blkg_prfill_rwstat - prfill helper for a blkg_rwstat
558  * @sf: seq_file to print to
559  * @pd: policy private data of interest
560  * @rwstat: rwstat to print
561  *
562  * Print @rwstat to @sf for the device assocaited with @pd.
563  */
564 u64 __blkg_prfill_rwstat(struct seq_file *sf, struct blkg_policy_data *pd,
565                          const struct blkg_rwstat *rwstat)
566 {
567         static const char *rwstr[] = {
568                 [BLKG_RWSTAT_READ]      = "Read",
569                 [BLKG_RWSTAT_WRITE]     = "Write",
570                 [BLKG_RWSTAT_SYNC]      = "Sync",
571                 [BLKG_RWSTAT_ASYNC]     = "Async",
572         };
573         const char *dname = blkg_dev_name(pd->blkg);
574         u64 v;
575         int i;
576
577         if (!dname)
578                 return 0;
579
580         for (i = 0; i < BLKG_RWSTAT_NR; i++)
581                 seq_printf(sf, "%s %s %llu\n", dname, rwstr[i],
582                            (unsigned long long)rwstat->cnt[i]);
583
584         v = rwstat->cnt[BLKG_RWSTAT_READ] + rwstat->cnt[BLKG_RWSTAT_WRITE];
585         seq_printf(sf, "%s Total %llu\n", dname, (unsigned long long)v);
586         return v;
587 }
588 EXPORT_SYMBOL_GPL(__blkg_prfill_rwstat);
589
590 /**
591  * blkg_prfill_stat - prfill callback for blkg_stat
592  * @sf: seq_file to print to
593  * @pd: policy private data of interest
594  * @off: offset to the blkg_stat in @pd
595  *
596  * prfill callback for printing a blkg_stat.
597  */
598 u64 blkg_prfill_stat(struct seq_file *sf, struct blkg_policy_data *pd, int off)
599 {
600         return __blkg_prfill_u64(sf, pd, blkg_stat_read((void *)pd + off));
601 }
602 EXPORT_SYMBOL_GPL(blkg_prfill_stat);
603
604 /**
605  * blkg_prfill_rwstat - prfill callback for blkg_rwstat
606  * @sf: seq_file to print to
607  * @pd: policy private data of interest
608  * @off: offset to the blkg_rwstat in @pd
609  *
610  * prfill callback for printing a blkg_rwstat.
611  */
612 u64 blkg_prfill_rwstat(struct seq_file *sf, struct blkg_policy_data *pd,
613                        int off)
614 {
615         struct blkg_rwstat rwstat = blkg_rwstat_read((void *)pd + off);
616
617         return __blkg_prfill_rwstat(sf, pd, &rwstat);
618 }
619 EXPORT_SYMBOL_GPL(blkg_prfill_rwstat);
620
621 /**
622  * blkg_stat_recursive_sum - collect hierarchical blkg_stat
623  * @pd: policy private data of interest
624  * @off: offset to the blkg_stat in @pd
625  *
626  * Collect the blkg_stat specified by @off from @pd and all its online
627  * descendants and return the sum.  The caller must be holding the queue
628  * lock for online tests.
629  */
630 u64 blkg_stat_recursive_sum(struct blkg_policy_data *pd, int off)
631 {
632         struct blkcg_policy *pol = blkcg_policy[pd->plid];
633         struct blkcg_gq *pos_blkg;
634         struct cgroup *pos_cgrp;
635         u64 sum;
636
637         lockdep_assert_held(pd->blkg->q->queue_lock);
638
639         sum = blkg_stat_read((void *)pd + off);
640
641         rcu_read_lock();
642         blkg_for_each_descendant_pre(pos_blkg, pos_cgrp, pd_to_blkg(pd)) {
643                 struct blkg_policy_data *pos_pd = blkg_to_pd(pos_blkg, pol);
644                 struct blkg_stat *stat = (void *)pos_pd + off;
645
646                 if (pos_blkg->online)
647                         sum += blkg_stat_read(stat);
648         }
649         rcu_read_unlock();
650
651         return sum;
652 }
653 EXPORT_SYMBOL_GPL(blkg_stat_recursive_sum);
654
655 /**
656  * blkg_rwstat_recursive_sum - collect hierarchical blkg_rwstat
657  * @pd: policy private data of interest
658  * @off: offset to the blkg_stat in @pd
659  *
660  * Collect the blkg_rwstat specified by @off from @pd and all its online
661  * descendants and return the sum.  The caller must be holding the queue
662  * lock for online tests.
663  */
664 struct blkg_rwstat blkg_rwstat_recursive_sum(struct blkg_policy_data *pd,
665                                              int off)
666 {
667         struct blkcg_policy *pol = blkcg_policy[pd->plid];
668         struct blkcg_gq *pos_blkg;
669         struct cgroup *pos_cgrp;
670         struct blkg_rwstat sum;
671         int i;
672
673         lockdep_assert_held(pd->blkg->q->queue_lock);
674
675         sum = blkg_rwstat_read((void *)pd + off);
676
677         rcu_read_lock();
678         blkg_for_each_descendant_pre(pos_blkg, pos_cgrp, pd_to_blkg(pd)) {
679                 struct blkg_policy_data *pos_pd = blkg_to_pd(pos_blkg, pol);
680                 struct blkg_rwstat *rwstat = (void *)pos_pd + off;
681                 struct blkg_rwstat tmp;
682
683                 if (!pos_blkg->online)
684                         continue;
685
686                 tmp = blkg_rwstat_read(rwstat);
687
688                 for (i = 0; i < BLKG_RWSTAT_NR; i++)
689                         sum.cnt[i] += tmp.cnt[i];
690         }
691         rcu_read_unlock();
692
693         return sum;
694 }
695 EXPORT_SYMBOL_GPL(blkg_rwstat_recursive_sum);
696
697 /**
698  * blkg_conf_prep - parse and prepare for per-blkg config update
699  * @blkcg: target block cgroup
700  * @pol: target policy
701  * @input: input string
702  * @ctx: blkg_conf_ctx to be filled
703  *
704  * Parse per-blkg config update from @input and initialize @ctx with the
705  * result.  @ctx->blkg points to the blkg to be updated and @ctx->v the new
706  * value.  This function returns with RCU read lock and queue lock held and
707  * must be paired with blkg_conf_finish().
708  */
709 int blkg_conf_prep(struct blkcg *blkcg, const struct blkcg_policy *pol,
710                    const char *input, struct blkg_conf_ctx *ctx)
711         __acquires(rcu) __acquires(disk->queue->queue_lock)
712 {
713         struct gendisk *disk;
714         struct blkcg_gq *blkg;
715         unsigned int major, minor;
716         unsigned long long v;
717         int part, ret;
718
719         if (sscanf(input, "%u:%u %llu", &major, &minor, &v) != 3)
720                 return -EINVAL;
721
722         disk = get_gendisk(MKDEV(major, minor), &part);
723         if (!disk || part)
724                 return -EINVAL;
725
726         rcu_read_lock();
727         spin_lock_irq(disk->queue->queue_lock);
728
729         if (blkcg_policy_enabled(disk->queue, pol))
730                 blkg = blkg_lookup_create(blkcg, disk->queue);
731         else
732                 blkg = ERR_PTR(-EINVAL);
733
734         if (IS_ERR(blkg)) {
735                 ret = PTR_ERR(blkg);
736                 rcu_read_unlock();
737                 spin_unlock_irq(disk->queue->queue_lock);
738                 put_disk(disk);
739                 /*
740                  * If queue was bypassing, we should retry.  Do so after a
741                  * short msleep().  It isn't strictly necessary but queue
742                  * can be bypassing for some time and it's always nice to
743                  * avoid busy looping.
744                  */
745                 if (ret == -EBUSY) {
746                         msleep(10);
747                         ret = restart_syscall();
748                 }
749                 return ret;
750         }
751
752         ctx->disk = disk;
753         ctx->blkg = blkg;
754         ctx->v = v;
755         return 0;
756 }
757 EXPORT_SYMBOL_GPL(blkg_conf_prep);
758
759 /**
760  * blkg_conf_finish - finish up per-blkg config update
761  * @ctx: blkg_conf_ctx intiailized by blkg_conf_prep()
762  *
763  * Finish up after per-blkg config update.  This function must be paired
764  * with blkg_conf_prep().
765  */
766 void blkg_conf_finish(struct blkg_conf_ctx *ctx)
767         __releases(ctx->disk->queue->queue_lock) __releases(rcu)
768 {
769         spin_unlock_irq(ctx->disk->queue->queue_lock);
770         rcu_read_unlock();
771         put_disk(ctx->disk);
772 }
773 EXPORT_SYMBOL_GPL(blkg_conf_finish);
774
775 struct cftype blkcg_files[] = {
776         {
777                 .name = "reset_stats",
778                 .write_u64 = blkcg_reset_stats,
779         },
780         { }     /* terminate */
781 };
782
783 /**
784  * blkcg_css_offline - cgroup css_offline callback
785  * @cgroup: cgroup of interest
786  *
787  * This function is called when @cgroup is about to go away and responsible
788  * for shooting down all blkgs associated with @cgroup.  blkgs should be
789  * removed while holding both q and blkcg locks.  As blkcg lock is nested
790  * inside q lock, this function performs reverse double lock dancing.
791  *
792  * This is the blkcg counterpart of ioc_release_fn().
793  */
794 static void blkcg_css_offline(struct cgroup *cgroup)
795 {
796         struct blkcg *blkcg = cgroup_to_blkcg(cgroup);
797
798         spin_lock_irq(&blkcg->lock);
799
800         while (!hlist_empty(&blkcg->blkg_list)) {
801                 struct blkcg_gq *blkg = hlist_entry(blkcg->blkg_list.first,
802                                                 struct blkcg_gq, blkcg_node);
803                 struct request_queue *q = blkg->q;
804
805                 if (spin_trylock(q->queue_lock)) {
806                         blkg_destroy(blkg);
807                         spin_unlock(q->queue_lock);
808                 } else {
809                         spin_unlock_irq(&blkcg->lock);
810                         cpu_relax();
811                         spin_lock_irq(&blkcg->lock);
812                 }
813         }
814
815         spin_unlock_irq(&blkcg->lock);
816 }
817
818 static void blkcg_css_free(struct cgroup *cgroup)
819 {
820         struct blkcg *blkcg = cgroup_to_blkcg(cgroup);
821
822         if (blkcg != &blkcg_root)
823                 kfree(blkcg);
824 }
825
826 static struct cgroup_subsys_state *blkcg_css_alloc(struct cgroup *cgroup)
827 {
828         static atomic64_t id_seq = ATOMIC64_INIT(0);
829         struct blkcg *blkcg;
830         struct cgroup *parent = cgroup->parent;
831
832         if (!parent) {
833                 blkcg = &blkcg_root;
834                 goto done;
835         }
836
837         blkcg = kzalloc(sizeof(*blkcg), GFP_KERNEL);
838         if (!blkcg)
839                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
840
841         blkcg->cfq_weight = CFQ_WEIGHT_DEFAULT;
842         blkcg->cfq_leaf_weight = CFQ_WEIGHT_DEFAULT;
843         blkcg->id = atomic64_inc_return(&id_seq); /* root is 0, start from 1 */
844 done:
845         spin_lock_init(&blkcg->lock);
846         INIT_RADIX_TREE(&blkcg->blkg_tree, GFP_ATOMIC);
847         INIT_HLIST_HEAD(&blkcg->blkg_list);
848
849         return &blkcg->css;
850 }
851
852 /**
853  * blkcg_init_queue - initialize blkcg part of request queue
854  * @q: request_queue to initialize
855  *
856  * Called from blk_alloc_queue_node(). Responsible for initializing blkcg
857  * part of new request_queue @q.
858  *
859  * RETURNS:
860  * 0 on success, -errno on failure.
861  */
862 int blkcg_init_queue(struct request_queue *q)
863 {
864         might_sleep();
865
866         return blk_throtl_init(q);
867 }
868
869 /**
870  * blkcg_drain_queue - drain blkcg part of request_queue
871  * @q: request_queue to drain
872  *
873  * Called from blk_drain_queue().  Responsible for draining blkcg part.
874  */
875 void blkcg_drain_queue(struct request_queue *q)
876 {
877         lockdep_assert_held(q->queue_lock);
878
879         blk_throtl_drain(q);
880 }
881
882 /**
883  * blkcg_exit_queue - exit and release blkcg part of request_queue
884  * @q: request_queue being released
885  *
886  * Called from blk_release_queue().  Responsible for exiting blkcg part.
887  */
888 void blkcg_exit_queue(struct request_queue *q)
889 {
890         spin_lock_irq(q->queue_lock);
891         blkg_destroy_all(q);
892         spin_unlock_irq(q->queue_lock);
893
894         blk_throtl_exit(q);
895 }
896
897 /*
898  * We cannot support shared io contexts, as we have no mean to support
899  * two tasks with the same ioc in two different groups without major rework
900  * of the main cic data structures.  For now we allow a task to change
901  * its cgroup only if it's the only owner of its ioc.
902  */
903 static int blkcg_can_attach(struct cgroup *cgrp, struct cgroup_taskset *tset)
904 {
905         struct task_struct *task;
906         struct io_context *ioc;
907         int ret = 0;
908
909         /* task_lock() is needed to avoid races with exit_io_context() */
910         cgroup_taskset_for_each(task, cgrp, tset) {
911                 task_lock(task);
912                 ioc = task->io_context;
913                 if (ioc && atomic_read(&ioc->nr_tasks) > 1)
914                         ret = -EINVAL;
915                 task_unlock(task);
916                 if (ret)
917                         break;
918         }
919         return ret;
920 }
921
922 struct cgroup_subsys blkio_subsys = {
923         .name = "blkio",
924         .css_alloc = blkcg_css_alloc,
925         .css_offline = blkcg_css_offline,
926         .css_free = blkcg_css_free,
927         .can_attach = blkcg_can_attach,
928         .subsys_id = blkio_subsys_id,
929         .base_cftypes = blkcg_files,
930         .module = THIS_MODULE,
931
932         /*
933          * blkio subsystem is utterly broken in terms of hierarchy support.
934          * It treats all cgroups equally regardless of where they're
935          * located in the hierarchy - all cgroups are treated as if they're
936          * right below the root.  Fix it and remove the following.
937          */
938         .broken_hierarchy = true,
939 };
940 EXPORT_SYMBOL_GPL(blkio_subsys);
941
942 /**
943  * blkcg_activate_policy - activate a blkcg policy on a request_queue
944  * @q: request_queue of interest
945  * @pol: blkcg policy to activate
946  *
947  * Activate @pol on @q.  Requires %GFP_KERNEL context.  @q goes through
948  * bypass mode to populate its blkgs with policy_data for @pol.
949  *
950  * Activation happens with @q bypassed, so nobody would be accessing blkgs
951  * from IO path.  Update of each blkg is protected by both queue and blkcg
952  * locks so that holding either lock and testing blkcg_policy_enabled() is
953  * always enough for dereferencing policy data.
954  *
955  * The caller is responsible for synchronizing [de]activations and policy
956  * [un]registerations.  Returns 0 on success, -errno on failure.
957  */
958 int blkcg_activate_policy(struct request_queue *q,
959                           const struct blkcg_policy *pol)
960 {
961         LIST_HEAD(pds);
962         struct blkcg_gq *blkg, *new_blkg;
963         struct blkg_policy_data *pd, *n;
964         int cnt = 0, ret;
965         bool preloaded;
966
967         if (blkcg_policy_enabled(q, pol))
968                 return 0;
969
970         /* preallocations for root blkg */
971         new_blkg = blkg_alloc(&blkcg_root, q, GFP_KERNEL);
972         if (!new_blkg)
973                 return -ENOMEM;
974
975         preloaded = !radix_tree_preload(GFP_KERNEL);
976
977         blk_queue_bypass_start(q);
978
979         /*
980          * Make sure the root blkg exists and count the existing blkgs.  As
981          * @q is bypassing at this point, blkg_lookup_create() can't be
982          * used.  Open code it.
983          */
984         spin_lock_irq(q->queue_lock);
985
986         rcu_read_lock();
987         blkg = __blkg_lookup(&blkcg_root, q, false);
988         if (blkg)
989                 blkg_free(new_blkg);
990         else
991                 blkg = blkg_create(&blkcg_root, q, new_blkg);
992         rcu_read_unlock();
993
994         if (preloaded)
995                 radix_tree_preload_end();
996
997         if (IS_ERR(blkg)) {
998                 ret = PTR_ERR(blkg);
999                 goto out_unlock;
1000         }
1001         q->root_blkg = blkg;
1002         q->root_rl.blkg = blkg;
1003
1004         list_for_each_entry(blkg, &q->blkg_list, q_node)
1005                 cnt++;
1006
1007         spin_unlock_irq(q->queue_lock);
1008
1009         /* allocate policy_data for all existing blkgs */
1010         while (cnt--) {
1011                 pd = kzalloc_node(pol->pd_size, GFP_KERNEL, q->node);
1012                 if (!pd) {
1013                         ret = -ENOMEM;
1014                         goto out_free;
1015                 }
1016                 list_add_tail(&pd->alloc_node, &pds);
1017         }
1018
1019         /*
1020          * Install the allocated pds.  With @q bypassing, no new blkg
1021          * should have been created while the queue lock was dropped.
1022          */
1023         spin_lock_irq(q->queue_lock);
1024
1025         list_for_each_entry(blkg, &q->blkg_list, q_node) {
1026                 if (WARN_ON(list_empty(&pds))) {
1027                         /* umm... this shouldn't happen, just abort */
1028                         ret = -ENOMEM;
1029                         goto out_unlock;
1030                 }
1031                 pd = list_first_entry(&pds, struct blkg_policy_data, alloc_node);
1032                 list_del_init(&pd->alloc_node);
1033
1034                 /* grab blkcg lock too while installing @pd on @blkg */
1035                 spin_lock(&blkg->blkcg->lock);
1036
1037                 blkg->pd[pol->plid] = pd;
1038                 pd->blkg = blkg;
1039                 pd->plid = pol->plid;
1040                 pol->pd_init_fn(blkg);
1041
1042                 spin_unlock(&blkg->blkcg->lock);
1043         }
1044
1045         __set_bit(pol->plid, q->blkcg_pols);
1046         ret = 0;
1047 out_unlock:
1048         spin_unlock_irq(q->queue_lock);
1049 out_free:
1050         blk_queue_bypass_end(q);
1051         list_for_each_entry_safe(pd, n, &pds, alloc_node)
1052                 kfree(pd);
1053         return ret;
1054 }
1055 EXPORT_SYMBOL_GPL(blkcg_activate_policy);
1056
1057 /**
1058  * blkcg_deactivate_policy - deactivate a blkcg policy on a request_queue
1059  * @q: request_queue of interest
1060  * @pol: blkcg policy to deactivate
1061  *
1062  * Deactivate @pol on @q.  Follows the same synchronization rules as
1063  * blkcg_activate_policy().
1064  */
1065 void blkcg_deactivate_policy(struct request_queue *q,
1066                              const struct blkcg_policy *pol)
1067 {
1068         struct blkcg_gq *blkg;
1069
1070         if (!blkcg_policy_enabled(q, pol))
1071                 return;
1072
1073         blk_queue_bypass_start(q);
1074         spin_lock_irq(q->queue_lock);
1075
1076         __clear_bit(pol->plid, q->blkcg_pols);
1077
1078         /* if no policy is left, no need for blkgs - shoot them down */
1079         if (bitmap_empty(q->blkcg_pols, BLKCG_MAX_POLS))
1080                 blkg_destroy_all(q);
1081
1082         list_for_each_entry(blkg, &q->blkg_list, q_node) {
1083                 /* grab blkcg lock too while removing @pd from @blkg */
1084                 spin_lock(&blkg->blkcg->lock);
1085
1086                 if (pol->pd_offline_fn)
1087                         pol->pd_offline_fn(blkg);
1088                 if (pol->pd_exit_fn)
1089                         pol->pd_exit_fn(blkg);
1090
1091                 kfree(blkg->pd[pol->plid]);
1092                 blkg->pd[pol->plid] = NULL;
1093
1094                 spin_unlock(&blkg->blkcg->lock);
1095         }
1096
1097         spin_unlock_irq(q->queue_lock);
1098         blk_queue_bypass_end(q);
1099 }
1100 EXPORT_SYMBOL_GPL(blkcg_deactivate_policy);
1101
1102 /**
1103  * blkcg_policy_register - register a blkcg policy
1104  * @pol: blkcg policy to register
1105  *
1106  * Register @pol with blkcg core.  Might sleep and @pol may be modified on
1107  * successful registration.  Returns 0 on success and -errno on failure.
1108  */
1109 int blkcg_policy_register(struct blkcg_policy *pol)
1110 {
1111         int i, ret;
1112
1113         if (WARN_ON(pol->pd_size < sizeof(struct blkg_policy_data)))
1114                 return -EINVAL;
1115
1116         mutex_lock(&blkcg_pol_mutex);
1117
1118         /* find an empty slot */
1119         ret = -ENOSPC;
1120         for (i = 0; i < BLKCG_MAX_POLS; i++)
1121                 if (!blkcg_policy[i])
1122                         break;
1123         if (i >= BLKCG_MAX_POLS)
1124                 goto out_unlock;
1125
1126         /* register and update blkgs */
1127         pol->plid = i;
1128         blkcg_policy[i] = pol;
1129
1130         /* everything is in place, add intf files for the new policy */
1131         if (pol->cftypes)
1132                 WARN_ON(cgroup_add_cftypes(&blkio_subsys, pol->cftypes));
1133         ret = 0;
1134 out_unlock:
1135         mutex_unlock(&blkcg_pol_mutex);
1136         return ret;
1137 }
1138 EXPORT_SYMBOL_GPL(blkcg_policy_register);
1139
1140 /**
1141  * blkcg_policy_unregister - unregister a blkcg policy
1142  * @pol: blkcg policy to unregister
1143  *
1144  * Undo blkcg_policy_register(@pol).  Might sleep.
1145  */
1146 void blkcg_policy_unregister(struct blkcg_policy *pol)
1147 {
1148         mutex_lock(&blkcg_pol_mutex);
1149
1150         if (WARN_ON(blkcg_policy[pol->plid] != pol))
1151                 goto out_unlock;
1152
1153         /* kill the intf files first */
1154         if (pol->cftypes)
1155                 cgroup_rm_cftypes(&blkio_subsys, pol->cftypes);
1156
1157         /* unregister and update blkgs */
1158         blkcg_policy[pol->plid] = NULL;
1159 out_unlock:
1160         mutex_unlock(&blkcg_pol_mutex);
1161 }
1162 EXPORT_SYMBOL_GPL(blkcg_policy_unregister);