]> Pileus Git - ~andy/linux/blob - block/blk-cgroup.c
201275467d8bdb0fabfd44734c179e1edc2d3418
[~andy/linux] / 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 EXPORT_SYMBOL_GPL(blkcg_root);
31
32 static struct blkcg_policy *blkcg_policy[BLKCG_MAX_POLS];
33
34 static bool blkcg_policy_enabled(struct request_queue *q,
35                                  const struct blkcg_policy *pol)
36 {
37         return pol && test_bit(pol->plid, q->blkcg_pols);
38 }
39
40 /**
41  * blkg_free - free a blkg
42  * @blkg: blkg to free
43  *
44  * Free @blkg which may be partially allocated.
45  */
46 static void blkg_free(struct blkcg_gq *blkg)
47 {
48         int i;
49
50         if (!blkg)
51                 return;
52
53         for (i = 0; i < BLKCG_MAX_POLS; i++) {
54                 struct blkcg_policy *pol = blkcg_policy[i];
55                 struct blkg_policy_data *pd = blkg->pd[i];
56
57                 if (!pd)
58                         continue;
59
60                 if (pol && pol->pd_exit_fn)
61                         pol->pd_exit_fn(blkg);
62
63                 kfree(pd);
64         }
65
66         blk_exit_rl(&blkg->rl);
67         kfree(blkg);
68 }
69
70 /**
71  * blkg_alloc - allocate a blkg
72  * @blkcg: block cgroup the new blkg is associated with
73  * @q: request_queue the new blkg is associated with
74  * @gfp_mask: allocation mask to use
75  *
76  * Allocate a new blkg assocating @blkcg and @q.
77  */
78 static struct blkcg_gq *blkg_alloc(struct blkcg *blkcg, struct request_queue *q,
79                                    gfp_t gfp_mask)
80 {
81         struct blkcg_gq *blkg;
82         int i;
83
84         /* alloc and init base part */
85         blkg = kzalloc_node(sizeof(*blkg), gfp_mask, q->node);
86         if (!blkg)
87                 return NULL;
88
89         blkg->q = q;
90         INIT_LIST_HEAD(&blkg->q_node);
91         blkg->blkcg = blkcg;
92         blkg->refcnt = 1;
93
94         /* root blkg uses @q->root_rl, init rl only for !root blkgs */
95         if (blkcg != &blkcg_root) {
96                 if (blk_init_rl(&blkg->rl, q, gfp_mask))
97                         goto err_free;
98                 blkg->rl.blkg = blkg;
99         }
100
101         for (i = 0; i < BLKCG_MAX_POLS; i++) {
102                 struct blkcg_policy *pol = blkcg_policy[i];
103                 struct blkg_policy_data *pd;
104
105                 if (!blkcg_policy_enabled(q, pol))
106                         continue;
107
108                 /* alloc per-policy data and attach it to blkg */
109                 pd = kzalloc_node(pol->pd_size, gfp_mask, q->node);
110                 if (!pd)
111                         goto err_free;
112
113                 blkg->pd[i] = pd;
114                 pd->blkg = blkg;
115
116                 /* invoke per-policy init */
117                 if (pol->pd_init_fn)
118                         pol->pd_init_fn(blkg);
119         }
120
121         return blkg;
122
123 err_free:
124         blkg_free(blkg);
125         return NULL;
126 }
127
128 static struct blkcg_gq *__blkg_lookup(struct blkcg *blkcg,
129                                       struct request_queue *q, bool update_hint)
130 {
131         struct blkcg_gq *blkg;
132
133         blkg = rcu_dereference(blkcg->blkg_hint);
134         if (blkg && blkg->q == q)
135                 return blkg;
136
137         /*
138          * Hint didn't match.  Look up from the radix tree.  Note that the
139          * hint can only be updated under queue_lock as otherwise @blkg
140          * could have already been removed from blkg_tree.  The caller is
141          * responsible for grabbing queue_lock if @update_hint.
142          */
143         blkg = radix_tree_lookup(&blkcg->blkg_tree, q->id);
144         if (blkg && blkg->q == q) {
145                 if (update_hint) {
146                         lockdep_assert_held(q->queue_lock);
147                         rcu_assign_pointer(blkcg->blkg_hint, blkg);
148                 }
149                 return blkg;
150         }
151
152         return NULL;
153 }
154
155 /**
156  * blkg_lookup - lookup blkg for the specified blkcg - q pair
157  * @blkcg: blkcg of interest
158  * @q: request_queue of interest
159  *
160  * Lookup blkg for the @blkcg - @q pair.  This function should be called
161  * under RCU read lock and is guaranteed to return %NULL if @q is bypassing
162  * - see blk_queue_bypass_start() for details.
163  */
164 struct blkcg_gq *blkg_lookup(struct blkcg *blkcg, struct request_queue *q)
165 {
166         WARN_ON_ONCE(!rcu_read_lock_held());
167
168         if (unlikely(blk_queue_bypass(q)))
169                 return NULL;
170         return __blkg_lookup(blkcg, q, false);
171 }
172 EXPORT_SYMBOL_GPL(blkg_lookup);
173
174 /*
175  * If @new_blkg is %NULL, this function tries to allocate a new one as
176  * necessary using %GFP_ATOMIC.  @new_blkg is always consumed on return.
177  */
178 static struct blkcg_gq *blkg_create(struct blkcg *blkcg,
179                                     struct request_queue *q,
180                                     struct blkcg_gq *new_blkg)
181 {
182         struct blkcg_gq *blkg;
183         int ret;
184
185         WARN_ON_ONCE(!rcu_read_lock_held());
186         lockdep_assert_held(q->queue_lock);
187
188         /* blkg holds a reference to blkcg */
189         if (!css_tryget(&blkcg->css)) {
190                 blkg = ERR_PTR(-EINVAL);
191                 goto out_free;
192         }
193
194         /* allocate */
195         if (!new_blkg) {
196                 new_blkg = blkg_alloc(blkcg, q, GFP_ATOMIC);
197                 if (unlikely(!new_blkg)) {
198                         blkg = ERR_PTR(-ENOMEM);
199                         goto out_put;
200                 }
201         }
202         blkg = new_blkg;
203
204         /* insert */
205         spin_lock(&blkcg->lock);
206         ret = radix_tree_insert(&blkcg->blkg_tree, q->id, blkg);
207         if (likely(!ret)) {
208                 hlist_add_head_rcu(&blkg->blkcg_node, &blkcg->blkg_list);
209                 list_add(&blkg->q_node, &q->blkg_list);
210         }
211         spin_unlock(&blkcg->lock);
212
213         if (!ret)
214                 return blkg;
215
216         blkg = ERR_PTR(ret);
217 out_put:
218         css_put(&blkcg->css);
219 out_free:
220         blkg_free(new_blkg);
221         return blkg;
222 }
223
224 /**
225  * blkg_lookup_create - lookup blkg, try to create one if not there
226  * @blkcg: blkcg of interest
227  * @q: request_queue of interest
228  *
229  * Lookup blkg for the @blkcg - @q pair.  If it doesn't exist, try to
230  * create one.  This function should be called under RCU read lock and
231  * @q->queue_lock.
232  *
233  * Returns pointer to the looked up or created blkg on success, ERR_PTR()
234  * value on error.  If @q is dead, returns ERR_PTR(-EINVAL).  If @q is not
235  * dead and bypassing, returns ERR_PTR(-EBUSY).
236  */
237 struct blkcg_gq *blkg_lookup_create(struct blkcg *blkcg,
238                                     struct request_queue *q)
239 {
240         struct blkcg_gq *blkg;
241
242         WARN_ON_ONCE(!rcu_read_lock_held());
243         lockdep_assert_held(q->queue_lock);
244
245         /*
246          * This could be the first entry point of blkcg implementation and
247          * we shouldn't allow anything to go through for a bypassing queue.
248          */
249         if (unlikely(blk_queue_bypass(q)))
250                 return ERR_PTR(blk_queue_dying(q) ? -EINVAL : -EBUSY);
251
252         blkg = __blkg_lookup(blkcg, q, true);
253         if (blkg)
254                 return blkg;
255
256         return blkg_create(blkcg, q, NULL);
257 }
258 EXPORT_SYMBOL_GPL(blkg_lookup_create);
259
260 static void blkg_destroy(struct blkcg_gq *blkg)
261 {
262         struct blkcg *blkcg = blkg->blkcg;
263
264         lockdep_assert_held(blkg->q->queue_lock);
265         lockdep_assert_held(&blkcg->lock);
266
267         /* Something wrong if we are trying to remove same group twice */
268         WARN_ON_ONCE(list_empty(&blkg->q_node));
269         WARN_ON_ONCE(hlist_unhashed(&blkg->blkcg_node));
270
271         radix_tree_delete(&blkcg->blkg_tree, blkg->q->id);
272         list_del_init(&blkg->q_node);
273         hlist_del_init_rcu(&blkg->blkcg_node);
274
275         /*
276          * Both setting lookup hint to and clearing it from @blkg are done
277          * under queue_lock.  If it's not pointing to @blkg now, it never
278          * will.  Hint assignment itself can race safely.
279          */
280         if (rcu_dereference_raw(blkcg->blkg_hint) == blkg)
281                 rcu_assign_pointer(blkcg->blkg_hint, NULL);
282
283         /*
284          * Put the reference taken at the time of creation so that when all
285          * queues are gone, group can be destroyed.
286          */
287         blkg_put(blkg);
288 }
289
290 /**
291  * blkg_destroy_all - destroy all blkgs associated with a request_queue
292  * @q: request_queue of interest
293  *
294  * Destroy all blkgs associated with @q.
295  */
296 static void blkg_destroy_all(struct request_queue *q)
297 {
298         struct blkcg_gq *blkg, *n;
299
300         lockdep_assert_held(q->queue_lock);
301
302         list_for_each_entry_safe(blkg, n, &q->blkg_list, q_node) {
303                 struct blkcg *blkcg = blkg->blkcg;
304
305                 spin_lock(&blkcg->lock);
306                 blkg_destroy(blkg);
307                 spin_unlock(&blkcg->lock);
308         }
309
310         /*
311          * root blkg is destroyed.  Just clear the pointer since
312          * root_rl does not take reference on root blkg.
313          */
314         q->root_blkg = NULL;
315         q->root_rl.blkg = NULL;
316 }
317
318 static void blkg_rcu_free(struct rcu_head *rcu_head)
319 {
320         blkg_free(container_of(rcu_head, struct blkcg_gq, rcu_head));
321 }
322
323 void __blkg_release(struct blkcg_gq *blkg)
324 {
325         /* release the extra blkcg reference this blkg has been holding */
326         css_put(&blkg->blkcg->css);
327
328         /*
329          * A group is freed in rcu manner. But having an rcu lock does not
330          * mean that one can access all the fields of blkg and assume these
331          * are valid. For example, don't try to follow throtl_data and
332          * request queue links.
333          *
334          * Having a reference to blkg under an rcu allows acess to only
335          * values local to groups like group stats and group rate limits
336          */
337         call_rcu(&blkg->rcu_head, blkg_rcu_free);
338 }
339 EXPORT_SYMBOL_GPL(__blkg_release);
340
341 /*
342  * The next function used by blk_queue_for_each_rl().  It's a bit tricky
343  * because the root blkg uses @q->root_rl instead of its own rl.
344  */
345 struct request_list *__blk_queue_next_rl(struct request_list *rl,
346                                          struct request_queue *q)
347 {
348         struct list_head *ent;
349         struct blkcg_gq *blkg;
350
351         /*
352          * Determine the current blkg list_head.  The first entry is
353          * root_rl which is off @q->blkg_list and mapped to the head.
354          */
355         if (rl == &q->root_rl) {
356                 ent = &q->blkg_list;
357                 /* There are no more block groups, hence no request lists */
358                 if (list_empty(ent))
359                         return NULL;
360         } else {
361                 blkg = container_of(rl, struct blkcg_gq, rl);
362                 ent = &blkg->q_node;
363         }
364
365         /* walk to the next list_head, skip root blkcg */
366         ent = ent->next;
367         if (ent == &q->root_blkg->q_node)
368                 ent = ent->next;
369         if (ent == &q->blkg_list)
370                 return NULL;
371
372         blkg = container_of(ent, struct blkcg_gq, q_node);
373         return &blkg->rl;
374 }
375
376 static int blkcg_reset_stats(struct cgroup *cgroup, struct cftype *cftype,
377                              u64 val)
378 {
379         struct blkcg *blkcg = cgroup_to_blkcg(cgroup);
380         struct blkcg_gq *blkg;
381         struct hlist_node *n;
382         int i;
383
384         mutex_lock(&blkcg_pol_mutex);
385         spin_lock_irq(&blkcg->lock);
386
387         /*
388          * Note that stat reset is racy - it doesn't synchronize against
389          * stat updates.  This is a debug feature which shouldn't exist
390          * anyway.  If you get hit by a race, retry.
391          */
392         hlist_for_each_entry(blkg, n, &blkcg->blkg_list, blkcg_node) {
393                 for (i = 0; i < BLKCG_MAX_POLS; i++) {
394                         struct blkcg_policy *pol = blkcg_policy[i];
395
396                         if (blkcg_policy_enabled(blkg->q, pol) &&
397                             pol->pd_reset_stats_fn)
398                                 pol->pd_reset_stats_fn(blkg);
399                 }
400         }
401
402         spin_unlock_irq(&blkcg->lock);
403         mutex_unlock(&blkcg_pol_mutex);
404         return 0;
405 }
406
407 static const char *blkg_dev_name(struct blkcg_gq *blkg)
408 {
409         /* some drivers (floppy) instantiate a queue w/o disk registered */
410         if (blkg->q->backing_dev_info.dev)
411                 return dev_name(blkg->q->backing_dev_info.dev);
412         return NULL;
413 }
414
415 /**
416  * blkcg_print_blkgs - helper for printing per-blkg data
417  * @sf: seq_file to print to
418  * @blkcg: blkcg of interest
419  * @prfill: fill function to print out a blkg
420  * @pol: policy in question
421  * @data: data to be passed to @prfill
422  * @show_total: to print out sum of prfill return values or not
423  *
424  * This function invokes @prfill on each blkg of @blkcg if pd for the
425  * policy specified by @pol exists.  @prfill is invoked with @sf, the
426  * policy data and @data.  If @show_total is %true, the sum of the return
427  * values from @prfill is printed with "Total" label at the end.
428  *
429  * This is to be used to construct print functions for
430  * cftype->read_seq_string method.
431  */
432 void blkcg_print_blkgs(struct seq_file *sf, struct blkcg *blkcg,
433                        u64 (*prfill)(struct seq_file *,
434                                      struct blkg_policy_data *, int),
435                        const struct blkcg_policy *pol, int data,
436                        bool show_total)
437 {
438         struct blkcg_gq *blkg;
439         struct hlist_node *n;
440         u64 total = 0;
441
442         spin_lock_irq(&blkcg->lock);
443         hlist_for_each_entry(blkg, n, &blkcg->blkg_list, blkcg_node)
444                 if (blkcg_policy_enabled(blkg->q, pol))
445                         total += prfill(sf, blkg->pd[pol->plid], data);
446         spin_unlock_irq(&blkcg->lock);
447
448         if (show_total)
449                 seq_printf(sf, "Total %llu\n", (unsigned long long)total);
450 }
451 EXPORT_SYMBOL_GPL(blkcg_print_blkgs);
452
453 /**
454  * __blkg_prfill_u64 - prfill helper for a single u64 value
455  * @sf: seq_file to print to
456  * @pd: policy private data of interest
457  * @v: value to print
458  *
459  * Print @v to @sf for the device assocaited with @pd.
460  */
461 u64 __blkg_prfill_u64(struct seq_file *sf, struct blkg_policy_data *pd, u64 v)
462 {
463         const char *dname = blkg_dev_name(pd->blkg);
464
465         if (!dname)
466                 return 0;
467
468         seq_printf(sf, "%s %llu\n", dname, (unsigned long long)v);
469         return v;
470 }
471 EXPORT_SYMBOL_GPL(__blkg_prfill_u64);
472
473 /**
474  * __blkg_prfill_rwstat - prfill helper for a blkg_rwstat
475  * @sf: seq_file to print to
476  * @pd: policy private data of interest
477  * @rwstat: rwstat to print
478  *
479  * Print @rwstat to @sf for the device assocaited with @pd.
480  */
481 u64 __blkg_prfill_rwstat(struct seq_file *sf, struct blkg_policy_data *pd,
482                          const struct blkg_rwstat *rwstat)
483 {
484         static const char *rwstr[] = {
485                 [BLKG_RWSTAT_READ]      = "Read",
486                 [BLKG_RWSTAT_WRITE]     = "Write",
487                 [BLKG_RWSTAT_SYNC]      = "Sync",
488                 [BLKG_RWSTAT_ASYNC]     = "Async",
489         };
490         const char *dname = blkg_dev_name(pd->blkg);
491         u64 v;
492         int i;
493
494         if (!dname)
495                 return 0;
496
497         for (i = 0; i < BLKG_RWSTAT_NR; i++)
498                 seq_printf(sf, "%s %s %llu\n", dname, rwstr[i],
499                            (unsigned long long)rwstat->cnt[i]);
500
501         v = rwstat->cnt[BLKG_RWSTAT_READ] + rwstat->cnt[BLKG_RWSTAT_WRITE];
502         seq_printf(sf, "%s Total %llu\n", dname, (unsigned long long)v);
503         return v;
504 }
505
506 /**
507  * blkg_prfill_stat - prfill callback for blkg_stat
508  * @sf: seq_file to print to
509  * @pd: policy private data of interest
510  * @off: offset to the blkg_stat in @pd
511  *
512  * prfill callback for printing a blkg_stat.
513  */
514 u64 blkg_prfill_stat(struct seq_file *sf, struct blkg_policy_data *pd, int off)
515 {
516         return __blkg_prfill_u64(sf, pd, blkg_stat_read((void *)pd + off));
517 }
518 EXPORT_SYMBOL_GPL(blkg_prfill_stat);
519
520 /**
521  * blkg_prfill_rwstat - prfill callback for blkg_rwstat
522  * @sf: seq_file to print to
523  * @pd: policy private data of interest
524  * @off: offset to the blkg_rwstat in @pd
525  *
526  * prfill callback for printing a blkg_rwstat.
527  */
528 u64 blkg_prfill_rwstat(struct seq_file *sf, struct blkg_policy_data *pd,
529                        int off)
530 {
531         struct blkg_rwstat rwstat = blkg_rwstat_read((void *)pd + off);
532
533         return __blkg_prfill_rwstat(sf, pd, &rwstat);
534 }
535 EXPORT_SYMBOL_GPL(blkg_prfill_rwstat);
536
537 /**
538  * blkg_conf_prep - parse and prepare for per-blkg config update
539  * @blkcg: target block cgroup
540  * @pol: target policy
541  * @input: input string
542  * @ctx: blkg_conf_ctx to be filled
543  *
544  * Parse per-blkg config update from @input and initialize @ctx with the
545  * result.  @ctx->blkg points to the blkg to be updated and @ctx->v the new
546  * value.  This function returns with RCU read lock and queue lock held and
547  * must be paired with blkg_conf_finish().
548  */
549 int blkg_conf_prep(struct blkcg *blkcg, const struct blkcg_policy *pol,
550                    const char *input, struct blkg_conf_ctx *ctx)
551         __acquires(rcu) __acquires(disk->queue->queue_lock)
552 {
553         struct gendisk *disk;
554         struct blkcg_gq *blkg;
555         unsigned int major, minor;
556         unsigned long long v;
557         int part, ret;
558
559         if (sscanf(input, "%u:%u %llu", &major, &minor, &v) != 3)
560                 return -EINVAL;
561
562         disk = get_gendisk(MKDEV(major, minor), &part);
563         if (!disk || part)
564                 return -EINVAL;
565
566         rcu_read_lock();
567         spin_lock_irq(disk->queue->queue_lock);
568
569         if (blkcg_policy_enabled(disk->queue, pol))
570                 blkg = blkg_lookup_create(blkcg, disk->queue);
571         else
572                 blkg = ERR_PTR(-EINVAL);
573
574         if (IS_ERR(blkg)) {
575                 ret = PTR_ERR(blkg);
576                 rcu_read_unlock();
577                 spin_unlock_irq(disk->queue->queue_lock);
578                 put_disk(disk);
579                 /*
580                  * If queue was bypassing, we should retry.  Do so after a
581                  * short msleep().  It isn't strictly necessary but queue
582                  * can be bypassing for some time and it's always nice to
583                  * avoid busy looping.
584                  */
585                 if (ret == -EBUSY) {
586                         msleep(10);
587                         ret = restart_syscall();
588                 }
589                 return ret;
590         }
591
592         ctx->disk = disk;
593         ctx->blkg = blkg;
594         ctx->v = v;
595         return 0;
596 }
597 EXPORT_SYMBOL_GPL(blkg_conf_prep);
598
599 /**
600  * blkg_conf_finish - finish up per-blkg config update
601  * @ctx: blkg_conf_ctx intiailized by blkg_conf_prep()
602  *
603  * Finish up after per-blkg config update.  This function must be paired
604  * with blkg_conf_prep().
605  */
606 void blkg_conf_finish(struct blkg_conf_ctx *ctx)
607         __releases(ctx->disk->queue->queue_lock) __releases(rcu)
608 {
609         spin_unlock_irq(ctx->disk->queue->queue_lock);
610         rcu_read_unlock();
611         put_disk(ctx->disk);
612 }
613 EXPORT_SYMBOL_GPL(blkg_conf_finish);
614
615 struct cftype blkcg_files[] = {
616         {
617                 .name = "reset_stats",
618                 .write_u64 = blkcg_reset_stats,
619         },
620         { }     /* terminate */
621 };
622
623 /**
624  * blkcg_css_offline - cgroup css_offline callback
625  * @cgroup: cgroup of interest
626  *
627  * This function is called when @cgroup is about to go away and responsible
628  * for shooting down all blkgs associated with @cgroup.  blkgs should be
629  * removed while holding both q and blkcg locks.  As blkcg lock is nested
630  * inside q lock, this function performs reverse double lock dancing.
631  *
632  * This is the blkcg counterpart of ioc_release_fn().
633  */
634 static void blkcg_css_offline(struct cgroup *cgroup)
635 {
636         struct blkcg *blkcg = cgroup_to_blkcg(cgroup);
637
638         spin_lock_irq(&blkcg->lock);
639
640         while (!hlist_empty(&blkcg->blkg_list)) {
641                 struct blkcg_gq *blkg = hlist_entry(blkcg->blkg_list.first,
642                                                 struct blkcg_gq, blkcg_node);
643                 struct request_queue *q = blkg->q;
644
645                 if (spin_trylock(q->queue_lock)) {
646                         blkg_destroy(blkg);
647                         spin_unlock(q->queue_lock);
648                 } else {
649                         spin_unlock_irq(&blkcg->lock);
650                         cpu_relax();
651                         spin_lock_irq(&blkcg->lock);
652                 }
653         }
654
655         spin_unlock_irq(&blkcg->lock);
656 }
657
658 static void blkcg_css_free(struct cgroup *cgroup)
659 {
660         struct blkcg *blkcg = cgroup_to_blkcg(cgroup);
661
662         if (blkcg != &blkcg_root)
663                 kfree(blkcg);
664 }
665
666 static struct cgroup_subsys_state *blkcg_css_alloc(struct cgroup *cgroup)
667 {
668         static atomic64_t id_seq = ATOMIC64_INIT(0);
669         struct blkcg *blkcg;
670         struct cgroup *parent = cgroup->parent;
671
672         if (!parent) {
673                 blkcg = &blkcg_root;
674                 goto done;
675         }
676
677         blkcg = kzalloc(sizeof(*blkcg), GFP_KERNEL);
678         if (!blkcg)
679                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
680
681         blkcg->cfq_weight = CFQ_WEIGHT_DEFAULT;
682         blkcg->id = atomic64_inc_return(&id_seq); /* root is 0, start from 1 */
683 done:
684         spin_lock_init(&blkcg->lock);
685         INIT_RADIX_TREE(&blkcg->blkg_tree, GFP_ATOMIC);
686         INIT_HLIST_HEAD(&blkcg->blkg_list);
687
688         return &blkcg->css;
689 }
690
691 /**
692  * blkcg_init_queue - initialize blkcg part of request queue
693  * @q: request_queue to initialize
694  *
695  * Called from blk_alloc_queue_node(). Responsible for initializing blkcg
696  * part of new request_queue @q.
697  *
698  * RETURNS:
699  * 0 on success, -errno on failure.
700  */
701 int blkcg_init_queue(struct request_queue *q)
702 {
703         might_sleep();
704
705         return blk_throtl_init(q);
706 }
707
708 /**
709  * blkcg_drain_queue - drain blkcg part of request_queue
710  * @q: request_queue to drain
711  *
712  * Called from blk_drain_queue().  Responsible for draining blkcg part.
713  */
714 void blkcg_drain_queue(struct request_queue *q)
715 {
716         lockdep_assert_held(q->queue_lock);
717
718         blk_throtl_drain(q);
719 }
720
721 /**
722  * blkcg_exit_queue - exit and release blkcg part of request_queue
723  * @q: request_queue being released
724  *
725  * Called from blk_release_queue().  Responsible for exiting blkcg part.
726  */
727 void blkcg_exit_queue(struct request_queue *q)
728 {
729         spin_lock_irq(q->queue_lock);
730         blkg_destroy_all(q);
731         spin_unlock_irq(q->queue_lock);
732
733         blk_throtl_exit(q);
734 }
735
736 /*
737  * We cannot support shared io contexts, as we have no mean to support
738  * two tasks with the same ioc in two different groups without major rework
739  * of the main cic data structures.  For now we allow a task to change
740  * its cgroup only if it's the only owner of its ioc.
741  */
742 static int blkcg_can_attach(struct cgroup *cgrp, struct cgroup_taskset *tset)
743 {
744         struct task_struct *task;
745         struct io_context *ioc;
746         int ret = 0;
747
748         /* task_lock() is needed to avoid races with exit_io_context() */
749         cgroup_taskset_for_each(task, cgrp, tset) {
750                 task_lock(task);
751                 ioc = task->io_context;
752                 if (ioc && atomic_read(&ioc->nr_tasks) > 1)
753                         ret = -EINVAL;
754                 task_unlock(task);
755                 if (ret)
756                         break;
757         }
758         return ret;
759 }
760
761 struct cgroup_subsys blkio_subsys = {
762         .name = "blkio",
763         .css_alloc = blkcg_css_alloc,
764         .css_offline = blkcg_css_offline,
765         .css_free = blkcg_css_free,
766         .can_attach = blkcg_can_attach,
767         .subsys_id = blkio_subsys_id,
768         .base_cftypes = blkcg_files,
769         .module = THIS_MODULE,
770
771         /*
772          * blkio subsystem is utterly broken in terms of hierarchy support.
773          * It treats all cgroups equally regardless of where they're
774          * located in the hierarchy - all cgroups are treated as if they're
775          * right below the root.  Fix it and remove the following.
776          */
777         .broken_hierarchy = true,
778 };
779 EXPORT_SYMBOL_GPL(blkio_subsys);
780
781 /**
782  * blkcg_activate_policy - activate a blkcg policy on a request_queue
783  * @q: request_queue of interest
784  * @pol: blkcg policy to activate
785  *
786  * Activate @pol on @q.  Requires %GFP_KERNEL context.  @q goes through
787  * bypass mode to populate its blkgs with policy_data for @pol.
788  *
789  * Activation happens with @q bypassed, so nobody would be accessing blkgs
790  * from IO path.  Update of each blkg is protected by both queue and blkcg
791  * locks so that holding either lock and testing blkcg_policy_enabled() is
792  * always enough for dereferencing policy data.
793  *
794  * The caller is responsible for synchronizing [de]activations and policy
795  * [un]registerations.  Returns 0 on success, -errno on failure.
796  */
797 int blkcg_activate_policy(struct request_queue *q,
798                           const struct blkcg_policy *pol)
799 {
800         LIST_HEAD(pds);
801         struct blkcg_gq *blkg, *new_blkg;
802         struct blkg_policy_data *pd, *n;
803         int cnt = 0, ret;
804         bool preloaded;
805
806         if (blkcg_policy_enabled(q, pol))
807                 return 0;
808
809         /* preallocations for root blkg */
810         new_blkg = blkg_alloc(&blkcg_root, q, GFP_KERNEL);
811         if (!new_blkg)
812                 return -ENOMEM;
813
814         preloaded = !radix_tree_preload(GFP_KERNEL);
815
816         blk_queue_bypass_start(q);
817
818         /*
819          * Make sure the root blkg exists and count the existing blkgs.  As
820          * @q is bypassing at this point, blkg_lookup_create() can't be
821          * used.  Open code it.
822          */
823         spin_lock_irq(q->queue_lock);
824
825         rcu_read_lock();
826         blkg = __blkg_lookup(&blkcg_root, q, false);
827         if (blkg)
828                 blkg_free(new_blkg);
829         else
830                 blkg = blkg_create(&blkcg_root, q, new_blkg);
831         rcu_read_unlock();
832
833         if (preloaded)
834                 radix_tree_preload_end();
835
836         if (IS_ERR(blkg)) {
837                 ret = PTR_ERR(blkg);
838                 goto out_unlock;
839         }
840         q->root_blkg = blkg;
841         q->root_rl.blkg = blkg;
842
843         list_for_each_entry(blkg, &q->blkg_list, q_node)
844                 cnt++;
845
846         spin_unlock_irq(q->queue_lock);
847
848         /* allocate policy_data for all existing blkgs */
849         while (cnt--) {
850                 pd = kzalloc_node(pol->pd_size, GFP_KERNEL, q->node);
851                 if (!pd) {
852                         ret = -ENOMEM;
853                         goto out_free;
854                 }
855                 list_add_tail(&pd->alloc_node, &pds);
856         }
857
858         /*
859          * Install the allocated pds.  With @q bypassing, no new blkg
860          * should have been created while the queue lock was dropped.
861          */
862         spin_lock_irq(q->queue_lock);
863
864         list_for_each_entry(blkg, &q->blkg_list, q_node) {
865                 if (WARN_ON(list_empty(&pds))) {
866                         /* umm... this shouldn't happen, just abort */
867                         ret = -ENOMEM;
868                         goto out_unlock;
869                 }
870                 pd = list_first_entry(&pds, struct blkg_policy_data, alloc_node);
871                 list_del_init(&pd->alloc_node);
872
873                 /* grab blkcg lock too while installing @pd on @blkg */
874                 spin_lock(&blkg->blkcg->lock);
875
876                 blkg->pd[pol->plid] = pd;
877                 pd->blkg = blkg;
878                 pol->pd_init_fn(blkg);
879
880                 spin_unlock(&blkg->blkcg->lock);
881         }
882
883         __set_bit(pol->plid, q->blkcg_pols);
884         ret = 0;
885 out_unlock:
886         spin_unlock_irq(q->queue_lock);
887 out_free:
888         blk_queue_bypass_end(q);
889         list_for_each_entry_safe(pd, n, &pds, alloc_node)
890                 kfree(pd);
891         return ret;
892 }
893 EXPORT_SYMBOL_GPL(blkcg_activate_policy);
894
895 /**
896  * blkcg_deactivate_policy - deactivate a blkcg policy on a request_queue
897  * @q: request_queue of interest
898  * @pol: blkcg policy to deactivate
899  *
900  * Deactivate @pol on @q.  Follows the same synchronization rules as
901  * blkcg_activate_policy().
902  */
903 void blkcg_deactivate_policy(struct request_queue *q,
904                              const struct blkcg_policy *pol)
905 {
906         struct blkcg_gq *blkg;
907
908         if (!blkcg_policy_enabled(q, pol))
909                 return;
910
911         blk_queue_bypass_start(q);
912         spin_lock_irq(q->queue_lock);
913
914         __clear_bit(pol->plid, q->blkcg_pols);
915
916         /* if no policy is left, no need for blkgs - shoot them down */
917         if (bitmap_empty(q->blkcg_pols, BLKCG_MAX_POLS))
918                 blkg_destroy_all(q);
919
920         list_for_each_entry(blkg, &q->blkg_list, q_node) {
921                 /* grab blkcg lock too while removing @pd from @blkg */
922                 spin_lock(&blkg->blkcg->lock);
923
924                 if (pol->pd_exit_fn)
925                         pol->pd_exit_fn(blkg);
926
927                 kfree(blkg->pd[pol->plid]);
928                 blkg->pd[pol->plid] = NULL;
929
930                 spin_unlock(&blkg->blkcg->lock);
931         }
932
933         spin_unlock_irq(q->queue_lock);
934         blk_queue_bypass_end(q);
935 }
936 EXPORT_SYMBOL_GPL(blkcg_deactivate_policy);
937
938 /**
939  * blkcg_policy_register - register a blkcg policy
940  * @pol: blkcg policy to register
941  *
942  * Register @pol with blkcg core.  Might sleep and @pol may be modified on
943  * successful registration.  Returns 0 on success and -errno on failure.
944  */
945 int blkcg_policy_register(struct blkcg_policy *pol)
946 {
947         int i, ret;
948
949         if (WARN_ON(pol->pd_size < sizeof(struct blkg_policy_data)))
950                 return -EINVAL;
951
952         mutex_lock(&blkcg_pol_mutex);
953
954         /* find an empty slot */
955         ret = -ENOSPC;
956         for (i = 0; i < BLKCG_MAX_POLS; i++)
957                 if (!blkcg_policy[i])
958                         break;
959         if (i >= BLKCG_MAX_POLS)
960                 goto out_unlock;
961
962         /* register and update blkgs */
963         pol->plid = i;
964         blkcg_policy[i] = pol;
965
966         /* everything is in place, add intf files for the new policy */
967         if (pol->cftypes)
968                 WARN_ON(cgroup_add_cftypes(&blkio_subsys, pol->cftypes));
969         ret = 0;
970 out_unlock:
971         mutex_unlock(&blkcg_pol_mutex);
972         return ret;
973 }
974 EXPORT_SYMBOL_GPL(blkcg_policy_register);
975
976 /**
977  * blkcg_policy_unregister - unregister a blkcg policy
978  * @pol: blkcg policy to unregister
979  *
980  * Undo blkcg_policy_register(@pol).  Might sleep.
981  */
982 void blkcg_policy_unregister(struct blkcg_policy *pol)
983 {
984         mutex_lock(&blkcg_pol_mutex);
985
986         if (WARN_ON(blkcg_policy[pol->plid] != pol))
987                 goto out_unlock;
988
989         /* kill the intf files first */
990         if (pol->cftypes)
991                 cgroup_rm_cftypes(&blkio_subsys, pol->cftypes);
992
993         /* unregister and update blkgs */
994         blkcg_policy[pol->plid] = NULL;
995 out_unlock:
996         mutex_unlock(&blkcg_pol_mutex);
997 }
998 EXPORT_SYMBOL_GPL(blkcg_policy_unregister);