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