Merge branch 'cgroup-rmdir-updates' into cgroup/for-3.8
[~shefty/rdma-dev.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 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 (blkcg_policy_enabled(blkg->q, pol))
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)
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 we
139          * may not be holding queue_lock and thus are not sure whether
140          * @blkg from blkg_tree has already been removed or not, so we
141          * can't update hint to the lookup result.  Leave it to the caller.
142          */
143         blkg = radix_tree_lookup(&blkcg->blkg_tree, q->id);
144         if (blkg && blkg->q == q)
145                 return blkg;
146
147         return NULL;
148 }
149
150 /**
151  * blkg_lookup - lookup blkg for the specified blkcg - q pair
152  * @blkcg: blkcg of interest
153  * @q: request_queue of interest
154  *
155  * Lookup blkg for the @blkcg - @q pair.  This function should be called
156  * under RCU read lock and is guaranteed to return %NULL if @q is bypassing
157  * - see blk_queue_bypass_start() for details.
158  */
159 struct blkcg_gq *blkg_lookup(struct blkcg *blkcg, struct request_queue *q)
160 {
161         WARN_ON_ONCE(!rcu_read_lock_held());
162
163         if (unlikely(blk_queue_bypass(q)))
164                 return NULL;
165         return __blkg_lookup(blkcg, q);
166 }
167 EXPORT_SYMBOL_GPL(blkg_lookup);
168
169 /*
170  * If @new_blkg is %NULL, this function tries to allocate a new one as
171  * necessary using %GFP_ATOMIC.  @new_blkg is always consumed on return.
172  */
173 static struct blkcg_gq *__blkg_lookup_create(struct blkcg *blkcg,
174                                              struct request_queue *q,
175                                              struct blkcg_gq *new_blkg)
176 {
177         struct blkcg_gq *blkg;
178         int ret;
179
180         WARN_ON_ONCE(!rcu_read_lock_held());
181         lockdep_assert_held(q->queue_lock);
182
183         /* lookup and update hint on success, see __blkg_lookup() for details */
184         blkg = __blkg_lookup(blkcg, q);
185         if (blkg) {
186                 rcu_assign_pointer(blkcg->blkg_hint, blkg);
187                 goto out_free;
188         }
189
190         /* blkg holds a reference to blkcg */
191         if (!css_tryget(&blkcg->css)) {
192                 blkg = ERR_PTR(-EINVAL);
193                 goto out_free;
194         }
195
196         /* allocate */
197         if (!new_blkg) {
198                 new_blkg = blkg_alloc(blkcg, q, GFP_ATOMIC);
199                 if (unlikely(!new_blkg)) {
200                         blkg = ERR_PTR(-ENOMEM);
201                         goto out_put;
202                 }
203         }
204         blkg = new_blkg;
205
206         /* insert */
207         spin_lock(&blkcg->lock);
208         ret = radix_tree_insert(&blkcg->blkg_tree, q->id, blkg);
209         if (likely(!ret)) {
210                 hlist_add_head_rcu(&blkg->blkcg_node, &blkcg->blkg_list);
211                 list_add(&blkg->q_node, &q->blkg_list);
212         }
213         spin_unlock(&blkcg->lock);
214
215         if (!ret)
216                 return blkg;
217
218         blkg = ERR_PTR(ret);
219 out_put:
220         css_put(&blkcg->css);
221 out_free:
222         blkg_free(new_blkg);
223         return blkg;
224 }
225
226 struct blkcg_gq *blkg_lookup_create(struct blkcg *blkcg,
227                                     struct request_queue *q)
228 {
229         /*
230          * This could be the first entry point of blkcg implementation and
231          * we shouldn't allow anything to go through for a bypassing queue.
232          */
233         if (unlikely(blk_queue_bypass(q)))
234                 return ERR_PTR(blk_queue_dead(q) ? -EINVAL : -EBUSY);
235         return __blkg_lookup_create(blkcg, q, NULL);
236 }
237 EXPORT_SYMBOL_GPL(blkg_lookup_create);
238
239 static void blkg_destroy(struct blkcg_gq *blkg)
240 {
241         struct blkcg *blkcg = blkg->blkcg;
242
243         lockdep_assert_held(blkg->q->queue_lock);
244         lockdep_assert_held(&blkcg->lock);
245
246         /* Something wrong if we are trying to remove same group twice */
247         WARN_ON_ONCE(list_empty(&blkg->q_node));
248         WARN_ON_ONCE(hlist_unhashed(&blkg->blkcg_node));
249
250         radix_tree_delete(&blkcg->blkg_tree, blkg->q->id);
251         list_del_init(&blkg->q_node);
252         hlist_del_init_rcu(&blkg->blkcg_node);
253
254         /*
255          * Both setting lookup hint to and clearing it from @blkg are done
256          * under queue_lock.  If it's not pointing to @blkg now, it never
257          * will.  Hint assignment itself can race safely.
258          */
259         if (rcu_dereference_raw(blkcg->blkg_hint) == blkg)
260                 rcu_assign_pointer(blkcg->blkg_hint, NULL);
261
262         /*
263          * Put the reference taken at the time of creation so that when all
264          * queues are gone, group can be destroyed.
265          */
266         blkg_put(blkg);
267 }
268
269 /**
270  * blkg_destroy_all - destroy all blkgs associated with a request_queue
271  * @q: request_queue of interest
272  *
273  * Destroy all blkgs associated with @q.
274  */
275 static void blkg_destroy_all(struct request_queue *q)
276 {
277         struct blkcg_gq *blkg, *n;
278
279         lockdep_assert_held(q->queue_lock);
280
281         list_for_each_entry_safe(blkg, n, &q->blkg_list, q_node) {
282                 struct blkcg *blkcg = blkg->blkcg;
283
284                 spin_lock(&blkcg->lock);
285                 blkg_destroy(blkg);
286                 spin_unlock(&blkcg->lock);
287         }
288 }
289
290 static void blkg_rcu_free(struct rcu_head *rcu_head)
291 {
292         blkg_free(container_of(rcu_head, struct blkcg_gq, rcu_head));
293 }
294
295 void __blkg_release(struct blkcg_gq *blkg)
296 {
297         /* release the extra blkcg reference this blkg has been holding */
298         css_put(&blkg->blkcg->css);
299
300         /*
301          * A group is freed in rcu manner. But having an rcu lock does not
302          * mean that one can access all the fields of blkg and assume these
303          * are valid. For example, don't try to follow throtl_data and
304          * request queue links.
305          *
306          * Having a reference to blkg under an rcu allows acess to only
307          * values local to groups like group stats and group rate limits
308          */
309         call_rcu(&blkg->rcu_head, blkg_rcu_free);
310 }
311 EXPORT_SYMBOL_GPL(__blkg_release);
312
313 /*
314  * The next function used by blk_queue_for_each_rl().  It's a bit tricky
315  * because the root blkg uses @q->root_rl instead of its own rl.
316  */
317 struct request_list *__blk_queue_next_rl(struct request_list *rl,
318                                          struct request_queue *q)
319 {
320         struct list_head *ent;
321         struct blkcg_gq *blkg;
322
323         /*
324          * Determine the current blkg list_head.  The first entry is
325          * root_rl which is off @q->blkg_list and mapped to the head.
326          */
327         if (rl == &q->root_rl) {
328                 ent = &q->blkg_list;
329         } else {
330                 blkg = container_of(rl, struct blkcg_gq, rl);
331                 ent = &blkg->q_node;
332         }
333
334         /* walk to the next list_head, skip root blkcg */
335         ent = ent->next;
336         if (ent == &q->root_blkg->q_node)
337                 ent = ent->next;
338         if (ent == &q->blkg_list)
339                 return NULL;
340
341         blkg = container_of(ent, struct blkcg_gq, q_node);
342         return &blkg->rl;
343 }
344
345 static int blkcg_reset_stats(struct cgroup *cgroup, struct cftype *cftype,
346                              u64 val)
347 {
348         struct blkcg *blkcg = cgroup_to_blkcg(cgroup);
349         struct blkcg_gq *blkg;
350         struct hlist_node *n;
351         int i;
352
353         mutex_lock(&blkcg_pol_mutex);
354         spin_lock_irq(&blkcg->lock);
355
356         /*
357          * Note that stat reset is racy - it doesn't synchronize against
358          * stat updates.  This is a debug feature which shouldn't exist
359          * anyway.  If you get hit by a race, retry.
360          */
361         hlist_for_each_entry(blkg, n, &blkcg->blkg_list, blkcg_node) {
362                 for (i = 0; i < BLKCG_MAX_POLS; i++) {
363                         struct blkcg_policy *pol = blkcg_policy[i];
364
365                         if (blkcg_policy_enabled(blkg->q, pol) &&
366                             pol->pd_reset_stats_fn)
367                                 pol->pd_reset_stats_fn(blkg);
368                 }
369         }
370
371         spin_unlock_irq(&blkcg->lock);
372         mutex_unlock(&blkcg_pol_mutex);
373         return 0;
374 }
375
376 static const char *blkg_dev_name(struct blkcg_gq *blkg)
377 {
378         /* some drivers (floppy) instantiate a queue w/o disk registered */
379         if (blkg->q->backing_dev_info.dev)
380                 return dev_name(blkg->q->backing_dev_info.dev);
381         return NULL;
382 }
383
384 /**
385  * blkcg_print_blkgs - helper for printing per-blkg data
386  * @sf: seq_file to print to
387  * @blkcg: blkcg of interest
388  * @prfill: fill function to print out a blkg
389  * @pol: policy in question
390  * @data: data to be passed to @prfill
391  * @show_total: to print out sum of prfill return values or not
392  *
393  * This function invokes @prfill on each blkg of @blkcg if pd for the
394  * policy specified by @pol exists.  @prfill is invoked with @sf, the
395  * policy data and @data.  If @show_total is %true, the sum of the return
396  * values from @prfill is printed with "Total" label at the end.
397  *
398  * This is to be used to construct print functions for
399  * cftype->read_seq_string method.
400  */
401 void blkcg_print_blkgs(struct seq_file *sf, struct blkcg *blkcg,
402                        u64 (*prfill)(struct seq_file *,
403                                      struct blkg_policy_data *, int),
404                        const struct blkcg_policy *pol, int data,
405                        bool show_total)
406 {
407         struct blkcg_gq *blkg;
408         struct hlist_node *n;
409         u64 total = 0;
410
411         spin_lock_irq(&blkcg->lock);
412         hlist_for_each_entry(blkg, n, &blkcg->blkg_list, blkcg_node)
413                 if (blkcg_policy_enabled(blkg->q, pol))
414                         total += prfill(sf, blkg->pd[pol->plid], data);
415         spin_unlock_irq(&blkcg->lock);
416
417         if (show_total)
418                 seq_printf(sf, "Total %llu\n", (unsigned long long)total);
419 }
420 EXPORT_SYMBOL_GPL(blkcg_print_blkgs);
421
422 /**
423  * __blkg_prfill_u64 - prfill helper for a single u64 value
424  * @sf: seq_file to print to
425  * @pd: policy private data of interest
426  * @v: value to print
427  *
428  * Print @v to @sf for the device assocaited with @pd.
429  */
430 u64 __blkg_prfill_u64(struct seq_file *sf, struct blkg_policy_data *pd, u64 v)
431 {
432         const char *dname = blkg_dev_name(pd->blkg);
433
434         if (!dname)
435                 return 0;
436
437         seq_printf(sf, "%s %llu\n", dname, (unsigned long long)v);
438         return v;
439 }
440 EXPORT_SYMBOL_GPL(__blkg_prfill_u64);
441
442 /**
443  * __blkg_prfill_rwstat - prfill helper for a blkg_rwstat
444  * @sf: seq_file to print to
445  * @pd: policy private data of interest
446  * @rwstat: rwstat to print
447  *
448  * Print @rwstat to @sf for the device assocaited with @pd.
449  */
450 u64 __blkg_prfill_rwstat(struct seq_file *sf, struct blkg_policy_data *pd,
451                          const struct blkg_rwstat *rwstat)
452 {
453         static const char *rwstr[] = {
454                 [BLKG_RWSTAT_READ]      = "Read",
455                 [BLKG_RWSTAT_WRITE]     = "Write",
456                 [BLKG_RWSTAT_SYNC]      = "Sync",
457                 [BLKG_RWSTAT_ASYNC]     = "Async",
458         };
459         const char *dname = blkg_dev_name(pd->blkg);
460         u64 v;
461         int i;
462
463         if (!dname)
464                 return 0;
465
466         for (i = 0; i < BLKG_RWSTAT_NR; i++)
467                 seq_printf(sf, "%s %s %llu\n", dname, rwstr[i],
468                            (unsigned long long)rwstat->cnt[i]);
469
470         v = rwstat->cnt[BLKG_RWSTAT_READ] + rwstat->cnt[BLKG_RWSTAT_WRITE];
471         seq_printf(sf, "%s Total %llu\n", dname, (unsigned long long)v);
472         return v;
473 }
474
475 /**
476  * blkg_prfill_stat - prfill callback for blkg_stat
477  * @sf: seq_file to print to
478  * @pd: policy private data of interest
479  * @off: offset to the blkg_stat in @pd
480  *
481  * prfill callback for printing a blkg_stat.
482  */
483 u64 blkg_prfill_stat(struct seq_file *sf, struct blkg_policy_data *pd, int off)
484 {
485         return __blkg_prfill_u64(sf, pd, blkg_stat_read((void *)pd + off));
486 }
487 EXPORT_SYMBOL_GPL(blkg_prfill_stat);
488
489 /**
490  * blkg_prfill_rwstat - prfill callback for blkg_rwstat
491  * @sf: seq_file to print to
492  * @pd: policy private data of interest
493  * @off: offset to the blkg_rwstat in @pd
494  *
495  * prfill callback for printing a blkg_rwstat.
496  */
497 u64 blkg_prfill_rwstat(struct seq_file *sf, struct blkg_policy_data *pd,
498                        int off)
499 {
500         struct blkg_rwstat rwstat = blkg_rwstat_read((void *)pd + off);
501
502         return __blkg_prfill_rwstat(sf, pd, &rwstat);
503 }
504 EXPORT_SYMBOL_GPL(blkg_prfill_rwstat);
505
506 /**
507  * blkg_conf_prep - parse and prepare for per-blkg config update
508  * @blkcg: target block cgroup
509  * @pol: target policy
510  * @input: input string
511  * @ctx: blkg_conf_ctx to be filled
512  *
513  * Parse per-blkg config update from @input and initialize @ctx with the
514  * result.  @ctx->blkg points to the blkg to be updated and @ctx->v the new
515  * value.  This function returns with RCU read lock and queue lock held and
516  * must be paired with blkg_conf_finish().
517  */
518 int blkg_conf_prep(struct blkcg *blkcg, const struct blkcg_policy *pol,
519                    const char *input, struct blkg_conf_ctx *ctx)
520         __acquires(rcu) __acquires(disk->queue->queue_lock)
521 {
522         struct gendisk *disk;
523         struct blkcg_gq *blkg;
524         unsigned int major, minor;
525         unsigned long long v;
526         int part, ret;
527
528         if (sscanf(input, "%u:%u %llu", &major, &minor, &v) != 3)
529                 return -EINVAL;
530
531         disk = get_gendisk(MKDEV(major, minor), &part);
532         if (!disk || part)
533                 return -EINVAL;
534
535         rcu_read_lock();
536         spin_lock_irq(disk->queue->queue_lock);
537
538         if (blkcg_policy_enabled(disk->queue, pol))
539                 blkg = blkg_lookup_create(blkcg, disk->queue);
540         else
541                 blkg = ERR_PTR(-EINVAL);
542
543         if (IS_ERR(blkg)) {
544                 ret = PTR_ERR(blkg);
545                 rcu_read_unlock();
546                 spin_unlock_irq(disk->queue->queue_lock);
547                 put_disk(disk);
548                 /*
549                  * If queue was bypassing, we should retry.  Do so after a
550                  * short msleep().  It isn't strictly necessary but queue
551                  * can be bypassing for some time and it's always nice to
552                  * avoid busy looping.
553                  */
554                 if (ret == -EBUSY) {
555                         msleep(10);
556                         ret = restart_syscall();
557                 }
558                 return ret;
559         }
560
561         ctx->disk = disk;
562         ctx->blkg = blkg;
563         ctx->v = v;
564         return 0;
565 }
566 EXPORT_SYMBOL_GPL(blkg_conf_prep);
567
568 /**
569  * blkg_conf_finish - finish up per-blkg config update
570  * @ctx: blkg_conf_ctx intiailized by blkg_conf_prep()
571  *
572  * Finish up after per-blkg config update.  This function must be paired
573  * with blkg_conf_prep().
574  */
575 void blkg_conf_finish(struct blkg_conf_ctx *ctx)
576         __releases(ctx->disk->queue->queue_lock) __releases(rcu)
577 {
578         spin_unlock_irq(ctx->disk->queue->queue_lock);
579         rcu_read_unlock();
580         put_disk(ctx->disk);
581 }
582 EXPORT_SYMBOL_GPL(blkg_conf_finish);
583
584 struct cftype blkcg_files[] = {
585         {
586                 .name = "reset_stats",
587                 .write_u64 = blkcg_reset_stats,
588         },
589         { }     /* terminate */
590 };
591
592 /**
593  * blkcg_pre_destroy - cgroup pre_destroy callback
594  * @cgroup: cgroup of interest
595  *
596  * This function is called when @cgroup is about to go away and responsible
597  * for shooting down all blkgs associated with @cgroup.  blkgs should be
598  * removed while holding both q and blkcg locks.  As blkcg lock is nested
599  * inside q lock, this function performs reverse double lock dancing.
600  *
601  * This is the blkcg counterpart of ioc_release_fn().
602  */
603 static void blkcg_pre_destroy(struct cgroup *cgroup)
604 {
605         struct blkcg *blkcg = cgroup_to_blkcg(cgroup);
606
607         spin_lock_irq(&blkcg->lock);
608
609         while (!hlist_empty(&blkcg->blkg_list)) {
610                 struct blkcg_gq *blkg = hlist_entry(blkcg->blkg_list.first,
611                                                 struct blkcg_gq, blkcg_node);
612                 struct request_queue *q = blkg->q;
613
614                 if (spin_trylock(q->queue_lock)) {
615                         blkg_destroy(blkg);
616                         spin_unlock(q->queue_lock);
617                 } else {
618                         spin_unlock_irq(&blkcg->lock);
619                         cpu_relax();
620                         spin_lock_irq(&blkcg->lock);
621                 }
622         }
623
624         spin_unlock_irq(&blkcg->lock);
625 }
626
627 static void blkcg_destroy(struct cgroup *cgroup)
628 {
629         struct blkcg *blkcg = cgroup_to_blkcg(cgroup);
630
631         if (blkcg != &blkcg_root)
632                 kfree(blkcg);
633 }
634
635 static struct cgroup_subsys_state *blkcg_create(struct cgroup *cgroup)
636 {
637         static atomic64_t id_seq = ATOMIC64_INIT(0);
638         struct blkcg *blkcg;
639         struct cgroup *parent = cgroup->parent;
640
641         if (!parent) {
642                 blkcg = &blkcg_root;
643                 goto done;
644         }
645
646         blkcg = kzalloc(sizeof(*blkcg), GFP_KERNEL);
647         if (!blkcg)
648                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
649
650         blkcg->cfq_weight = CFQ_WEIGHT_DEFAULT;
651         blkcg->id = atomic64_inc_return(&id_seq); /* root is 0, start from 1 */
652 done:
653         spin_lock_init(&blkcg->lock);
654         INIT_RADIX_TREE(&blkcg->blkg_tree, GFP_ATOMIC);
655         INIT_HLIST_HEAD(&blkcg->blkg_list);
656
657         return &blkcg->css;
658 }
659
660 /**
661  * blkcg_init_queue - initialize blkcg part of request queue
662  * @q: request_queue to initialize
663  *
664  * Called from blk_alloc_queue_node(). Responsible for initializing blkcg
665  * part of new request_queue @q.
666  *
667  * RETURNS:
668  * 0 on success, -errno on failure.
669  */
670 int blkcg_init_queue(struct request_queue *q)
671 {
672         might_sleep();
673
674         return blk_throtl_init(q);
675 }
676
677 /**
678  * blkcg_drain_queue - drain blkcg part of request_queue
679  * @q: request_queue to drain
680  *
681  * Called from blk_drain_queue().  Responsible for draining blkcg part.
682  */
683 void blkcg_drain_queue(struct request_queue *q)
684 {
685         lockdep_assert_held(q->queue_lock);
686
687         blk_throtl_drain(q);
688 }
689
690 /**
691  * blkcg_exit_queue - exit and release blkcg part of request_queue
692  * @q: request_queue being released
693  *
694  * Called from blk_release_queue().  Responsible for exiting blkcg part.
695  */
696 void blkcg_exit_queue(struct request_queue *q)
697 {
698         spin_lock_irq(q->queue_lock);
699         blkg_destroy_all(q);
700         spin_unlock_irq(q->queue_lock);
701
702         blk_throtl_exit(q);
703 }
704
705 /*
706  * We cannot support shared io contexts, as we have no mean to support
707  * two tasks with the same ioc in two different groups without major rework
708  * of the main cic data structures.  For now we allow a task to change
709  * its cgroup only if it's the only owner of its ioc.
710  */
711 static int blkcg_can_attach(struct cgroup *cgrp, struct cgroup_taskset *tset)
712 {
713         struct task_struct *task;
714         struct io_context *ioc;
715         int ret = 0;
716
717         /* task_lock() is needed to avoid races with exit_io_context() */
718         cgroup_taskset_for_each(task, cgrp, tset) {
719                 task_lock(task);
720                 ioc = task->io_context;
721                 if (ioc && atomic_read(&ioc->nr_tasks) > 1)
722                         ret = -EINVAL;
723                 task_unlock(task);
724                 if (ret)
725                         break;
726         }
727         return ret;
728 }
729
730 struct cgroup_subsys blkio_subsys = {
731         .name = "blkio",
732         .create = blkcg_create,
733         .can_attach = blkcg_can_attach,
734         .pre_destroy = blkcg_pre_destroy,
735         .destroy = blkcg_destroy,
736         .subsys_id = blkio_subsys_id,
737         .base_cftypes = blkcg_files,
738         .module = THIS_MODULE,
739
740         /*
741          * blkio subsystem is utterly broken in terms of hierarchy support.
742          * It treats all cgroups equally regardless of where they're
743          * located in the hierarchy - all cgroups are treated as if they're
744          * right below the root.  Fix it and remove the following.
745          */
746         .broken_hierarchy = true,
747 };
748 EXPORT_SYMBOL_GPL(blkio_subsys);
749
750 /**
751  * blkcg_activate_policy - activate a blkcg policy on a request_queue
752  * @q: request_queue of interest
753  * @pol: blkcg policy to activate
754  *
755  * Activate @pol on @q.  Requires %GFP_KERNEL context.  @q goes through
756  * bypass mode to populate its blkgs with policy_data for @pol.
757  *
758  * Activation happens with @q bypassed, so nobody would be accessing blkgs
759  * from IO path.  Update of each blkg is protected by both queue and blkcg
760  * locks so that holding either lock and testing blkcg_policy_enabled() is
761  * always enough for dereferencing policy data.
762  *
763  * The caller is responsible for synchronizing [de]activations and policy
764  * [un]registerations.  Returns 0 on success, -errno on failure.
765  */
766 int blkcg_activate_policy(struct request_queue *q,
767                           const struct blkcg_policy *pol)
768 {
769         LIST_HEAD(pds);
770         struct blkcg_gq *blkg;
771         struct blkg_policy_data *pd, *n;
772         int cnt = 0, ret;
773         bool preloaded;
774
775         if (blkcg_policy_enabled(q, pol))
776                 return 0;
777
778         /* preallocations for root blkg */
779         blkg = blkg_alloc(&blkcg_root, q, GFP_KERNEL);
780         if (!blkg)
781                 return -ENOMEM;
782
783         preloaded = !radix_tree_preload(GFP_KERNEL);
784
785         blk_queue_bypass_start(q);
786
787         /* make sure the root blkg exists and count the existing blkgs */
788         spin_lock_irq(q->queue_lock);
789
790         rcu_read_lock();
791         blkg = __blkg_lookup_create(&blkcg_root, q, blkg);
792         rcu_read_unlock();
793
794         if (preloaded)
795                 radix_tree_preload_end();
796
797         if (IS_ERR(blkg)) {
798                 ret = PTR_ERR(blkg);
799                 goto out_unlock;
800         }
801         q->root_blkg = blkg;
802         q->root_rl.blkg = blkg;
803
804         list_for_each_entry(blkg, &q->blkg_list, q_node)
805                 cnt++;
806
807         spin_unlock_irq(q->queue_lock);
808
809         /* allocate policy_data for all existing blkgs */
810         while (cnt--) {
811                 pd = kzalloc_node(pol->pd_size, GFP_KERNEL, q->node);
812                 if (!pd) {
813                         ret = -ENOMEM;
814                         goto out_free;
815                 }
816                 list_add_tail(&pd->alloc_node, &pds);
817         }
818
819         /*
820          * Install the allocated pds.  With @q bypassing, no new blkg
821          * should have been created while the queue lock was dropped.
822          */
823         spin_lock_irq(q->queue_lock);
824
825         list_for_each_entry(blkg, &q->blkg_list, q_node) {
826                 if (WARN_ON(list_empty(&pds))) {
827                         /* umm... this shouldn't happen, just abort */
828                         ret = -ENOMEM;
829                         goto out_unlock;
830                 }
831                 pd = list_first_entry(&pds, struct blkg_policy_data, alloc_node);
832                 list_del_init(&pd->alloc_node);
833
834                 /* grab blkcg lock too while installing @pd on @blkg */
835                 spin_lock(&blkg->blkcg->lock);
836
837                 blkg->pd[pol->plid] = pd;
838                 pd->blkg = blkg;
839                 pol->pd_init_fn(blkg);
840
841                 spin_unlock(&blkg->blkcg->lock);
842         }
843
844         __set_bit(pol->plid, q->blkcg_pols);
845         ret = 0;
846 out_unlock:
847         spin_unlock_irq(q->queue_lock);
848 out_free:
849         blk_queue_bypass_end(q);
850         list_for_each_entry_safe(pd, n, &pds, alloc_node)
851                 kfree(pd);
852         return ret;
853 }
854 EXPORT_SYMBOL_GPL(blkcg_activate_policy);
855
856 /**
857  * blkcg_deactivate_policy - deactivate a blkcg policy on a request_queue
858  * @q: request_queue of interest
859  * @pol: blkcg policy to deactivate
860  *
861  * Deactivate @pol on @q.  Follows the same synchronization rules as
862  * blkcg_activate_policy().
863  */
864 void blkcg_deactivate_policy(struct request_queue *q,
865                              const struct blkcg_policy *pol)
866 {
867         struct blkcg_gq *blkg;
868
869         if (!blkcg_policy_enabled(q, pol))
870                 return;
871
872         blk_queue_bypass_start(q);
873         spin_lock_irq(q->queue_lock);
874
875         __clear_bit(pol->plid, q->blkcg_pols);
876
877         /* if no policy is left, no need for blkgs - shoot them down */
878         if (bitmap_empty(q->blkcg_pols, BLKCG_MAX_POLS))
879                 blkg_destroy_all(q);
880
881         list_for_each_entry(blkg, &q->blkg_list, q_node) {
882                 /* grab blkcg lock too while removing @pd from @blkg */
883                 spin_lock(&blkg->blkcg->lock);
884
885                 if (pol->pd_exit_fn)
886                         pol->pd_exit_fn(blkg);
887
888                 kfree(blkg->pd[pol->plid]);
889                 blkg->pd[pol->plid] = NULL;
890
891                 spin_unlock(&blkg->blkcg->lock);
892         }
893
894         spin_unlock_irq(q->queue_lock);
895         blk_queue_bypass_end(q);
896 }
897 EXPORT_SYMBOL_GPL(blkcg_deactivate_policy);
898
899 /**
900  * blkcg_policy_register - register a blkcg policy
901  * @pol: blkcg policy to register
902  *
903  * Register @pol with blkcg core.  Might sleep and @pol may be modified on
904  * successful registration.  Returns 0 on success and -errno on failure.
905  */
906 int blkcg_policy_register(struct blkcg_policy *pol)
907 {
908         int i, ret;
909
910         if (WARN_ON(pol->pd_size < sizeof(struct blkg_policy_data)))
911                 return -EINVAL;
912
913         mutex_lock(&blkcg_pol_mutex);
914
915         /* find an empty slot */
916         ret = -ENOSPC;
917         for (i = 0; i < BLKCG_MAX_POLS; i++)
918                 if (!blkcg_policy[i])
919                         break;
920         if (i >= BLKCG_MAX_POLS)
921                 goto out_unlock;
922
923         /* register and update blkgs */
924         pol->plid = i;
925         blkcg_policy[i] = pol;
926
927         /* everything is in place, add intf files for the new policy */
928         if (pol->cftypes)
929                 WARN_ON(cgroup_add_cftypes(&blkio_subsys, pol->cftypes));
930         ret = 0;
931 out_unlock:
932         mutex_unlock(&blkcg_pol_mutex);
933         return ret;
934 }
935 EXPORT_SYMBOL_GPL(blkcg_policy_register);
936
937 /**
938  * blkcg_policy_unregister - unregister a blkcg policy
939  * @pol: blkcg policy to unregister
940  *
941  * Undo blkcg_policy_register(@pol).  Might sleep.
942  */
943 void blkcg_policy_unregister(struct blkcg_policy *pol)
944 {
945         mutex_lock(&blkcg_pol_mutex);
946
947         if (WARN_ON(blkcg_policy[pol->plid] != pol))
948                 goto out_unlock;
949
950         /* kill the intf files first */
951         if (pol->cftypes)
952                 cgroup_rm_cftypes(&blkio_subsys, pol->cftypes);
953
954         /* unregister and update blkgs */
955         blkcg_policy[pol->plid] = NULL;
956 out_unlock:
957         mutex_unlock(&blkcg_pol_mutex);
958 }
959 EXPORT_SYMBOL_GPL(blkcg_policy_unregister);