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