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