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  * For policy-specific per-blkcg data:
  14  * Copyright (C) 2015 Paolo Valente <paolo.valente@unimore.it>
  15  *                    Arianna Avanzini <avanzini.arianna@gmail.com>
  16  */
  17 #include <linux/ioprio.h>
  18 #include <linux/kdev_t.h>
  19 #include <linux/module.h>
  20 #include <linux/err.h>
  21 #include <linux/blkdev.h>
  22 #include <linux/backing-dev.h>
  23 #include <linux/slab.h>
  24 #include <linux/genhd.h>
  25 #include <linux/delay.h>
  26 #include <linux/atomic.h>
  27 #include <linux/ctype.h>
  28 #include <linux/blk-cgroup.h>
  29 #include "blk.h"
  30
  31 #define MAX_KEY_LEN 100
  32
  33 /*
  34  * blkcg_pol_mutex protects blkcg_policy[] and policy [de]activation.
  35  * blkcg_pol_register_mutex nests outside of it and synchronizes entire
  36  * policy [un]register operations including cgroup file additions /
  37  * removals.  Putting cgroup file registration outside blkcg_pol_mutex
  38  * allows grabbing it from cgroup callbacks.
  39  */
  40 static DEFINE_MUTEX(blkcg_pol_register_mutex);
  41 static DEFINE_MUTEX(blkcg_pol_mutex);
  42
  43 struct blkcg blkcg_root;
  44 EXPORT_SYMBOL_GPL(blkcg_root);
  45
  46 struct cgroup_subsys_state * const blkcg_root_css = &blkcg_root.css;
  47
  48 static struct blkcg_policy *blkcg_policy[BLKCG_MAX_POLS];
  49
  50 static LIST_HEAD(all_blkcgs);           /* protected by blkcg_pol_mutex */
  51
  52 static bool blkcg_policy_enabled(struct request_queue *q,
  53                                  const struct blkcg_policy *pol)
  54 {
  55         return pol && test_bit(pol->plid, q->blkcg_pols);
  56 }
  57
  58 /**
  59  * blkg_free - free a blkg
  60  * @blkg: blkg to free
  61  *
  62  * Free @blkg which may be partially allocated.
  63  */
  64 static void blkg_free(struct blkcg_gq *blkg)
  65 {
  66         int i;
  67
  68         if (!blkg)
  69                 return;
  70
  71         for (i = 0; i < BLKCG_MAX_POLS; i++)
  72                 if (blkg->pd[i])
  73                         blkcg_policy[i]->pd_free_fn(blkg->pd[i]);
  74
  75         if (blkg->blkcg != &blkcg_root)
  76                 blk_exit_rl(&blkg->rl);
  77
  78         blkg_rwstat_exit(&blkg->stat_ios);
  79         blkg_rwstat_exit(&blkg->stat_bytes);
  80         kfree(blkg);
  81 }
  82
  83 /**
  84  * blkg_alloc - allocate a blkg
  85  * @blkcg: block cgroup the new blkg is associated with
  86  * @q: request_queue the new blkg is associated with
  87  * @gfp_mask: allocation mask to use
  88  *
  89  * Allocate a new blkg assocating @blkcg and @q.
  90  */
  91 static struct blkcg_gq *blkg_alloc(struct blkcg *blkcg, struct request_queue *q,
  92                                    gfp_t gfp_mask)
  93 {
  94         struct blkcg_gq *blkg;
  95         int i;
  96
  97         /* alloc and init base part */
  98         blkg = kzalloc_node(sizeof(*blkg), gfp_mask, q->node);
  99         if (!blkg)
 100                 return NULL;
 101
 102         if (blkg_rwstat_init(&blkg->stat_bytes, gfp_mask) ||
 103             blkg_rwstat_init(&blkg->stat_ios, gfp_mask))
 104                 goto err_free;
 105
 106         blkg->q = q;
 107         INIT_LIST_HEAD(&blkg->q_node);
 108         blkg->blkcg = blkcg;
 109         atomic_set(&blkg->refcnt, 1);
 110
 111         /* root blkg uses @q->root_rl, init rl only for !root blkgs */
 112         if (blkcg != &blkcg_root) {
 113                 if (blk_init_rl(&blkg->rl, q, gfp_mask))
 114                         goto err_free;
 115                 blkg->rl.blkg = blkg;
 116         }
 117
 118         for (i = 0; i < BLKCG_MAX_POLS; i++) {
 119                 struct blkcg_policy *pol = blkcg_policy[i];
 120                 struct blkg_policy_data *pd;
 121
 122                 if (!blkcg_policy_enabled(q, pol))
 123                         continue;
 124
 125                 /* alloc per-policy data and attach it to blkg */
 126                 pd = pol->pd_alloc_fn(gfp_mask, q->node);
 127                 if (!pd)
 128                         goto err_free;
 129
 130                 blkg->pd[i] = pd;
 131                 pd->blkg = blkg;
 132                 pd->plid = i;
 133         }
 134
 135         return blkg;
 136
 137 err_free:
 138         blkg_free(blkg);
 139         return NULL;
 140 }
 141
 142 struct blkcg_gq *blkg_lookup_slowpath(struct blkcg *blkcg,
 143                                       struct request_queue *q, bool update_hint)
 144 {
 145         struct blkcg_gq *blkg;
 146
 147         /*
 148          * Hint didn't match.  Look up from the radix tree.  Note that the
 149          * hint can only be updated under queue_lock as otherwise @blkg
 150          * could have already been removed from blkg_tree.  The caller is
 151          * responsible for grabbing queue_lock if @update_hint.
 152          */
 153         blkg = radix_tree_lookup(&blkcg->blkg_tree, q->id);
 154         if (blkg && blkg->q == q) {
 155                 if (update_hint) {
 156                         lockdep_assert_held(q->queue_lock);
 157                         rcu_assign_pointer(blkcg->blkg_hint, blkg);
 158                 }
 159                 return blkg;
 160         }
 161
 162         return NULL;
 163 }
 164 EXPORT_SYMBOL_GPL(blkg_lookup_slowpath);
 165
 166 /*
 167  * If @new_blkg is %NULL, this function tries to allocate a new one as
 168  * necessary using %GFP_NOWAIT.  @new_blkg is always consumed on return.
 169  */
 170 static struct blkcg_gq *blkg_create(struct blkcg *blkcg,
 171                                     struct request_queue *q,
 172                                     struct blkcg_gq *new_blkg)
 173 {
 174         struct blkcg_gq *blkg;
 175         struct bdi_writeback_congested *wb_congested;
 176         int i, ret;
 177
 178         WARN_ON_ONCE(!rcu_read_lock_held());
 179         lockdep_assert_held(q->queue_lock);
 180
 181         /* blkg holds a reference to blkcg */
 182         if (!css_tryget_online(&blkcg->css)) {
 183                 ret = -ENODEV;
 184                 goto err_free_blkg;
 185         }
 186
 187         wb_congested = wb_congested_get_create(&q->backing_dev_info,
 188                                                blkcg->css.id,
 189                                                GFP_NOWAIT | __GFP_NOWARN);
 190         if (!wb_congested) {
 191                 ret = -ENOMEM;
 192                 goto err_put_css;
 193         }
 194
 195         /* allocate */
 196         if (!new_blkg) {
 197                 new_blkg = blkg_alloc(blkcg, q, GFP_NOWAIT | __GFP_NOWARN);
 198                 if (unlikely(!new_blkg)) {
 199                         ret = -ENOMEM;
 200                         goto err_put_congested;
 201                 }
 202         }
 203         blkg = new_blkg;
 204         blkg->wb_congested = wb_congested;
 205
 206         /* link parent */
 207         if (blkcg_parent(blkcg)) {
 208                 blkg->parent = __blkg_lookup(blkcg_parent(blkcg), q, false);
 209                 if (WARN_ON_ONCE(!blkg->parent)) {
 210                         ret = -ENODEV;
 211                         goto err_put_congested;
 212                 }
 213                 blkg_get(blkg->parent);
 214         }
 215
 216         /* invoke per-policy init */
 217         for (i = 0; i < BLKCG_MAX_POLS; i++) {
 218                 struct blkcg_policy *pol = blkcg_policy[i];
 219
 220                 if (blkg->pd[i] && pol->pd_init_fn)
 221                         pol->pd_init_fn(blkg->pd[i]);
 222         }
 223
 224         /* insert */
 225         spin_lock(&blkcg->lock);
 226         ret = radix_tree_insert(&blkcg->blkg_tree, q->id, blkg);
 227         if (likely(!ret)) {
 228                 hlist_add_head_rcu(&blkg->blkcg_node, &blkcg->blkg_list);
 229                 list_add(&blkg->q_node, &q->blkg_list);
 230
 231                 for (i = 0; i < BLKCG_MAX_POLS; i++) {
 232                         struct blkcg_policy *pol = blkcg_policy[i];
 233
 234                         if (blkg->pd[i] && pol->pd_online_fn)
 235                                 pol->pd_online_fn(blkg->pd[i]);
 236                 }
 237         }
 238         blkg->online = true;
 239         spin_unlock(&blkcg->lock);
 240
 241         if (!ret)
 242                 return blkg;
 243
 244         /* @blkg failed fully initialized, use the usual release path */
 245         blkg_put(blkg);
 246         return ERR_PTR(ret);
 247
 248 err_put_congested:
 249         wb_congested_put(wb_congested);
 250 err_put_css:
 251         css_put(&blkcg->css);
 252 err_free_blkg:
 253         blkg_free(new_blkg);
 254         return ERR_PTR(ret);
 255 }
 256
 257 /**
 258  * blkg_lookup_create - lookup blkg, try to create one if not there
 259  * @blkcg: blkcg of interest
 260  * @q: request_queue of interest
 261  *
 262  * Lookup blkg for the @blkcg - @q pair.  If it doesn't exist, try to
 263  * create one.  blkg creation is performed recursively from blkcg_root such
 264  * that all non-root blkg's have access to the parent blkg.  This function
 265  * should be called under RCU read lock and @q->queue_lock.
 266  *
 267  * Returns pointer to the looked up or created blkg on success, ERR_PTR()
 268  * value on error.  If @q is dead, returns ERR_PTR(-EINVAL).  If @q is not
 269  * dead and bypassing, returns ERR_PTR(-EBUSY).
 270  */
 271 struct blkcg_gq *blkg_lookup_create(struct blkcg *blkcg,
 272                                     struct request_queue *q)
 273 {
 274         struct blkcg_gq *blkg;
 275
 276         WARN_ON_ONCE(!rcu_read_lock_held());
 277         lockdep_assert_held(q->queue_lock);
 278
 279         /*
 280          * This could be the first entry point of blkcg implementation and
 281          * we shouldn't allow anything to go through for a bypassing queue.
 282          */
 283         if (unlikely(blk_queue_bypass(q)))
 284                 return ERR_PTR(blk_queue_dying(q) ? -ENODEV : -EBUSY);
 285
 286         blkg = __blkg_lookup(blkcg, q, true);
 287         if (blkg)
 288                 return blkg;
 289
 290         /*
 291          * Create blkgs walking down from blkcg_root to @blkcg, so that all
 292          * non-root blkgs have access to their parents.
 293          */
 294         while (true) {
 295                 struct blkcg *pos = blkcg;
 296                 struct blkcg *parent = blkcg_parent(blkcg);
 297
 298                 while (parent && !__blkg_lookup(parent, q, false)) {
 299                         pos = parent;
 300                         parent = blkcg_parent(parent);
 301                 }
 302
 303                 blkg = blkg_create(pos, q, NULL);
 304                 if (pos == blkcg || IS_ERR(blkg))
 305                         return blkg;
 306         }
 307 }
 308
 309 static void blkg_destroy(struct blkcg_gq *blkg)
 310 {
 311         struct blkcg *blkcg = blkg->blkcg;
 312         struct blkcg_gq *parent = blkg->parent;
 313         int i;
 314
 315         lockdep_assert_held(blkg->q->queue_lock);
 316         lockdep_assert_held(&blkcg->lock);
 317
 318         /* Something wrong if we are trying to remove same group twice */
 319         WARN_ON_ONCE(list_empty(&blkg->q_node));
 320         WARN_ON_ONCE(hlist_unhashed(&blkg->blkcg_node));
 321
 322         for (i = 0; i < BLKCG_MAX_POLS; i++) {
 323                 struct blkcg_policy *pol = blkcg_policy[i];
 324
 325                 if (blkg->pd[i] && pol->pd_offline_fn)
 326                         pol->pd_offline_fn(blkg->pd[i]);
 327         }
 328
 329         if (parent) {
 330                 blkg_rwstat_add_aux(&parent->stat_bytes, &blkg->stat_bytes);
 331                 blkg_rwstat_add_aux(&parent->stat_ios, &blkg->stat_ios);
 332         }
 333
 334         blkg->online = false;
 335
 336         radix_tree_delete(&blkcg->blkg_tree, blkg->q->id);
 337         list_del_init(&blkg->q_node);
 338         hlist_del_init_rcu(&blkg->blkcg_node);
 339
 340         /*
 341          * Both setting lookup hint to and clearing it from @blkg are done
 342          * under queue_lock.  If it's not pointing to @blkg now, it never
 343          * will.  Hint assignment itself can race safely.
 344          */
 345         if (rcu_access_pointer(blkcg->blkg_hint) == blkg)
 346                 rcu_assign_pointer(blkcg->blkg_hint, NULL);
 347
 348         /*
 349          * Put the reference taken at the time of creation so that when all
 350          * queues are gone, group can be destroyed.
 351          */
 352         blkg_put(blkg);
 353 }
 354
 355 /**
 356  * blkg_destroy_all - destroy all blkgs associated with a request_queue
 357  * @q: request_queue of interest
 358  *
 359  * Destroy all blkgs associated with @q.
 360  */
 361 static void blkg_destroy_all(struct request_queue *q)
 362 {
 363         struct blkcg_gq *blkg, *n;
 364
 365         lockdep_assert_held(q->queue_lock);
 366
 367         list_for_each_entry_safe(blkg, n, &q->blkg_list, q_node) {
 368                 struct blkcg *blkcg = blkg->blkcg;
 369
 370                 spin_lock(&blkcg->lock);
 371                 blkg_destroy(blkg);
 372                 spin_unlock(&blkcg->lock);
 373         }
 374
 375         q->root_blkg = NULL;
 376         q->root_rl.blkg = NULL;
 377 }
 378
 379 /*
 380  * A group is RCU protected, but having an rcu lock does not mean that one
 381  * can access all the fields of blkg and assume these are valid.  For
 382  * example, don't try to follow throtl_data and request queue links.
 383  *
 384  * Having a reference to blkg under an rcu allows accesses to only values
 385  * local to groups like group stats and group rate limits.
 386  */
 387 void __blkg_release_rcu(struct rcu_head *rcu_head)
 388 {
 389         struct blkcg_gq *blkg = container_of(rcu_head, struct blkcg_gq, rcu_head);
 390
 391         /* release the blkcg and parent blkg refs this blkg has been holding */
 392         css_put(&blkg->blkcg->css);
 393         if (blkg->parent)
 394                 blkg_put(blkg->parent);
 395
 396         wb_congested_put(blkg->wb_congested);
 397
 398         blkg_free(blkg);
 399 }
 400 EXPORT_SYMBOL_GPL(__blkg_release_rcu);
 401
 402 /*
 403  * The next function used by blk_queue_for_each_rl().  It's a bit tricky
 404  * because the root blkg uses @q->root_rl instead of its own rl.
 405  */
 406 struct request_list *__blk_queue_next_rl(struct request_list *rl,
 407                                          struct request_queue *q)
 408 {
 409         struct list_head *ent;
 410         struct blkcg_gq *blkg;
 411
 412         /*
 413          * Determine the current blkg list_head.  The first entry is
 414          * root_rl which is off @q->blkg_list and mapped to the head.
 415          */
 416         if (rl == &q->root_rl) {
 417                 ent = &q->blkg_list;
 418                 /* There are no more block groups, hence no request lists */
 419                 if (list_empty(ent))
 420                         return NULL;
 421         } else {
 422                 blkg = container_of(rl, struct blkcg_gq, rl);
 423                 ent = &blkg->q_node;
 424         }
 425
 426         /* walk to the next list_head, skip root blkcg */
 427         ent = ent->next;
 428         if (ent == &q->root_blkg->q_node)
 429                 ent = ent->next;
 430         if (ent == &q->blkg_list)
 431                 return NULL;
 432
 433         blkg = container_of(ent, struct blkcg_gq, q_node);
 434         return &blkg->rl;
 435 }
 436
 437 static int blkcg_reset_stats(struct cgroup_subsys_state *css,
 438                              struct cftype *cftype, u64 val)
 439 {
 440         struct blkcg *blkcg = css_to_blkcg(css);
 441         struct blkcg_gq *blkg;
 442         int i;
 443
 444         mutex_lock(&blkcg_pol_mutex);
 445         spin_lock_irq(&blkcg->lock);
 446
 447         /*
 448          * Note that stat reset is racy - it doesn't synchronize against
 449          * stat updates.  This is a debug feature which shouldn't exist
 450          * anyway.  If you get hit by a race, retry.
 451          */
 452         hlist_for_each_entry(blkg, &blkcg->blkg_list, blkcg_node) {
 453                 blkg_rwstat_reset(&blkg->stat_bytes);
 454                 blkg_rwstat_reset(&blkg->stat_ios);
 455
 456                 for (i = 0; i < BLKCG_MAX_POLS; i++) {
 457                         struct blkcg_policy *pol = blkcg_policy[i];
 458
 459                         if (blkg->pd[i] && pol->pd_reset_stats_fn)
 460                                 pol->pd_reset_stats_fn(blkg->pd[i]);
 461                 }
 462         }
 463
 464         spin_unlock_irq(&blkcg->lock);
 465         mutex_unlock(&blkcg_pol_mutex);
 466         return 0;
 467 }
 468
 469 const char *blkg_dev_name(struct blkcg_gq *blkg)
 470 {
 471         /* some drivers (floppy) instantiate a queue w/o disk registered */
 472         if (blkg->q->backing_dev_info.dev)
 473                 return dev_name(blkg->q->backing_dev_info.dev);
 474         return NULL;
 475 }
 476 EXPORT_SYMBOL_GPL(blkg_dev_name);
 477
 478 /**
 479  * blkcg_print_blkgs - helper for printing per-blkg data
 480  * @sf: seq_file to print to
 481  * @blkcg: blkcg of interest
 482  * @prfill: fill function to print out a blkg
 483  * @pol: policy in question
 484  * @data: data to be passed to @prfill
 485  * @show_total: to print out sum of prfill return values or not
 486  *
 487  * This function invokes @prfill on each blkg of @blkcg if pd for the
 488  * policy specified by @pol exists.  @prfill is invoked with @sf, the
 489  * policy data and @data and the matching queue lock held.  If @show_total
 490  * is %true, the sum of the return values from @prfill is printed with
 491  * "Total" label at the end.
 492  *
 493  * This is to be used to construct print functions for
 494  * cftype->read_seq_string method.
 495  */
 496 void blkcg_print_blkgs(struct seq_file *sf, struct blkcg *blkcg,
 497                        u64 (*prfill)(struct seq_file *,
 498                                      struct blkg_policy_data *, int),
 499                        const struct blkcg_policy *pol, int data,
 500                        bool show_total)
 501 {
 502         struct blkcg_gq *blkg;
 503         u64 total = 0;
 504
 505         rcu_read_lock();
 506         hlist_for_each_entry_rcu(blkg, &blkcg->blkg_list, blkcg_node) {
 507                 spin_lock_irq(blkg->q->queue_lock);
 508                 if (blkcg_policy_enabled(blkg->q, pol))
 509                         total += prfill(sf, blkg->pd[pol->plid], data);
 510                 spin_unlock_irq(blkg->q->queue_lock);
 511         }
 512         rcu_read_unlock();
 513
 514         if (show_total)
 515                 seq_printf(sf, "Total %llu\n", (unsigned long long)total);
 516 }
 517 EXPORT_SYMBOL_GPL(blkcg_print_blkgs);
 518
 519 /**
 520  * __blkg_prfill_u64 - prfill helper for a single u64 value
 521  * @sf: seq_file to print to
 522  * @pd: policy private data of interest
 523  * @v: value to print
 524  *
 525  * Print @v to @sf for the device assocaited with @pd.
 526  */
 527 u64 __blkg_prfill_u64(struct seq_file *sf, struct blkg_policy_data *pd, u64 v)
 528 {
 529         const char *dname = blkg_dev_name(pd->blkg);
 530
 531         if (!dname)
 532                 return 0;
 533
 534         seq_printf(sf, "%s %llu\n", dname, (unsigned long long)v);
 535         return v;
 536 }
 537 EXPORT_SYMBOL_GPL(__blkg_prfill_u64);
 538
 539 /**
 540  * __blkg_prfill_rwstat - prfill helper for a blkg_rwstat
 541  * @sf: seq_file to print to
 542  * @pd: policy private data of interest
 543  * @rwstat: rwstat to print
 544  *
 545  * Print @rwstat to @sf for the device assocaited with @pd.
 546  */
 547 u64 __blkg_prfill_rwstat(struct seq_file *sf, struct blkg_policy_data *pd,
 548                          const struct blkg_rwstat *rwstat)
 549 {
 550         static const char *rwstr[] = {
 551                 [BLKG_RWSTAT_READ]      = "Read",
 552                 [BLKG_RWSTAT_WRITE]     = "Write",
 553                 [BLKG_RWSTAT_SYNC]      = "Sync",
 554                 [BLKG_RWSTAT_ASYNC]     = "Async",
 555         };
 556         const char *dname = blkg_dev_name(pd->blkg);
 557         u64 v;
 558         int i;
 559
 560         if (!dname)
 561                 return 0;
 562
 563         for (i = 0; i < BLKG_RWSTAT_NR; i++)
 564                 seq_printf(sf, "%s %s %llu\n", dname, rwstr[i],
 565                            (unsigned long long)atomic64_read(&rwstat->aux_cnt[i]));
 566
 567         v = atomic64_read(&rwstat->aux_cnt[BLKG_RWSTAT_READ]) +
 568                 atomic64_read(&rwstat->aux_cnt[BLKG_RWSTAT_WRITE]);
 569         seq_printf(sf, "%s Total %llu\n", dname, (unsigned long long)v);
 570         return v;
 571 }
 572 EXPORT_SYMBOL_GPL(__blkg_prfill_rwstat);
 573
 574 /**
 575  * blkg_prfill_stat - prfill callback for blkg_stat
 576  * @sf: seq_file to print to
 577  * @pd: policy private data of interest
 578  * @off: offset to the blkg_stat in @pd
 579  *
 580  * prfill callback for printing a blkg_stat.
 581  */
 582 u64 blkg_prfill_stat(struct seq_file *sf, struct blkg_policy_data *pd, int off)
 583 {
 584         return __blkg_prfill_u64(sf, pd, blkg_stat_read((void *)pd + off));
 585 }
 586 EXPORT_SYMBOL_GPL(blkg_prfill_stat);
 587
 588 /**
 589  * blkg_prfill_rwstat - prfill callback for blkg_rwstat
 590  * @sf: seq_file to print to
 591  * @pd: policy private data of interest
 592  * @off: offset to the blkg_rwstat in @pd
 593  *
 594  * prfill callback for printing a blkg_rwstat.
 595  */
 596 u64 blkg_prfill_rwstat(struct seq_file *sf, struct blkg_policy_data *pd,
 597                        int off)
 598 {
 599         struct blkg_rwstat rwstat = blkg_rwstat_read((void *)pd + off);
 600
 601         return __blkg_prfill_rwstat(sf, pd, &rwstat);
 602 }
 603 EXPORT_SYMBOL_GPL(blkg_prfill_rwstat);
 604
 605 static u64 blkg_prfill_rwstat_field(struct seq_file *sf,
 606                                     struct blkg_policy_data *pd, int off)
 607 {
 608         struct blkg_rwstat rwstat = blkg_rwstat_read((void *)pd->blkg + off);
 609
 610         return __blkg_prfill_rwstat(sf, pd, &rwstat);
 611 }
 612
 613 /**
 614  * blkg_print_stat_bytes - seq_show callback for blkg->stat_bytes
 615  * @sf: seq_file to print to
 616  * @v: unused
 617  *
 618  * To be used as cftype->seq_show to print blkg->stat_bytes.
 619  * cftype->private must be set to the blkcg_policy.
 620  */
 621 int blkg_print_stat_bytes(struct seq_file *sf, void *v)
 622 {
 623         blkcg_print_blkgs(sf, css_to_blkcg(seq_css(sf)),
 624                           blkg_prfill_rwstat_field, (void *)seq_cft(sf)->private,
 625                           offsetof(struct blkcg_gq, stat_bytes), true);
 626         return 0;
 627 }
 628 EXPORT_SYMBOL_GPL(blkg_print_stat_bytes);
 629
 630 /**
 631  * blkg_print_stat_bytes - seq_show callback for blkg->stat_ios
 632  * @sf: seq_file to print to
 633  * @v: unused
 634  *
 635  * To be used as cftype->seq_show to print blkg->stat_ios.  cftype->private
 636  * must be set to the blkcg_policy.
 637  */
 638 int blkg_print_stat_ios(struct seq_file *sf, void *v)
 639 {
 640         blkcg_print_blkgs(sf, css_to_blkcg(seq_css(sf)),
 641                           blkg_prfill_rwstat_field, (void *)seq_cft(sf)->private,
 642                           offsetof(struct blkcg_gq, stat_ios), true);
 643         return 0;
 644 }
 645 EXPORT_SYMBOL_GPL(blkg_print_stat_ios);
 646
 647 static u64 blkg_prfill_rwstat_field_recursive(struct seq_file *sf,
 648                                               struct blkg_policy_data *pd,
 649                                               int off)
 650 {
 651         struct blkg_rwstat rwstat = blkg_rwstat_recursive_sum(pd->blkg,
 652                                                               NULL, off);
 653         return __blkg_prfill_rwstat(sf, pd, &rwstat);
 654 }
 655
 656 /**
 657  * blkg_print_stat_bytes_recursive - recursive version of blkg_print_stat_bytes
 658  * @sf: seq_file to print to
 659  * @v: unused
 660  */
 661 int blkg_print_stat_bytes_recursive(struct seq_file *sf, void *v)
 662 {
 663         blkcg_print_blkgs(sf, css_to_blkcg(seq_css(sf)),
 664                           blkg_prfill_rwstat_field_recursive,
 665                           (void *)seq_cft(sf)->private,
 666                           offsetof(struct blkcg_gq, stat_bytes), true);
 667         return 0;
 668 }
 669 EXPORT_SYMBOL_GPL(blkg_print_stat_bytes_recursive);
 670
 671 /**
 672  * blkg_print_stat_ios_recursive - recursive version of blkg_print_stat_ios
 673  * @sf: seq_file to print to
 674  * @v: unused
 675  */
 676 int blkg_print_stat_ios_recursive(struct seq_file *sf, void *v)
 677 {
 678         blkcg_print_blkgs(sf, css_to_blkcg(seq_css(sf)),
 679                           blkg_prfill_rwstat_field_recursive,
 680                           (void *)seq_cft(sf)->private,
 681                           offsetof(struct blkcg_gq, stat_ios), true);
 682         return 0;
 683 }
 684 EXPORT_SYMBOL_GPL(blkg_print_stat_ios_recursive);
 685
 686 /**
 687  * blkg_stat_recursive_sum - collect hierarchical blkg_stat
 688  * @blkg: blkg of interest
 689  * @pol: blkcg_policy which contains the blkg_stat
 690  * @off: offset to the blkg_stat in blkg_policy_data or @blkg
 691  *
 692  * Collect the blkg_stat specified by @blkg, @pol and @off and all its
 693  * online descendants and their aux counts.  The caller must be holding the
 694  * queue lock for online tests.
 695  *
 696  * If @pol is NULL, blkg_stat is at @off bytes into @blkg; otherwise, it is
 697  * at @off bytes into @blkg's blkg_policy_data of the policy.
 698  */
 699 u64 blkg_stat_recursive_sum(struct blkcg_gq *blkg,
 700                             struct blkcg_policy *pol, int off)
 701 {
 702         struct blkcg_gq *pos_blkg;
 703         struct cgroup_subsys_state *pos_css;
 704         u64 sum = 0;
 705
 706         lockdep_assert_held(blkg->q->queue_lock);
 707
 708         rcu_read_lock();
 709         blkg_for_each_descendant_pre(pos_blkg, pos_css, blkg) {
 710                 struct blkg_stat *stat;
 711
 712                 if (!pos_blkg->online)
 713                         continue;
 714
 715                 if (pol)
 716                         stat = (void *)blkg_to_pd(pos_blkg, pol) + off;
 717                 else
 718                         stat = (void *)blkg + off;
 719
 720                 sum += blkg_stat_read(stat) + atomic64_read(&stat->aux_cnt);
 721         }
 722         rcu_read_unlock();
 723
 724         return sum;
 725 }
 726 EXPORT_SYMBOL_GPL(blkg_stat_recursive_sum);
 727
 728 /**
 729  * blkg_rwstat_recursive_sum - collect hierarchical blkg_rwstat
 730  * @blkg: blkg of interest
 731  * @pol: blkcg_policy which contains the blkg_rwstat
 732  * @off: offset to the blkg_rwstat in blkg_policy_data or @blkg
 733  *
 734  * Collect the blkg_rwstat specified by @blkg, @pol and @off and all its
 735  * online descendants and their aux counts.  The caller must be holding the
 736  * queue lock for online tests.
 737  *
 738  * If @pol is NULL, blkg_rwstat is at @off bytes into @blkg; otherwise, it
 739  * is at @off bytes into @blkg's blkg_policy_data of the policy.
 740  */
 741 struct blkg_rwstat blkg_rwstat_recursive_sum(struct blkcg_gq *blkg,
 742                                              struct blkcg_policy *pol, int off)
 743 {
 744         struct blkcg_gq *pos_blkg;
 745         struct cgroup_subsys_state *pos_css;
 746         struct blkg_rwstat sum = { };
 747         int i;
 748
 749         lockdep_assert_held(blkg->q->queue_lock);
 750
 751         rcu_read_lock();
 752         blkg_for_each_descendant_pre(pos_blkg, pos_css, blkg) {
 753                 struct blkg_rwstat *rwstat;
 754
 755                 if (!pos_blkg->online)
 756                         continue;
 757
 758                 if (pol)
 759                         rwstat = (void *)blkg_to_pd(pos_blkg, pol) + off;
 760                 else
 761                         rwstat = (void *)pos_blkg + off;
 762
 763                 for (i = 0; i < BLKG_RWSTAT_NR; i++)
 764                         atomic64_add(atomic64_read(&rwstat->aux_cnt[i]) +
 765                                 percpu_counter_sum_positive(&rwstat->cpu_cnt[i]),
 766                                 &sum.aux_cnt[i]);
 767         }
 768         rcu_read_unlock();
 769
 770         return sum;
 771 }
 772 EXPORT_SYMBOL_GPL(blkg_rwstat_recursive_sum);
 773
 774 /**
 775  * blkg_conf_prep - parse and prepare for per-blkg config update
 776  * @blkcg: target block cgroup
 777  * @pol: target policy
 778  * @input: input string
 779  * @ctx: blkg_conf_ctx to be filled
 780  *
 781  * Parse per-blkg config update from @input and initialize @ctx with the
 782  * result.  @ctx->blkg points to the blkg to be updated and @ctx->body the
 783  * part of @input following MAJ:MIN.  This function returns with RCU read
 784  * lock and queue lock held and must be paired with blkg_conf_finish().
 785  */
 786 int blkg_conf_prep(struct blkcg *blkcg, const struct blkcg_policy *pol,
 787                    char *input, struct blkg_conf_ctx *ctx)
 788         __acquires(rcu) __acquires(disk->queue->queue_lock)
 789 {
 790         struct gendisk *disk;
 791         struct blkcg_gq *blkg;
 792         struct module *owner;
 793         unsigned int major, minor;
 794         int key_len, part, ret;
 795         char *body;
 796
 797         if (sscanf(input, "%u:%u%n", &major, &minor, &key_len) != 2)
 798                 return -EINVAL;
 799
 800         body = input + key_len;
 801         if (!isspace(*body))
 802                 return -EINVAL;
 803         body = skip_spaces(body);
 804
 805         disk = get_gendisk(MKDEV(major, minor), &part);
 806         if (!disk)
 807                 return -ENODEV;
 808         if (part) {
 809                 owner = disk->fops->owner;
 810                 put_disk(disk);
 811                 module_put(owner);
 812                 return -ENODEV;
 813         }
 814
 815         rcu_read_lock();
 816         spin_lock_irq(disk->queue->queue_lock);
 817
 818         if (blkcg_policy_enabled(disk->queue, pol))
 819                 blkg = blkg_lookup_create(blkcg, disk->queue);
 820         else
 821                 blkg = ERR_PTR(-EOPNOTSUPP);
 822
 823         if (IS_ERR(blkg)) {
 824                 ret = PTR_ERR(blkg);
 825                 rcu_read_unlock();
 826                 spin_unlock_irq(disk->queue->queue_lock);
 827                 owner = disk->fops->owner;
 828                 put_disk(disk);
 829                 module_put(owner);
 830                 /*
 831                  * If queue was bypassing, we should retry.  Do so after a
 832                  * short msleep().  It isn't strictly necessary but queue
 833                  * can be bypassing for some time and it's always nice to
 834                  * avoid busy looping.
 835                  */
 836                 if (ret == -EBUSY) {
 837                         msleep(10);
 838                         ret = restart_syscall();
 839                 }
 840                 return ret;
 841         }
 842
 843         ctx->disk = disk;
 844         ctx->blkg = blkg;
 845         ctx->body = body;
 846         return 0;
 847 }
 848 EXPORT_SYMBOL_GPL(blkg_conf_prep);
 849
 850 /**
 851  * blkg_conf_finish - finish up per-blkg config update
 852  * @ctx: blkg_conf_ctx intiailized by blkg_conf_prep()
 853  *
 854  * Finish up after per-blkg config update.  This function must be paired
 855  * with blkg_conf_prep().
 856  */
 857 void blkg_conf_finish(struct blkg_conf_ctx *ctx)
 858         __releases(ctx->disk->queue->queue_lock) __releases(rcu)
 859 {
 860         struct module *owner;
 861
 862         spin_unlock_irq(ctx->disk->queue->queue_lock);
 863         rcu_read_unlock();
 864         owner = ctx->disk->fops->owner;
 865         put_disk(ctx->disk);
 866         module_put(owner);
 867 }
 868 EXPORT_SYMBOL_GPL(blkg_conf_finish);
 869
 870 static int blkcg_print_stat(struct seq_file *sf, void *v)
 871 {
 872         struct blkcg *blkcg = css_to_blkcg(seq_css(sf));
 873         struct blkcg_gq *blkg;
 874
 875         rcu_read_lock();
 876
 877         hlist_for_each_entry_rcu(blkg, &blkcg->blkg_list, blkcg_node) {
 878                 const char *dname;
 879                 struct blkg_rwstat rwstat;
 880                 u64 rbytes, wbytes, rios, wios;
 881
 882                 dname = blkg_dev_name(blkg);
 883                 if (!dname)
 884                         continue;
 885
 886                 spin_lock_irq(blkg->q->queue_lock);
 887
 888                 rwstat = blkg_rwstat_recursive_sum(blkg, NULL,
 889                                         offsetof(struct blkcg_gq, stat_bytes));
 890                 rbytes = atomic64_read(&rwstat.aux_cnt[BLKG_RWSTAT_READ]);
 891                 wbytes = atomic64_read(&rwstat.aux_cnt[BLKG_RWSTAT_WRITE]);
 892
 893                 rwstat = blkg_rwstat_recursive_sum(blkg, NULL,
 894                                         offsetof(struct blkcg_gq, stat_ios));
 895                 rios = atomic64_read(&rwstat.aux_cnt[BLKG_RWSTAT_READ]);
 896                 wios = atomic64_read(&rwstat.aux_cnt[BLKG_RWSTAT_WRITE]);
 897
 898                 spin_unlock_irq(blkg->q->queue_lock);
 899
 900                 if (rbytes || wbytes || rios || wios)
 901                         seq_printf(sf, "%s rbytes=%llu wbytes=%llu rios=%llu wios=%llu\n",
 902                                    dname, rbytes, wbytes, rios, wios);
 903         }
 904
 905         rcu_read_unlock();
 906         return 0;
 907 }
 908
 909 struct cftype blkcg_files[] = {
 910         {
 911                 .name = "stat",
 912                 .flags = CFTYPE_NOT_ON_ROOT,
 913                 .seq_show = blkcg_print_stat,
 914         },
 915         { }     /* terminate */
 916 };
 917
 918 struct cftype blkcg_legacy_files[] = {
 919         {
 920                 .name = "reset_stats",
 921                 .write_u64 = blkcg_reset_stats,
 922         },
 923         { }     /* terminate */
 924 };
 925
 926 /**
 927  * blkcg_css_offline - cgroup css_offline callback
 928  * @css: css of interest
 929  *
 930  * This function is called when @css is about to go away and responsible
 931  * for shooting down all blkgs associated with @css.  blkgs should be
 932  * removed while holding both q and blkcg locks.  As blkcg lock is nested
 933  * inside q lock, this function performs reverse double lock dancing.
 934  *
 935  * This is the blkcg counterpart of ioc_release_fn().
 936  */
 937 static void blkcg_css_offline(struct cgroup_subsys_state *css)
 938 {
 939         struct blkcg *blkcg = css_to_blkcg(css);
 940
 941         spin_lock_irq(&blkcg->lock);
 942
 943         while (!hlist_empty(&blkcg->blkg_list)) {
 944                 struct blkcg_gq *blkg = hlist_entry(blkcg->blkg_list.first,
 945                                                 struct blkcg_gq, blkcg_node);
 946                 struct request_queue *q = blkg->q;
 947
 948                 if (spin_trylock(q->queue_lock)) {
 949                         blkg_destroy(blkg);
 950                         spin_unlock(q->queue_lock);
 951                 } else {
 952                         spin_unlock_irq(&blkcg->lock);
 953                         cpu_relax();
 954                         spin_lock_irq(&blkcg->lock);
 955                 }
 956         }
 957
 958         spin_unlock_irq(&blkcg->lock);
 959
 960         wb_blkcg_offline(blkcg);
 961 }
 962
 963 static void blkcg_css_free(struct cgroup_subsys_state *css)
 964 {
 965         struct blkcg *blkcg = css_to_blkcg(css);
 966         int i;
 967
 968         mutex_lock(&blkcg_pol_mutex);
 969
 970         list_del(&blkcg->all_blkcgs_node);
 971
 972         for (i = 0; i < BLKCG_MAX_POLS; i++)
 973                 if (blkcg->cpd[i])
 974                         blkcg_policy[i]->cpd_free_fn(blkcg->cpd[i]);
 975
 976         mutex_unlock(&blkcg_pol_mutex);
 977
 978         kfree(blkcg);
 979 }
 980
 981 static struct cgroup_subsys_state *
 982 blkcg_css_alloc(struct cgroup_subsys_state *parent_css)
 983 {
 984         struct blkcg *blkcg;
 985         struct cgroup_subsys_state *ret;
 986         int i;
 987
 988         mutex_lock(&blkcg_pol_mutex);
 989
 990         if (!parent_css) {
 991                 blkcg = &blkcg_root;
 992         } else {
 993                 blkcg = kzalloc(sizeof(*blkcg), GFP_KERNEL);
 994                 if (!blkcg) {
 995                         ret = ERR_PTR(-ENOMEM);
 996                         goto free_blkcg;
 997                 }
 998         }
 999
1000         for (i = 0; i < BLKCG_MAX_POLS ; i++) {
1001                 struct blkcg_policy *pol = blkcg_policy[i];
1002                 struct blkcg_policy_data *cpd;
1003
1004                 /*
1005                  * If the policy hasn't been attached yet, wait for it
1006                  * to be attached before doing anything else. Otherwise,
1007                  * check if the policy requires any specific per-cgroup
1008                  * data: if it does, allocate and initialize it.
1009                  */
1010                 if (!pol || !pol->cpd_alloc_fn)
1011                         continue;
1012
1013                 cpd = pol->cpd_alloc_fn(GFP_KERNEL);
1014                 if (!cpd) {
1015                         ret = ERR_PTR(-ENOMEM);
1016                         goto free_pd_blkcg;
1017                 }
1018                 blkcg->cpd[i] = cpd;
1019                 cpd->blkcg = blkcg;
1020                 cpd->plid = i;
1021                 if (pol->cpd_init_fn)
1022                         pol->cpd_init_fn(cpd);
1023         }
1024
1025         spin_lock_init(&blkcg->lock);
1026         INIT_RADIX_TREE(&blkcg->blkg_tree, GFP_NOWAIT | __GFP_NOWARN);
1027         INIT_HLIST_HEAD(&blkcg->blkg_list);
1028 #ifdef CONFIG_CGROUP_WRITEBACK
1029         INIT_LIST_HEAD(&blkcg->cgwb_list);
1030 #endif
1031         list_add_tail(&blkcg->all_blkcgs_node, &all_blkcgs);
1032
1033         mutex_unlock(&blkcg_pol_mutex);
1034         return &blkcg->css;
1035
1036 free_pd_blkcg:
1037         for (i--; i >= 0; i--)
1038                 if (blkcg->cpd[i])
1039                         blkcg_policy[i]->cpd_free_fn(blkcg->cpd[i]);
1040 free_blkcg:
1041         kfree(blkcg);
1042         mutex_unlock(&blkcg_pol_mutex);
1043         return ret;
1044 }
1045
1046 /**
1047  * blkcg_init_queue - initialize blkcg part of request queue
1048  * @q: request_queue to initialize
1049  *
1050  * Called from blk_alloc_queue_node(). Responsible for initializing blkcg
1051  * part of new request_queue @q.
1052  *
1053  * RETURNS:
1054  * 0 on success, -errno on failure.
1055  */
1056 int blkcg_init_queue(struct request_queue *q)
1057 {
1058         struct blkcg_gq *new_blkg, *blkg;
1059         bool preloaded;
1060         int ret;
1061
1062         new_blkg = blkg_alloc(&blkcg_root, q, GFP_KERNEL);
1063         if (!new_blkg)
1064                 return -ENOMEM;
1065
1066         preloaded = !radix_tree_preload(GFP_KERNEL);
1067
1068         /*
1069          * Make sure the root blkg exists and count the existing blkgs.  As
1070          * @q is bypassing at this point, blkg_lookup_create() can't be
1071          * used.  Open code insertion.
1072          */
1073         rcu_read_lock();
1074         spin_lock_irq(q->queue_lock);
1075         blkg = blkg_create(&blkcg_root, q, new_blkg);
1076         spin_unlock_irq(q->queue_lock);
1077         rcu_read_unlock();
1078
1079         if (preloaded)
1080                 radix_tree_preload_end();
1081
1082         if (IS_ERR(blkg))
1083                 return PTR_ERR(blkg);
1084
1085         q->root_blkg = blkg;
1086         q->root_rl.blkg = blkg;
1087
1088         ret = blk_throtl_init(q);
1089         if (ret) {
1090                 spin_lock_irq(q->queue_lock);
1091                 blkg_destroy_all(q);
1092                 spin_unlock_irq(q->queue_lock);
1093         }
1094         return ret;
1095 }
1096
1097 /**
1098  * blkcg_drain_queue - drain blkcg part of request_queue
1099  * @q: request_queue to drain
1100  *
1101  * Called from blk_drain_queue().  Responsible for draining blkcg part.
1102  */
1103 void blkcg_drain_queue(struct request_queue *q)
1104 {
1105         lockdep_assert_held(q->queue_lock);
1106
1107         /*
1108          * @q could be exiting and already have destroyed all blkgs as
1109          * indicated by NULL root_blkg.  If so, don't confuse policies.
1110          */
1111         if (!q->root_blkg)
1112                 return;
1113
1114         blk_throtl_drain(q);
1115 }
1116
1117 /**
1118  * blkcg_exit_queue - exit and release blkcg part of request_queue
1119  * @q: request_queue being released
1120  *
1121  * Called from blk_release_queue().  Responsible for exiting blkcg part.
1122  */
1123 void blkcg_exit_queue(struct request_queue *q)
1124 {
1125         spin_lock_irq(q->queue_lock);
1126         blkg_destroy_all(q);
1127         spin_unlock_irq(q->queue_lock);
1128
1129         blk_throtl_exit(q);
1130 }
1131
1132 /*
1133  * We cannot support shared io contexts, as we have no mean to support
1134  * two tasks with the same ioc in two different groups without major rework
1135  * of the main cic data structures.  For now we allow a task to change
1136  * its cgroup only if it's the only owner of its ioc.
1137  */
1138 static int blkcg_can_attach(struct cgroup_taskset *tset)
1139 {
1140         struct task_struct *task;
1141         struct cgroup_subsys_state *dst_css;
1142         struct io_context *ioc;
1143         int ret = 0;
1144
1145         /* task_lock() is needed to avoid races with exit_io_context() */
1146         cgroup_taskset_for_each(task, dst_css, tset) {
1147                 task_lock(task);
1148                 ioc = task->io_context;
1149                 if (ioc && atomic_read(&ioc->nr_tasks) > 1)
1150                         ret = -EINVAL;
1151                 task_unlock(task);
1152                 if (ret)
1153                         break;
1154         }
1155         return ret;
1156 }
1157
1158 static void blkcg_bind(struct cgroup_subsys_state *root_css)
1159 {
1160         int i;
1161
1162         mutex_lock(&blkcg_pol_mutex);
1163
1164         for (i = 0; i < BLKCG_MAX_POLS; i++) {
1165                 struct blkcg_policy *pol = blkcg_policy[i];
1166                 struct blkcg *blkcg;
1167
1168                 if (!pol || !pol->cpd_bind_fn)
1169                         continue;
1170
1171                 list_for_each_entry(blkcg, &all_blkcgs, all_blkcgs_node)
1172                         if (blkcg->cpd[pol->plid])
1173                                 pol->cpd_bind_fn(blkcg->cpd[pol->plid]);
1174         }
1175         mutex_unlock(&blkcg_pol_mutex);
1176 }
1177
1178 struct cgroup_subsys io_cgrp_subsys = {
1179         .css_alloc = blkcg_css_alloc,
1180         .css_offline = blkcg_css_offline,
1181         .css_free = blkcg_css_free,
1182         .can_attach = blkcg_can_attach,
1183         .bind = blkcg_bind,
1184         .dfl_cftypes = blkcg_files,
1185         .legacy_cftypes = blkcg_legacy_files,
1186         .legacy_name = "blkio",
1187 #ifdef CONFIG_MEMCG
1188         /*
1189          * This ensures that, if available, memcg is automatically enabled
1190          * together on the default hierarchy so that the owner cgroup can
1191          * be retrieved from writeback pages.
1192          */
1193         .depends_on = 1 << memory_cgrp_id,
1194 #endif
1195 };
1196 EXPORT_SYMBOL_GPL(io_cgrp_subsys);
1197
1198 /**
1199  * blkcg_activate_policy - activate a blkcg policy on a request_queue
1200  * @q: request_queue of interest
1201  * @pol: blkcg policy to activate
1202  *
1203  * Activate @pol on @q.  Requires %GFP_KERNEL context.  @q goes through
1204  * bypass mode to populate its blkgs with policy_data for @pol.
1205  *
1206  * Activation happens with @q bypassed, so nobody would be accessing blkgs
1207  * from IO path.  Update of each blkg is protected by both queue and blkcg
1208  * locks so that holding either lock and testing blkcg_policy_enabled() is
1209  * always enough for dereferencing policy data.
1210  *
1211  * The caller is responsible for synchronizing [de]activations and policy
1212  * [un]registerations.  Returns 0 on success, -errno on failure.
1213  */
1214 int blkcg_activate_policy(struct request_queue *q,
1215                           const struct blkcg_policy *pol)
1216 {
1217         struct blkg_policy_data *pd_prealloc = NULL;
1218         struct blkcg_gq *blkg;
1219         int ret;
1220
1221         if (blkcg_policy_enabled(q, pol))
1222                 return 0;
1223
1224         blk_queue_bypass_start(q);
1225 pd_prealloc:
1226         if (!pd_prealloc) {
1227                 pd_prealloc = pol->pd_alloc_fn(GFP_KERNEL, q->node);
1228                 if (!pd_prealloc) {
1229                         ret = -ENOMEM;
1230                         goto out_bypass_end;
1231                 }
1232         }
1233
1234         spin_lock_irq(q->queue_lock);
1235
1236         list_for_each_entry(blkg, &q->blkg_list, q_node) {
1237                 struct blkg_policy_data *pd;
1238
1239                 if (blkg->pd[pol->plid])
1240                         continue;
1241
1242                 pd = pol->pd_alloc_fn(GFP_NOWAIT | __GFP_NOWARN, q->node);
1243                 if (!pd)
1244                         swap(pd, pd_prealloc);
1245                 if (!pd) {
1246                         spin_unlock_irq(q->queue_lock);
1247                         goto pd_prealloc;
1248                 }
1249
1250                 blkg->pd[pol->plid] = pd;
1251                 pd->blkg = blkg;
1252                 pd->plid = pol->plid;
1253                 if (pol->pd_init_fn)
1254                         pol->pd_init_fn(pd);
1255         }
1256
1257         __set_bit(pol->plid, q->blkcg_pols);
1258         ret = 0;
1259
1260         spin_unlock_irq(q->queue_lock);
1261 out_bypass_end:
1262         blk_queue_bypass_end(q);
1263         if (pd_prealloc)
1264                 pol->pd_free_fn(pd_prealloc);
1265         return ret;
1266 }
1267 EXPORT_SYMBOL_GPL(blkcg_activate_policy);
1268
1269 /**
1270  * blkcg_deactivate_policy - deactivate a blkcg policy on a request_queue
1271  * @q: request_queue of interest
1272  * @pol: blkcg policy to deactivate
1273  *
1274  * Deactivate @pol on @q.  Follows the same synchronization rules as
1275  * blkcg_activate_policy().
1276  */
1277 void blkcg_deactivate_policy(struct request_queue *q,
1278                              const struct blkcg_policy *pol)
1279 {
1280         struct blkcg_gq *blkg;
1281
1282         if (!blkcg_policy_enabled(q, pol))
1283                 return;
1284
1285         blk_queue_bypass_start(q);
1286         spin_lock_irq(q->queue_lock);
1287
1288         __clear_bit(pol->plid, q->blkcg_pols);
1289
1290         list_for_each_entry(blkg, &q->blkg_list, q_node) {
1291                 /* grab blkcg lock too while removing @pd from @blkg */
1292                 spin_lock(&blkg->blkcg->lock);
1293
1294                 if (blkg->pd[pol->plid]) {
1295                         if (pol->pd_offline_fn)
1296                                 pol->pd_offline_fn(blkg->pd[pol->plid]);
1297                         pol->pd_free_fn(blkg->pd[pol->plid]);
1298                         blkg->pd[pol->plid] = NULL;
1299                 }
1300
1301                 spin_unlock(&blkg->blkcg->lock);
1302         }
1303
1304         spin_unlock_irq(q->queue_lock);
1305         blk_queue_bypass_end(q);
1306 }
1307 EXPORT_SYMBOL_GPL(blkcg_deactivate_policy);
1308
1309 /**
1310  * blkcg_policy_register - register a blkcg policy
1311  * @pol: blkcg policy to register
1312  *
1313  * Register @pol with blkcg core.  Might sleep and @pol may be modified on
1314  * successful registration.  Returns 0 on success and -errno on failure.
1315  */
1316 int blkcg_policy_register(struct blkcg_policy *pol)
1317 {
1318         struct blkcg *blkcg;
1319         int i, ret;
1320
1321         mutex_lock(&blkcg_pol_register_mutex);
1322         mutex_lock(&blkcg_pol_mutex);
1323
1324         /* find an empty slot */
1325         ret = -ENOSPC;
1326         for (i = 0; i < BLKCG_MAX_POLS; i++)
1327                 if (!blkcg_policy[i])
1328                         break;
1329         if (i >= BLKCG_MAX_POLS)
1330                 goto err_unlock;
1331
1332         /* register @pol */
1333         pol->plid = i;
1334         blkcg_policy[pol->plid] = pol;
1335
1336         /* allocate and install cpd's */
1337         if (pol->cpd_alloc_fn) {
1338                 list_for_each_entry(blkcg, &all_blkcgs, all_blkcgs_node) {
1339                         struct blkcg_policy_data *cpd;
1340
1341                         cpd = pol->cpd_alloc_fn(GFP_KERNEL);
1342                         if (!cpd)
1343                                 goto err_free_cpds;
1344
1345                         blkcg->cpd[pol->plid] = cpd;
1346                         cpd->blkcg = blkcg;
1347                         cpd->plid = pol->plid;
1348                         pol->cpd_init_fn(cpd);
1349                 }
1350         }
1351
1352         mutex_unlock(&blkcg_pol_mutex);
1353
1354         /* everything is in place, add intf files for the new policy */
1355         if (pol->dfl_cftypes)
1356                 WARN_ON(cgroup_add_dfl_cftypes(&io_cgrp_subsys,
1357                                                pol->dfl_cftypes));
1358         if (pol->legacy_cftypes)
1359                 WARN_ON(cgroup_add_legacy_cftypes(&io_cgrp_subsys,
1360                                                   pol->legacy_cftypes));
1361         mutex_unlock(&blkcg_pol_register_mutex);
1362         return 0;
1363
1364 err_free_cpds:
1365         if (pol->cpd_alloc_fn) {
1366                 list_for_each_entry(blkcg, &all_blkcgs, all_blkcgs_node) {
1367                         if (blkcg->cpd[pol->plid]) {
1368                                 pol->cpd_free_fn(blkcg->cpd[pol->plid]);
1369                                 blkcg->cpd[pol->plid] = NULL;
1370                         }
1371                 }
1372         }
1373         blkcg_policy[pol->plid] = NULL;
1374 err_unlock:
1375         mutex_unlock(&blkcg_pol_mutex);
1376         mutex_unlock(&blkcg_pol_register_mutex);
1377         return ret;
1378 }
1379 EXPORT_SYMBOL_GPL(blkcg_policy_register);
1380
1381 /**
1382  * blkcg_policy_unregister - unregister a blkcg policy
1383  * @pol: blkcg policy to unregister
1384  *
1385  * Undo blkcg_policy_register(@pol).  Might sleep.
1386  */
1387 void blkcg_policy_unregister(struct blkcg_policy *pol)
1388 {
1389         struct blkcg *blkcg;
1390
1391         mutex_lock(&blkcg_pol_register_mutex);
1392
1393         if (WARN_ON(blkcg_policy[pol->plid] != pol))
1394                 goto out_unlock;
1395
1396         /* kill the intf files first */
1397         if (pol->dfl_cftypes)
1398                 cgroup_rm_cftypes(pol->dfl_cftypes);
1399         if (pol->legacy_cftypes)
1400                 cgroup_rm_cftypes(pol->legacy_cftypes);
1401
1402         /* remove cpds and unregister */
1403         mutex_lock(&blkcg_pol_mutex);
1404
1405         if (pol->cpd_alloc_fn) {
1406                 list_for_each_entry(blkcg, &all_blkcgs, all_blkcgs_node) {
1407                         if (blkcg->cpd[pol->plid]) {
1408                                 pol->cpd_free_fn(blkcg->cpd[pol->plid]);
1409                                 blkcg->cpd[pol->plid] = NULL;
1410                         }
1411                 }
1412         }
1413         blkcg_policy[pol->plid] = NULL;
1414
1415         mutex_unlock(&blkcg_pol_mutex);
1416 out_unlock:
1417         mutex_unlock(&blkcg_pol_register_mutex);
1418 }
1419 EXPORT_SYMBOL_GPL(blkcg_policy_unregister);