include/linux/blk-cgroup.h

   1 /* SPDX-License-Identifier: GPL-2.0 */
   2 #ifndef _BLK_CGROUP_H
   3 #define _BLK_CGROUP_H
   4 /*
   5  * Common Block IO controller cgroup interface
   6  *
   7  * Based on ideas and code from CFQ, CFS and BFQ:
   8  * Copyright (C) 2003 Jens Axboe <[email protected]>
   9  *
  10  * Copyright (C) 2008 Fabio Checconi <[email protected]>
  11  *                    Paolo Valente <[email protected]>
  12  *
  13  * Copyright (C) 2009 Vivek Goyal <[email protected]>
  14  *                    Nauman Rafique <[email protected]>
  15  */
  16
  17 #include <linux/cgroup.h>
  18 #include <linux/percpu_counter.h>
  19 #include <linux/seq_file.h>
  20 #include <linux/radix-tree.h>
  21 #include <linux/blkdev.h>
  22 #include <linux/atomic.h>
  23 #include <linux/kthread.h>
  24 #include <linux/fs.h>
  25
  26 /* percpu_counter batch for blkg_[rw]stats, per-cpu drift doesn't matter */
  27 #define BLKG_STAT_CPU_BATCH     (INT_MAX / 2)
  28
  29 /* Max limits for throttle policy */
  30 #define THROTL_IOPS_MAX         UINT_MAX
  31
  32 #ifdef CONFIG_BLK_CGROUP
  33
  34 enum blkg_rwstat_type {
  35         BLKG_RWSTAT_READ,
  36         BLKG_RWSTAT_WRITE,
  37         BLKG_RWSTAT_SYNC,
  38         BLKG_RWSTAT_ASYNC,
  39         BLKG_RWSTAT_DISCARD,
  40
  41         BLKG_RWSTAT_NR,
  42         BLKG_RWSTAT_TOTAL = BLKG_RWSTAT_NR,
  43 };
  44
  45 struct blkcg_gq;
  46
  47 struct blkcg {
  48         struct cgroup_subsys_state      css;
  49         spinlock_t                      lock;
  50
  51         struct radix_tree_root          blkg_tree;
  52         struct blkcg_gq __rcu           *blkg_hint;
  53         struct hlist_head               blkg_list;
  54
  55         struct blkcg_policy_data        *cpd[BLKCG_MAX_POLS];
  56
  57         struct list_head                all_blkcgs_node;
  58 #ifdef CONFIG_CGROUP_WRITEBACK
  59         struct list_head                cgwb_list;
  60         refcount_t                      cgwb_refcnt;
  61 #endif
  62 };
  63
  64 /*
  65  * blkg_[rw]stat->aux_cnt is excluded for local stats but included for
  66  * recursive.  Used to carry stats of dead children, and, for blkg_rwstat,
  67  * to carry result values from read and sum operations.
  68  */
  69 struct blkg_stat {
  70         struct percpu_counter           cpu_cnt;
  71         atomic64_t                      aux_cnt;
  72 };
  73
  74 struct blkg_rwstat {
  75         struct percpu_counter           cpu_cnt[BLKG_RWSTAT_NR];
  76         atomic64_t                      aux_cnt[BLKG_RWSTAT_NR];
  77 };
  78
  79 /*
  80  * A blkcg_gq (blkg) is association between a block cgroup (blkcg) and a
  81  * request_queue (q).  This is used by blkcg policies which need to track
  82  * information per blkcg - q pair.
  83  *
  84  * There can be multiple active blkcg policies and each blkg:policy pair is
  85  * represented by a blkg_policy_data which is allocated and freed by each
  86  * policy's pd_alloc/free_fn() methods.  A policy can allocate private data
  87  * area by allocating larger data structure which embeds blkg_policy_data
  88  * at the beginning.
  89  */
  90 struct blkg_policy_data {
  91         /* the blkg and policy id this per-policy data belongs to */
  92         struct blkcg_gq                 *blkg;
  93         int                             plid;
  94 };
  95
  96 /*
  97  * Policies that need to keep per-blkcg data which is independent from any
  98  * request_queue associated to it should implement cpd_alloc/free_fn()
  99  * methods.  A policy can allocate private data area by allocating larger
 100  * data structure which embeds blkcg_policy_data at the beginning.
 101  * cpd_init() is invoked to let each policy handle per-blkcg data.
 102  */
 103 struct blkcg_policy_data {
 104         /* the blkcg and policy id this per-policy data belongs to */
 105         struct blkcg                    *blkcg;
 106         int                             plid;
 107 };
 108
 109 /* association between a blk cgroup and a request queue */
 110 struct blkcg_gq {
 111         /* Pointer to the associated request_queue */
 112         struct request_queue            *q;
 113         struct list_head                q_node;
 114         struct hlist_node               blkcg_node;
 115         struct blkcg                    *blkcg;
 116
 117         /*
 118          * Each blkg gets congested separately and the congestion state is
 119          * propagated to the matching bdi_writeback_congested.
 120          */
 121         struct bdi_writeback_congested  *wb_congested;
 122
 123         /* all non-root blkcg_gq's are guaranteed to have access to parent */
 124         struct blkcg_gq                 *parent;
 125
 126         /* reference count */
 127         struct percpu_ref               refcnt;
 128
 129         /* is this blkg online? protected by both blkcg and q locks */
 130         bool                            online;
 131
 132         struct blkg_rwstat              stat_bytes;
 133         struct blkg_rwstat              stat_ios;
 134
 135         struct blkg_policy_data         *pd[BLKCG_MAX_POLS];
 136
 137         struct rcu_head                 rcu_head;
 138
 139         atomic_t                        use_delay;
 140         atomic64_t                      delay_nsec;
 141         atomic64_t                      delay_start;
 142         u64                             last_delay;
 143         int                             last_use;
 144 };
 145
 146 typedef struct blkcg_policy_data *(blkcg_pol_alloc_cpd_fn)(gfp_t gfp);
 147 typedef void (blkcg_pol_init_cpd_fn)(struct blkcg_policy_data *cpd);
 148 typedef void (blkcg_pol_free_cpd_fn)(struct blkcg_policy_data *cpd);
 149 typedef void (blkcg_pol_bind_cpd_fn)(struct blkcg_policy_data *cpd);
 150 typedef struct blkg_policy_data *(blkcg_pol_alloc_pd_fn)(gfp_t gfp, int node);
 151 typedef void (blkcg_pol_init_pd_fn)(struct blkg_policy_data *pd);
 152 typedef void (blkcg_pol_online_pd_fn)(struct blkg_policy_data *pd);
 153 typedef void (blkcg_pol_offline_pd_fn)(struct blkg_policy_data *pd);
 154 typedef void (blkcg_pol_free_pd_fn)(struct blkg_policy_data *pd);
 155 typedef void (blkcg_pol_reset_pd_stats_fn)(struct blkg_policy_data *pd);
 156 typedef size_t (blkcg_pol_stat_pd_fn)(struct blkg_policy_data *pd, char *buf,
 157                                       size_t size);
 158
 159 struct blkcg_policy {
 160         int                             plid;
 161         /* cgroup files for the policy */
 162         struct cftype                   *dfl_cftypes;
 163         struct cftype                   *legacy_cftypes;
 164
 165         /* operations */
 166         blkcg_pol_alloc_cpd_fn          *cpd_alloc_fn;
 167         blkcg_pol_init_cpd_fn           *cpd_init_fn;
 168         blkcg_pol_free_cpd_fn           *cpd_free_fn;
 169         blkcg_pol_bind_cpd_fn           *cpd_bind_fn;
 170
 171         blkcg_pol_alloc_pd_fn           *pd_alloc_fn;
 172         blkcg_pol_init_pd_fn            *pd_init_fn;
 173         blkcg_pol_online_pd_fn          *pd_online_fn;
 174         blkcg_pol_offline_pd_fn         *pd_offline_fn;
 175         blkcg_pol_free_pd_fn            *pd_free_fn;
 176         blkcg_pol_reset_pd_stats_fn     *pd_reset_stats_fn;
 177         blkcg_pol_stat_pd_fn            *pd_stat_fn;
 178 };
 179
 180 extern struct blkcg blkcg_root;
 181 extern struct cgroup_subsys_state * const blkcg_root_css;
 182
 183 struct blkcg_gq *blkg_lookup_slowpath(struct blkcg *blkcg,
 184                                       struct request_queue *q, bool update_hint);
 185 struct blkcg_gq *__blkg_lookup_create(struct blkcg *blkcg,
 186                                       struct request_queue *q);
 187 struct blkcg_gq *blkg_lookup_create(struct blkcg *blkcg,
 188                                     struct request_queue *q);
 189 int blkcg_init_queue(struct request_queue *q);
 190 void blkcg_drain_queue(struct request_queue *q);
 191 void blkcg_exit_queue(struct request_queue *q);
 192
 193 /* Blkio controller policy registration */
 194 int blkcg_policy_register(struct blkcg_policy *pol);
 195 void blkcg_policy_unregister(struct blkcg_policy *pol);
 196 int blkcg_activate_policy(struct request_queue *q,
 197                           const struct blkcg_policy *pol);
 198 void blkcg_deactivate_policy(struct request_queue *q,
 199                              const struct blkcg_policy *pol);
 200
 201 const char *blkg_dev_name(struct blkcg_gq *blkg);
 202 void blkcg_print_blkgs(struct seq_file *sf, struct blkcg *blkcg,
 203                        u64 (*prfill)(struct seq_file *,
 204                                      struct blkg_policy_data *, int),
 205                        const struct blkcg_policy *pol, int data,
 206                        bool show_total);
 207 u64 __blkg_prfill_u64(struct seq_file *sf, struct blkg_policy_data *pd, u64 v);
 208 u64 __blkg_prfill_rwstat(struct seq_file *sf, struct blkg_policy_data *pd,
 209                          const struct blkg_rwstat *rwstat);
 210 u64 blkg_prfill_stat(struct seq_file *sf, struct blkg_policy_data *pd, int off);
 211 u64 blkg_prfill_rwstat(struct seq_file *sf, struct blkg_policy_data *pd,
 212                        int off);
 213 int blkg_print_stat_bytes(struct seq_file *sf, void *v);
 214 int blkg_print_stat_ios(struct seq_file *sf, void *v);
 215 int blkg_print_stat_bytes_recursive(struct seq_file *sf, void *v);
 216 int blkg_print_stat_ios_recursive(struct seq_file *sf, void *v);
 217
 218 u64 blkg_stat_recursive_sum(struct blkcg_gq *blkg,
 219                             struct blkcg_policy *pol, int off);
 220 struct blkg_rwstat blkg_rwstat_recursive_sum(struct blkcg_gq *blkg,
 221                                              struct blkcg_policy *pol, int off);
 222
 223 struct blkg_conf_ctx {
 224         struct gendisk                  *disk;
 225         struct blkcg_gq                 *blkg;
 226         char                            *body;
 227 };
 228
 229 int blkg_conf_prep(struct blkcg *blkcg, const struct blkcg_policy *pol,
 230                    char *input, struct blkg_conf_ctx *ctx);
 231 void blkg_conf_finish(struct blkg_conf_ctx *ctx);
 232
 233 /**
 234  * blkcg_css - find the current css
 235  *
 236  * Find the css associated with either the kthread or the current task.
 237  * This may return a dying css, so it is up to the caller to use tryget logic
 238  * to confirm it is alive and well.
 239  */
 240 static inline struct cgroup_subsys_state *blkcg_css(void)
 241 {
 242         struct cgroup_subsys_state *css;
 243
 244         css = kthread_blkcg();
 245         if (css)
 246                 return css;
 247         return task_css(current, io_cgrp_id);
 248 }
 249
 250 static inline struct blkcg *css_to_blkcg(struct cgroup_subsys_state *css)
 251 {
 252         return css ? container_of(css, struct blkcg, css) : NULL;
 253 }
 254
 255 /**
 256  * __bio_blkcg - internal, inconsistent version to get blkcg
 257  *
 258  * DO NOT USE.
 259  * This function is inconsistent and consequently is dangerous to use.  The
 260  * first part of the function returns a blkcg where a reference is owned by the
 261  * bio.  This means it does not need to be rcu protected as it cannot go away
 262  * with the bio owning a reference to it.  However, the latter potentially gets
 263  * it from task_css().  This can race against task migration and the cgroup
 264  * dying.  It is also semantically different as it must be called rcu protected
 265  * and is susceptible to failure when trying to get a reference to it.
 266  * Therefore, it is not ok to assume that *_get() will always succeed on the
 267  * blkcg returned here.
 268  */
 269 static inline struct blkcg *__bio_blkcg(struct bio *bio)
 270 {
 271         if (bio && bio->bi_blkg)
 272                 return bio->bi_blkg->blkcg;
 273         return css_to_blkcg(blkcg_css());
 274 }
 275
 276 /**
 277  * bio_blkcg - grab the blkcg associated with a bio
 278  * @bio: target bio
 279  *
 280  * This returns the blkcg associated with a bio, %NULL if not associated.
 281  * Callers are expected to either handle %NULL or know association has been
 282  * done prior to calling this.
 283  */
 284 static inline struct blkcg *bio_blkcg(struct bio *bio)
 285 {
 286         if (bio && bio->bi_blkg)
 287                 return bio->bi_blkg->blkcg;
 288         return NULL;
 289 }
 290
 291 static inline bool blk_cgroup_congested(void)
 292 {
 293         struct cgroup_subsys_state *css;
 294         bool ret = false;
 295
 296         rcu_read_lock();
 297         css = kthread_blkcg();
 298         if (!css)
 299                 css = task_css(current, io_cgrp_id);
 300         while (css) {
 301                 if (atomic_read(&css->cgroup->congestion_count)) {
 302                         ret = true;
 303                         break;
 304                 }
 305                 css = css->parent;
 306         }
 307         rcu_read_unlock();
 308         return ret;
 309 }
 310
 311 /**
 312  * bio_issue_as_root_blkg - see if this bio needs to be issued as root blkg
 313  * @return: true if this bio needs to be submitted with the root blkg context.
 314  *
 315  * In order to avoid priority inversions we sometimes need to issue a bio as if
 316  * it were attached to the root blkg, and then backcharge to the actual owning
 317  * blkg.  The idea is we do bio_blkcg() to look up the actual context for the
 318  * bio and attach the appropriate blkg to the bio.  Then we call this helper and
 319  * if it is true run with the root blkg for that queue and then do any
 320  * backcharging to the originating cgroup once the io is complete.
 321  */
 322 static inline bool bio_issue_as_root_blkg(struct bio *bio)
 323 {
 324         return (bio->bi_opf & (REQ_META | REQ_SWAP)) != 0;
 325 }
 326
 327 /**
 328  * blkcg_parent - get the parent of a blkcg
 329  * @blkcg: blkcg of interest
 330  *
 331  * Return the parent blkcg of @blkcg.  Can be called anytime.
 332  */
 333 static inline struct blkcg *blkcg_parent(struct blkcg *blkcg)
 334 {
 335         return css_to_blkcg(blkcg->css.parent);
 336 }
 337
 338 /**
 339  * __blkg_lookup - internal version of blkg_lookup()
 340  * @blkcg: blkcg of interest
 341  * @q: request_queue of interest
 342  * @update_hint: whether to update lookup hint with the result or not
 343  *
 344  * This is internal version and shouldn't be used by policy
 345  * implementations.  Looks up blkgs for the @blkcg - @q pair regardless of
 346  * @q's bypass state.  If @update_hint is %true, the caller should be
 347  * holding @q->queue_lock and lookup hint is updated on success.
 348  */
 349 static inline struct blkcg_gq *__blkg_lookup(struct blkcg *blkcg,
 350                                              struct request_queue *q,
 351                                              bool update_hint)
 352 {
 353         struct blkcg_gq *blkg;
 354
 355         if (blkcg == &blkcg_root)
 356                 return q->root_blkg;
 357
 358         blkg = rcu_dereference(blkcg->blkg_hint);
 359         if (blkg && blkg->q == q)
 360                 return blkg;
 361
 362         return blkg_lookup_slowpath(blkcg, q, update_hint);
 363 }
 364
 365 /**
 366  * blkg_lookup - lookup blkg for the specified blkcg - q pair
 367  * @blkcg: blkcg of interest
 368  * @q: request_queue of interest
 369  *
 370  * Lookup blkg for the @blkcg - @q pair.  This function should be called
 371  * under RCU read loc.
 372  */
 373 static inline struct blkcg_gq *blkg_lookup(struct blkcg *blkcg,
 374                                            struct request_queue *q)
 375 {
 376         WARN_ON_ONCE(!rcu_read_lock_held());
 377         return __blkg_lookup(blkcg, q, false);
 378 }
 379
 380 /**
 381  * blk_queue_root_blkg - return blkg for the (blkcg_root, @q) pair
 382  * @q: request_queue of interest
 383  *
 384  * Lookup blkg for @q at the root level. See also blkg_lookup().
 385  */
 386 static inline struct blkcg_gq *blk_queue_root_blkg(struct request_queue *q)
 387 {
 388         return q->root_blkg;
 389 }
 390
 391 /**
 392  * blkg_to_pdata - get policy private data
 393  * @blkg: blkg of interest
 394  * @pol: policy of interest
 395  *
 396  * Return pointer to private data associated with the @blkg-@pol pair.
 397  */
 398 static inline struct blkg_policy_data *blkg_to_pd(struct blkcg_gq *blkg,
 399                                                   struct blkcg_policy *pol)
 400 {
 401         return blkg ? blkg->pd[pol->plid] : NULL;
 402 }
 403
 404 static inline struct blkcg_policy_data *blkcg_to_cpd(struct blkcg *blkcg,
 405                                                      struct blkcg_policy *pol)
 406 {
 407         return blkcg ? blkcg->cpd[pol->plid] : NULL;
 408 }
 409
 410 /**
 411  * pdata_to_blkg - get blkg associated with policy private data
 412  * @pd: policy private data of interest
 413  *
 414  * @pd is policy private data.  Determine the blkg it's associated with.
 415  */
 416 static inline struct blkcg_gq *pd_to_blkg(struct blkg_policy_data *pd)
 417 {
 418         return pd ? pd->blkg : NULL;
 419 }
 420
 421 static inline struct blkcg *cpd_to_blkcg(struct blkcg_policy_data *cpd)
 422 {
 423         return cpd ? cpd->blkcg : NULL;
 424 }
 425
 426 extern void blkcg_destroy_blkgs(struct blkcg *blkcg);
 427
 428 #ifdef CONFIG_CGROUP_WRITEBACK
 429
 430 /**
 431  * blkcg_cgwb_get - get a reference for blkcg->cgwb_list
 432  * @blkcg: blkcg of interest
 433  *
 434  * This is used to track the number of active wb's related to a blkcg.
 435  */
 436 static inline void blkcg_cgwb_get(struct blkcg *blkcg)
 437 {
 438         refcount_inc(&blkcg->cgwb_refcnt);
 439 }
 440
 441 /**
 442  * blkcg_cgwb_put - put a reference for @blkcg->cgwb_list
 443  * @blkcg: blkcg of interest
 444  *
 445  * This is used to track the number of active wb's related to a blkcg.
 446  * When this count goes to zero, all active wb has finished so the
 447  * blkcg can continue destruction by calling blkcg_destroy_blkgs().
 448  * This work may occur in cgwb_release_workfn() on the cgwb_release
 449  * workqueue.
 450  */
 451 static inline void blkcg_cgwb_put(struct blkcg *blkcg)
 452 {
 453         if (refcount_dec_and_test(&blkcg->cgwb_refcnt))
 454                 blkcg_destroy_blkgs(blkcg);
 455 }
 456
 457 #else
 458
 459 static inline void blkcg_cgwb_get(struct blkcg *blkcg) { }
 460
 461 static inline void blkcg_cgwb_put(struct blkcg *blkcg)
 462 {
 463         /* wb isn't being accounted, so trigger destruction right away */
 464         blkcg_destroy_blkgs(blkcg);
 465 }
 466
 467 #endif
 468
 469 /**
 470  * blkg_path - format cgroup path of blkg
 471  * @blkg: blkg of interest
 472  * @buf: target buffer
 473  * @buflen: target buffer length
 474  *
 475  * Format the path of the cgroup of @blkg into @buf.
 476  */
 477 static inline int blkg_path(struct blkcg_gq *blkg, char *buf, int buflen)
 478 {
 479         return cgroup_path(blkg->blkcg->css.cgroup, buf, buflen);
 480 }
 481
 482 /**
 483  * blkg_get - get a blkg reference
 484  * @blkg: blkg to get
 485  *
 486  * The caller should be holding an existing reference.
 487  */
 488 static inline void blkg_get(struct blkcg_gq *blkg)
 489 {
 490         percpu_ref_get(&blkg->refcnt);
 491 }
 492
 493 /**
 494  * blkg_tryget - try and get a blkg reference
 495  * @blkg: blkg to get
 496  *
 497  * This is for use when doing an RCU lookup of the blkg.  We may be in the midst
 498  * of freeing this blkg, so we can only use it if the refcnt is not zero.
 499  */
 500 static inline bool blkg_tryget(struct blkcg_gq *blkg)
 501 {
 502         return blkg && percpu_ref_tryget(&blkg->refcnt);
 503 }
 504
 505 /**
 506  * blkg_tryget_closest - try and get a blkg ref on the closet blkg
 507  * @blkg: blkg to get
 508  *
 509  * This needs to be called rcu protected.  As the failure mode here is to walk
 510  * up the blkg tree, this ensure that the blkg->parent pointers are always
 511  * valid.  This returns the blkg that it ended up taking a reference on or %NULL
 512  * if no reference was taken.
 513  */
 514 static inline struct blkcg_gq *blkg_tryget_closest(struct blkcg_gq *blkg)
 515 {
 516         struct blkcg_gq *ret_blkg = NULL;
 517
 518         WARN_ON_ONCE(!rcu_read_lock_held());
 519
 520         while (blkg) {
 521                 if (blkg_tryget(blkg)) {
 522                         ret_blkg = blkg;
 523                         break;
 524                 }
 525                 blkg = blkg->parent;
 526         }
 527
 528         return ret_blkg;
 529 }
 530
 531 /**
 532  * blkg_put - put a blkg reference
 533  * @blkg: blkg to put
 534  */
 535 static inline void blkg_put(struct blkcg_gq *blkg)
 536 {
 537         percpu_ref_put(&blkg->refcnt);
 538 }
 539
 540 /**
 541  * blkg_for_each_descendant_pre - pre-order walk of a blkg's descendants
 542  * @d_blkg: loop cursor pointing to the current descendant
 543  * @pos_css: used for iteration
 544  * @p_blkg: target blkg to walk descendants of
 545  *
 546  * Walk @c_blkg through the descendants of @p_blkg.  Must be used with RCU
 547  * read locked.  If called under either blkcg or queue lock, the iteration
 548  * is guaranteed to include all and only online blkgs.  The caller may
 549  * update @pos_css by calling css_rightmost_descendant() to skip subtree.
 550  * @p_blkg is included in the iteration and the first node to be visited.
 551  */
 552 #define blkg_for_each_descendant_pre(d_blkg, pos_css, p_blkg)           \
 553         css_for_each_descendant_pre((pos_css), &(p_blkg)->blkcg->css)   \
 554                 if (((d_blkg) = __blkg_lookup(css_to_blkcg(pos_css),    \
 555                                               (p_blkg)->q, false)))
 556
 557 /**
 558  * blkg_for_each_descendant_post - post-order walk of a blkg's descendants
 559  * @d_blkg: loop cursor pointing to the current descendant
 560  * @pos_css: used for iteration
 561  * @p_blkg: target blkg to walk descendants of
 562  *
 563  * Similar to blkg_for_each_descendant_pre() but performs post-order
 564  * traversal instead.  Synchronization rules are the same.  @p_blkg is
 565  * included in the iteration and the last node to be visited.
 566  */
 567 #define blkg_for_each_descendant_post(d_blkg, pos_css, p_blkg)          \
 568         css_for_each_descendant_post((pos_css), &(p_blkg)->blkcg->css)  \
 569                 if (((d_blkg) = __blkg_lookup(css_to_blkcg(pos_css),    \
 570                                               (p_blkg)->q, false)))
 571
 572 static inline int blkg_stat_init(struct blkg_stat *stat, gfp_t gfp)
 573 {
 574         int ret;
 575
 576         ret = percpu_counter_init(&stat->cpu_cnt, 0, gfp);
 577         if (ret)
 578                 return ret;
 579
 580         atomic64_set(&stat->aux_cnt, 0);
 581         return 0;
 582 }
 583
 584 static inline void blkg_stat_exit(struct blkg_stat *stat)
 585 {
 586         percpu_counter_destroy(&stat->cpu_cnt);
 587 }
 588
 589 /**
 590  * blkg_stat_add - add a value to a blkg_stat
 591  * @stat: target blkg_stat
 592  * @val: value to add
 593  *
 594  * Add @val to @stat.  The caller must ensure that IRQ on the same CPU
 595  * don't re-enter this function for the same counter.
 596  */
 597 static inline void blkg_stat_add(struct blkg_stat *stat, uint64_t val)
 598 {
 599         percpu_counter_add_batch(&stat->cpu_cnt, val, BLKG_STAT_CPU_BATCH);
 600 }
 601
 602 /**
 603  * blkg_stat_read - read the current value of a blkg_stat
 604  * @stat: blkg_stat to read
 605  */
 606 static inline uint64_t blkg_stat_read(struct blkg_stat *stat)
 607 {
 608         return percpu_counter_sum_positive(&stat->cpu_cnt);
 609 }
 610
 611 /**
 612  * blkg_stat_reset - reset a blkg_stat
 613  * @stat: blkg_stat to reset
 614  */
 615 static inline void blkg_stat_reset(struct blkg_stat *stat)
 616 {
 617         percpu_counter_set(&stat->cpu_cnt, 0);
 618         atomic64_set(&stat->aux_cnt, 0);
 619 }
 620
 621 /**
 622  * blkg_stat_add_aux - add a blkg_stat into another's aux count
 623  * @to: the destination blkg_stat
 624  * @from: the source
 625  *
 626  * Add @from's count including the aux one to @to's aux count.
 627  */
 628 static inline void blkg_stat_add_aux(struct blkg_stat *to,
 629                                      struct blkg_stat *from)
 630 {
 631         atomic64_add(blkg_stat_read(from) + atomic64_read(&from->aux_cnt),
 632                      &to->aux_cnt);
 633 }
 634
 635 static inline int blkg_rwstat_init(struct blkg_rwstat *rwstat, gfp_t gfp)
 636 {
 637         int i, ret;
 638
 639         for (i = 0; i < BLKG_RWSTAT_NR; i++) {
 640                 ret = percpu_counter_init(&rwstat->cpu_cnt[i], 0, gfp);
 641                 if (ret) {
 642                         while (--i >= 0)
 643                                 percpu_counter_destroy(&rwstat->cpu_cnt[i]);
 644                         return ret;
 645                 }
 646                 atomic64_set(&rwstat->aux_cnt[i], 0);
 647         }
 648         return 0;
 649 }
 650
 651 static inline void blkg_rwstat_exit(struct blkg_rwstat *rwstat)
 652 {
 653         int i;
 654
 655         for (i = 0; i < BLKG_RWSTAT_NR; i++)
 656                 percpu_counter_destroy(&rwstat->cpu_cnt[i]);
 657 }
 658
 659 /**
 660  * blkg_rwstat_add - add a value to a blkg_rwstat
 661  * @rwstat: target blkg_rwstat
 662  * @op: REQ_OP and flags
 663  * @val: value to add
 664  *
 665  * Add @val to @rwstat.  The counters are chosen according to @rw.  The
 666  * caller is responsible for synchronizing calls to this function.
 667  */
 668 static inline void blkg_rwstat_add(struct blkg_rwstat *rwstat,
 669                                    unsigned int op, uint64_t val)
 670 {
 671         struct percpu_counter *cnt;
 672
 673         if (op_is_discard(op))
 674                 cnt = &rwstat->cpu_cnt[BLKG_RWSTAT_DISCARD];
 675         else if (op_is_write(op))
 676                 cnt = &rwstat->cpu_cnt[BLKG_RWSTAT_WRITE];
 677         else
 678                 cnt = &rwstat->cpu_cnt[BLKG_RWSTAT_READ];
 679
 680         percpu_counter_add_batch(cnt, val, BLKG_STAT_CPU_BATCH);
 681
 682         if (op_is_sync(op))
 683                 cnt = &rwstat->cpu_cnt[BLKG_RWSTAT_SYNC];
 684         else
 685                 cnt = &rwstat->cpu_cnt[BLKG_RWSTAT_ASYNC];
 686
 687         percpu_counter_add_batch(cnt, val, BLKG_STAT_CPU_BATCH);
 688 }
 689
 690 /**
 691  * blkg_rwstat_read - read the current values of a blkg_rwstat
 692  * @rwstat: blkg_rwstat to read
 693  *
 694  * Read the current snapshot of @rwstat and return it in the aux counts.
 695  */
 696 static inline struct blkg_rwstat blkg_rwstat_read(struct blkg_rwstat *rwstat)
 697 {
 698         struct blkg_rwstat result;
 699         int i;
 700
 701         for (i = 0; i < BLKG_RWSTAT_NR; i++)
 702                 atomic64_set(&result.aux_cnt[i],
 703                              percpu_counter_sum_positive(&rwstat->cpu_cnt[i]));
 704         return result;
 705 }
 706
 707 /**
 708  * blkg_rwstat_total - read the total count of a blkg_rwstat
 709  * @rwstat: blkg_rwstat to read
 710  *
 711  * Return the total count of @rwstat regardless of the IO direction.  This
 712  * function can be called without synchronization and takes care of u64
 713  * atomicity.
 714  */
 715 static inline uint64_t blkg_rwstat_total(struct blkg_rwstat *rwstat)
 716 {
 717         struct blkg_rwstat tmp = blkg_rwstat_read(rwstat);
 718
 719         return atomic64_read(&tmp.aux_cnt[BLKG_RWSTAT_READ]) +
 720                 atomic64_read(&tmp.aux_cnt[BLKG_RWSTAT_WRITE]);
 721 }
 722
 723 /**
 724  * blkg_rwstat_reset - reset a blkg_rwstat
 725  * @rwstat: blkg_rwstat to reset
 726  */
 727 static inline void blkg_rwstat_reset(struct blkg_rwstat *rwstat)
 728 {
 729         int i;
 730
 731         for (i = 0; i < BLKG_RWSTAT_NR; i++) {
 732                 percpu_counter_set(&rwstat->cpu_cnt[i], 0);
 733                 atomic64_set(&rwstat->aux_cnt[i], 0);
 734         }
 735 }
 736
 737 /**
 738  * blkg_rwstat_add_aux - add a blkg_rwstat into another's aux count
 739  * @to: the destination blkg_rwstat
 740  * @from: the source
 741  *
 742  * Add @from's count including the aux one to @to's aux count.
 743  */
 744 static inline void blkg_rwstat_add_aux(struct blkg_rwstat *to,
 745                                        struct blkg_rwstat *from)
 746 {
 747         u64 sum[BLKG_RWSTAT_NR];
 748         int i;
 749
 750         for (i = 0; i < BLKG_RWSTAT_NR; i++)
 751                 sum[i] = percpu_counter_sum_positive(&from->cpu_cnt[i]);
 752
 753         for (i = 0; i < BLKG_RWSTAT_NR; i++)
 754                 atomic64_add(sum[i] + atomic64_read(&from->aux_cnt[i]),
 755                              &to->aux_cnt[i]);
 756 }
 757
 758 #ifdef CONFIG_BLK_DEV_THROTTLING
 759 extern bool blk_throtl_bio(struct request_queue *q, struct blkcg_gq *blkg,
 760                            struct bio *bio);
 761 #else
 762 static inline bool blk_throtl_bio(struct request_queue *q, struct blkcg_gq *blkg,
 763                                   struct bio *bio) { return false; }
 764 #endif
 765
 766
 767 static inline void blkcg_bio_issue_init(struct bio *bio)
 768 {
 769         bio_issue_init(&bio->bi_issue, bio_sectors(bio));
 770 }
 771
 772 static inline bool blkcg_bio_issue_check(struct request_queue *q,
 773                                          struct bio *bio)
 774 {
 775         struct blkcg_gq *blkg;
 776         bool throtl = false;
 777
 778         rcu_read_lock();
 779
 780         if (!bio->bi_blkg) {
 781                 char b[BDEVNAME_SIZE];
 782
 783                 WARN_ONCE(1,
 784                           "no blkg associated for bio on block-device: %s\n",
 785                           bio_devname(bio, b));
 786                 bio_associate_blkg(bio);
 787         }
 788
 789         blkg = bio->bi_blkg;
 790
 791         throtl = blk_throtl_bio(q, blkg, bio);
 792
 793         if (!throtl) {
 794                 /*
 795                  * If the bio is flagged with BIO_QUEUE_ENTERED it means this
 796                  * is a split bio and we would have already accounted for the
 797                  * size of the bio.
 798                  */
 799                 if (!bio_flagged(bio, BIO_QUEUE_ENTERED))
 800                         blkg_rwstat_add(&blkg->stat_bytes, bio->bi_opf,
 801                                         bio->bi_iter.bi_size);
 802                 blkg_rwstat_add(&blkg->stat_ios, bio->bi_opf, 1);
 803         }
 804
 805         blkcg_bio_issue_init(bio);
 806
 807         rcu_read_unlock();
 808         return !throtl;
 809 }
 810
 811 static inline void blkcg_use_delay(struct blkcg_gq *blkg)
 812 {
 813         if (atomic_add_return(1, &blkg->use_delay) == 1)
 814                 atomic_inc(&blkg->blkcg->css.cgroup->congestion_count);
 815 }
 816
 817 static inline int blkcg_unuse_delay(struct blkcg_gq *blkg)
 818 {
 819         int old = atomic_read(&blkg->use_delay);
 820
 821         if (old == 0)
 822                 return 0;
 823
 824         /*
 825          * We do this song and dance because we can race with somebody else
 826          * adding or removing delay.  If we just did an atomic_dec we'd end up
 827          * negative and we'd already be in trouble.  We need to subtract 1 and
 828          * then check to see if we were the last delay so we can drop the
 829          * congestion count on the cgroup.
 830          */
 831         while (old) {
 832                 int cur = atomic_cmpxchg(&blkg->use_delay, old, old - 1);
 833                 if (cur == old)
 834                         break;
 835                 old = cur;
 836         }
 837
 838         if (old == 0)
 839                 return 0;
 840         if (old == 1)
 841                 atomic_dec(&blkg->blkcg->css.cgroup->congestion_count);
 842         return 1;
 843 }
 844
 845 static inline void blkcg_clear_delay(struct blkcg_gq *blkg)
 846 {
 847         int old = atomic_read(&blkg->use_delay);
 848         if (!old)
 849                 return;
 850         /* We only want 1 person clearing the congestion count for this blkg. */
 851         while (old) {
 852                 int cur = atomic_cmpxchg(&blkg->use_delay, old, 0);
 853                 if (cur == old) {
 854                         atomic_dec(&blkg->blkcg->css.cgroup->congestion_count);
 855                         break;
 856                 }
 857                 old = cur;
 858         }
 859 }
 860
 861 void blkcg_add_delay(struct blkcg_gq *blkg, u64 now, u64 delta);
 862 void blkcg_schedule_throttle(struct request_queue *q, bool use_memdelay);
 863 void blkcg_maybe_throttle_current(void);
 864 #else   /* CONFIG_BLK_CGROUP */
 865
 866 struct blkcg {
 867 };
 868
 869 struct blkg_policy_data {
 870 };
 871
 872 struct blkcg_policy_data {
 873 };
 874
 875 struct blkcg_gq {
 876 };
 877
 878 struct blkcg_policy {
 879 };
 880
 881 #define blkcg_root_css  ((struct cgroup_subsys_state *)ERR_PTR(-EINVAL))
 882
 883 static inline void blkcg_maybe_throttle_current(void) { }
 884 static inline bool blk_cgroup_congested(void) { return false; }
 885
 886 #ifdef CONFIG_BLOCK
 887
 888 static inline void blkcg_schedule_throttle(struct request_queue *q, bool use_memdelay) { }
 889
 890 static inline struct blkcg_gq *blkg_lookup(struct blkcg *blkcg, void *key) { return NULL; }
 891 static inline struct blkcg_gq *blk_queue_root_blkg(struct request_queue *q)
 892 { return NULL; }
 893 static inline int blkcg_init_queue(struct request_queue *q) { return 0; }
 894 static inline void blkcg_drain_queue(struct request_queue *q) { }
 895 static inline void blkcg_exit_queue(struct request_queue *q) { }
 896 static inline int blkcg_policy_register(struct blkcg_policy *pol) { return 0; }
 897 static inline void blkcg_policy_unregister(struct blkcg_policy *pol) { }
 898 static inline int blkcg_activate_policy(struct request_queue *q,
 899                                         const struct blkcg_policy *pol) { return 0; }
 900 static inline void blkcg_deactivate_policy(struct request_queue *q,
 901                                            const struct blkcg_policy *pol) { }
 902
 903 static inline struct blkcg *__bio_blkcg(struct bio *bio) { return NULL; }
 904 static inline struct blkcg *bio_blkcg(struct bio *bio) { return NULL; }
 905
 906 static inline struct blkg_policy_data *blkg_to_pd(struct blkcg_gq *blkg,
 907                                                   struct blkcg_policy *pol) { return NULL; }
 908 static inline struct blkcg_gq *pd_to_blkg(struct blkg_policy_data *pd) { return NULL; }
 909 static inline char *blkg_path(struct blkcg_gq *blkg) { return NULL; }
 910 static inline void blkg_get(struct blkcg_gq *blkg) { }
 911 static inline void blkg_put(struct blkcg_gq *blkg) { }
 912
 913 static inline void blkcg_bio_issue_init(struct bio *bio) { }
 914 static inline bool blkcg_bio_issue_check(struct request_queue *q,
 915                                          struct bio *bio) { return true; }
 916
 917 #define blk_queue_for_each_rl(rl, q)    \
 918         for ((rl) = &(q)->root_rl; (rl); (rl) = NULL)
 919
 920 #endif  /* CONFIG_BLOCK */
 921 #endif  /* CONFIG_BLK_CGROUP */
 922 #endif  /* _BLK_CGROUP_H */