]> Git Repo - linux.git/blob - block/blk-cgroup.c
ionic: Mark error paths in the data path as unlikely
[linux.git] / block / blk-cgroup.c
1 // SPDX-License-Identifier: GPL-2.0
2 /*
3  * Common Block IO controller cgroup interface
4  *
5  * Based on ideas and code from CFQ, CFS and BFQ:
6  * Copyright (C) 2003 Jens Axboe <[email protected]>
7  *
8  * Copyright (C) 2008 Fabio Checconi <[email protected]>
9  *                    Paolo Valente <[email protected]>
10  *
11  * Copyright (C) 2009 Vivek Goyal <[email protected]>
12  *                    Nauman Rafique <[email protected]>
13  *
14  * For policy-specific per-blkcg data:
15  * Copyright (C) 2015 Paolo Valente <[email protected]>
16  *                    Arianna Avanzini <[email protected]>
17  */
18 #include <linux/ioprio.h>
19 #include <linux/kdev_t.h>
20 #include <linux/module.h>
21 #include <linux/sched/signal.h>
22 #include <linux/err.h>
23 #include <linux/blkdev.h>
24 #include <linux/backing-dev.h>
25 #include <linux/slab.h>
26 #include <linux/delay.h>
27 #include <linux/atomic.h>
28 #include <linux/ctype.h>
29 #include <linux/resume_user_mode.h>
30 #include <linux/psi.h>
31 #include <linux/part_stat.h>
32 #include "blk.h"
33 #include "blk-cgroup.h"
34 #include "blk-ioprio.h"
35 #include "blk-throttle.h"
36
37 static void __blkcg_rstat_flush(struct blkcg *blkcg, int cpu);
38
39 /*
40  * blkcg_pol_mutex protects blkcg_policy[] and policy [de]activation.
41  * blkcg_pol_register_mutex nests outside of it and synchronizes entire
42  * policy [un]register operations including cgroup file additions /
43  * removals.  Putting cgroup file registration outside blkcg_pol_mutex
44  * allows grabbing it from cgroup callbacks.
45  */
46 static DEFINE_MUTEX(blkcg_pol_register_mutex);
47 static DEFINE_MUTEX(blkcg_pol_mutex);
48
49 struct blkcg blkcg_root;
50 EXPORT_SYMBOL_GPL(blkcg_root);
51
52 struct cgroup_subsys_state * const blkcg_root_css = &blkcg_root.css;
53 EXPORT_SYMBOL_GPL(blkcg_root_css);
54
55 static struct blkcg_policy *blkcg_policy[BLKCG_MAX_POLS];
56
57 static LIST_HEAD(all_blkcgs);           /* protected by blkcg_pol_mutex */
58
59 bool blkcg_debug_stats = false;
60
61 static DEFINE_RAW_SPINLOCK(blkg_stat_lock);
62
63 #define BLKG_DESTROY_BATCH_SIZE  64
64
65 /*
66  * Lockless lists for tracking IO stats update
67  *
68  * New IO stats are stored in the percpu iostat_cpu within blkcg_gq (blkg).
69  * There are multiple blkg's (one for each block device) attached to each
70  * blkcg. The rstat code keeps track of which cpu has IO stats updated,
71  * but it doesn't know which blkg has the updated stats. If there are many
72  * block devices in a system, the cost of iterating all the blkg's to flush
73  * out the IO stats can be high. To reduce such overhead, a set of percpu
74  * lockless lists (lhead) per blkcg are used to track the set of recently
75  * updated iostat_cpu's since the last flush. An iostat_cpu will be put
76  * onto the lockless list on the update side [blk_cgroup_bio_start()] if
77  * not there yet and then removed when being flushed [blkcg_rstat_flush()].
78  * References to blkg are gotten and then put back in the process to
79  * protect against blkg removal.
80  *
81  * Return: 0 if successful or -ENOMEM if allocation fails.
82  */
83 static int init_blkcg_llists(struct blkcg *blkcg)
84 {
85         int cpu;
86
87         blkcg->lhead = alloc_percpu_gfp(struct llist_head, GFP_KERNEL);
88         if (!blkcg->lhead)
89                 return -ENOMEM;
90
91         for_each_possible_cpu(cpu)
92                 init_llist_head(per_cpu_ptr(blkcg->lhead, cpu));
93         return 0;
94 }
95
96 /**
97  * blkcg_css - find the current css
98  *
99  * Find the css associated with either the kthread or the current task.
100  * This may return a dying css, so it is up to the caller to use tryget logic
101  * to confirm it is alive and well.
102  */
103 static struct cgroup_subsys_state *blkcg_css(void)
104 {
105         struct cgroup_subsys_state *css;
106
107         css = kthread_blkcg();
108         if (css)
109                 return css;
110         return task_css(current, io_cgrp_id);
111 }
112
113 static bool blkcg_policy_enabled(struct request_queue *q,
114                                  const struct blkcg_policy *pol)
115 {
116         return pol && test_bit(pol->plid, q->blkcg_pols);
117 }
118
119 static void blkg_free_workfn(struct work_struct *work)
120 {
121         struct blkcg_gq *blkg = container_of(work, struct blkcg_gq,
122                                              free_work);
123         struct request_queue *q = blkg->q;
124         int i;
125
126         /*
127          * pd_free_fn() can also be called from blkcg_deactivate_policy(),
128          * in order to make sure pd_free_fn() is called in order, the deletion
129          * of the list blkg->q_node is delayed to here from blkg_destroy(), and
130          * blkcg_mutex is used to synchronize blkg_free_workfn() and
131          * blkcg_deactivate_policy().
132          */
133         mutex_lock(&q->blkcg_mutex);
134         for (i = 0; i < BLKCG_MAX_POLS; i++)
135                 if (blkg->pd[i])
136                         blkcg_policy[i]->pd_free_fn(blkg->pd[i]);
137         if (blkg->parent)
138                 blkg_put(blkg->parent);
139         spin_lock_irq(&q->queue_lock);
140         list_del_init(&blkg->q_node);
141         spin_unlock_irq(&q->queue_lock);
142         mutex_unlock(&q->blkcg_mutex);
143
144         blk_put_queue(q);
145         free_percpu(blkg->iostat_cpu);
146         percpu_ref_exit(&blkg->refcnt);
147         kfree(blkg);
148 }
149
150 /**
151  * blkg_free - free a blkg
152  * @blkg: blkg to free
153  *
154  * Free @blkg which may be partially allocated.
155  */
156 static void blkg_free(struct blkcg_gq *blkg)
157 {
158         if (!blkg)
159                 return;
160
161         /*
162          * Both ->pd_free_fn() and request queue's release handler may
163          * sleep, so free us by scheduling one work func
164          */
165         INIT_WORK(&blkg->free_work, blkg_free_workfn);
166         schedule_work(&blkg->free_work);
167 }
168
169 static void __blkg_release(struct rcu_head *rcu)
170 {
171         struct blkcg_gq *blkg = container_of(rcu, struct blkcg_gq, rcu_head);
172         struct blkcg *blkcg = blkg->blkcg;
173         int cpu;
174
175 #ifdef CONFIG_BLK_CGROUP_PUNT_BIO
176         WARN_ON(!bio_list_empty(&blkg->async_bios));
177 #endif
178         /*
179          * Flush all the non-empty percpu lockless lists before releasing
180          * us, given these stat belongs to us.
181          *
182          * blkg_stat_lock is for serializing blkg stat update
183          */
184         for_each_possible_cpu(cpu)
185                 __blkcg_rstat_flush(blkcg, cpu);
186
187         /* release the blkcg and parent blkg refs this blkg has been holding */
188         css_put(&blkg->blkcg->css);
189         blkg_free(blkg);
190 }
191
192 /*
193  * A group is RCU protected, but having an rcu lock does not mean that one
194  * can access all the fields of blkg and assume these are valid.  For
195  * example, don't try to follow throtl_data and request queue links.
196  *
197  * Having a reference to blkg under an rcu allows accesses to only values
198  * local to groups like group stats and group rate limits.
199  */
200 static void blkg_release(struct percpu_ref *ref)
201 {
202         struct blkcg_gq *blkg = container_of(ref, struct blkcg_gq, refcnt);
203
204         call_rcu(&blkg->rcu_head, __blkg_release);
205 }
206
207 #ifdef CONFIG_BLK_CGROUP_PUNT_BIO
208 static struct workqueue_struct *blkcg_punt_bio_wq;
209
210 static void blkg_async_bio_workfn(struct work_struct *work)
211 {
212         struct blkcg_gq *blkg = container_of(work, struct blkcg_gq,
213                                              async_bio_work);
214         struct bio_list bios = BIO_EMPTY_LIST;
215         struct bio *bio;
216         struct blk_plug plug;
217         bool need_plug = false;
218
219         /* as long as there are pending bios, @blkg can't go away */
220         spin_lock(&blkg->async_bio_lock);
221         bio_list_merge_init(&bios, &blkg->async_bios);
222         spin_unlock(&blkg->async_bio_lock);
223
224         /* start plug only when bio_list contains at least 2 bios */
225         if (bios.head && bios.head->bi_next) {
226                 need_plug = true;
227                 blk_start_plug(&plug);
228         }
229         while ((bio = bio_list_pop(&bios)))
230                 submit_bio(bio);
231         if (need_plug)
232                 blk_finish_plug(&plug);
233 }
234
235 /*
236  * When a shared kthread issues a bio for a cgroup, doing so synchronously can
237  * lead to priority inversions as the kthread can be trapped waiting for that
238  * cgroup.  Use this helper instead of submit_bio to punt the actual issuing to
239  * a dedicated per-blkcg work item to avoid such priority inversions.
240  */
241 void blkcg_punt_bio_submit(struct bio *bio)
242 {
243         struct blkcg_gq *blkg = bio->bi_blkg;
244
245         if (blkg->parent) {
246                 spin_lock(&blkg->async_bio_lock);
247                 bio_list_add(&blkg->async_bios, bio);
248                 spin_unlock(&blkg->async_bio_lock);
249                 queue_work(blkcg_punt_bio_wq, &blkg->async_bio_work);
250         } else {
251                 /* never bounce for the root cgroup */
252                 submit_bio(bio);
253         }
254 }
255 EXPORT_SYMBOL_GPL(blkcg_punt_bio_submit);
256
257 static int __init blkcg_punt_bio_init(void)
258 {
259         blkcg_punt_bio_wq = alloc_workqueue("blkcg_punt_bio",
260                                             WQ_MEM_RECLAIM | WQ_FREEZABLE |
261                                             WQ_UNBOUND | WQ_SYSFS, 0);
262         if (!blkcg_punt_bio_wq)
263                 return -ENOMEM;
264         return 0;
265 }
266 subsys_initcall(blkcg_punt_bio_init);
267 #endif /* CONFIG_BLK_CGROUP_PUNT_BIO */
268
269 /**
270  * bio_blkcg_css - return the blkcg CSS associated with a bio
271  * @bio: target bio
272  *
273  * This returns the CSS for the blkcg associated with a bio, or %NULL if not
274  * associated. Callers are expected to either handle %NULL or know association
275  * has been done prior to calling this.
276  */
277 struct cgroup_subsys_state *bio_blkcg_css(struct bio *bio)
278 {
279         if (!bio || !bio->bi_blkg)
280                 return NULL;
281         return &bio->bi_blkg->blkcg->css;
282 }
283 EXPORT_SYMBOL_GPL(bio_blkcg_css);
284
285 /**
286  * blkcg_parent - get the parent of a blkcg
287  * @blkcg: blkcg of interest
288  *
289  * Return the parent blkcg of @blkcg.  Can be called anytime.
290  */
291 static inline struct blkcg *blkcg_parent(struct blkcg *blkcg)
292 {
293         return css_to_blkcg(blkcg->css.parent);
294 }
295
296 /**
297  * blkg_alloc - allocate a blkg
298  * @blkcg: block cgroup the new blkg is associated with
299  * @disk: gendisk the new blkg is associated with
300  * @gfp_mask: allocation mask to use
301  *
302  * Allocate a new blkg associating @blkcg and @disk.
303  */
304 static struct blkcg_gq *blkg_alloc(struct blkcg *blkcg, struct gendisk *disk,
305                                    gfp_t gfp_mask)
306 {
307         struct blkcg_gq *blkg;
308         int i, cpu;
309
310         /* alloc and init base part */
311         blkg = kzalloc_node(sizeof(*blkg), gfp_mask, disk->queue->node);
312         if (!blkg)
313                 return NULL;
314         if (percpu_ref_init(&blkg->refcnt, blkg_release, 0, gfp_mask))
315                 goto out_free_blkg;
316         blkg->iostat_cpu = alloc_percpu_gfp(struct blkg_iostat_set, gfp_mask);
317         if (!blkg->iostat_cpu)
318                 goto out_exit_refcnt;
319         if (!blk_get_queue(disk->queue))
320                 goto out_free_iostat;
321
322         blkg->q = disk->queue;
323         INIT_LIST_HEAD(&blkg->q_node);
324         blkg->blkcg = blkcg;
325 #ifdef CONFIG_BLK_CGROUP_PUNT_BIO
326         spin_lock_init(&blkg->async_bio_lock);
327         bio_list_init(&blkg->async_bios);
328         INIT_WORK(&blkg->async_bio_work, blkg_async_bio_workfn);
329 #endif
330
331         u64_stats_init(&blkg->iostat.sync);
332         for_each_possible_cpu(cpu) {
333                 u64_stats_init(&per_cpu_ptr(blkg->iostat_cpu, cpu)->sync);
334                 per_cpu_ptr(blkg->iostat_cpu, cpu)->blkg = blkg;
335         }
336
337         for (i = 0; i < BLKCG_MAX_POLS; i++) {
338                 struct blkcg_policy *pol = blkcg_policy[i];
339                 struct blkg_policy_data *pd;
340
341                 if (!blkcg_policy_enabled(disk->queue, pol))
342                         continue;
343
344                 /* alloc per-policy data and attach it to blkg */
345                 pd = pol->pd_alloc_fn(disk, blkcg, gfp_mask);
346                 if (!pd)
347                         goto out_free_pds;
348                 blkg->pd[i] = pd;
349                 pd->blkg = blkg;
350                 pd->plid = i;
351                 pd->online = false;
352         }
353
354         return blkg;
355
356 out_free_pds:
357         while (--i >= 0)
358                 if (blkg->pd[i])
359                         blkcg_policy[i]->pd_free_fn(blkg->pd[i]);
360         blk_put_queue(disk->queue);
361 out_free_iostat:
362         free_percpu(blkg->iostat_cpu);
363 out_exit_refcnt:
364         percpu_ref_exit(&blkg->refcnt);
365 out_free_blkg:
366         kfree(blkg);
367         return NULL;
368 }
369
370 /*
371  * If @new_blkg is %NULL, this function tries to allocate a new one as
372  * necessary using %GFP_NOWAIT.  @new_blkg is always consumed on return.
373  */
374 static struct blkcg_gq *blkg_create(struct blkcg *blkcg, struct gendisk *disk,
375                                     struct blkcg_gq *new_blkg)
376 {
377         struct blkcg_gq *blkg;
378         int i, ret;
379
380         lockdep_assert_held(&disk->queue->queue_lock);
381
382         /* request_queue is dying, do not create/recreate a blkg */
383         if (blk_queue_dying(disk->queue)) {
384                 ret = -ENODEV;
385                 goto err_free_blkg;
386         }
387
388         /* blkg holds a reference to blkcg */
389         if (!css_tryget_online(&blkcg->css)) {
390                 ret = -ENODEV;
391                 goto err_free_blkg;
392         }
393
394         /* allocate */
395         if (!new_blkg) {
396                 new_blkg = blkg_alloc(blkcg, disk, GFP_NOWAIT | __GFP_NOWARN);
397                 if (unlikely(!new_blkg)) {
398                         ret = -ENOMEM;
399                         goto err_put_css;
400                 }
401         }
402         blkg = new_blkg;
403
404         /* link parent */
405         if (blkcg_parent(blkcg)) {
406                 blkg->parent = blkg_lookup(blkcg_parent(blkcg), disk->queue);
407                 if (WARN_ON_ONCE(!blkg->parent)) {
408                         ret = -ENODEV;
409                         goto err_put_css;
410                 }
411                 blkg_get(blkg->parent);
412         }
413
414         /* invoke per-policy init */
415         for (i = 0; i < BLKCG_MAX_POLS; i++) {
416                 struct blkcg_policy *pol = blkcg_policy[i];
417
418                 if (blkg->pd[i] && pol->pd_init_fn)
419                         pol->pd_init_fn(blkg->pd[i]);
420         }
421
422         /* insert */
423         spin_lock(&blkcg->lock);
424         ret = radix_tree_insert(&blkcg->blkg_tree, disk->queue->id, blkg);
425         if (likely(!ret)) {
426                 hlist_add_head_rcu(&blkg->blkcg_node, &blkcg->blkg_list);
427                 list_add(&blkg->q_node, &disk->queue->blkg_list);
428
429                 for (i = 0; i < BLKCG_MAX_POLS; i++) {
430                         struct blkcg_policy *pol = blkcg_policy[i];
431
432                         if (blkg->pd[i]) {
433                                 if (pol->pd_online_fn)
434                                         pol->pd_online_fn(blkg->pd[i]);
435                                 blkg->pd[i]->online = true;
436                         }
437                 }
438         }
439         blkg->online = true;
440         spin_unlock(&blkcg->lock);
441
442         if (!ret)
443                 return blkg;
444
445         /* @blkg failed fully initialized, use the usual release path */
446         blkg_put(blkg);
447         return ERR_PTR(ret);
448
449 err_put_css:
450         css_put(&blkcg->css);
451 err_free_blkg:
452         if (new_blkg)
453                 blkg_free(new_blkg);
454         return ERR_PTR(ret);
455 }
456
457 /**
458  * blkg_lookup_create - lookup blkg, try to create one if not there
459  * @blkcg: blkcg of interest
460  * @disk: gendisk of interest
461  *
462  * Lookup blkg for the @blkcg - @disk pair.  If it doesn't exist, try to
463  * create one.  blkg creation is performed recursively from blkcg_root such
464  * that all non-root blkg's have access to the parent blkg.  This function
465  * should be called under RCU read lock and takes @disk->queue->queue_lock.
466  *
467  * Returns the blkg or the closest blkg if blkg_create() fails as it walks
468  * down from root.
469  */
470 static struct blkcg_gq *blkg_lookup_create(struct blkcg *blkcg,
471                 struct gendisk *disk)
472 {
473         struct request_queue *q = disk->queue;
474         struct blkcg_gq *blkg;
475         unsigned long flags;
476
477         WARN_ON_ONCE(!rcu_read_lock_held());
478
479         blkg = blkg_lookup(blkcg, q);
480         if (blkg)
481                 return blkg;
482
483         spin_lock_irqsave(&q->queue_lock, flags);
484         blkg = blkg_lookup(blkcg, q);
485         if (blkg) {
486                 if (blkcg != &blkcg_root &&
487                     blkg != rcu_dereference(blkcg->blkg_hint))
488                         rcu_assign_pointer(blkcg->blkg_hint, blkg);
489                 goto found;
490         }
491
492         /*
493          * Create blkgs walking down from blkcg_root to @blkcg, so that all
494          * non-root blkgs have access to their parents.  Returns the closest
495          * blkg to the intended blkg should blkg_create() fail.
496          */
497         while (true) {
498                 struct blkcg *pos = blkcg;
499                 struct blkcg *parent = blkcg_parent(blkcg);
500                 struct blkcg_gq *ret_blkg = q->root_blkg;
501
502                 while (parent) {
503                         blkg = blkg_lookup(parent, q);
504                         if (blkg) {
505                                 /* remember closest blkg */
506                                 ret_blkg = blkg;
507                                 break;
508                         }
509                         pos = parent;
510                         parent = blkcg_parent(parent);
511                 }
512
513                 blkg = blkg_create(pos, disk, NULL);
514                 if (IS_ERR(blkg)) {
515                         blkg = ret_blkg;
516                         break;
517                 }
518                 if (pos == blkcg)
519                         break;
520         }
521
522 found:
523         spin_unlock_irqrestore(&q->queue_lock, flags);
524         return blkg;
525 }
526
527 static void blkg_destroy(struct blkcg_gq *blkg)
528 {
529         struct blkcg *blkcg = blkg->blkcg;
530         int i;
531
532         lockdep_assert_held(&blkg->q->queue_lock);
533         lockdep_assert_held(&blkcg->lock);
534
535         /*
536          * blkg stays on the queue list until blkg_free_workfn(), see details in
537          * blkg_free_workfn(), hence this function can be called from
538          * blkcg_destroy_blkgs() first and again from blkg_destroy_all() before
539          * blkg_free_workfn().
540          */
541         if (hlist_unhashed(&blkg->blkcg_node))
542                 return;
543
544         for (i = 0; i < BLKCG_MAX_POLS; i++) {
545                 struct blkcg_policy *pol = blkcg_policy[i];
546
547                 if (blkg->pd[i] && blkg->pd[i]->online) {
548                         blkg->pd[i]->online = false;
549                         if (pol->pd_offline_fn)
550                                 pol->pd_offline_fn(blkg->pd[i]);
551                 }
552         }
553
554         blkg->online = false;
555
556         radix_tree_delete(&blkcg->blkg_tree, blkg->q->id);
557         hlist_del_init_rcu(&blkg->blkcg_node);
558
559         /*
560          * Both setting lookup hint to and clearing it from @blkg are done
561          * under queue_lock.  If it's not pointing to @blkg now, it never
562          * will.  Hint assignment itself can race safely.
563          */
564         if (rcu_access_pointer(blkcg->blkg_hint) == blkg)
565                 rcu_assign_pointer(blkcg->blkg_hint, NULL);
566
567         /*
568          * Put the reference taken at the time of creation so that when all
569          * queues are gone, group can be destroyed.
570          */
571         percpu_ref_kill(&blkg->refcnt);
572 }
573
574 static void blkg_destroy_all(struct gendisk *disk)
575 {
576         struct request_queue *q = disk->queue;
577         struct blkcg_gq *blkg;
578         int count = BLKG_DESTROY_BATCH_SIZE;
579         int i;
580
581 restart:
582         spin_lock_irq(&q->queue_lock);
583         list_for_each_entry(blkg, &q->blkg_list, q_node) {
584                 struct blkcg *blkcg = blkg->blkcg;
585
586                 if (hlist_unhashed(&blkg->blkcg_node))
587                         continue;
588
589                 spin_lock(&blkcg->lock);
590                 blkg_destroy(blkg);
591                 spin_unlock(&blkcg->lock);
592
593                 /*
594                  * in order to avoid holding the spin lock for too long, release
595                  * it when a batch of blkgs are destroyed.
596                  */
597                 if (!(--count)) {
598                         count = BLKG_DESTROY_BATCH_SIZE;
599                         spin_unlock_irq(&q->queue_lock);
600                         cond_resched();
601                         goto restart;
602                 }
603         }
604
605         /*
606          * Mark policy deactivated since policy offline has been done, and
607          * the free is scheduled, so future blkcg_deactivate_policy() can
608          * be bypassed
609          */
610         for (i = 0; i < BLKCG_MAX_POLS; i++) {
611                 struct blkcg_policy *pol = blkcg_policy[i];
612
613                 if (pol)
614                         __clear_bit(pol->plid, q->blkcg_pols);
615         }
616
617         q->root_blkg = NULL;
618         spin_unlock_irq(&q->queue_lock);
619 }
620
621 static int blkcg_reset_stats(struct cgroup_subsys_state *css,
622                              struct cftype *cftype, u64 val)
623 {
624         struct blkcg *blkcg = css_to_blkcg(css);
625         struct blkcg_gq *blkg;
626         int i, cpu;
627
628         mutex_lock(&blkcg_pol_mutex);
629         spin_lock_irq(&blkcg->lock);
630
631         /*
632          * Note that stat reset is racy - it doesn't synchronize against
633          * stat updates.  This is a debug feature which shouldn't exist
634          * anyway.  If you get hit by a race, retry.
635          */
636         hlist_for_each_entry(blkg, &blkcg->blkg_list, blkcg_node) {
637                 for_each_possible_cpu(cpu) {
638                         struct blkg_iostat_set *bis =
639                                 per_cpu_ptr(blkg->iostat_cpu, cpu);
640                         memset(bis, 0, sizeof(*bis));
641
642                         /* Re-initialize the cleared blkg_iostat_set */
643                         u64_stats_init(&bis->sync);
644                         bis->blkg = blkg;
645                 }
646                 memset(&blkg->iostat, 0, sizeof(blkg->iostat));
647                 u64_stats_init(&blkg->iostat.sync);
648
649                 for (i = 0; i < BLKCG_MAX_POLS; i++) {
650                         struct blkcg_policy *pol = blkcg_policy[i];
651
652                         if (blkg->pd[i] && pol->pd_reset_stats_fn)
653                                 pol->pd_reset_stats_fn(blkg->pd[i]);
654                 }
655         }
656
657         spin_unlock_irq(&blkcg->lock);
658         mutex_unlock(&blkcg_pol_mutex);
659         return 0;
660 }
661
662 const char *blkg_dev_name(struct blkcg_gq *blkg)
663 {
664         if (!blkg->q->disk)
665                 return NULL;
666         return bdi_dev_name(blkg->q->disk->bdi);
667 }
668
669 /**
670  * blkcg_print_blkgs - helper for printing per-blkg data
671  * @sf: seq_file to print to
672  * @blkcg: blkcg of interest
673  * @prfill: fill function to print out a blkg
674  * @pol: policy in question
675  * @data: data to be passed to @prfill
676  * @show_total: to print out sum of prfill return values or not
677  *
678  * This function invokes @prfill on each blkg of @blkcg if pd for the
679  * policy specified by @pol exists.  @prfill is invoked with @sf, the
680  * policy data and @data and the matching queue lock held.  If @show_total
681  * is %true, the sum of the return values from @prfill is printed with
682  * "Total" label at the end.
683  *
684  * This is to be used to construct print functions for
685  * cftype->read_seq_string method.
686  */
687 void blkcg_print_blkgs(struct seq_file *sf, struct blkcg *blkcg,
688                        u64 (*prfill)(struct seq_file *,
689                                      struct blkg_policy_data *, int),
690                        const struct blkcg_policy *pol, int data,
691                        bool show_total)
692 {
693         struct blkcg_gq *blkg;
694         u64 total = 0;
695
696         rcu_read_lock();
697         hlist_for_each_entry_rcu(blkg, &blkcg->blkg_list, blkcg_node) {
698                 spin_lock_irq(&blkg->q->queue_lock);
699                 if (blkcg_policy_enabled(blkg->q, pol))
700                         total += prfill(sf, blkg->pd[pol->plid], data);
701                 spin_unlock_irq(&blkg->q->queue_lock);
702         }
703         rcu_read_unlock();
704
705         if (show_total)
706                 seq_printf(sf, "Total %llu\n", (unsigned long long)total);
707 }
708 EXPORT_SYMBOL_GPL(blkcg_print_blkgs);
709
710 /**
711  * __blkg_prfill_u64 - prfill helper for a single u64 value
712  * @sf: seq_file to print to
713  * @pd: policy private data of interest
714  * @v: value to print
715  *
716  * Print @v to @sf for the device associated with @pd.
717  */
718 u64 __blkg_prfill_u64(struct seq_file *sf, struct blkg_policy_data *pd, u64 v)
719 {
720         const char *dname = blkg_dev_name(pd->blkg);
721
722         if (!dname)
723                 return 0;
724
725         seq_printf(sf, "%s %llu\n", dname, (unsigned long long)v);
726         return v;
727 }
728 EXPORT_SYMBOL_GPL(__blkg_prfill_u64);
729
730 /**
731  * blkg_conf_init - initialize a blkg_conf_ctx
732  * @ctx: blkg_conf_ctx to initialize
733  * @input: input string
734  *
735  * Initialize @ctx which can be used to parse blkg config input string @input.
736  * Once initialized, @ctx can be used with blkg_conf_open_bdev() and
737  * blkg_conf_prep(), and must be cleaned up with blkg_conf_exit().
738  */
739 void blkg_conf_init(struct blkg_conf_ctx *ctx, char *input)
740 {
741         *ctx = (struct blkg_conf_ctx){ .input = input };
742 }
743 EXPORT_SYMBOL_GPL(blkg_conf_init);
744
745 /**
746  * blkg_conf_open_bdev - parse and open bdev for per-blkg config update
747  * @ctx: blkg_conf_ctx initialized with blkg_conf_init()
748  *
749  * Parse the device node prefix part, MAJ:MIN, of per-blkg config update from
750  * @ctx->input and get and store the matching bdev in @ctx->bdev. @ctx->body is
751  * set to point past the device node prefix.
752  *
753  * This function may be called multiple times on @ctx and the extra calls become
754  * NOOPs. blkg_conf_prep() implicitly calls this function. Use this function
755  * explicitly if bdev access is needed without resolving the blkcg / policy part
756  * of @ctx->input. Returns -errno on error.
757  */
758 int blkg_conf_open_bdev(struct blkg_conf_ctx *ctx)
759 {
760         char *input = ctx->input;
761         unsigned int major, minor;
762         struct block_device *bdev;
763         int key_len;
764
765         if (ctx->bdev)
766                 return 0;
767
768         if (sscanf(input, "%u:%u%n", &major, &minor, &key_len) != 2)
769                 return -EINVAL;
770
771         input += key_len;
772         if (!isspace(*input))
773                 return -EINVAL;
774         input = skip_spaces(input);
775
776         bdev = blkdev_get_no_open(MKDEV(major, minor));
777         if (!bdev)
778                 return -ENODEV;
779         if (bdev_is_partition(bdev)) {
780                 blkdev_put_no_open(bdev);
781                 return -ENODEV;
782         }
783
784         mutex_lock(&bdev->bd_queue->rq_qos_mutex);
785         if (!disk_live(bdev->bd_disk)) {
786                 blkdev_put_no_open(bdev);
787                 mutex_unlock(&bdev->bd_queue->rq_qos_mutex);
788                 return -ENODEV;
789         }
790
791         ctx->body = input;
792         ctx->bdev = bdev;
793         return 0;
794 }
795
796 /**
797  * blkg_conf_prep - parse and prepare for per-blkg config update
798  * @blkcg: target block cgroup
799  * @pol: target policy
800  * @ctx: blkg_conf_ctx initialized with blkg_conf_init()
801  *
802  * Parse per-blkg config update from @ctx->input and initialize @ctx
803  * accordingly. On success, @ctx->body points to the part of @ctx->input
804  * following MAJ:MIN, @ctx->bdev points to the target block device and
805  * @ctx->blkg to the blkg being configured.
806  *
807  * blkg_conf_open_bdev() may be called on @ctx beforehand. On success, this
808  * function returns with queue lock held and must be followed by
809  * blkg_conf_exit().
810  */
811 int blkg_conf_prep(struct blkcg *blkcg, const struct blkcg_policy *pol,
812                    struct blkg_conf_ctx *ctx)
813         __acquires(&bdev->bd_queue->queue_lock)
814 {
815         struct gendisk *disk;
816         struct request_queue *q;
817         struct blkcg_gq *blkg;
818         int ret;
819
820         ret = blkg_conf_open_bdev(ctx);
821         if (ret)
822                 return ret;
823
824         disk = ctx->bdev->bd_disk;
825         q = disk->queue;
826
827         /*
828          * blkcg_deactivate_policy() requires queue to be frozen, we can grab
829          * q_usage_counter to prevent concurrent with blkcg_deactivate_policy().
830          */
831         ret = blk_queue_enter(q, 0);
832         if (ret)
833                 goto fail;
834
835         spin_lock_irq(&q->queue_lock);
836
837         if (!blkcg_policy_enabled(q, pol)) {
838                 ret = -EOPNOTSUPP;
839                 goto fail_unlock;
840         }
841
842         blkg = blkg_lookup(blkcg, q);
843         if (blkg)
844                 goto success;
845
846         /*
847          * Create blkgs walking down from blkcg_root to @blkcg, so that all
848          * non-root blkgs have access to their parents.
849          */
850         while (true) {
851                 struct blkcg *pos = blkcg;
852                 struct blkcg *parent;
853                 struct blkcg_gq *new_blkg;
854
855                 parent = blkcg_parent(blkcg);
856                 while (parent && !blkg_lookup(parent, q)) {
857                         pos = parent;
858                         parent = blkcg_parent(parent);
859                 }
860
861                 /* Drop locks to do new blkg allocation with GFP_KERNEL. */
862                 spin_unlock_irq(&q->queue_lock);
863
864                 new_blkg = blkg_alloc(pos, disk, GFP_KERNEL);
865                 if (unlikely(!new_blkg)) {
866                         ret = -ENOMEM;
867                         goto fail_exit_queue;
868                 }
869
870                 if (radix_tree_preload(GFP_KERNEL)) {
871                         blkg_free(new_blkg);
872                         ret = -ENOMEM;
873                         goto fail_exit_queue;
874                 }
875
876                 spin_lock_irq(&q->queue_lock);
877
878                 if (!blkcg_policy_enabled(q, pol)) {
879                         blkg_free(new_blkg);
880                         ret = -EOPNOTSUPP;
881                         goto fail_preloaded;
882                 }
883
884                 blkg = blkg_lookup(pos, q);
885                 if (blkg) {
886                         blkg_free(new_blkg);
887                 } else {
888                         blkg = blkg_create(pos, disk, new_blkg);
889                         if (IS_ERR(blkg)) {
890                                 ret = PTR_ERR(blkg);
891                                 goto fail_preloaded;
892                         }
893                 }
894
895                 radix_tree_preload_end();
896
897                 if (pos == blkcg)
898                         goto success;
899         }
900 success:
901         blk_queue_exit(q);
902         ctx->blkg = blkg;
903         return 0;
904
905 fail_preloaded:
906         radix_tree_preload_end();
907 fail_unlock:
908         spin_unlock_irq(&q->queue_lock);
909 fail_exit_queue:
910         blk_queue_exit(q);
911 fail:
912         /*
913          * If queue was bypassing, we should retry.  Do so after a
914          * short msleep().  It isn't strictly necessary but queue
915          * can be bypassing for some time and it's always nice to
916          * avoid busy looping.
917          */
918         if (ret == -EBUSY) {
919                 msleep(10);
920                 ret = restart_syscall();
921         }
922         return ret;
923 }
924 EXPORT_SYMBOL_GPL(blkg_conf_prep);
925
926 /**
927  * blkg_conf_exit - clean up per-blkg config update
928  * @ctx: blkg_conf_ctx initialized with blkg_conf_init()
929  *
930  * Clean up after per-blkg config update. This function must be called on all
931  * blkg_conf_ctx's initialized with blkg_conf_init().
932  */
933 void blkg_conf_exit(struct blkg_conf_ctx *ctx)
934         __releases(&ctx->bdev->bd_queue->queue_lock)
935         __releases(&ctx->bdev->bd_queue->rq_qos_mutex)
936 {
937         if (ctx->blkg) {
938                 spin_unlock_irq(&bdev_get_queue(ctx->bdev)->queue_lock);
939                 ctx->blkg = NULL;
940         }
941
942         if (ctx->bdev) {
943                 mutex_unlock(&ctx->bdev->bd_queue->rq_qos_mutex);
944                 blkdev_put_no_open(ctx->bdev);
945                 ctx->body = NULL;
946                 ctx->bdev = NULL;
947         }
948 }
949 EXPORT_SYMBOL_GPL(blkg_conf_exit);
950
951 static void blkg_iostat_set(struct blkg_iostat *dst, struct blkg_iostat *src)
952 {
953         int i;
954
955         for (i = 0; i < BLKG_IOSTAT_NR; i++) {
956                 dst->bytes[i] = src->bytes[i];
957                 dst->ios[i] = src->ios[i];
958         }
959 }
960
961 static void blkg_iostat_add(struct blkg_iostat *dst, struct blkg_iostat *src)
962 {
963         int i;
964
965         for (i = 0; i < BLKG_IOSTAT_NR; i++) {
966                 dst->bytes[i] += src->bytes[i];
967                 dst->ios[i] += src->ios[i];
968         }
969 }
970
971 static void blkg_iostat_sub(struct blkg_iostat *dst, struct blkg_iostat *src)
972 {
973         int i;
974
975         for (i = 0; i < BLKG_IOSTAT_NR; i++) {
976                 dst->bytes[i] -= src->bytes[i];
977                 dst->ios[i] -= src->ios[i];
978         }
979 }
980
981 static void blkcg_iostat_update(struct blkcg_gq *blkg, struct blkg_iostat *cur,
982                                 struct blkg_iostat *last)
983 {
984         struct blkg_iostat delta;
985         unsigned long flags;
986
987         /* propagate percpu delta to global */
988         flags = u64_stats_update_begin_irqsave(&blkg->iostat.sync);
989         blkg_iostat_set(&delta, cur);
990         blkg_iostat_sub(&delta, last);
991         blkg_iostat_add(&blkg->iostat.cur, &delta);
992         blkg_iostat_add(last, &delta);
993         u64_stats_update_end_irqrestore(&blkg->iostat.sync, flags);
994 }
995
996 static void __blkcg_rstat_flush(struct blkcg *blkcg, int cpu)
997 {
998         struct llist_head *lhead = per_cpu_ptr(blkcg->lhead, cpu);
999         struct llist_node *lnode;
1000         struct blkg_iostat_set *bisc, *next_bisc;
1001         unsigned long flags;
1002
1003         rcu_read_lock();
1004
1005         lnode = llist_del_all(lhead);
1006         if (!lnode)
1007                 goto out;
1008
1009         /*
1010          * For covering concurrent parent blkg update from blkg_release().
1011          *
1012          * When flushing from cgroup, cgroup_rstat_lock is always held, so
1013          * this lock won't cause contention most of time.
1014          */
1015         raw_spin_lock_irqsave(&blkg_stat_lock, flags);
1016
1017         /*
1018          * Iterate only the iostat_cpu's queued in the lockless list.
1019          */
1020         llist_for_each_entry_safe(bisc, next_bisc, lnode, lnode) {
1021                 struct blkcg_gq *blkg = bisc->blkg;
1022                 struct blkcg_gq *parent = blkg->parent;
1023                 struct blkg_iostat cur;
1024                 unsigned int seq;
1025
1026                 WRITE_ONCE(bisc->lqueued, false);
1027
1028                 /* fetch the current per-cpu values */
1029                 do {
1030                         seq = u64_stats_fetch_begin(&bisc->sync);
1031                         blkg_iostat_set(&cur, &bisc->cur);
1032                 } while (u64_stats_fetch_retry(&bisc->sync, seq));
1033
1034                 blkcg_iostat_update(blkg, &cur, &bisc->last);
1035
1036                 /* propagate global delta to parent (unless that's root) */
1037                 if (parent && parent->parent)
1038                         blkcg_iostat_update(parent, &blkg->iostat.cur,
1039                                             &blkg->iostat.last);
1040         }
1041         raw_spin_unlock_irqrestore(&blkg_stat_lock, flags);
1042 out:
1043         rcu_read_unlock();
1044 }
1045
1046 static void blkcg_rstat_flush(struct cgroup_subsys_state *css, int cpu)
1047 {
1048         /* Root-level stats are sourced from system-wide IO stats */
1049         if (cgroup_parent(css->cgroup))
1050                 __blkcg_rstat_flush(css_to_blkcg(css), cpu);
1051 }
1052
1053 /*
1054  * We source root cgroup stats from the system-wide stats to avoid
1055  * tracking the same information twice and incurring overhead when no
1056  * cgroups are defined. For that reason, cgroup_rstat_flush in
1057  * blkcg_print_stat does not actually fill out the iostat in the root
1058  * cgroup's blkcg_gq.
1059  *
1060  * However, we would like to re-use the printing code between the root and
1061  * non-root cgroups to the extent possible. For that reason, we simulate
1062  * flushing the root cgroup's stats by explicitly filling in the iostat
1063  * with disk level statistics.
1064  */
1065 static void blkcg_fill_root_iostats(void)
1066 {
1067         struct class_dev_iter iter;
1068         struct device *dev;
1069
1070         class_dev_iter_init(&iter, &block_class, NULL, &disk_type);
1071         while ((dev = class_dev_iter_next(&iter))) {
1072                 struct block_device *bdev = dev_to_bdev(dev);
1073                 struct blkcg_gq *blkg = bdev->bd_disk->queue->root_blkg;
1074                 struct blkg_iostat tmp;
1075                 int cpu;
1076                 unsigned long flags;
1077
1078                 memset(&tmp, 0, sizeof(tmp));
1079                 for_each_possible_cpu(cpu) {
1080                         struct disk_stats *cpu_dkstats;
1081
1082                         cpu_dkstats = per_cpu_ptr(bdev->bd_stats, cpu);
1083                         tmp.ios[BLKG_IOSTAT_READ] +=
1084                                 cpu_dkstats->ios[STAT_READ];
1085                         tmp.ios[BLKG_IOSTAT_WRITE] +=
1086                                 cpu_dkstats->ios[STAT_WRITE];
1087                         tmp.ios[BLKG_IOSTAT_DISCARD] +=
1088                                 cpu_dkstats->ios[STAT_DISCARD];
1089                         // convert sectors to bytes
1090                         tmp.bytes[BLKG_IOSTAT_READ] +=
1091                                 cpu_dkstats->sectors[STAT_READ] << 9;
1092                         tmp.bytes[BLKG_IOSTAT_WRITE] +=
1093                                 cpu_dkstats->sectors[STAT_WRITE] << 9;
1094                         tmp.bytes[BLKG_IOSTAT_DISCARD] +=
1095                                 cpu_dkstats->sectors[STAT_DISCARD] << 9;
1096                 }
1097
1098                 flags = u64_stats_update_begin_irqsave(&blkg->iostat.sync);
1099                 blkg_iostat_set(&blkg->iostat.cur, &tmp);
1100                 u64_stats_update_end_irqrestore(&blkg->iostat.sync, flags);
1101         }
1102 }
1103
1104 static void blkcg_print_one_stat(struct blkcg_gq *blkg, struct seq_file *s)
1105 {
1106         struct blkg_iostat_set *bis = &blkg->iostat;
1107         u64 rbytes, wbytes, rios, wios, dbytes, dios;
1108         const char *dname;
1109         unsigned seq;
1110         int i;
1111
1112         if (!blkg->online)
1113                 return;
1114
1115         dname = blkg_dev_name(blkg);
1116         if (!dname)
1117                 return;
1118
1119         seq_printf(s, "%s ", dname);
1120
1121         do {
1122                 seq = u64_stats_fetch_begin(&bis->sync);
1123
1124                 rbytes = bis->cur.bytes[BLKG_IOSTAT_READ];
1125                 wbytes = bis->cur.bytes[BLKG_IOSTAT_WRITE];
1126                 dbytes = bis->cur.bytes[BLKG_IOSTAT_DISCARD];
1127                 rios = bis->cur.ios[BLKG_IOSTAT_READ];
1128                 wios = bis->cur.ios[BLKG_IOSTAT_WRITE];
1129                 dios = bis->cur.ios[BLKG_IOSTAT_DISCARD];
1130         } while (u64_stats_fetch_retry(&bis->sync, seq));
1131
1132         if (rbytes || wbytes || rios || wios) {
1133                 seq_printf(s, "rbytes=%llu wbytes=%llu rios=%llu wios=%llu dbytes=%llu dios=%llu",
1134                         rbytes, wbytes, rios, wios,
1135                         dbytes, dios);
1136         }
1137
1138         if (blkcg_debug_stats && atomic_read(&blkg->use_delay)) {
1139                 seq_printf(s, " use_delay=%d delay_nsec=%llu",
1140                         atomic_read(&blkg->use_delay),
1141                         atomic64_read(&blkg->delay_nsec));
1142         }
1143
1144         for (i = 0; i < BLKCG_MAX_POLS; i++) {
1145                 struct blkcg_policy *pol = blkcg_policy[i];
1146
1147                 if (!blkg->pd[i] || !pol->pd_stat_fn)
1148                         continue;
1149
1150                 pol->pd_stat_fn(blkg->pd[i], s);
1151         }
1152
1153         seq_puts(s, "\n");
1154 }
1155
1156 static int blkcg_print_stat(struct seq_file *sf, void *v)
1157 {
1158         struct blkcg *blkcg = css_to_blkcg(seq_css(sf));
1159         struct blkcg_gq *blkg;
1160
1161         if (!seq_css(sf)->parent)
1162                 blkcg_fill_root_iostats();
1163         else
1164                 cgroup_rstat_flush(blkcg->css.cgroup);
1165
1166         rcu_read_lock();
1167         hlist_for_each_entry_rcu(blkg, &blkcg->blkg_list, blkcg_node) {
1168                 spin_lock_irq(&blkg->q->queue_lock);
1169                 blkcg_print_one_stat(blkg, sf);
1170                 spin_unlock_irq(&blkg->q->queue_lock);
1171         }
1172         rcu_read_unlock();
1173         return 0;
1174 }
1175
1176 static struct cftype blkcg_files[] = {
1177         {
1178                 .name = "stat",
1179                 .seq_show = blkcg_print_stat,
1180         },
1181         { }     /* terminate */
1182 };
1183
1184 static struct cftype blkcg_legacy_files[] = {
1185         {
1186                 .name = "reset_stats",
1187                 .write_u64 = blkcg_reset_stats,
1188         },
1189         { }     /* terminate */
1190 };
1191
1192 #ifdef CONFIG_CGROUP_WRITEBACK
1193 struct list_head *blkcg_get_cgwb_list(struct cgroup_subsys_state *css)
1194 {
1195         return &css_to_blkcg(css)->cgwb_list;
1196 }
1197 #endif
1198
1199 /*
1200  * blkcg destruction is a three-stage process.
1201  *
1202  * 1. Destruction starts.  The blkcg_css_offline() callback is invoked
1203  *    which offlines writeback.  Here we tie the next stage of blkg destruction
1204  *    to the completion of writeback associated with the blkcg.  This lets us
1205  *    avoid punting potentially large amounts of outstanding writeback to root
1206  *    while maintaining any ongoing policies.  The next stage is triggered when
1207  *    the nr_cgwbs count goes to zero.
1208  *
1209  * 2. When the nr_cgwbs count goes to zero, blkcg_destroy_blkgs() is called
1210  *    and handles the destruction of blkgs.  Here the css reference held by
1211  *    the blkg is put back eventually allowing blkcg_css_free() to be called.
1212  *    This work may occur in cgwb_release_workfn() on the cgwb_release
1213  *    workqueue.  Any submitted ios that fail to get the blkg ref will be
1214  *    punted to the root_blkg.
1215  *
1216  * 3. Once the blkcg ref count goes to zero, blkcg_css_free() is called.
1217  *    This finally frees the blkcg.
1218  */
1219
1220 /**
1221  * blkcg_destroy_blkgs - responsible for shooting down blkgs
1222  * @blkcg: blkcg of interest
1223  *
1224  * blkgs should be removed while holding both q and blkcg locks.  As blkcg lock
1225  * is nested inside q lock, this function performs reverse double lock dancing.
1226  * Destroying the blkgs releases the reference held on the blkcg's css allowing
1227  * blkcg_css_free to eventually be called.
1228  *
1229  * This is the blkcg counterpart of ioc_release_fn().
1230  */
1231 static void blkcg_destroy_blkgs(struct blkcg *blkcg)
1232 {
1233         might_sleep();
1234
1235         spin_lock_irq(&blkcg->lock);
1236
1237         while (!hlist_empty(&blkcg->blkg_list)) {
1238                 struct blkcg_gq *blkg = hlist_entry(blkcg->blkg_list.first,
1239                                                 struct blkcg_gq, blkcg_node);
1240                 struct request_queue *q = blkg->q;
1241
1242                 if (need_resched() || !spin_trylock(&q->queue_lock)) {
1243                         /*
1244                          * Given that the system can accumulate a huge number
1245                          * of blkgs in pathological cases, check to see if we
1246                          * need to rescheduling to avoid softlockup.
1247                          */
1248                         spin_unlock_irq(&blkcg->lock);
1249                         cond_resched();
1250                         spin_lock_irq(&blkcg->lock);
1251                         continue;
1252                 }
1253
1254                 blkg_destroy(blkg);
1255                 spin_unlock(&q->queue_lock);
1256         }
1257
1258         spin_unlock_irq(&blkcg->lock);
1259 }
1260
1261 /**
1262  * blkcg_pin_online - pin online state
1263  * @blkcg_css: blkcg of interest
1264  *
1265  * While pinned, a blkcg is kept online.  This is primarily used to
1266  * impedance-match blkg and cgwb lifetimes so that blkg doesn't go offline
1267  * while an associated cgwb is still active.
1268  */
1269 void blkcg_pin_online(struct cgroup_subsys_state *blkcg_css)
1270 {
1271         refcount_inc(&css_to_blkcg(blkcg_css)->online_pin);
1272 }
1273
1274 /**
1275  * blkcg_unpin_online - unpin online state
1276  * @blkcg_css: blkcg of interest
1277  *
1278  * This is primarily used to impedance-match blkg and cgwb lifetimes so
1279  * that blkg doesn't go offline while an associated cgwb is still active.
1280  * When this count goes to zero, all active cgwbs have finished so the
1281  * blkcg can continue destruction by calling blkcg_destroy_blkgs().
1282  */
1283 void blkcg_unpin_online(struct cgroup_subsys_state *blkcg_css)
1284 {
1285         struct blkcg *blkcg = css_to_blkcg(blkcg_css);
1286
1287         do {
1288                 if (!refcount_dec_and_test(&blkcg->online_pin))
1289                         break;
1290                 blkcg_destroy_blkgs(blkcg);
1291                 blkcg = blkcg_parent(blkcg);
1292         } while (blkcg);
1293 }
1294
1295 /**
1296  * blkcg_css_offline - cgroup css_offline callback
1297  * @css: css of interest
1298  *
1299  * This function is called when @css is about to go away.  Here the cgwbs are
1300  * offlined first and only once writeback associated with the blkcg has
1301  * finished do we start step 2 (see above).
1302  */
1303 static void blkcg_css_offline(struct cgroup_subsys_state *css)
1304 {
1305         /* this prevents anyone from attaching or migrating to this blkcg */
1306         wb_blkcg_offline(css);
1307
1308         /* put the base online pin allowing step 2 to be triggered */
1309         blkcg_unpin_online(css);
1310 }
1311
1312 static void blkcg_css_free(struct cgroup_subsys_state *css)
1313 {
1314         struct blkcg *blkcg = css_to_blkcg(css);
1315         int i;
1316
1317         mutex_lock(&blkcg_pol_mutex);
1318
1319         list_del(&blkcg->all_blkcgs_node);
1320
1321         for (i = 0; i < BLKCG_MAX_POLS; i++)
1322                 if (blkcg->cpd[i])
1323                         blkcg_policy[i]->cpd_free_fn(blkcg->cpd[i]);
1324
1325         mutex_unlock(&blkcg_pol_mutex);
1326
1327         free_percpu(blkcg->lhead);
1328         kfree(blkcg);
1329 }
1330
1331 static struct cgroup_subsys_state *
1332 blkcg_css_alloc(struct cgroup_subsys_state *parent_css)
1333 {
1334         struct blkcg *blkcg;
1335         int i;
1336
1337         mutex_lock(&blkcg_pol_mutex);
1338
1339         if (!parent_css) {
1340                 blkcg = &blkcg_root;
1341         } else {
1342                 blkcg = kzalloc(sizeof(*blkcg), GFP_KERNEL);
1343                 if (!blkcg)
1344                         goto unlock;
1345         }
1346
1347         if (init_blkcg_llists(blkcg))
1348                 goto free_blkcg;
1349
1350         for (i = 0; i < BLKCG_MAX_POLS ; i++) {
1351                 struct blkcg_policy *pol = blkcg_policy[i];
1352                 struct blkcg_policy_data *cpd;
1353
1354                 /*
1355                  * If the policy hasn't been attached yet, wait for it
1356                  * to be attached before doing anything else. Otherwise,
1357                  * check if the policy requires any specific per-cgroup
1358                  * data: if it does, allocate and initialize it.
1359                  */
1360                 if (!pol || !pol->cpd_alloc_fn)
1361                         continue;
1362
1363                 cpd = pol->cpd_alloc_fn(GFP_KERNEL);
1364                 if (!cpd)
1365                         goto free_pd_blkcg;
1366
1367                 blkcg->cpd[i] = cpd;
1368                 cpd->blkcg = blkcg;
1369                 cpd->plid = i;
1370         }
1371
1372         spin_lock_init(&blkcg->lock);
1373         refcount_set(&blkcg->online_pin, 1);
1374         INIT_RADIX_TREE(&blkcg->blkg_tree, GFP_NOWAIT | __GFP_NOWARN);
1375         INIT_HLIST_HEAD(&blkcg->blkg_list);
1376 #ifdef CONFIG_CGROUP_WRITEBACK
1377         INIT_LIST_HEAD(&blkcg->cgwb_list);
1378 #endif
1379         list_add_tail(&blkcg->all_blkcgs_node, &all_blkcgs);
1380
1381         mutex_unlock(&blkcg_pol_mutex);
1382         return &blkcg->css;
1383
1384 free_pd_blkcg:
1385         for (i--; i >= 0; i--)
1386                 if (blkcg->cpd[i])
1387                         blkcg_policy[i]->cpd_free_fn(blkcg->cpd[i]);
1388         free_percpu(blkcg->lhead);
1389 free_blkcg:
1390         if (blkcg != &blkcg_root)
1391                 kfree(blkcg);
1392 unlock:
1393         mutex_unlock(&blkcg_pol_mutex);
1394         return ERR_PTR(-ENOMEM);
1395 }
1396
1397 static int blkcg_css_online(struct cgroup_subsys_state *css)
1398 {
1399         struct blkcg *parent = blkcg_parent(css_to_blkcg(css));
1400
1401         /*
1402          * blkcg_pin_online() is used to delay blkcg offline so that blkgs
1403          * don't go offline while cgwbs are still active on them.  Pin the
1404          * parent so that offline always happens towards the root.
1405          */
1406         if (parent)
1407                 blkcg_pin_online(&parent->css);
1408         return 0;
1409 }
1410
1411 void blkg_init_queue(struct request_queue *q)
1412 {
1413         INIT_LIST_HEAD(&q->blkg_list);
1414         mutex_init(&q->blkcg_mutex);
1415 }
1416
1417 int blkcg_init_disk(struct gendisk *disk)
1418 {
1419         struct request_queue *q = disk->queue;
1420         struct blkcg_gq *new_blkg, *blkg;
1421         bool preloaded;
1422         int ret;
1423
1424         new_blkg = blkg_alloc(&blkcg_root, disk, GFP_KERNEL);
1425         if (!new_blkg)
1426                 return -ENOMEM;
1427
1428         preloaded = !radix_tree_preload(GFP_KERNEL);
1429
1430         /* Make sure the root blkg exists. */
1431         /* spin_lock_irq can serve as RCU read-side critical section. */
1432         spin_lock_irq(&q->queue_lock);
1433         blkg = blkg_create(&blkcg_root, disk, new_blkg);
1434         if (IS_ERR(blkg))
1435                 goto err_unlock;
1436         q->root_blkg = blkg;
1437         spin_unlock_irq(&q->queue_lock);
1438
1439         if (preloaded)
1440                 radix_tree_preload_end();
1441
1442         ret = blk_ioprio_init(disk);
1443         if (ret)
1444                 goto err_destroy_all;
1445
1446         return 0;
1447
1448 err_destroy_all:
1449         blkg_destroy_all(disk);
1450         return ret;
1451 err_unlock:
1452         spin_unlock_irq(&q->queue_lock);
1453         if (preloaded)
1454                 radix_tree_preload_end();
1455         return PTR_ERR(blkg);
1456 }
1457
1458 void blkcg_exit_disk(struct gendisk *disk)
1459 {
1460         blkg_destroy_all(disk);
1461         blk_throtl_exit(disk);
1462 }
1463
1464 static void blkcg_exit(struct task_struct *tsk)
1465 {
1466         if (tsk->throttle_disk)
1467                 put_disk(tsk->throttle_disk);
1468         tsk->throttle_disk = NULL;
1469 }
1470
1471 struct cgroup_subsys io_cgrp_subsys = {
1472         .css_alloc = blkcg_css_alloc,
1473         .css_online = blkcg_css_online,
1474         .css_offline = blkcg_css_offline,
1475         .css_free = blkcg_css_free,
1476         .css_rstat_flush = blkcg_rstat_flush,
1477         .dfl_cftypes = blkcg_files,
1478         .legacy_cftypes = blkcg_legacy_files,
1479         .legacy_name = "blkio",
1480         .exit = blkcg_exit,
1481 #ifdef CONFIG_MEMCG
1482         /*
1483          * This ensures that, if available, memcg is automatically enabled
1484          * together on the default hierarchy so that the owner cgroup can
1485          * be retrieved from writeback pages.
1486          */
1487         .depends_on = 1 << memory_cgrp_id,
1488 #endif
1489 };
1490 EXPORT_SYMBOL_GPL(io_cgrp_subsys);
1491
1492 /**
1493  * blkcg_activate_policy - activate a blkcg policy on a gendisk
1494  * @disk: gendisk of interest
1495  * @pol: blkcg policy to activate
1496  *
1497  * Activate @pol on @disk.  Requires %GFP_KERNEL context.  @disk goes through
1498  * bypass mode to populate its blkgs with policy_data for @pol.
1499  *
1500  * Activation happens with @disk bypassed, so nobody would be accessing blkgs
1501  * from IO path.  Update of each blkg is protected by both queue and blkcg
1502  * locks so that holding either lock and testing blkcg_policy_enabled() is
1503  * always enough for dereferencing policy data.
1504  *
1505  * The caller is responsible for synchronizing [de]activations and policy
1506  * [un]registerations.  Returns 0 on success, -errno on failure.
1507  */
1508 int blkcg_activate_policy(struct gendisk *disk, const struct blkcg_policy *pol)
1509 {
1510         struct request_queue *q = disk->queue;
1511         struct blkg_policy_data *pd_prealloc = NULL;
1512         struct blkcg_gq *blkg, *pinned_blkg = NULL;
1513         int ret;
1514
1515         if (blkcg_policy_enabled(q, pol))
1516                 return 0;
1517
1518         if (queue_is_mq(q))
1519                 blk_mq_freeze_queue(q);
1520 retry:
1521         spin_lock_irq(&q->queue_lock);
1522
1523         /* blkg_list is pushed at the head, reverse walk to initialize parents first */
1524         list_for_each_entry_reverse(blkg, &q->blkg_list, q_node) {
1525                 struct blkg_policy_data *pd;
1526
1527                 if (blkg->pd[pol->plid])
1528                         continue;
1529
1530                 /* If prealloc matches, use it; otherwise try GFP_NOWAIT */
1531                 if (blkg == pinned_blkg) {
1532                         pd = pd_prealloc;
1533                         pd_prealloc = NULL;
1534                 } else {
1535                         pd = pol->pd_alloc_fn(disk, blkg->blkcg,
1536                                               GFP_NOWAIT | __GFP_NOWARN);
1537                 }
1538
1539                 if (!pd) {
1540                         /*
1541                          * GFP_NOWAIT failed.  Free the existing one and
1542                          * prealloc for @blkg w/ GFP_KERNEL.
1543                          */
1544                         if (pinned_blkg)
1545                                 blkg_put(pinned_blkg);
1546                         blkg_get(blkg);
1547                         pinned_blkg = blkg;
1548
1549                         spin_unlock_irq(&q->queue_lock);
1550
1551                         if (pd_prealloc)
1552                                 pol->pd_free_fn(pd_prealloc);
1553                         pd_prealloc = pol->pd_alloc_fn(disk, blkg->blkcg,
1554                                                        GFP_KERNEL);
1555                         if (pd_prealloc)
1556                                 goto retry;
1557                         else
1558                                 goto enomem;
1559                 }
1560
1561                 spin_lock(&blkg->blkcg->lock);
1562
1563                 pd->blkg = blkg;
1564                 pd->plid = pol->plid;
1565                 blkg->pd[pol->plid] = pd;
1566
1567                 if (pol->pd_init_fn)
1568                         pol->pd_init_fn(pd);
1569
1570                 if (pol->pd_online_fn)
1571                         pol->pd_online_fn(pd);
1572                 pd->online = true;
1573
1574                 spin_unlock(&blkg->blkcg->lock);
1575         }
1576
1577         __set_bit(pol->plid, q->blkcg_pols);
1578         ret = 0;
1579
1580         spin_unlock_irq(&q->queue_lock);
1581 out:
1582         if (queue_is_mq(q))
1583                 blk_mq_unfreeze_queue(q);
1584         if (pinned_blkg)
1585                 blkg_put(pinned_blkg);
1586         if (pd_prealloc)
1587                 pol->pd_free_fn(pd_prealloc);
1588         return ret;
1589
1590 enomem:
1591         /* alloc failed, take down everything */
1592         spin_lock_irq(&q->queue_lock);
1593         list_for_each_entry(blkg, &q->blkg_list, q_node) {
1594                 struct blkcg *blkcg = blkg->blkcg;
1595                 struct blkg_policy_data *pd;
1596
1597                 spin_lock(&blkcg->lock);
1598                 pd = blkg->pd[pol->plid];
1599                 if (pd) {
1600                         if (pd->online && pol->pd_offline_fn)
1601                                 pol->pd_offline_fn(pd);
1602                         pd->online = false;
1603                         pol->pd_free_fn(pd);
1604                         blkg->pd[pol->plid] = NULL;
1605                 }
1606                 spin_unlock(&blkcg->lock);
1607         }
1608         spin_unlock_irq(&q->queue_lock);
1609         ret = -ENOMEM;
1610         goto out;
1611 }
1612 EXPORT_SYMBOL_GPL(blkcg_activate_policy);
1613
1614 /**
1615  * blkcg_deactivate_policy - deactivate a blkcg policy on a gendisk
1616  * @disk: gendisk of interest
1617  * @pol: blkcg policy to deactivate
1618  *
1619  * Deactivate @pol on @disk.  Follows the same synchronization rules as
1620  * blkcg_activate_policy().
1621  */
1622 void blkcg_deactivate_policy(struct gendisk *disk,
1623                              const struct blkcg_policy *pol)
1624 {
1625         struct request_queue *q = disk->queue;
1626         struct blkcg_gq *blkg;
1627
1628         if (!blkcg_policy_enabled(q, pol))
1629                 return;
1630
1631         if (queue_is_mq(q))
1632                 blk_mq_freeze_queue(q);
1633
1634         mutex_lock(&q->blkcg_mutex);
1635         spin_lock_irq(&q->queue_lock);
1636
1637         __clear_bit(pol->plid, q->blkcg_pols);
1638
1639         list_for_each_entry(blkg, &q->blkg_list, q_node) {
1640                 struct blkcg *blkcg = blkg->blkcg;
1641
1642                 spin_lock(&blkcg->lock);
1643                 if (blkg->pd[pol->plid]) {
1644                         if (blkg->pd[pol->plid]->online && pol->pd_offline_fn)
1645                                 pol->pd_offline_fn(blkg->pd[pol->plid]);
1646                         pol->pd_free_fn(blkg->pd[pol->plid]);
1647                         blkg->pd[pol->plid] = NULL;
1648                 }
1649                 spin_unlock(&blkcg->lock);
1650         }
1651
1652         spin_unlock_irq(&q->queue_lock);
1653         mutex_unlock(&q->blkcg_mutex);
1654
1655         if (queue_is_mq(q))
1656                 blk_mq_unfreeze_queue(q);
1657 }
1658 EXPORT_SYMBOL_GPL(blkcg_deactivate_policy);
1659
1660 static void blkcg_free_all_cpd(struct blkcg_policy *pol)
1661 {
1662         struct blkcg *blkcg;
1663
1664         list_for_each_entry(blkcg, &all_blkcgs, all_blkcgs_node) {
1665                 if (blkcg->cpd[pol->plid]) {
1666                         pol->cpd_free_fn(blkcg->cpd[pol->plid]);
1667                         blkcg->cpd[pol->plid] = NULL;
1668                 }
1669         }
1670 }
1671
1672 /**
1673  * blkcg_policy_register - register a blkcg policy
1674  * @pol: blkcg policy to register
1675  *
1676  * Register @pol with blkcg core.  Might sleep and @pol may be modified on
1677  * successful registration.  Returns 0 on success and -errno on failure.
1678  */
1679 int blkcg_policy_register(struct blkcg_policy *pol)
1680 {
1681         struct blkcg *blkcg;
1682         int i, ret;
1683
1684         mutex_lock(&blkcg_pol_register_mutex);
1685         mutex_lock(&blkcg_pol_mutex);
1686
1687         /* find an empty slot */
1688         ret = -ENOSPC;
1689         for (i = 0; i < BLKCG_MAX_POLS; i++)
1690                 if (!blkcg_policy[i])
1691                         break;
1692         if (i >= BLKCG_MAX_POLS) {
1693                 pr_warn("blkcg_policy_register: BLKCG_MAX_POLS too small\n");
1694                 goto err_unlock;
1695         }
1696
1697         /* Make sure cpd/pd_alloc_fn and cpd/pd_free_fn in pairs */
1698         if ((!pol->cpd_alloc_fn ^ !pol->cpd_free_fn) ||
1699                 (!pol->pd_alloc_fn ^ !pol->pd_free_fn))
1700                 goto err_unlock;
1701
1702         /* register @pol */
1703         pol->plid = i;
1704         blkcg_policy[pol->plid] = pol;
1705
1706         /* allocate and install cpd's */
1707         if (pol->cpd_alloc_fn) {
1708                 list_for_each_entry(blkcg, &all_blkcgs, all_blkcgs_node) {
1709                         struct blkcg_policy_data *cpd;
1710
1711                         cpd = pol->cpd_alloc_fn(GFP_KERNEL);
1712                         if (!cpd)
1713                                 goto err_free_cpds;
1714
1715                         blkcg->cpd[pol->plid] = cpd;
1716                         cpd->blkcg = blkcg;
1717                         cpd->plid = pol->plid;
1718                 }
1719         }
1720
1721         mutex_unlock(&blkcg_pol_mutex);
1722
1723         /* everything is in place, add intf files for the new policy */
1724         if (pol->dfl_cftypes)
1725                 WARN_ON(cgroup_add_dfl_cftypes(&io_cgrp_subsys,
1726                                                pol->dfl_cftypes));
1727         if (pol->legacy_cftypes)
1728                 WARN_ON(cgroup_add_legacy_cftypes(&io_cgrp_subsys,
1729                                                   pol->legacy_cftypes));
1730         mutex_unlock(&blkcg_pol_register_mutex);
1731         return 0;
1732
1733 err_free_cpds:
1734         if (pol->cpd_free_fn)
1735                 blkcg_free_all_cpd(pol);
1736
1737         blkcg_policy[pol->plid] = NULL;
1738 err_unlock:
1739         mutex_unlock(&blkcg_pol_mutex);
1740         mutex_unlock(&blkcg_pol_register_mutex);
1741         return ret;
1742 }
1743 EXPORT_SYMBOL_GPL(blkcg_policy_register);
1744
1745 /**
1746  * blkcg_policy_unregister - unregister a blkcg policy
1747  * @pol: blkcg policy to unregister
1748  *
1749  * Undo blkcg_policy_register(@pol).  Might sleep.
1750  */
1751 void blkcg_policy_unregister(struct blkcg_policy *pol)
1752 {
1753         mutex_lock(&blkcg_pol_register_mutex);
1754
1755         if (WARN_ON(blkcg_policy[pol->plid] != pol))
1756                 goto out_unlock;
1757
1758         /* kill the intf files first */
1759         if (pol->dfl_cftypes)
1760                 cgroup_rm_cftypes(pol->dfl_cftypes);
1761         if (pol->legacy_cftypes)
1762                 cgroup_rm_cftypes(pol->legacy_cftypes);
1763
1764         /* remove cpds and unregister */
1765         mutex_lock(&blkcg_pol_mutex);
1766
1767         if (pol->cpd_free_fn)
1768                 blkcg_free_all_cpd(pol);
1769
1770         blkcg_policy[pol->plid] = NULL;
1771
1772         mutex_unlock(&blkcg_pol_mutex);
1773 out_unlock:
1774         mutex_unlock(&blkcg_pol_register_mutex);
1775 }
1776 EXPORT_SYMBOL_GPL(blkcg_policy_unregister);
1777
1778 /*
1779  * Scale the accumulated delay based on how long it has been since we updated
1780  * the delay.  We only call this when we are adding delay, in case it's been a
1781  * while since we added delay, and when we are checking to see if we need to
1782  * delay a task, to account for any delays that may have occurred.
1783  */
1784 static void blkcg_scale_delay(struct blkcg_gq *blkg, u64 now)
1785 {
1786         u64 old = atomic64_read(&blkg->delay_start);
1787
1788         /* negative use_delay means no scaling, see blkcg_set_delay() */
1789         if (atomic_read(&blkg->use_delay) < 0)
1790                 return;
1791
1792         /*
1793          * We only want to scale down every second.  The idea here is that we
1794          * want to delay people for min(delay_nsec, NSEC_PER_SEC) in a certain
1795          * time window.  We only want to throttle tasks for recent delay that
1796          * has occurred, in 1 second time windows since that's the maximum
1797          * things can be throttled.  We save the current delay window in
1798          * blkg->last_delay so we know what amount is still left to be charged
1799          * to the blkg from this point onward.  blkg->last_use keeps track of
1800          * the use_delay counter.  The idea is if we're unthrottling the blkg we
1801          * are ok with whatever is happening now, and we can take away more of
1802          * the accumulated delay as we've already throttled enough that
1803          * everybody is happy with their IO latencies.
1804          */
1805         if (time_before64(old + NSEC_PER_SEC, now) &&
1806             atomic64_try_cmpxchg(&blkg->delay_start, &old, now)) {
1807                 u64 cur = atomic64_read(&blkg->delay_nsec);
1808                 u64 sub = min_t(u64, blkg->last_delay, now - old);
1809                 int cur_use = atomic_read(&blkg->use_delay);
1810
1811                 /*
1812                  * We've been unthrottled, subtract a larger chunk of our
1813                  * accumulated delay.
1814                  */
1815                 if (cur_use < blkg->last_use)
1816                         sub = max_t(u64, sub, blkg->last_delay >> 1);
1817
1818                 /*
1819                  * This shouldn't happen, but handle it anyway.  Our delay_nsec
1820                  * should only ever be growing except here where we subtract out
1821                  * min(last_delay, 1 second), but lord knows bugs happen and I'd
1822                  * rather not end up with negative numbers.
1823                  */
1824                 if (unlikely(cur < sub)) {
1825                         atomic64_set(&blkg->delay_nsec, 0);
1826                         blkg->last_delay = 0;
1827                 } else {
1828                         atomic64_sub(sub, &blkg->delay_nsec);
1829                         blkg->last_delay = cur - sub;
1830                 }
1831                 blkg->last_use = cur_use;
1832         }
1833 }
1834
1835 /*
1836  * This is called when we want to actually walk up the hierarchy and check to
1837  * see if we need to throttle, and then actually throttle if there is some
1838  * accumulated delay.  This should only be called upon return to user space so
1839  * we're not holding some lock that would induce a priority inversion.
1840  */
1841 static void blkcg_maybe_throttle_blkg(struct blkcg_gq *blkg, bool use_memdelay)
1842 {
1843         unsigned long pflags;
1844         bool clamp;
1845         u64 now = blk_time_get_ns();
1846         u64 exp;
1847         u64 delay_nsec = 0;
1848         int tok;
1849
1850         while (blkg->parent) {
1851                 int use_delay = atomic_read(&blkg->use_delay);
1852
1853                 if (use_delay) {
1854                         u64 this_delay;
1855
1856                         blkcg_scale_delay(blkg, now);
1857                         this_delay = atomic64_read(&blkg->delay_nsec);
1858                         if (this_delay > delay_nsec) {
1859                                 delay_nsec = this_delay;
1860                                 clamp = use_delay > 0;
1861                         }
1862                 }
1863                 blkg = blkg->parent;
1864         }
1865
1866         if (!delay_nsec)
1867                 return;
1868
1869         /*
1870          * Let's not sleep for all eternity if we've amassed a huge delay.
1871          * Swapping or metadata IO can accumulate 10's of seconds worth of
1872          * delay, and we want userspace to be able to do _something_ so cap the
1873          * delays at 0.25s. If there's 10's of seconds worth of delay then the
1874          * tasks will be delayed for 0.25 second for every syscall. If
1875          * blkcg_set_delay() was used as indicated by negative use_delay, the
1876          * caller is responsible for regulating the range.
1877          */
1878         if (clamp)
1879                 delay_nsec = min_t(u64, delay_nsec, 250 * NSEC_PER_MSEC);
1880
1881         if (use_memdelay)
1882                 psi_memstall_enter(&pflags);
1883
1884         exp = ktime_add_ns(now, delay_nsec);
1885         tok = io_schedule_prepare();
1886         do {
1887                 __set_current_state(TASK_KILLABLE);
1888                 if (!schedule_hrtimeout(&exp, HRTIMER_MODE_ABS))
1889                         break;
1890         } while (!fatal_signal_pending(current));
1891         io_schedule_finish(tok);
1892
1893         if (use_memdelay)
1894                 psi_memstall_leave(&pflags);
1895 }
1896
1897 /**
1898  * blkcg_maybe_throttle_current - throttle the current task if it has been marked
1899  *
1900  * This is only called if we've been marked with set_notify_resume().  Obviously
1901  * we can be set_notify_resume() for reasons other than blkcg throttling, so we
1902  * check to see if current->throttle_disk is set and if not this doesn't do
1903  * anything.  This should only ever be called by the resume code, it's not meant
1904  * to be called by people willy-nilly as it will actually do the work to
1905  * throttle the task if it is setup for throttling.
1906  */
1907 void blkcg_maybe_throttle_current(void)
1908 {
1909         struct gendisk *disk = current->throttle_disk;
1910         struct blkcg *blkcg;
1911         struct blkcg_gq *blkg;
1912         bool use_memdelay = current->use_memdelay;
1913
1914         if (!disk)
1915                 return;
1916
1917         current->throttle_disk = NULL;
1918         current->use_memdelay = false;
1919
1920         rcu_read_lock();
1921         blkcg = css_to_blkcg(blkcg_css());
1922         if (!blkcg)
1923                 goto out;
1924         blkg = blkg_lookup(blkcg, disk->queue);
1925         if (!blkg)
1926                 goto out;
1927         if (!blkg_tryget(blkg))
1928                 goto out;
1929         rcu_read_unlock();
1930
1931         blkcg_maybe_throttle_blkg(blkg, use_memdelay);
1932         blkg_put(blkg);
1933         put_disk(disk);
1934         return;
1935 out:
1936         rcu_read_unlock();
1937 }
1938
1939 /**
1940  * blkcg_schedule_throttle - this task needs to check for throttling
1941  * @disk: disk to throttle
1942  * @use_memdelay: do we charge this to memory delay for PSI
1943  *
1944  * This is called by the IO controller when we know there's delay accumulated
1945  * for the blkg for this task.  We do not pass the blkg because there are places
1946  * we call this that may not have that information, the swapping code for
1947  * instance will only have a block_device at that point.  This set's the
1948  * notify_resume for the task to check and see if it requires throttling before
1949  * returning to user space.
1950  *
1951  * We will only schedule once per syscall.  You can call this over and over
1952  * again and it will only do the check once upon return to user space, and only
1953  * throttle once.  If the task needs to be throttled again it'll need to be
1954  * re-set at the next time we see the task.
1955  */
1956 void blkcg_schedule_throttle(struct gendisk *disk, bool use_memdelay)
1957 {
1958         if (unlikely(current->flags & PF_KTHREAD))
1959                 return;
1960
1961         if (current->throttle_disk != disk) {
1962                 if (test_bit(GD_DEAD, &disk->state))
1963                         return;
1964                 get_device(disk_to_dev(disk));
1965
1966                 if (current->throttle_disk)
1967                         put_disk(current->throttle_disk);
1968                 current->throttle_disk = disk;
1969         }
1970
1971         if (use_memdelay)
1972                 current->use_memdelay = use_memdelay;
1973         set_notify_resume(current);
1974 }
1975
1976 /**
1977  * blkcg_add_delay - add delay to this blkg
1978  * @blkg: blkg of interest
1979  * @now: the current time in nanoseconds
1980  * @delta: how many nanoseconds of delay to add
1981  *
1982  * Charge @delta to the blkg's current delay accumulation.  This is used to
1983  * throttle tasks if an IO controller thinks we need more throttling.
1984  */
1985 void blkcg_add_delay(struct blkcg_gq *blkg, u64 now, u64 delta)
1986 {
1987         if (WARN_ON_ONCE(atomic_read(&blkg->use_delay) < 0))
1988                 return;
1989         blkcg_scale_delay(blkg, now);
1990         atomic64_add(delta, &blkg->delay_nsec);
1991 }
1992
1993 /**
1994  * blkg_tryget_closest - try and get a blkg ref on the closet blkg
1995  * @bio: target bio
1996  * @css: target css
1997  *
1998  * As the failure mode here is to walk up the blkg tree, this ensure that the
1999  * blkg->parent pointers are always valid.  This returns the blkg that it ended
2000  * up taking a reference on or %NULL if no reference was taken.
2001  */
2002 static inline struct blkcg_gq *blkg_tryget_closest(struct bio *bio,
2003                 struct cgroup_subsys_state *css)
2004 {
2005         struct blkcg_gq *blkg, *ret_blkg = NULL;
2006
2007         rcu_read_lock();
2008         blkg = blkg_lookup_create(css_to_blkcg(css), bio->bi_bdev->bd_disk);
2009         while (blkg) {
2010                 if (blkg_tryget(blkg)) {
2011                         ret_blkg = blkg;
2012                         break;
2013                 }
2014                 blkg = blkg->parent;
2015         }
2016         rcu_read_unlock();
2017
2018         return ret_blkg;
2019 }
2020
2021 /**
2022  * bio_associate_blkg_from_css - associate a bio with a specified css
2023  * @bio: target bio
2024  * @css: target css
2025  *
2026  * Associate @bio with the blkg found by combining the css's blkg and the
2027  * request_queue of the @bio.  An association failure is handled by walking up
2028  * the blkg tree.  Therefore, the blkg associated can be anything between @blkg
2029  * and q->root_blkg.  This situation only happens when a cgroup is dying and
2030  * then the remaining bios will spill to the closest alive blkg.
2031  *
2032  * A reference will be taken on the blkg and will be released when @bio is
2033  * freed.
2034  */
2035 void bio_associate_blkg_from_css(struct bio *bio,
2036                                  struct cgroup_subsys_state *css)
2037 {
2038         if (bio->bi_blkg)
2039                 blkg_put(bio->bi_blkg);
2040
2041         if (css && css->parent) {
2042                 bio->bi_blkg = blkg_tryget_closest(bio, css);
2043         } else {
2044                 blkg_get(bdev_get_queue(bio->bi_bdev)->root_blkg);
2045                 bio->bi_blkg = bdev_get_queue(bio->bi_bdev)->root_blkg;
2046         }
2047 }
2048 EXPORT_SYMBOL_GPL(bio_associate_blkg_from_css);
2049
2050 /**
2051  * bio_associate_blkg - associate a bio with a blkg
2052  * @bio: target bio
2053  *
2054  * Associate @bio with the blkg found from the bio's css and request_queue.
2055  * If one is not found, bio_lookup_blkg() creates the blkg.  If a blkg is
2056  * already associated, the css is reused and association redone as the
2057  * request_queue may have changed.
2058  */
2059 void bio_associate_blkg(struct bio *bio)
2060 {
2061         struct cgroup_subsys_state *css;
2062
2063         if (blk_op_is_passthrough(bio->bi_opf))
2064                 return;
2065
2066         rcu_read_lock();
2067
2068         if (bio->bi_blkg)
2069                 css = bio_blkcg_css(bio);
2070         else
2071                 css = blkcg_css();
2072
2073         bio_associate_blkg_from_css(bio, css);
2074
2075         rcu_read_unlock();
2076 }
2077 EXPORT_SYMBOL_GPL(bio_associate_blkg);
2078
2079 /**
2080  * bio_clone_blkg_association - clone blkg association from src to dst bio
2081  * @dst: destination bio
2082  * @src: source bio
2083  */
2084 void bio_clone_blkg_association(struct bio *dst, struct bio *src)
2085 {
2086         if (src->bi_blkg)
2087                 bio_associate_blkg_from_css(dst, bio_blkcg_css(src));
2088 }
2089 EXPORT_SYMBOL_GPL(bio_clone_blkg_association);
2090
2091 static int blk_cgroup_io_type(struct bio *bio)
2092 {
2093         if (op_is_discard(bio->bi_opf))
2094                 return BLKG_IOSTAT_DISCARD;
2095         if (op_is_write(bio->bi_opf))
2096                 return BLKG_IOSTAT_WRITE;
2097         return BLKG_IOSTAT_READ;
2098 }
2099
2100 void blk_cgroup_bio_start(struct bio *bio)
2101 {
2102         struct blkcg *blkcg = bio->bi_blkg->blkcg;
2103         int rwd = blk_cgroup_io_type(bio), cpu;
2104         struct blkg_iostat_set *bis;
2105         unsigned long flags;
2106
2107         if (!cgroup_subsys_on_dfl(io_cgrp_subsys))
2108                 return;
2109
2110         /* Root-level stats are sourced from system-wide IO stats */
2111         if (!cgroup_parent(blkcg->css.cgroup))
2112                 return;
2113
2114         cpu = get_cpu();
2115         bis = per_cpu_ptr(bio->bi_blkg->iostat_cpu, cpu);
2116         flags = u64_stats_update_begin_irqsave(&bis->sync);
2117
2118         /*
2119          * If the bio is flagged with BIO_CGROUP_ACCT it means this is a split
2120          * bio and we would have already accounted for the size of the bio.
2121          */
2122         if (!bio_flagged(bio, BIO_CGROUP_ACCT)) {
2123                 bio_set_flag(bio, BIO_CGROUP_ACCT);
2124                 bis->cur.bytes[rwd] += bio->bi_iter.bi_size;
2125         }
2126         bis->cur.ios[rwd]++;
2127
2128         /*
2129          * If the iostat_cpu isn't in a lockless list, put it into the
2130          * list to indicate that a stat update is pending.
2131          */
2132         if (!READ_ONCE(bis->lqueued)) {
2133                 struct llist_head *lhead = this_cpu_ptr(blkcg->lhead);
2134
2135                 llist_add(&bis->lnode, lhead);
2136                 WRITE_ONCE(bis->lqueued, true);
2137         }
2138
2139         u64_stats_update_end_irqrestore(&bis->sync, flags);
2140         cgroup_rstat_updated(blkcg->css.cgroup, cpu);
2141         put_cpu();
2142 }
2143
2144 bool blk_cgroup_congested(void)
2145 {
2146         struct cgroup_subsys_state *css;
2147         bool ret = false;
2148
2149         rcu_read_lock();
2150         for (css = blkcg_css(); css; css = css->parent) {
2151                 if (atomic_read(&css->cgroup->congestion_count)) {
2152                         ret = true;
2153                         break;
2154                 }
2155         }
2156         rcu_read_unlock();
2157         return ret;
2158 }
2159
2160 module_param(blkcg_debug_stats, bool, 0644);
2161 MODULE_PARM_DESC(blkcg_debug_stats, "True if you want debug stats, false if not");
This page took 0.1519 seconds and 4 git commands to generate.