Merge branch 'work.iov_iter' of git://git.kernel.org/pub/scm/linux/kernel/git/viro/vfs
[muen/linux.git] / block / blk-cgroup.c
1 /*
2  * Common Block IO controller cgroup interface
3  *
4  * Based on ideas and code from CFQ, CFS and BFQ:
5  * Copyright (C) 2003 Jens Axboe <axboe@kernel.dk>
6  *
7  * Copyright (C) 2008 Fabio Checconi <fabio@gandalf.sssup.it>
8  *                    Paolo Valente <paolo.valente@unimore.it>
9  *
10  * Copyright (C) 2009 Vivek Goyal <vgoyal@redhat.com>
11  *                    Nauman Rafique <nauman@google.com>
12  *
13  * For policy-specific per-blkcg data:
14  * Copyright (C) 2015 Paolo Valente <paolo.valente@unimore.it>
15  *                    Arianna Avanzini <avanzini.arianna@gmail.com>
16  */
17 #include <linux/ioprio.h>
18 #include <linux/kdev_t.h>
19 #include <linux/module.h>
20 #include <linux/sched/signal.h>
21 #include <linux/err.h>
22 #include <linux/blkdev.h>
23 #include <linux/backing-dev.h>
24 #include <linux/slab.h>
25 #include <linux/genhd.h>
26 #include <linux/delay.h>
27 #include <linux/atomic.h>
28 #include <linux/ctype.h>
29 #include <linux/blk-cgroup.h>
30 #include "blk.h"
31
32 #define MAX_KEY_LEN 100
33
34 /*
35  * blkcg_pol_mutex protects blkcg_policy[] and policy [de]activation.
36  * blkcg_pol_register_mutex nests outside of it and synchronizes entire
37  * policy [un]register operations including cgroup file additions /
38  * removals.  Putting cgroup file registration outside blkcg_pol_mutex
39  * allows grabbing it from cgroup callbacks.
40  */
41 static DEFINE_MUTEX(blkcg_pol_register_mutex);
42 static DEFINE_MUTEX(blkcg_pol_mutex);
43
44 struct blkcg blkcg_root;
45 EXPORT_SYMBOL_GPL(blkcg_root);
46
47 struct cgroup_subsys_state * const blkcg_root_css = &blkcg_root.css;
48
49 static struct blkcg_policy *blkcg_policy[BLKCG_MAX_POLS];
50
51 static LIST_HEAD(all_blkcgs);           /* protected by blkcg_pol_mutex */
52
53 static bool blkcg_policy_enabled(struct request_queue *q,
54                                  const struct blkcg_policy *pol)
55 {
56         return pol && test_bit(pol->plid, q->blkcg_pols);
57 }
58
59 /**
60  * blkg_free - free a blkg
61  * @blkg: blkg to free
62  *
63  * Free @blkg which may be partially allocated.
64  */
65 static void blkg_free(struct blkcg_gq *blkg)
66 {
67         int i;
68
69         if (!blkg)
70                 return;
71
72         for (i = 0; i < BLKCG_MAX_POLS; i++)
73                 if (blkg->pd[i])
74                         blkcg_policy[i]->pd_free_fn(blkg->pd[i]);
75
76         if (blkg->blkcg != &blkcg_root)
77                 blk_exit_rl(&blkg->rl);
78
79         blkg_rwstat_exit(&blkg->stat_ios);
80         blkg_rwstat_exit(&blkg->stat_bytes);
81         kfree(blkg);
82 }
83
84 /**
85  * blkg_alloc - allocate a blkg
86  * @blkcg: block cgroup the new blkg is associated with
87  * @q: request_queue the new blkg is associated with
88  * @gfp_mask: allocation mask to use
89  *
90  * Allocate a new blkg assocating @blkcg and @q.
91  */
92 static struct blkcg_gq *blkg_alloc(struct blkcg *blkcg, struct request_queue *q,
93                                    gfp_t gfp_mask)
94 {
95         struct blkcg_gq *blkg;
96         int i;
97
98         /* alloc and init base part */
99         blkg = kzalloc_node(sizeof(*blkg), gfp_mask, q->node);
100         if (!blkg)
101                 return NULL;
102
103         if (blkg_rwstat_init(&blkg->stat_bytes, gfp_mask) ||
104             blkg_rwstat_init(&blkg->stat_ios, gfp_mask))
105                 goto err_free;
106
107         blkg->q = q;
108         INIT_LIST_HEAD(&blkg->q_node);
109         blkg->blkcg = blkcg;
110         atomic_set(&blkg->refcnt, 1);
111
112         /* root blkg uses @q->root_rl, init rl only for !root blkgs */
113         if (blkcg != &blkcg_root) {
114                 if (blk_init_rl(&blkg->rl, q, gfp_mask))
115                         goto err_free;
116                 blkg->rl.blkg = blkg;
117         }
118
119         for (i = 0; i < BLKCG_MAX_POLS; i++) {
120                 struct blkcg_policy *pol = blkcg_policy[i];
121                 struct blkg_policy_data *pd;
122
123                 if (!blkcg_policy_enabled(q, pol))
124                         continue;
125
126                 /* alloc per-policy data and attach it to blkg */
127                 pd = pol->pd_alloc_fn(gfp_mask, q->node);
128                 if (!pd)
129                         goto err_free;
130
131                 blkg->pd[i] = pd;
132                 pd->blkg = blkg;
133                 pd->plid = i;
134         }
135
136         return blkg;
137
138 err_free:
139         blkg_free(blkg);
140         return NULL;
141 }
142
143 struct blkcg_gq *blkg_lookup_slowpath(struct blkcg *blkcg,
144                                       struct request_queue *q, bool update_hint)
145 {
146         struct blkcg_gq *blkg;
147
148         /*
149          * Hint didn't match.  Look up from the radix tree.  Note that the
150          * hint can only be updated under queue_lock as otherwise @blkg
151          * could have already been removed from blkg_tree.  The caller is
152          * responsible for grabbing queue_lock if @update_hint.
153          */
154         blkg = radix_tree_lookup(&blkcg->blkg_tree, q->id);
155         if (blkg && blkg->q == q) {
156                 if (update_hint) {
157                         lockdep_assert_held(q->queue_lock);
158                         rcu_assign_pointer(blkcg->blkg_hint, blkg);
159                 }
160                 return blkg;
161         }
162
163         return NULL;
164 }
165 EXPORT_SYMBOL_GPL(blkg_lookup_slowpath);
166
167 /*
168  * If @new_blkg is %NULL, this function tries to allocate a new one as
169  * necessary using %GFP_NOWAIT.  @new_blkg is always consumed on return.
170  */
171 static struct blkcg_gq *blkg_create(struct blkcg *blkcg,
172                                     struct request_queue *q,
173                                     struct blkcg_gq *new_blkg)
174 {
175         struct blkcg_gq *blkg;
176         struct bdi_writeback_congested *wb_congested;
177         int i, ret;
178
179         WARN_ON_ONCE(!rcu_read_lock_held());
180         lockdep_assert_held(q->queue_lock);
181
182         /* blkg holds a reference to blkcg */
183         if (!css_tryget_online(&blkcg->css)) {
184                 ret = -ENODEV;
185                 goto err_free_blkg;
186         }
187
188         wb_congested = wb_congested_get_create(q->backing_dev_info,
189                                                blkcg->css.id,
190                                                GFP_NOWAIT | __GFP_NOWARN);
191         if (!wb_congested) {
192                 ret = -ENOMEM;
193                 goto err_put_css;
194         }
195
196         /* allocate */
197         if (!new_blkg) {
198                 new_blkg = blkg_alloc(blkcg, q, GFP_NOWAIT | __GFP_NOWARN);
199                 if (unlikely(!new_blkg)) {
200                         ret = -ENOMEM;
201                         goto err_put_congested;
202                 }
203         }
204         blkg = new_blkg;
205         blkg->wb_congested = wb_congested;
206
207         /* link parent */
208         if (blkcg_parent(blkcg)) {
209                 blkg->parent = __blkg_lookup(blkcg_parent(blkcg), q, false);
210                 if (WARN_ON_ONCE(!blkg->parent)) {
211                         ret = -ENODEV;
212                         goto err_put_congested;
213                 }
214                 blkg_get(blkg->parent);
215         }
216
217         /* invoke per-policy init */
218         for (i = 0; i < BLKCG_MAX_POLS; i++) {
219                 struct blkcg_policy *pol = blkcg_policy[i];
220
221                 if (blkg->pd[i] && pol->pd_init_fn)
222                         pol->pd_init_fn(blkg->pd[i]);
223         }
224
225         /* insert */
226         spin_lock(&blkcg->lock);
227         ret = radix_tree_insert(&blkcg->blkg_tree, q->id, blkg);
228         if (likely(!ret)) {
229                 hlist_add_head_rcu(&blkg->blkcg_node, &blkcg->blkg_list);
230                 list_add(&blkg->q_node, &q->blkg_list);
231
232                 for (i = 0; i < BLKCG_MAX_POLS; i++) {
233                         struct blkcg_policy *pol = blkcg_policy[i];
234
235                         if (blkg->pd[i] && pol->pd_online_fn)
236                                 pol->pd_online_fn(blkg->pd[i]);
237                 }
238         }
239         blkg->online = true;
240         spin_unlock(&blkcg->lock);
241
242         if (!ret)
243                 return blkg;
244
245         /* @blkg failed fully initialized, use the usual release path */
246         blkg_put(blkg);
247         return ERR_PTR(ret);
248
249 err_put_congested:
250         wb_congested_put(wb_congested);
251 err_put_css:
252         css_put(&blkcg->css);
253 err_free_blkg:
254         blkg_free(new_blkg);
255         return ERR_PTR(ret);
256 }
257
258 /**
259  * blkg_lookup_create - lookup blkg, try to create one if not there
260  * @blkcg: blkcg of interest
261  * @q: request_queue of interest
262  *
263  * Lookup blkg for the @blkcg - @q pair.  If it doesn't exist, try to
264  * create one.  blkg creation is performed recursively from blkcg_root such
265  * that all non-root blkg's have access to the parent blkg.  This function
266  * should be called under RCU read lock and @q->queue_lock.
267  *
268  * Returns pointer to the looked up or created blkg on success, ERR_PTR()
269  * value on error.  If @q is dead, returns ERR_PTR(-EINVAL).  If @q is not
270  * dead and bypassing, returns ERR_PTR(-EBUSY).
271  */
272 struct blkcg_gq *blkg_lookup_create(struct blkcg *blkcg,
273                                     struct request_queue *q)
274 {
275         struct blkcg_gq *blkg;
276
277         WARN_ON_ONCE(!rcu_read_lock_held());
278         lockdep_assert_held(q->queue_lock);
279
280         /*
281          * This could be the first entry point of blkcg implementation and
282          * we shouldn't allow anything to go through for a bypassing queue.
283          */
284         if (unlikely(blk_queue_bypass(q)))
285                 return ERR_PTR(blk_queue_dying(q) ? -ENODEV : -EBUSY);
286
287         blkg = __blkg_lookup(blkcg, q, true);
288         if (blkg)
289                 return blkg;
290
291         /*
292          * Create blkgs walking down from blkcg_root to @blkcg, so that all
293          * non-root blkgs have access to their parents.
294          */
295         while (true) {
296                 struct blkcg *pos = blkcg;
297                 struct blkcg *parent = blkcg_parent(blkcg);
298
299                 while (parent && !__blkg_lookup(parent, q, false)) {
300                         pos = parent;
301                         parent = blkcg_parent(parent);
302                 }
303
304                 blkg = blkg_create(pos, q, NULL);
305                 if (pos == blkcg || IS_ERR(blkg))
306                         return blkg;
307         }
308 }
309
310 static void blkg_destroy(struct blkcg_gq *blkg)
311 {
312         struct blkcg *blkcg = blkg->blkcg;
313         struct blkcg_gq *parent = blkg->parent;
314         int i;
315
316         lockdep_assert_held(blkg->q->queue_lock);
317         lockdep_assert_held(&blkcg->lock);
318
319         /* Something wrong if we are trying to remove same group twice */
320         WARN_ON_ONCE(list_empty(&blkg->q_node));
321         WARN_ON_ONCE(hlist_unhashed(&blkg->blkcg_node));
322
323         for (i = 0; i < BLKCG_MAX_POLS; i++) {
324                 struct blkcg_policy *pol = blkcg_policy[i];
325
326                 if (blkg->pd[i] && pol->pd_offline_fn)
327                         pol->pd_offline_fn(blkg->pd[i]);
328         }
329
330         if (parent) {
331                 blkg_rwstat_add_aux(&parent->stat_bytes, &blkg->stat_bytes);
332                 blkg_rwstat_add_aux(&parent->stat_ios, &blkg->stat_ios);
333         }
334
335         blkg->online = false;
336
337         radix_tree_delete(&blkcg->blkg_tree, blkg->q->id);
338         list_del_init(&blkg->q_node);
339         hlist_del_init_rcu(&blkg->blkcg_node);
340
341         /*
342          * Both setting lookup hint to and clearing it from @blkg are done
343          * under queue_lock.  If it's not pointing to @blkg now, it never
344          * will.  Hint assignment itself can race safely.
345          */
346         if (rcu_access_pointer(blkcg->blkg_hint) == blkg)
347                 rcu_assign_pointer(blkcg->blkg_hint, NULL);
348
349         /*
350          * Put the reference taken at the time of creation so that when all
351          * queues are gone, group can be destroyed.
352          */
353         blkg_put(blkg);
354 }
355
356 /**
357  * blkg_destroy_all - destroy all blkgs associated with a request_queue
358  * @q: request_queue of interest
359  *
360  * Destroy all blkgs associated with @q.
361  */
362 static void blkg_destroy_all(struct request_queue *q)
363 {
364         struct blkcg_gq *blkg, *n;
365
366         lockdep_assert_held(q->queue_lock);
367
368         list_for_each_entry_safe(blkg, n, &q->blkg_list, q_node) {
369                 struct blkcg *blkcg = blkg->blkcg;
370
371                 spin_lock(&blkcg->lock);
372                 blkg_destroy(blkg);
373                 spin_unlock(&blkcg->lock);
374         }
375
376         q->root_blkg = NULL;
377         q->root_rl.blkg = NULL;
378 }
379
380 /*
381  * A group is RCU protected, but having an rcu lock does not mean that one
382  * can access all the fields of blkg and assume these are valid.  For
383  * example, don't try to follow throtl_data and request queue links.
384  *
385  * Having a reference to blkg under an rcu allows accesses to only values
386  * local to groups like group stats and group rate limits.
387  */
388 void __blkg_release_rcu(struct rcu_head *rcu_head)
389 {
390         struct blkcg_gq *blkg = container_of(rcu_head, struct blkcg_gq, rcu_head);
391
392         /* release the blkcg and parent blkg refs this blkg has been holding */
393         css_put(&blkg->blkcg->css);
394         if (blkg->parent)
395                 blkg_put(blkg->parent);
396
397         wb_congested_put(blkg->wb_congested);
398
399         blkg_free(blkg);
400 }
401 EXPORT_SYMBOL_GPL(__blkg_release_rcu);
402
403 /*
404  * The next function used by blk_queue_for_each_rl().  It's a bit tricky
405  * because the root blkg uses @q->root_rl instead of its own rl.
406  */
407 struct request_list *__blk_queue_next_rl(struct request_list *rl,
408                                          struct request_queue *q)
409 {
410         struct list_head *ent;
411         struct blkcg_gq *blkg;
412
413         /*
414          * Determine the current blkg list_head.  The first entry is
415          * root_rl which is off @q->blkg_list and mapped to the head.
416          */
417         if (rl == &q->root_rl) {
418                 ent = &q->blkg_list;
419                 /* There are no more block groups, hence no request lists */
420                 if (list_empty(ent))
421                         return NULL;
422         } else {
423                 blkg = container_of(rl, struct blkcg_gq, rl);
424                 ent = &blkg->q_node;
425         }
426
427         /* walk to the next list_head, skip root blkcg */
428         ent = ent->next;
429         if (ent == &q->root_blkg->q_node)
430                 ent = ent->next;
431         if (ent == &q->blkg_list)
432                 return NULL;
433
434         blkg = container_of(ent, struct blkcg_gq, q_node);
435         return &blkg->rl;
436 }
437
438 static int blkcg_reset_stats(struct cgroup_subsys_state *css,
439                              struct cftype *cftype, u64 val)
440 {
441         struct blkcg *blkcg = css_to_blkcg(css);
442         struct blkcg_gq *blkg;
443         int i;
444
445         mutex_lock(&blkcg_pol_mutex);
446         spin_lock_irq(&blkcg->lock);
447
448         /*
449          * Note that stat reset is racy - it doesn't synchronize against
450          * stat updates.  This is a debug feature which shouldn't exist
451          * anyway.  If you get hit by a race, retry.
452          */
453         hlist_for_each_entry(blkg, &blkcg->blkg_list, blkcg_node) {
454                 blkg_rwstat_reset(&blkg->stat_bytes);
455                 blkg_rwstat_reset(&blkg->stat_ios);
456
457                 for (i = 0; i < BLKCG_MAX_POLS; i++) {
458                         struct blkcg_policy *pol = blkcg_policy[i];
459
460                         if (blkg->pd[i] && pol->pd_reset_stats_fn)
461                                 pol->pd_reset_stats_fn(blkg->pd[i]);
462                 }
463         }
464
465         spin_unlock_irq(&blkcg->lock);
466         mutex_unlock(&blkcg_pol_mutex);
467         return 0;
468 }
469
470 const char *blkg_dev_name(struct blkcg_gq *blkg)
471 {
472         /* some drivers (floppy) instantiate a queue w/o disk registered */
473         if (blkg->q->backing_dev_info->dev)
474                 return dev_name(blkg->q->backing_dev_info->dev);
475         return NULL;
476 }
477 EXPORT_SYMBOL_GPL(blkg_dev_name);
478
479 /**
480  * blkcg_print_blkgs - helper for printing per-blkg data
481  * @sf: seq_file to print to
482  * @blkcg: blkcg of interest
483  * @prfill: fill function to print out a blkg
484  * @pol: policy in question
485  * @data: data to be passed to @prfill
486  * @show_total: to print out sum of prfill return values or not
487  *
488  * This function invokes @prfill on each blkg of @blkcg if pd for the
489  * policy specified by @pol exists.  @prfill is invoked with @sf, the
490  * policy data and @data and the matching queue lock held.  If @show_total
491  * is %true, the sum of the return values from @prfill is printed with
492  * "Total" label at the end.
493  *
494  * This is to be used to construct print functions for
495  * cftype->read_seq_string method.
496  */
497 void blkcg_print_blkgs(struct seq_file *sf, struct blkcg *blkcg,
498                        u64 (*prfill)(struct seq_file *,
499                                      struct blkg_policy_data *, int),
500                        const struct blkcg_policy *pol, int data,
501                        bool show_total)
502 {
503         struct blkcg_gq *blkg;
504         u64 total = 0;
505
506         rcu_read_lock();
507         hlist_for_each_entry_rcu(blkg, &blkcg->blkg_list, blkcg_node) {
508                 spin_lock_irq(blkg->q->queue_lock);
509                 if (blkcg_policy_enabled(blkg->q, pol))
510                         total += prfill(sf, blkg->pd[pol->plid], data);
511                 spin_unlock_irq(blkg->q->queue_lock);
512         }
513         rcu_read_unlock();
514
515         if (show_total)
516                 seq_printf(sf, "Total %llu\n", (unsigned long long)total);
517 }
518 EXPORT_SYMBOL_GPL(blkcg_print_blkgs);
519
520 /**
521  * __blkg_prfill_u64 - prfill helper for a single u64 value
522  * @sf: seq_file to print to
523  * @pd: policy private data of interest
524  * @v: value to print
525  *
526  * Print @v to @sf for the device assocaited with @pd.
527  */
528 u64 __blkg_prfill_u64(struct seq_file *sf, struct blkg_policy_data *pd, u64 v)
529 {
530         const char *dname = blkg_dev_name(pd->blkg);
531
532         if (!dname)
533                 return 0;
534
535         seq_printf(sf, "%s %llu\n", dname, (unsigned long long)v);
536         return v;
537 }
538 EXPORT_SYMBOL_GPL(__blkg_prfill_u64);
539
540 /**
541  * __blkg_prfill_rwstat - prfill helper for a blkg_rwstat
542  * @sf: seq_file to print to
543  * @pd: policy private data of interest
544  * @rwstat: rwstat to print
545  *
546  * Print @rwstat to @sf for the device assocaited with @pd.
547  */
548 u64 __blkg_prfill_rwstat(struct seq_file *sf, struct blkg_policy_data *pd,
549                          const struct blkg_rwstat *rwstat)
550 {
551         static const char *rwstr[] = {
552                 [BLKG_RWSTAT_READ]      = "Read",
553                 [BLKG_RWSTAT_WRITE]     = "Write",
554                 [BLKG_RWSTAT_SYNC]      = "Sync",
555                 [BLKG_RWSTAT_ASYNC]     = "Async",
556         };
557         const char *dname = blkg_dev_name(pd->blkg);
558         u64 v;
559         int i;
560
561         if (!dname)
562                 return 0;
563
564         for (i = 0; i < BLKG_RWSTAT_NR; i++)
565                 seq_printf(sf, "%s %s %llu\n", dname, rwstr[i],
566                            (unsigned long long)atomic64_read(&rwstat->aux_cnt[i]));
567
568         v = atomic64_read(&rwstat->aux_cnt[BLKG_RWSTAT_READ]) +
569                 atomic64_read(&rwstat->aux_cnt[BLKG_RWSTAT_WRITE]);
570         seq_printf(sf, "%s Total %llu\n", dname, (unsigned long long)v);
571         return v;
572 }
573 EXPORT_SYMBOL_GPL(__blkg_prfill_rwstat);
574
575 /**
576  * blkg_prfill_stat - prfill callback for blkg_stat
577  * @sf: seq_file to print to
578  * @pd: policy private data of interest
579  * @off: offset to the blkg_stat in @pd
580  *
581  * prfill callback for printing a blkg_stat.
582  */
583 u64 blkg_prfill_stat(struct seq_file *sf, struct blkg_policy_data *pd, int off)
584 {
585         return __blkg_prfill_u64(sf, pd, blkg_stat_read((void *)pd + off));
586 }
587 EXPORT_SYMBOL_GPL(blkg_prfill_stat);
588
589 /**
590  * blkg_prfill_rwstat - prfill callback for blkg_rwstat
591  * @sf: seq_file to print to
592  * @pd: policy private data of interest
593  * @off: offset to the blkg_rwstat in @pd
594  *
595  * prfill callback for printing a blkg_rwstat.
596  */
597 u64 blkg_prfill_rwstat(struct seq_file *sf, struct blkg_policy_data *pd,
598                        int off)
599 {
600         struct blkg_rwstat rwstat = blkg_rwstat_read((void *)pd + off);
601
602         return __blkg_prfill_rwstat(sf, pd, &rwstat);
603 }
604 EXPORT_SYMBOL_GPL(blkg_prfill_rwstat);
605
606 static u64 blkg_prfill_rwstat_field(struct seq_file *sf,
607                                     struct blkg_policy_data *pd, int off)
608 {
609         struct blkg_rwstat rwstat = blkg_rwstat_read((void *)pd->blkg + off);
610
611         return __blkg_prfill_rwstat(sf, pd, &rwstat);
612 }
613
614 /**
615  * blkg_print_stat_bytes - seq_show callback for blkg->stat_bytes
616  * @sf: seq_file to print to
617  * @v: unused
618  *
619  * To be used as cftype->seq_show to print blkg->stat_bytes.
620  * cftype->private must be set to the blkcg_policy.
621  */
622 int blkg_print_stat_bytes(struct seq_file *sf, void *v)
623 {
624         blkcg_print_blkgs(sf, css_to_blkcg(seq_css(sf)),
625                           blkg_prfill_rwstat_field, (void *)seq_cft(sf)->private,
626                           offsetof(struct blkcg_gq, stat_bytes), true);
627         return 0;
628 }
629 EXPORT_SYMBOL_GPL(blkg_print_stat_bytes);
630
631 /**
632  * blkg_print_stat_bytes - seq_show callback for blkg->stat_ios
633  * @sf: seq_file to print to
634  * @v: unused
635  *
636  * To be used as cftype->seq_show to print blkg->stat_ios.  cftype->private
637  * must be set to the blkcg_policy.
638  */
639 int blkg_print_stat_ios(struct seq_file *sf, void *v)
640 {
641         blkcg_print_blkgs(sf, css_to_blkcg(seq_css(sf)),
642                           blkg_prfill_rwstat_field, (void *)seq_cft(sf)->private,
643                           offsetof(struct blkcg_gq, stat_ios), true);
644         return 0;
645 }
646 EXPORT_SYMBOL_GPL(blkg_print_stat_ios);
647
648 static u64 blkg_prfill_rwstat_field_recursive(struct seq_file *sf,
649                                               struct blkg_policy_data *pd,
650                                               int off)
651 {
652         struct blkg_rwstat rwstat = blkg_rwstat_recursive_sum(pd->blkg,
653                                                               NULL, off);
654         return __blkg_prfill_rwstat(sf, pd, &rwstat);
655 }
656
657 /**
658  * blkg_print_stat_bytes_recursive - recursive version of blkg_print_stat_bytes
659  * @sf: seq_file to print to
660  * @v: unused
661  */
662 int blkg_print_stat_bytes_recursive(struct seq_file *sf, void *v)
663 {
664         blkcg_print_blkgs(sf, css_to_blkcg(seq_css(sf)),
665                           blkg_prfill_rwstat_field_recursive,
666                           (void *)seq_cft(sf)->private,
667                           offsetof(struct blkcg_gq, stat_bytes), true);
668         return 0;
669 }
670 EXPORT_SYMBOL_GPL(blkg_print_stat_bytes_recursive);
671
672 /**
673  * blkg_print_stat_ios_recursive - recursive version of blkg_print_stat_ios
674  * @sf: seq_file to print to
675  * @v: unused
676  */
677 int blkg_print_stat_ios_recursive(struct seq_file *sf, void *v)
678 {
679         blkcg_print_blkgs(sf, css_to_blkcg(seq_css(sf)),
680                           blkg_prfill_rwstat_field_recursive,
681                           (void *)seq_cft(sf)->private,
682                           offsetof(struct blkcg_gq, stat_ios), true);
683         return 0;
684 }
685 EXPORT_SYMBOL_GPL(blkg_print_stat_ios_recursive);
686
687 /**
688  * blkg_stat_recursive_sum - collect hierarchical blkg_stat
689  * @blkg: blkg of interest
690  * @pol: blkcg_policy which contains the blkg_stat
691  * @off: offset to the blkg_stat in blkg_policy_data or @blkg
692  *
693  * Collect the blkg_stat specified by @blkg, @pol and @off and all its
694  * online descendants and their aux counts.  The caller must be holding the
695  * queue lock for online tests.
696  *
697  * If @pol is NULL, blkg_stat is at @off bytes into @blkg; otherwise, it is
698  * at @off bytes into @blkg's blkg_policy_data of the policy.
699  */
700 u64 blkg_stat_recursive_sum(struct blkcg_gq *blkg,
701                             struct blkcg_policy *pol, int off)
702 {
703         struct blkcg_gq *pos_blkg;
704         struct cgroup_subsys_state *pos_css;
705         u64 sum = 0;
706
707         lockdep_assert_held(blkg->q->queue_lock);
708
709         rcu_read_lock();
710         blkg_for_each_descendant_pre(pos_blkg, pos_css, blkg) {
711                 struct blkg_stat *stat;
712
713                 if (!pos_blkg->online)
714                         continue;
715
716                 if (pol)
717                         stat = (void *)blkg_to_pd(pos_blkg, pol) + off;
718                 else
719                         stat = (void *)blkg + off;
720
721                 sum += blkg_stat_read(stat) + atomic64_read(&stat->aux_cnt);
722         }
723         rcu_read_unlock();
724
725         return sum;
726 }
727 EXPORT_SYMBOL_GPL(blkg_stat_recursive_sum);
728
729 /**
730  * blkg_rwstat_recursive_sum - collect hierarchical blkg_rwstat
731  * @blkg: blkg of interest
732  * @pol: blkcg_policy which contains the blkg_rwstat
733  * @off: offset to the blkg_rwstat in blkg_policy_data or @blkg
734  *
735  * Collect the blkg_rwstat specified by @blkg, @pol and @off and all its
736  * online descendants and their aux counts.  The caller must be holding the
737  * queue lock for online tests.
738  *
739  * If @pol is NULL, blkg_rwstat is at @off bytes into @blkg; otherwise, it
740  * is at @off bytes into @blkg's blkg_policy_data of the policy.
741  */
742 struct blkg_rwstat blkg_rwstat_recursive_sum(struct blkcg_gq *blkg,
743                                              struct blkcg_policy *pol, int off)
744 {
745         struct blkcg_gq *pos_blkg;
746         struct cgroup_subsys_state *pos_css;
747         struct blkg_rwstat sum = { };
748         int i;
749
750         lockdep_assert_held(blkg->q->queue_lock);
751
752         rcu_read_lock();
753         blkg_for_each_descendant_pre(pos_blkg, pos_css, blkg) {
754                 struct blkg_rwstat *rwstat;
755
756                 if (!pos_blkg->online)
757                         continue;
758
759                 if (pol)
760                         rwstat = (void *)blkg_to_pd(pos_blkg, pol) + off;
761                 else
762                         rwstat = (void *)pos_blkg + off;
763
764                 for (i = 0; i < BLKG_RWSTAT_NR; i++)
765                         atomic64_add(atomic64_read(&rwstat->aux_cnt[i]) +
766                                 percpu_counter_sum_positive(&rwstat->cpu_cnt[i]),
767                                 &sum.aux_cnt[i]);
768         }
769         rcu_read_unlock();
770
771         return sum;
772 }
773 EXPORT_SYMBOL_GPL(blkg_rwstat_recursive_sum);
774
775 /* Performs queue bypass and policy enabled checks then looks up blkg. */
776 static struct blkcg_gq *blkg_lookup_check(struct blkcg *blkcg,
777                                           const struct blkcg_policy *pol,
778                                           struct request_queue *q)
779 {
780         WARN_ON_ONCE(!rcu_read_lock_held());
781         lockdep_assert_held(q->queue_lock);
782
783         if (!blkcg_policy_enabled(q, pol))
784                 return ERR_PTR(-EOPNOTSUPP);
785
786         /*
787          * This could be the first entry point of blkcg implementation and
788          * we shouldn't allow anything to go through for a bypassing queue.
789          */
790         if (unlikely(blk_queue_bypass(q)))
791                 return ERR_PTR(blk_queue_dying(q) ? -ENODEV : -EBUSY);
792
793         return __blkg_lookup(blkcg, q, true /* update_hint */);
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  * @input: input string
801  * @ctx: blkg_conf_ctx to be filled
802  *
803  * Parse per-blkg config update from @input and initialize @ctx with the
804  * result.  @ctx->blkg points to the blkg to be updated and @ctx->body the
805  * part of @input following MAJ:MIN.  This function returns with RCU read
806  * lock and queue lock held and must be paired with blkg_conf_finish().
807  */
808 int blkg_conf_prep(struct blkcg *blkcg, const struct blkcg_policy *pol,
809                    char *input, struct blkg_conf_ctx *ctx)
810         __acquires(rcu) __acquires(disk->queue->queue_lock)
811 {
812         struct gendisk *disk;
813         struct request_queue *q;
814         struct blkcg_gq *blkg;
815         struct module *owner;
816         unsigned int major, minor;
817         int key_len, part, ret;
818         char *body;
819
820         if (sscanf(input, "%u:%u%n", &major, &minor, &key_len) != 2)
821                 return -EINVAL;
822
823         body = input + key_len;
824         if (!isspace(*body))
825                 return -EINVAL;
826         body = skip_spaces(body);
827
828         disk = get_gendisk(MKDEV(major, minor), &part);
829         if (!disk)
830                 return -ENODEV;
831         if (part) {
832                 ret = -ENODEV;
833                 goto fail;
834         }
835
836         q = disk->queue;
837
838         rcu_read_lock();
839         spin_lock_irq(q->queue_lock);
840
841         blkg = blkg_lookup_check(blkcg, pol, q);
842         if (IS_ERR(blkg)) {
843                 ret = PTR_ERR(blkg);
844                 goto fail_unlock;
845         }
846
847         if (blkg)
848                 goto success;
849
850         /*
851          * Create blkgs walking down from blkcg_root to @blkcg, so that all
852          * non-root blkgs have access to their parents.
853          */
854         while (true) {
855                 struct blkcg *pos = blkcg;
856                 struct blkcg *parent;
857                 struct blkcg_gq *new_blkg;
858
859                 parent = blkcg_parent(blkcg);
860                 while (parent && !__blkg_lookup(parent, q, false)) {
861                         pos = parent;
862                         parent = blkcg_parent(parent);
863                 }
864
865                 /* Drop locks to do new blkg allocation with GFP_KERNEL. */
866                 spin_unlock_irq(q->queue_lock);
867                 rcu_read_unlock();
868
869                 new_blkg = blkg_alloc(pos, q, GFP_KERNEL);
870                 if (unlikely(!new_blkg)) {
871                         ret = -ENOMEM;
872                         goto fail;
873                 }
874
875                 rcu_read_lock();
876                 spin_lock_irq(q->queue_lock);
877
878                 blkg = blkg_lookup_check(pos, pol, q);
879                 if (IS_ERR(blkg)) {
880                         ret = PTR_ERR(blkg);
881                         goto fail_unlock;
882                 }
883
884                 if (blkg) {
885                         blkg_free(new_blkg);
886                 } else {
887                         blkg = blkg_create(pos, q, new_blkg);
888                         if (unlikely(IS_ERR(blkg))) {
889                                 ret = PTR_ERR(blkg);
890                                 goto fail_unlock;
891                         }
892                 }
893
894                 if (pos == blkcg)
895                         goto success;
896         }
897 success:
898         ctx->disk = disk;
899         ctx->blkg = blkg;
900         ctx->body = body;
901         return 0;
902
903 fail_unlock:
904         spin_unlock_irq(q->queue_lock);
905         rcu_read_unlock();
906 fail:
907         owner = disk->fops->owner;
908         put_disk(disk);
909         module_put(owner);
910         /*
911          * If queue was bypassing, we should retry.  Do so after a
912          * short msleep().  It isn't strictly necessary but queue
913          * can be bypassing for some time and it's always nice to
914          * avoid busy looping.
915          */
916         if (ret == -EBUSY) {
917                 msleep(10);
918                 ret = restart_syscall();
919         }
920         return ret;
921 }
922 EXPORT_SYMBOL_GPL(blkg_conf_prep);
923
924 /**
925  * blkg_conf_finish - finish up per-blkg config update
926  * @ctx: blkg_conf_ctx intiailized by blkg_conf_prep()
927  *
928  * Finish up after per-blkg config update.  This function must be paired
929  * with blkg_conf_prep().
930  */
931 void blkg_conf_finish(struct blkg_conf_ctx *ctx)
932         __releases(ctx->disk->queue->queue_lock) __releases(rcu)
933 {
934         struct module *owner;
935
936         spin_unlock_irq(ctx->disk->queue->queue_lock);
937         rcu_read_unlock();
938         owner = ctx->disk->fops->owner;
939         put_disk(ctx->disk);
940         module_put(owner);
941 }
942 EXPORT_SYMBOL_GPL(blkg_conf_finish);
943
944 static int blkcg_print_stat(struct seq_file *sf, void *v)
945 {
946         struct blkcg *blkcg = css_to_blkcg(seq_css(sf));
947         struct blkcg_gq *blkg;
948
949         rcu_read_lock();
950
951         hlist_for_each_entry_rcu(blkg, &blkcg->blkg_list, blkcg_node) {
952                 const char *dname;
953                 struct blkg_rwstat rwstat;
954                 u64 rbytes, wbytes, rios, wios;
955
956                 dname = blkg_dev_name(blkg);
957                 if (!dname)
958                         continue;
959
960                 spin_lock_irq(blkg->q->queue_lock);
961
962                 rwstat = blkg_rwstat_recursive_sum(blkg, NULL,
963                                         offsetof(struct blkcg_gq, stat_bytes));
964                 rbytes = atomic64_read(&rwstat.aux_cnt[BLKG_RWSTAT_READ]);
965                 wbytes = atomic64_read(&rwstat.aux_cnt[BLKG_RWSTAT_WRITE]);
966
967                 rwstat = blkg_rwstat_recursive_sum(blkg, NULL,
968                                         offsetof(struct blkcg_gq, stat_ios));
969                 rios = atomic64_read(&rwstat.aux_cnt[BLKG_RWSTAT_READ]);
970                 wios = atomic64_read(&rwstat.aux_cnt[BLKG_RWSTAT_WRITE]);
971
972                 spin_unlock_irq(blkg->q->queue_lock);
973
974                 if (rbytes || wbytes || rios || wios)
975                         seq_printf(sf, "%s rbytes=%llu wbytes=%llu rios=%llu wios=%llu\n",
976                                    dname, rbytes, wbytes, rios, wios);
977         }
978
979         rcu_read_unlock();
980         return 0;
981 }
982
983 static struct cftype blkcg_files[] = {
984         {
985                 .name = "stat",
986                 .flags = CFTYPE_NOT_ON_ROOT,
987                 .seq_show = blkcg_print_stat,
988         },
989         { }     /* terminate */
990 };
991
992 static struct cftype blkcg_legacy_files[] = {
993         {
994                 .name = "reset_stats",
995                 .write_u64 = blkcg_reset_stats,
996         },
997         { }     /* terminate */
998 };
999
1000 /**
1001  * blkcg_css_offline - cgroup css_offline callback
1002  * @css: css of interest
1003  *
1004  * This function is called when @css is about to go away and responsible
1005  * for shooting down all blkgs associated with @css.  blkgs should be
1006  * removed while holding both q and blkcg locks.  As blkcg lock is nested
1007  * inside q lock, this function performs reverse double lock dancing.
1008  *
1009  * This is the blkcg counterpart of ioc_release_fn().
1010  */
1011 static void blkcg_css_offline(struct cgroup_subsys_state *css)
1012 {
1013         struct blkcg *blkcg = css_to_blkcg(css);
1014
1015         spin_lock_irq(&blkcg->lock);
1016
1017         while (!hlist_empty(&blkcg->blkg_list)) {
1018                 struct blkcg_gq *blkg = hlist_entry(blkcg->blkg_list.first,
1019                                                 struct blkcg_gq, blkcg_node);
1020                 struct request_queue *q = blkg->q;
1021
1022                 if (spin_trylock(q->queue_lock)) {
1023                         blkg_destroy(blkg);
1024                         spin_unlock(q->queue_lock);
1025                 } else {
1026                         spin_unlock_irq(&blkcg->lock);
1027                         cpu_relax();
1028                         spin_lock_irq(&blkcg->lock);
1029                 }
1030         }
1031
1032         spin_unlock_irq(&blkcg->lock);
1033
1034         wb_blkcg_offline(blkcg);
1035 }
1036
1037 static void blkcg_css_free(struct cgroup_subsys_state *css)
1038 {
1039         struct blkcg *blkcg = css_to_blkcg(css);
1040         int i;
1041
1042         mutex_lock(&blkcg_pol_mutex);
1043
1044         list_del(&blkcg->all_blkcgs_node);
1045
1046         for (i = 0; i < BLKCG_MAX_POLS; i++)
1047                 if (blkcg->cpd[i])
1048                         blkcg_policy[i]->cpd_free_fn(blkcg->cpd[i]);
1049
1050         mutex_unlock(&blkcg_pol_mutex);
1051
1052         kfree(blkcg);
1053 }
1054
1055 static struct cgroup_subsys_state *
1056 blkcg_css_alloc(struct cgroup_subsys_state *parent_css)
1057 {
1058         struct blkcg *blkcg;
1059         struct cgroup_subsys_state *ret;
1060         int i;
1061
1062         mutex_lock(&blkcg_pol_mutex);
1063
1064         if (!parent_css) {
1065                 blkcg = &blkcg_root;
1066         } else {
1067                 blkcg = kzalloc(sizeof(*blkcg), GFP_KERNEL);
1068                 if (!blkcg) {
1069                         ret = ERR_PTR(-ENOMEM);
1070                         goto free_blkcg;
1071                 }
1072         }
1073
1074         for (i = 0; i < BLKCG_MAX_POLS ; i++) {
1075                 struct blkcg_policy *pol = blkcg_policy[i];
1076                 struct blkcg_policy_data *cpd;
1077
1078                 /*
1079                  * If the policy hasn't been attached yet, wait for it
1080                  * to be attached before doing anything else. Otherwise,
1081                  * check if the policy requires any specific per-cgroup
1082                  * data: if it does, allocate and initialize it.
1083                  */
1084                 if (!pol || !pol->cpd_alloc_fn)
1085                         continue;
1086
1087                 cpd = pol->cpd_alloc_fn(GFP_KERNEL);
1088                 if (!cpd) {
1089                         ret = ERR_PTR(-ENOMEM);
1090                         goto free_pd_blkcg;
1091                 }
1092                 blkcg->cpd[i] = cpd;
1093                 cpd->blkcg = blkcg;
1094                 cpd->plid = i;
1095                 if (pol->cpd_init_fn)
1096                         pol->cpd_init_fn(cpd);
1097         }
1098
1099         spin_lock_init(&blkcg->lock);
1100         INIT_RADIX_TREE(&blkcg->blkg_tree, GFP_NOWAIT | __GFP_NOWARN);
1101         INIT_HLIST_HEAD(&blkcg->blkg_list);
1102 #ifdef CONFIG_CGROUP_WRITEBACK
1103         INIT_LIST_HEAD(&blkcg->cgwb_list);
1104 #endif
1105         list_add_tail(&blkcg->all_blkcgs_node, &all_blkcgs);
1106
1107         mutex_unlock(&blkcg_pol_mutex);
1108         return &blkcg->css;
1109
1110 free_pd_blkcg:
1111         for (i--; i >= 0; i--)
1112                 if (blkcg->cpd[i])
1113                         blkcg_policy[i]->cpd_free_fn(blkcg->cpd[i]);
1114 free_blkcg:
1115         kfree(blkcg);
1116         mutex_unlock(&blkcg_pol_mutex);
1117         return ret;
1118 }
1119
1120 /**
1121  * blkcg_init_queue - initialize blkcg part of request queue
1122  * @q: request_queue to initialize
1123  *
1124  * Called from blk_alloc_queue_node(). Responsible for initializing blkcg
1125  * part of new request_queue @q.
1126  *
1127  * RETURNS:
1128  * 0 on success, -errno on failure.
1129  */
1130 int blkcg_init_queue(struct request_queue *q)
1131 {
1132         struct blkcg_gq *new_blkg, *blkg;
1133         bool preloaded;
1134         int ret;
1135
1136         new_blkg = blkg_alloc(&blkcg_root, q, GFP_KERNEL);
1137         if (!new_blkg)
1138                 return -ENOMEM;
1139
1140         preloaded = !radix_tree_preload(GFP_KERNEL);
1141
1142         /*
1143          * Make sure the root blkg exists and count the existing blkgs.  As
1144          * @q is bypassing at this point, blkg_lookup_create() can't be
1145          * used.  Open code insertion.
1146          */
1147         rcu_read_lock();
1148         spin_lock_irq(q->queue_lock);
1149         blkg = blkg_create(&blkcg_root, q, new_blkg);
1150         spin_unlock_irq(q->queue_lock);
1151         rcu_read_unlock();
1152
1153         if (preloaded)
1154                 radix_tree_preload_end();
1155
1156         if (IS_ERR(blkg))
1157                 return PTR_ERR(blkg);
1158
1159         q->root_blkg = blkg;
1160         q->root_rl.blkg = blkg;
1161
1162         ret = blk_throtl_init(q);
1163         if (ret) {
1164                 spin_lock_irq(q->queue_lock);
1165                 blkg_destroy_all(q);
1166                 spin_unlock_irq(q->queue_lock);
1167         }
1168         return ret;
1169 }
1170
1171 /**
1172  * blkcg_drain_queue - drain blkcg part of request_queue
1173  * @q: request_queue to drain
1174  *
1175  * Called from blk_drain_queue().  Responsible for draining blkcg part.
1176  */
1177 void blkcg_drain_queue(struct request_queue *q)
1178 {
1179         lockdep_assert_held(q->queue_lock);
1180
1181         /*
1182          * @q could be exiting and already have destroyed all blkgs as
1183          * indicated by NULL root_blkg.  If so, don't confuse policies.
1184          */
1185         if (!q->root_blkg)
1186                 return;
1187
1188         blk_throtl_drain(q);
1189 }
1190
1191 /**
1192  * blkcg_exit_queue - exit and release blkcg part of request_queue
1193  * @q: request_queue being released
1194  *
1195  * Called from blk_release_queue().  Responsible for exiting blkcg part.
1196  */
1197 void blkcg_exit_queue(struct request_queue *q)
1198 {
1199         spin_lock_irq(q->queue_lock);
1200         blkg_destroy_all(q);
1201         spin_unlock_irq(q->queue_lock);
1202
1203         blk_throtl_exit(q);
1204 }
1205
1206 /*
1207  * We cannot support shared io contexts, as we have no mean to support
1208  * two tasks with the same ioc in two different groups without major rework
1209  * of the main cic data structures.  For now we allow a task to change
1210  * its cgroup only if it's the only owner of its ioc.
1211  */
1212 static int blkcg_can_attach(struct cgroup_taskset *tset)
1213 {
1214         struct task_struct *task;
1215         struct cgroup_subsys_state *dst_css;
1216         struct io_context *ioc;
1217         int ret = 0;
1218
1219         /* task_lock() is needed to avoid races with exit_io_context() */
1220         cgroup_taskset_for_each(task, dst_css, tset) {
1221                 task_lock(task);
1222                 ioc = task->io_context;
1223                 if (ioc && atomic_read(&ioc->nr_tasks) > 1)
1224                         ret = -EINVAL;
1225                 task_unlock(task);
1226                 if (ret)
1227                         break;
1228         }
1229         return ret;
1230 }
1231
1232 static void blkcg_bind(struct cgroup_subsys_state *root_css)
1233 {
1234         int i;
1235
1236         mutex_lock(&blkcg_pol_mutex);
1237
1238         for (i = 0; i < BLKCG_MAX_POLS; i++) {
1239                 struct blkcg_policy *pol = blkcg_policy[i];
1240                 struct blkcg *blkcg;
1241
1242                 if (!pol || !pol->cpd_bind_fn)
1243                         continue;
1244
1245                 list_for_each_entry(blkcg, &all_blkcgs, all_blkcgs_node)
1246                         if (blkcg->cpd[pol->plid])
1247                                 pol->cpd_bind_fn(blkcg->cpd[pol->plid]);
1248         }
1249         mutex_unlock(&blkcg_pol_mutex);
1250 }
1251
1252 struct cgroup_subsys io_cgrp_subsys = {
1253         .css_alloc = blkcg_css_alloc,
1254         .css_offline = blkcg_css_offline,
1255         .css_free = blkcg_css_free,
1256         .can_attach = blkcg_can_attach,
1257         .bind = blkcg_bind,
1258         .dfl_cftypes = blkcg_files,
1259         .legacy_cftypes = blkcg_legacy_files,
1260         .legacy_name = "blkio",
1261 #ifdef CONFIG_MEMCG
1262         /*
1263          * This ensures that, if available, memcg is automatically enabled
1264          * together on the default hierarchy so that the owner cgroup can
1265          * be retrieved from writeback pages.
1266          */
1267         .depends_on = 1 << memory_cgrp_id,
1268 #endif
1269 };
1270 EXPORT_SYMBOL_GPL(io_cgrp_subsys);
1271
1272 /**
1273  * blkcg_activate_policy - activate a blkcg policy on a request_queue
1274  * @q: request_queue of interest
1275  * @pol: blkcg policy to activate
1276  *
1277  * Activate @pol on @q.  Requires %GFP_KERNEL context.  @q goes through
1278  * bypass mode to populate its blkgs with policy_data for @pol.
1279  *
1280  * Activation happens with @q bypassed, so nobody would be accessing blkgs
1281  * from IO path.  Update of each blkg is protected by both queue and blkcg
1282  * locks so that holding either lock and testing blkcg_policy_enabled() is
1283  * always enough for dereferencing policy data.
1284  *
1285  * The caller is responsible for synchronizing [de]activations and policy
1286  * [un]registerations.  Returns 0 on success, -errno on failure.
1287  */
1288 int blkcg_activate_policy(struct request_queue *q,
1289                           const struct blkcg_policy *pol)
1290 {
1291         struct blkg_policy_data *pd_prealloc = NULL;
1292         struct blkcg_gq *blkg;
1293         int ret;
1294
1295         if (blkcg_policy_enabled(q, pol))
1296                 return 0;
1297
1298         if (q->mq_ops)
1299                 blk_mq_freeze_queue(q);
1300         else
1301                 blk_queue_bypass_start(q);
1302 pd_prealloc:
1303         if (!pd_prealloc) {
1304                 pd_prealloc = pol->pd_alloc_fn(GFP_KERNEL, q->node);
1305                 if (!pd_prealloc) {
1306                         ret = -ENOMEM;
1307                         goto out_bypass_end;
1308                 }
1309         }
1310
1311         spin_lock_irq(q->queue_lock);
1312
1313         list_for_each_entry(blkg, &q->blkg_list, q_node) {
1314                 struct blkg_policy_data *pd;
1315
1316                 if (blkg->pd[pol->plid])
1317                         continue;
1318
1319                 pd = pol->pd_alloc_fn(GFP_NOWAIT | __GFP_NOWARN, q->node);
1320                 if (!pd)
1321                         swap(pd, pd_prealloc);
1322                 if (!pd) {
1323                         spin_unlock_irq(q->queue_lock);
1324                         goto pd_prealloc;
1325                 }
1326
1327                 blkg->pd[pol->plid] = pd;
1328                 pd->blkg = blkg;
1329                 pd->plid = pol->plid;
1330                 if (pol->pd_init_fn)
1331                         pol->pd_init_fn(pd);
1332         }
1333
1334         __set_bit(pol->plid, q->blkcg_pols);
1335         ret = 0;
1336
1337         spin_unlock_irq(q->queue_lock);
1338 out_bypass_end:
1339         if (q->mq_ops)
1340                 blk_mq_unfreeze_queue(q);
1341         else
1342                 blk_queue_bypass_end(q);
1343         if (pd_prealloc)
1344                 pol->pd_free_fn(pd_prealloc);
1345         return ret;
1346 }
1347 EXPORT_SYMBOL_GPL(blkcg_activate_policy);
1348
1349 /**
1350  * blkcg_deactivate_policy - deactivate a blkcg policy on a request_queue
1351  * @q: request_queue of interest
1352  * @pol: blkcg policy to deactivate
1353  *
1354  * Deactivate @pol on @q.  Follows the same synchronization rules as
1355  * blkcg_activate_policy().
1356  */
1357 void blkcg_deactivate_policy(struct request_queue *q,
1358                              const struct blkcg_policy *pol)
1359 {
1360         struct blkcg_gq *blkg;
1361
1362         if (!blkcg_policy_enabled(q, pol))
1363                 return;
1364
1365         if (q->mq_ops)
1366                 blk_mq_freeze_queue(q);
1367         else
1368                 blk_queue_bypass_start(q);
1369
1370         spin_lock_irq(q->queue_lock);
1371
1372         __clear_bit(pol->plid, q->blkcg_pols);
1373
1374         list_for_each_entry(blkg, &q->blkg_list, q_node) {
1375                 /* grab blkcg lock too while removing @pd from @blkg */
1376                 spin_lock(&blkg->blkcg->lock);
1377
1378                 if (blkg->pd[pol->plid]) {
1379                         if (pol->pd_offline_fn)
1380                                 pol->pd_offline_fn(blkg->pd[pol->plid]);
1381                         pol->pd_free_fn(blkg->pd[pol->plid]);
1382                         blkg->pd[pol->plid] = NULL;
1383                 }
1384
1385                 spin_unlock(&blkg->blkcg->lock);
1386         }
1387
1388         spin_unlock_irq(q->queue_lock);
1389
1390         if (q->mq_ops)
1391                 blk_mq_unfreeze_queue(q);
1392         else
1393                 blk_queue_bypass_end(q);
1394 }
1395 EXPORT_SYMBOL_GPL(blkcg_deactivate_policy);
1396
1397 /**
1398  * blkcg_policy_register - register a blkcg policy
1399  * @pol: blkcg policy to register
1400  *
1401  * Register @pol with blkcg core.  Might sleep and @pol may be modified on
1402  * successful registration.  Returns 0 on success and -errno on failure.
1403  */
1404 int blkcg_policy_register(struct blkcg_policy *pol)
1405 {
1406         struct blkcg *blkcg;
1407         int i, ret;
1408
1409         mutex_lock(&blkcg_pol_register_mutex);
1410         mutex_lock(&blkcg_pol_mutex);
1411
1412         /* find an empty slot */
1413         ret = -ENOSPC;
1414         for (i = 0; i < BLKCG_MAX_POLS; i++)
1415                 if (!blkcg_policy[i])
1416                         break;
1417         if (i >= BLKCG_MAX_POLS)
1418                 goto err_unlock;
1419
1420         /* register @pol */
1421         pol->plid = i;
1422         blkcg_policy[pol->plid] = pol;
1423
1424         /* allocate and install cpd's */
1425         if (pol->cpd_alloc_fn) {
1426                 list_for_each_entry(blkcg, &all_blkcgs, all_blkcgs_node) {
1427                         struct blkcg_policy_data *cpd;
1428
1429                         cpd = pol->cpd_alloc_fn(GFP_KERNEL);
1430                         if (!cpd)
1431                                 goto err_free_cpds;
1432
1433                         blkcg->cpd[pol->plid] = cpd;
1434                         cpd->blkcg = blkcg;
1435                         cpd->plid = pol->plid;
1436                         pol->cpd_init_fn(cpd);
1437                 }
1438         }
1439
1440         mutex_unlock(&blkcg_pol_mutex);
1441
1442         /* everything is in place, add intf files for the new policy */
1443         if (pol->dfl_cftypes)
1444                 WARN_ON(cgroup_add_dfl_cftypes(&io_cgrp_subsys,
1445                                                pol->dfl_cftypes));
1446         if (pol->legacy_cftypes)
1447                 WARN_ON(cgroup_add_legacy_cftypes(&io_cgrp_subsys,
1448                                                   pol->legacy_cftypes));
1449         mutex_unlock(&blkcg_pol_register_mutex);
1450         return 0;
1451
1452 err_free_cpds:
1453         if (pol->cpd_alloc_fn) {
1454                 list_for_each_entry(blkcg, &all_blkcgs, all_blkcgs_node) {
1455                         if (blkcg->cpd[pol->plid]) {
1456                                 pol->cpd_free_fn(blkcg->cpd[pol->plid]);
1457                                 blkcg->cpd[pol->plid] = NULL;
1458                         }
1459                 }
1460         }
1461         blkcg_policy[pol->plid] = NULL;
1462 err_unlock:
1463         mutex_unlock(&blkcg_pol_mutex);
1464         mutex_unlock(&blkcg_pol_register_mutex);
1465         return ret;
1466 }
1467 EXPORT_SYMBOL_GPL(blkcg_policy_register);
1468
1469 /**
1470  * blkcg_policy_unregister - unregister a blkcg policy
1471  * @pol: blkcg policy to unregister
1472  *
1473  * Undo blkcg_policy_register(@pol).  Might sleep.
1474  */
1475 void blkcg_policy_unregister(struct blkcg_policy *pol)
1476 {
1477         struct blkcg *blkcg;
1478
1479         mutex_lock(&blkcg_pol_register_mutex);
1480
1481         if (WARN_ON(blkcg_policy[pol->plid] != pol))
1482                 goto out_unlock;
1483
1484         /* kill the intf files first */
1485         if (pol->dfl_cftypes)
1486                 cgroup_rm_cftypes(pol->dfl_cftypes);
1487         if (pol->legacy_cftypes)
1488                 cgroup_rm_cftypes(pol->legacy_cftypes);
1489
1490         /* remove cpds and unregister */
1491         mutex_lock(&blkcg_pol_mutex);
1492
1493         if (pol->cpd_alloc_fn) {
1494                 list_for_each_entry(blkcg, &all_blkcgs, all_blkcgs_node) {
1495                         if (blkcg->cpd[pol->plid]) {
1496                                 pol->cpd_free_fn(blkcg->cpd[pol->plid]);
1497                                 blkcg->cpd[pol->plid] = NULL;
1498                         }
1499                 }
1500         }
1501         blkcg_policy[pol->plid] = NULL;
1502
1503         mutex_unlock(&blkcg_pol_mutex);
1504 out_unlock:
1505         mutex_unlock(&blkcg_pol_register_mutex);
1506 }
1507 EXPORT_SYMBOL_GPL(blkcg_policy_unregister);