Merge tag 'icc-6.7-rc5' of git://git.kernel.org/pub/scm/linux/kernel/git/djakov/icc...
[linux-2.6-microblaze.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 <axboe@kernel.dk>
7  *
8  * Copyright (C) 2008 Fabio Checconi <fabio@gandalf.sssup.it>
9  *                    Paolo Valente <paolo.valente@unimore.it>
10  *
11  * Copyright (C) 2009 Vivek Goyal <vgoyal@redhat.com>
12  *                    Nauman Rafique <nauman@google.com>
13  *
14  * For policy-specific per-blkcg data:
15  * Copyright (C) 2015 Paolo Valente <paolo.valente@unimore.it>
16  *                    Arianna Avanzini <avanzini.arianna@gmail.com>
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(&bios, &blkg->async_bios);
222         bio_list_init(&blkg->async_bios);
223         spin_unlock(&blkg->async_bio_lock);
224
225         /* start plug only when bio_list contains at least 2 bios */
226         if (bios.head && bios.head->bi_next) {
227                 need_plug = true;
228                 blk_start_plug(&plug);
229         }
230         while ((bio = bio_list_pop(&bios)))
231                 submit_bio(bio);
232         if (need_plug)
233                 blk_finish_plug(&plug);
234 }
235
236 /*
237  * When a shared kthread issues a bio for a cgroup, doing so synchronously can
238  * lead to priority inversions as the kthread can be trapped waiting for that
239  * cgroup.  Use this helper instead of submit_bio to punt the actual issuing to
240  * a dedicated per-blkcg work item to avoid such priority inversions.
241  */
242 void blkcg_punt_bio_submit(struct bio *bio)
243 {
244         struct blkcg_gq *blkg = bio->bi_blkg;
245
246         if (blkg->parent) {
247                 spin_lock(&blkg->async_bio_lock);
248                 bio_list_add(&blkg->async_bios, bio);
249                 spin_unlock(&blkg->async_bio_lock);
250                 queue_work(blkcg_punt_bio_wq, &blkg->async_bio_work);
251         } else {
252                 /* never bounce for the root cgroup */
253                 submit_bio(bio);
254         }
255 }
256 EXPORT_SYMBOL_GPL(blkcg_punt_bio_submit);
257
258 static int __init blkcg_punt_bio_init(void)
259 {
260         blkcg_punt_bio_wq = alloc_workqueue("blkcg_punt_bio",
261                                             WQ_MEM_RECLAIM | WQ_FREEZABLE |
262                                             WQ_UNBOUND | WQ_SYSFS, 0);
263         if (!blkcg_punt_bio_wq)
264                 return -ENOMEM;
265         return 0;
266 }
267 subsys_initcall(blkcg_punt_bio_init);
268 #endif /* CONFIG_BLK_CGROUP_PUNT_BIO */
269
270 /**
271  * bio_blkcg_css - return the blkcg CSS associated with a bio
272  * @bio: target bio
273  *
274  * This returns the CSS for the blkcg associated with a bio, or %NULL if not
275  * associated. Callers are expected to either handle %NULL or know association
276  * has been done prior to calling this.
277  */
278 struct cgroup_subsys_state *bio_blkcg_css(struct bio *bio)
279 {
280         if (!bio || !bio->bi_blkg)
281                 return NULL;
282         return &bio->bi_blkg->blkcg->css;
283 }
284 EXPORT_SYMBOL_GPL(bio_blkcg_css);
285
286 /**
287  * blkcg_parent - get the parent of a blkcg
288  * @blkcg: blkcg of interest
289  *
290  * Return the parent blkcg of @blkcg.  Can be called anytime.
291  */
292 static inline struct blkcg *blkcg_parent(struct blkcg *blkcg)
293 {
294         return css_to_blkcg(blkcg->css.parent);
295 }
296
297 /**
298  * blkg_alloc - allocate a blkg
299  * @blkcg: block cgroup the new blkg is associated with
300  * @disk: gendisk the new blkg is associated with
301  * @gfp_mask: allocation mask to use
302  *
303  * Allocate a new blkg assocating @blkcg and @q.
304  */
305 static struct blkcg_gq *blkg_alloc(struct blkcg *blkcg, struct gendisk *disk,
306                                    gfp_t gfp_mask)
307 {
308         struct blkcg_gq *blkg;
309         int i, cpu;
310
311         /* alloc and init base part */
312         blkg = kzalloc_node(sizeof(*blkg), gfp_mask, disk->queue->node);
313         if (!blkg)
314                 return NULL;
315         if (percpu_ref_init(&blkg->refcnt, blkg_release, 0, gfp_mask))
316                 goto out_free_blkg;
317         blkg->iostat_cpu = alloc_percpu_gfp(struct blkg_iostat_set, gfp_mask);
318         if (!blkg->iostat_cpu)
319                 goto out_exit_refcnt;
320         if (!blk_get_queue(disk->queue))
321                 goto out_free_iostat;
322
323         blkg->q = disk->queue;
324         INIT_LIST_HEAD(&blkg->q_node);
325         blkg->blkcg = blkcg;
326 #ifdef CONFIG_BLK_CGROUP_PUNT_BIO
327         spin_lock_init(&blkg->async_bio_lock);
328         bio_list_init(&blkg->async_bios);
329         INIT_WORK(&blkg->async_bio_work, blkg_async_bio_workfn);
330 #endif
331
332         u64_stats_init(&blkg->iostat.sync);
333         for_each_possible_cpu(cpu) {
334                 u64_stats_init(&per_cpu_ptr(blkg->iostat_cpu, cpu)->sync);
335                 per_cpu_ptr(blkg->iostat_cpu, cpu)->blkg = blkg;
336         }
337
338         for (i = 0; i < BLKCG_MAX_POLS; i++) {
339                 struct blkcg_policy *pol = blkcg_policy[i];
340                 struct blkg_policy_data *pd;
341
342                 if (!blkcg_policy_enabled(disk->queue, pol))
343                         continue;
344
345                 /* alloc per-policy data and attach it to blkg */
346                 pd = pol->pd_alloc_fn(disk, blkcg, gfp_mask);
347                 if (!pd)
348                         goto out_free_pds;
349                 blkg->pd[i] = pd;
350                 pd->blkg = blkg;
351                 pd->plid = i;
352                 pd->online = false;
353         }
354
355         return blkg;
356
357 out_free_pds:
358         while (--i >= 0)
359                 if (blkg->pd[i])
360                         blkcg_policy[i]->pd_free_fn(blkg->pd[i]);
361         blk_put_queue(disk->queue);
362 out_free_iostat:
363         free_percpu(blkg->iostat_cpu);
364 out_exit_refcnt:
365         percpu_ref_exit(&blkg->refcnt);
366 out_free_blkg:
367         kfree(blkg);
368         return NULL;
369 }
370
371 /*
372  * If @new_blkg is %NULL, this function tries to allocate a new one as
373  * necessary using %GFP_NOWAIT.  @new_blkg is always consumed on return.
374  */
375 static struct blkcg_gq *blkg_create(struct blkcg *blkcg, struct gendisk *disk,
376                                     struct blkcg_gq *new_blkg)
377 {
378         struct blkcg_gq *blkg;
379         int i, ret;
380
381         lockdep_assert_held(&disk->queue->queue_lock);
382
383         /* request_queue is dying, do not create/recreate a blkg */
384         if (blk_queue_dying(disk->queue)) {
385                 ret = -ENODEV;
386                 goto err_free_blkg;
387         }
388
389         /* blkg holds a reference to blkcg */
390         if (!css_tryget_online(&blkcg->css)) {
391                 ret = -ENODEV;
392                 goto err_free_blkg;
393         }
394
395         /* allocate */
396         if (!new_blkg) {
397                 new_blkg = blkg_alloc(blkcg, disk, GFP_NOWAIT | __GFP_NOWARN);
398                 if (unlikely(!new_blkg)) {
399                         ret = -ENOMEM;
400                         goto err_put_css;
401                 }
402         }
403         blkg = new_blkg;
404
405         /* link parent */
406         if (blkcg_parent(blkcg)) {
407                 blkg->parent = blkg_lookup(blkcg_parent(blkcg), disk->queue);
408                 if (WARN_ON_ONCE(!blkg->parent)) {
409                         ret = -ENODEV;
410                         goto err_put_css;
411                 }
412                 blkg_get(blkg->parent);
413         }
414
415         /* invoke per-policy init */
416         for (i = 0; i < BLKCG_MAX_POLS; i++) {
417                 struct blkcg_policy *pol = blkcg_policy[i];
418
419                 if (blkg->pd[i] && pol->pd_init_fn)
420                         pol->pd_init_fn(blkg->pd[i]);
421         }
422
423         /* insert */
424         spin_lock(&blkcg->lock);
425         ret = radix_tree_insert(&blkcg->blkg_tree, disk->queue->id, blkg);
426         if (likely(!ret)) {
427                 hlist_add_head_rcu(&blkg->blkcg_node, &blkcg->blkg_list);
428                 list_add(&blkg->q_node, &disk->queue->blkg_list);
429
430                 for (i = 0; i < BLKCG_MAX_POLS; i++) {
431                         struct blkcg_policy *pol = blkcg_policy[i];
432
433                         if (blkg->pd[i]) {
434                                 if (pol->pd_online_fn)
435                                         pol->pd_online_fn(blkg->pd[i]);
436                                 blkg->pd[i]->online = true;
437                         }
438                 }
439         }
440         blkg->online = true;
441         spin_unlock(&blkcg->lock);
442
443         if (!ret)
444                 return blkg;
445
446         /* @blkg failed fully initialized, use the usual release path */
447         blkg_put(blkg);
448         return ERR_PTR(ret);
449
450 err_put_css:
451         css_put(&blkcg->css);
452 err_free_blkg:
453         if (new_blkg)
454                 blkg_free(new_blkg);
455         return ERR_PTR(ret);
456 }
457
458 /**
459  * blkg_lookup_create - lookup blkg, try to create one if not there
460  * @blkcg: blkcg of interest
461  * @disk: gendisk of interest
462  *
463  * Lookup blkg for the @blkcg - @disk pair.  If it doesn't exist, try to
464  * create one.  blkg creation is performed recursively from blkcg_root such
465  * that all non-root blkg's have access to the parent blkg.  This function
466  * should be called under RCU read lock and takes @disk->queue->queue_lock.
467  *
468  * Returns the blkg or the closest blkg if blkg_create() fails as it walks
469  * down from root.
470  */
471 static struct blkcg_gq *blkg_lookup_create(struct blkcg *blkcg,
472                 struct gendisk *disk)
473 {
474         struct request_queue *q = disk->queue;
475         struct blkcg_gq *blkg;
476         unsigned long flags;
477
478         WARN_ON_ONCE(!rcu_read_lock_held());
479
480         blkg = blkg_lookup(blkcg, q);
481         if (blkg)
482                 return blkg;
483
484         spin_lock_irqsave(&q->queue_lock, flags);
485         blkg = blkg_lookup(blkcg, q);
486         if (blkg) {
487                 if (blkcg != &blkcg_root &&
488                     blkg != rcu_dereference(blkcg->blkg_hint))
489                         rcu_assign_pointer(blkcg->blkg_hint, blkg);
490                 goto found;
491         }
492
493         /*
494          * Create blkgs walking down from blkcg_root to @blkcg, so that all
495          * non-root blkgs have access to their parents.  Returns the closest
496          * blkg to the intended blkg should blkg_create() fail.
497          */
498         while (true) {
499                 struct blkcg *pos = blkcg;
500                 struct blkcg *parent = blkcg_parent(blkcg);
501                 struct blkcg_gq *ret_blkg = q->root_blkg;
502
503                 while (parent) {
504                         blkg = blkg_lookup(parent, q);
505                         if (blkg) {
506                                 /* remember closest blkg */
507                                 ret_blkg = blkg;
508                                 break;
509                         }
510                         pos = parent;
511                         parent = blkcg_parent(parent);
512                 }
513
514                 blkg = blkg_create(pos, disk, NULL);
515                 if (IS_ERR(blkg)) {
516                         blkg = ret_blkg;
517                         break;
518                 }
519                 if (pos == blkcg)
520                         break;
521         }
522
523 found:
524         spin_unlock_irqrestore(&q->queue_lock, flags);
525         return blkg;
526 }
527
528 static void blkg_destroy(struct blkcg_gq *blkg)
529 {
530         struct blkcg *blkcg = blkg->blkcg;
531         int i;
532
533         lockdep_assert_held(&blkg->q->queue_lock);
534         lockdep_assert_held(&blkcg->lock);
535
536         /*
537          * blkg stays on the queue list until blkg_free_workfn(), see details in
538          * blkg_free_workfn(), hence this function can be called from
539          * blkcg_destroy_blkgs() first and again from blkg_destroy_all() before
540          * blkg_free_workfn().
541          */
542         if (hlist_unhashed(&blkg->blkcg_node))
543                 return;
544
545         for (i = 0; i < BLKCG_MAX_POLS; i++) {
546                 struct blkcg_policy *pol = blkcg_policy[i];
547
548                 if (blkg->pd[i] && blkg->pd[i]->online) {
549                         blkg->pd[i]->online = false;
550                         if (pol->pd_offline_fn)
551                                 pol->pd_offline_fn(blkg->pd[i]);
552                 }
553         }
554
555         blkg->online = false;
556
557         radix_tree_delete(&blkcg->blkg_tree, blkg->q->id);
558         hlist_del_init_rcu(&blkg->blkcg_node);
559
560         /*
561          * Both setting lookup hint to and clearing it from @blkg are done
562          * under queue_lock.  If it's not pointing to @blkg now, it never
563          * will.  Hint assignment itself can race safely.
564          */
565         if (rcu_access_pointer(blkcg->blkg_hint) == blkg)
566                 rcu_assign_pointer(blkcg->blkg_hint, NULL);
567
568         /*
569          * Put the reference taken at the time of creation so that when all
570          * queues are gone, group can be destroyed.
571          */
572         percpu_ref_kill(&blkg->refcnt);
573 }
574
575 static void blkg_destroy_all(struct gendisk *disk)
576 {
577         struct request_queue *q = disk->queue;
578         struct blkcg_gq *blkg, *n;
579         int count = BLKG_DESTROY_BATCH_SIZE;
580         int i;
581
582 restart:
583         spin_lock_irq(&q->queue_lock);
584         list_for_each_entry_safe(blkg, n, &q->blkg_list, q_node) {
585                 struct blkcg *blkcg = blkg->blkcg;
586
587                 if (hlist_unhashed(&blkg->blkcg_node))
588                         continue;
589
590                 spin_lock(&blkcg->lock);
591                 blkg_destroy(blkg);
592                 spin_unlock(&blkcg->lock);
593
594                 /*
595                  * in order to avoid holding the spin lock for too long, release
596                  * it when a batch of blkgs are destroyed.
597                  */
598                 if (!(--count)) {
599                         count = BLKG_DESTROY_BATCH_SIZE;
600                         spin_unlock_irq(&q->queue_lock);
601                         cond_resched();
602                         goto restart;
603                 }
604         }
605
606         /*
607          * Mark policy deactivated since policy offline has been done, and
608          * the free is scheduled, so future blkcg_deactivate_policy() can
609          * be bypassed
610          */
611         for (i = 0; i < BLKCG_MAX_POLS; i++) {
612                 struct blkcg_policy *pol = blkcg_policy[i];
613
614                 if (pol)
615                         __clear_bit(pol->plid, q->blkcg_pols);
616         }
617
618         q->root_blkg = NULL;
619         spin_unlock_irq(&q->queue_lock);
620 }
621
622 static int blkcg_reset_stats(struct cgroup_subsys_state *css,
623                              struct cftype *cftype, u64 val)
624 {
625         struct blkcg *blkcg = css_to_blkcg(css);
626         struct blkcg_gq *blkg;
627         int i, cpu;
628
629         mutex_lock(&blkcg_pol_mutex);
630         spin_lock_irq(&blkcg->lock);
631
632         /*
633          * Note that stat reset is racy - it doesn't synchronize against
634          * stat updates.  This is a debug feature which shouldn't exist
635          * anyway.  If you get hit by a race, retry.
636          */
637         hlist_for_each_entry(blkg, &blkcg->blkg_list, blkcg_node) {
638                 for_each_possible_cpu(cpu) {
639                         struct blkg_iostat_set *bis =
640                                 per_cpu_ptr(blkg->iostat_cpu, cpu);
641                         memset(bis, 0, sizeof(*bis));
642
643                         /* Re-initialize the cleared blkg_iostat_set */
644                         u64_stats_init(&bis->sync);
645                         bis->blkg = blkg;
646                 }
647                 memset(&blkg->iostat, 0, sizeof(blkg->iostat));
648                 u64_stats_init(&blkg->iostat.sync);
649
650                 for (i = 0; i < BLKCG_MAX_POLS; i++) {
651                         struct blkcg_policy *pol = blkcg_policy[i];
652
653                         if (blkg->pd[i] && pol->pd_reset_stats_fn)
654                                 pol->pd_reset_stats_fn(blkg->pd[i]);
655                 }
656         }
657
658         spin_unlock_irq(&blkcg->lock);
659         mutex_unlock(&blkcg_pol_mutex);
660         return 0;
661 }
662
663 const char *blkg_dev_name(struct blkcg_gq *blkg)
664 {
665         if (!blkg->q->disk)
666                 return NULL;
667         return bdi_dev_name(blkg->q->disk->bdi);
668 }
669
670 /**
671  * blkcg_print_blkgs - helper for printing per-blkg data
672  * @sf: seq_file to print to
673  * @blkcg: blkcg of interest
674  * @prfill: fill function to print out a blkg
675  * @pol: policy in question
676  * @data: data to be passed to @prfill
677  * @show_total: to print out sum of prfill return values or not
678  *
679  * This function invokes @prfill on each blkg of @blkcg if pd for the
680  * policy specified by @pol exists.  @prfill is invoked with @sf, the
681  * policy data and @data and the matching queue lock held.  If @show_total
682  * is %true, the sum of the return values from @prfill is printed with
683  * "Total" label at the end.
684  *
685  * This is to be used to construct print functions for
686  * cftype->read_seq_string method.
687  */
688 void blkcg_print_blkgs(struct seq_file *sf, struct blkcg *blkcg,
689                        u64 (*prfill)(struct seq_file *,
690                                      struct blkg_policy_data *, int),
691                        const struct blkcg_policy *pol, int data,
692                        bool show_total)
693 {
694         struct blkcg_gq *blkg;
695         u64 total = 0;
696
697         rcu_read_lock();
698         hlist_for_each_entry_rcu(blkg, &blkcg->blkg_list, blkcg_node) {
699                 spin_lock_irq(&blkg->q->queue_lock);
700                 if (blkcg_policy_enabled(blkg->q, pol))
701                         total += prfill(sf, blkg->pd[pol->plid], data);
702                 spin_unlock_irq(&blkg->q->queue_lock);
703         }
704         rcu_read_unlock();
705
706         if (show_total)
707                 seq_printf(sf, "Total %llu\n", (unsigned long long)total);
708 }
709 EXPORT_SYMBOL_GPL(blkcg_print_blkgs);
710
711 /**
712  * __blkg_prfill_u64 - prfill helper for a single u64 value
713  * @sf: seq_file to print to
714  * @pd: policy private data of interest
715  * @v: value to print
716  *
717  * Print @v to @sf for the device associated with @pd.
718  */
719 u64 __blkg_prfill_u64(struct seq_file *sf, struct blkg_policy_data *pd, u64 v)
720 {
721         const char *dname = blkg_dev_name(pd->blkg);
722
723         if (!dname)
724                 return 0;
725
726         seq_printf(sf, "%s %llu\n", dname, (unsigned long long)v);
727         return v;
728 }
729 EXPORT_SYMBOL_GPL(__blkg_prfill_u64);
730
731 /**
732  * blkg_conf_init - initialize a blkg_conf_ctx
733  * @ctx: blkg_conf_ctx to initialize
734  * @input: input string
735  *
736  * Initialize @ctx which can be used to parse blkg config input string @input.
737  * Once initialized, @ctx can be used with blkg_conf_open_bdev() and
738  * blkg_conf_prep(), and must be cleaned up with blkg_conf_exit().
739  */
740 void blkg_conf_init(struct blkg_conf_ctx *ctx, char *input)
741 {
742         *ctx = (struct blkg_conf_ctx){ .input = input };
743 }
744 EXPORT_SYMBOL_GPL(blkg_conf_init);
745
746 /**
747  * blkg_conf_open_bdev - parse and open bdev for per-blkg config update
748  * @ctx: blkg_conf_ctx initialized with blkg_conf_init()
749  *
750  * Parse the device node prefix part, MAJ:MIN, of per-blkg config update from
751  * @ctx->input and get and store the matching bdev in @ctx->bdev. @ctx->body is
752  * set to point past the device node prefix.
753  *
754  * This function may be called multiple times on @ctx and the extra calls become
755  * NOOPs. blkg_conf_prep() implicitly calls this function. Use this function
756  * explicitly if bdev access is needed without resolving the blkcg / policy part
757  * of @ctx->input. Returns -errno on error.
758  */
759 int blkg_conf_open_bdev(struct blkg_conf_ctx *ctx)
760 {
761         char *input = ctx->input;
762         unsigned int major, minor;
763         struct block_device *bdev;
764         int key_len;
765
766         if (ctx->bdev)
767                 return 0;
768
769         if (sscanf(input, "%u:%u%n", &major, &minor, &key_len) != 2)
770                 return -EINVAL;
771
772         input += key_len;
773         if (!isspace(*input))
774                 return -EINVAL;
775         input = skip_spaces(input);
776
777         bdev = blkdev_get_no_open(MKDEV(major, minor));
778         if (!bdev)
779                 return -ENODEV;
780         if (bdev_is_partition(bdev)) {
781                 blkdev_put_no_open(bdev);
782                 return -ENODEV;
783         }
784
785         mutex_lock(&bdev->bd_queue->rq_qos_mutex);
786         if (!disk_live(bdev->bd_disk)) {
787                 blkdev_put_no_open(bdev);
788                 mutex_unlock(&bdev->bd_queue->rq_qos_mutex);
789                 return -ENODEV;
790         }
791
792         ctx->body = input;
793         ctx->bdev = bdev;
794         return 0;
795 }
796
797 /**
798  * blkg_conf_prep - parse and prepare for per-blkg config update
799  * @blkcg: target block cgroup
800  * @pol: target policy
801  * @ctx: blkg_conf_ctx initialized with blkg_conf_init()
802  *
803  * Parse per-blkg config update from @ctx->input and initialize @ctx
804  * accordingly. On success, @ctx->body points to the part of @ctx->input
805  * following MAJ:MIN, @ctx->bdev points to the target block device and
806  * @ctx->blkg to the blkg being configured.
807  *
808  * blkg_conf_open_bdev() may be called on @ctx beforehand. On success, this
809  * function returns with queue lock held and must be followed by
810  * blkg_conf_exit().
811  */
812 int blkg_conf_prep(struct blkcg *blkcg, const struct blkcg_policy *pol,
813                    struct blkg_conf_ctx *ctx)
814         __acquires(&bdev->bd_queue->queue_lock)
815 {
816         struct gendisk *disk;
817         struct request_queue *q;
818         struct blkcg_gq *blkg;
819         int ret;
820
821         ret = blkg_conf_open_bdev(ctx);
822         if (ret)
823                 return ret;
824
825         disk = ctx->bdev->bd_disk;
826         q = disk->queue;
827
828         /*
829          * blkcg_deactivate_policy() requires queue to be frozen, we can grab
830          * q_usage_counter to prevent concurrent with blkcg_deactivate_policy().
831          */
832         ret = blk_queue_enter(q, 0);
833         if (ret)
834                 goto fail;
835
836         spin_lock_irq(&q->queue_lock);
837
838         if (!blkcg_policy_enabled(q, pol)) {
839                 ret = -EOPNOTSUPP;
840                 goto fail_unlock;
841         }
842
843         blkg = blkg_lookup(blkcg, q);
844         if (blkg)
845                 goto success;
846
847         /*
848          * Create blkgs walking down from blkcg_root to @blkcg, so that all
849          * non-root blkgs have access to their parents.
850          */
851         while (true) {
852                 struct blkcg *pos = blkcg;
853                 struct blkcg *parent;
854                 struct blkcg_gq *new_blkg;
855
856                 parent = blkcg_parent(blkcg);
857                 while (parent && !blkg_lookup(parent, q)) {
858                         pos = parent;
859                         parent = blkcg_parent(parent);
860                 }
861
862                 /* Drop locks to do new blkg allocation with GFP_KERNEL. */
863                 spin_unlock_irq(&q->queue_lock);
864
865                 new_blkg = blkg_alloc(pos, disk, GFP_KERNEL);
866                 if (unlikely(!new_blkg)) {
867                         ret = -ENOMEM;
868                         goto fail_exit_queue;
869                 }
870
871                 if (radix_tree_preload(GFP_KERNEL)) {
872                         blkg_free(new_blkg);
873                         ret = -ENOMEM;
874                         goto fail_exit_queue;
875                 }
876
877                 spin_lock_irq(&q->queue_lock);
878
879                 if (!blkcg_policy_enabled(q, pol)) {
880                         blkg_free(new_blkg);
881                         ret = -EOPNOTSUPP;
882                         goto fail_preloaded;
883                 }
884
885                 blkg = blkg_lookup(pos, q);
886                 if (blkg) {
887                         blkg_free(new_blkg);
888                 } else {
889                         blkg = blkg_create(pos, disk, new_blkg);
890                         if (IS_ERR(blkg)) {
891                                 ret = PTR_ERR(blkg);
892                                 goto fail_preloaded;
893                         }
894                 }
895
896                 radix_tree_preload_end();
897
898                 if (pos == blkcg)
899                         goto success;
900         }
901 success:
902         blk_queue_exit(q);
903         ctx->blkg = blkg;
904         return 0;
905
906 fail_preloaded:
907         radix_tree_preload_end();
908 fail_unlock:
909         spin_unlock_irq(&q->queue_lock);
910 fail_exit_queue:
911         blk_queue_exit(q);
912 fail:
913         /*
914          * If queue was bypassing, we should retry.  Do so after a
915          * short msleep().  It isn't strictly necessary but queue
916          * can be bypassing for some time and it's always nice to
917          * avoid busy looping.
918          */
919         if (ret == -EBUSY) {
920                 msleep(10);
921                 ret = restart_syscall();
922         }
923         return ret;
924 }
925 EXPORT_SYMBOL_GPL(blkg_conf_prep);
926
927 /**
928  * blkg_conf_exit - clean up per-blkg config update
929  * @ctx: blkg_conf_ctx initialized with blkg_conf_init()
930  *
931  * Clean up after per-blkg config update. This function must be called on all
932  * blkg_conf_ctx's initialized with blkg_conf_init().
933  */
934 void blkg_conf_exit(struct blkg_conf_ctx *ctx)
935         __releases(&ctx->bdev->bd_queue->queue_lock)
936         __releases(&ctx->bdev->bd_queue->rq_qos_mutex)
937 {
938         if (ctx->blkg) {
939                 spin_unlock_irq(&bdev_get_queue(ctx->bdev)->queue_lock);
940                 ctx->blkg = NULL;
941         }
942
943         if (ctx->bdev) {
944                 mutex_unlock(&ctx->bdev->bd_queue->rq_qos_mutex);
945                 blkdev_put_no_open(ctx->bdev);
946                 ctx->body = NULL;
947                 ctx->bdev = NULL;
948         }
949 }
950 EXPORT_SYMBOL_GPL(blkg_conf_exit);
951
952 static void blkg_iostat_set(struct blkg_iostat *dst, struct blkg_iostat *src)
953 {
954         int i;
955
956         for (i = 0; i < BLKG_IOSTAT_NR; i++) {
957                 dst->bytes[i] = src->bytes[i];
958                 dst->ios[i] = src->ios[i];
959         }
960 }
961
962 static void blkg_iostat_add(struct blkg_iostat *dst, struct blkg_iostat *src)
963 {
964         int i;
965
966         for (i = 0; i < BLKG_IOSTAT_NR; i++) {
967                 dst->bytes[i] += src->bytes[i];
968                 dst->ios[i] += src->ios[i];
969         }
970 }
971
972 static void blkg_iostat_sub(struct blkg_iostat *dst, struct blkg_iostat *src)
973 {
974         int i;
975
976         for (i = 0; i < BLKG_IOSTAT_NR; i++) {
977                 dst->bytes[i] -= src->bytes[i];
978                 dst->ios[i] -= src->ios[i];
979         }
980 }
981
982 static void blkcg_iostat_update(struct blkcg_gq *blkg, struct blkg_iostat *cur,
983                                 struct blkg_iostat *last)
984 {
985         struct blkg_iostat delta;
986         unsigned long flags;
987
988         /* propagate percpu delta to global */
989         flags = u64_stats_update_begin_irqsave(&blkg->iostat.sync);
990         blkg_iostat_set(&delta, cur);
991         blkg_iostat_sub(&delta, last);
992         blkg_iostat_add(&blkg->iostat.cur, &delta);
993         blkg_iostat_add(last, &delta);
994         u64_stats_update_end_irqrestore(&blkg->iostat.sync, flags);
995 }
996
997 static void __blkcg_rstat_flush(struct blkcg *blkcg, int cpu)
998 {
999         struct llist_head *lhead = per_cpu_ptr(blkcg->lhead, cpu);
1000         struct llist_node *lnode;
1001         struct blkg_iostat_set *bisc, *next_bisc;
1002         unsigned long flags;
1003
1004         rcu_read_lock();
1005
1006         lnode = llist_del_all(lhead);
1007         if (!lnode)
1008                 goto out;
1009
1010         /*
1011          * For covering concurrent parent blkg update from blkg_release().
1012          *
1013          * When flushing from cgroup, cgroup_rstat_lock is always held, so
1014          * this lock won't cause contention most of time.
1015          */
1016         raw_spin_lock_irqsave(&blkg_stat_lock, flags);
1017
1018         /*
1019          * Iterate only the iostat_cpu's queued in the lockless list.
1020          */
1021         llist_for_each_entry_safe(bisc, next_bisc, lnode, lnode) {
1022                 struct blkcg_gq *blkg = bisc->blkg;
1023                 struct blkcg_gq *parent = blkg->parent;
1024                 struct blkg_iostat cur;
1025                 unsigned int seq;
1026
1027                 WRITE_ONCE(bisc->lqueued, false);
1028
1029                 /* fetch the current per-cpu values */
1030                 do {
1031                         seq = u64_stats_fetch_begin(&bisc->sync);
1032                         blkg_iostat_set(&cur, &bisc->cur);
1033                 } while (u64_stats_fetch_retry(&bisc->sync, seq));
1034
1035                 blkcg_iostat_update(blkg, &cur, &bisc->last);
1036
1037                 /* propagate global delta to parent (unless that's root) */
1038                 if (parent && parent->parent)
1039                         blkcg_iostat_update(parent, &blkg->iostat.cur,
1040                                             &blkg->iostat.last);
1041         }
1042         raw_spin_unlock_irqrestore(&blkg_stat_lock, flags);
1043 out:
1044         rcu_read_unlock();
1045 }
1046
1047 static void blkcg_rstat_flush(struct cgroup_subsys_state *css, int cpu)
1048 {
1049         /* Root-level stats are sourced from system-wide IO stats */
1050         if (cgroup_parent(css->cgroup))
1051                 __blkcg_rstat_flush(css_to_blkcg(css), cpu);
1052 }
1053
1054 /*
1055  * We source root cgroup stats from the system-wide stats to avoid
1056  * tracking the same information twice and incurring overhead when no
1057  * cgroups are defined. For that reason, cgroup_rstat_flush in
1058  * blkcg_print_stat does not actually fill out the iostat in the root
1059  * cgroup's blkcg_gq.
1060  *
1061  * However, we would like to re-use the printing code between the root and
1062  * non-root cgroups to the extent possible. For that reason, we simulate
1063  * flushing the root cgroup's stats by explicitly filling in the iostat
1064  * with disk level statistics.
1065  */
1066 static void blkcg_fill_root_iostats(void)
1067 {
1068         struct class_dev_iter iter;
1069         struct device *dev;
1070
1071         class_dev_iter_init(&iter, &block_class, NULL, &disk_type);
1072         while ((dev = class_dev_iter_next(&iter))) {
1073                 struct block_device *bdev = dev_to_bdev(dev);
1074                 struct blkcg_gq *blkg = bdev->bd_disk->queue->root_blkg;
1075                 struct blkg_iostat tmp;
1076                 int cpu;
1077                 unsigned long flags;
1078
1079                 memset(&tmp, 0, sizeof(tmp));
1080                 for_each_possible_cpu(cpu) {
1081                         struct disk_stats *cpu_dkstats;
1082
1083                         cpu_dkstats = per_cpu_ptr(bdev->bd_stats, cpu);
1084                         tmp.ios[BLKG_IOSTAT_READ] +=
1085                                 cpu_dkstats->ios[STAT_READ];
1086                         tmp.ios[BLKG_IOSTAT_WRITE] +=
1087                                 cpu_dkstats->ios[STAT_WRITE];
1088                         tmp.ios[BLKG_IOSTAT_DISCARD] +=
1089                                 cpu_dkstats->ios[STAT_DISCARD];
1090                         // convert sectors to bytes
1091                         tmp.bytes[BLKG_IOSTAT_READ] +=
1092                                 cpu_dkstats->sectors[STAT_READ] << 9;
1093                         tmp.bytes[BLKG_IOSTAT_WRITE] +=
1094                                 cpu_dkstats->sectors[STAT_WRITE] << 9;
1095                         tmp.bytes[BLKG_IOSTAT_DISCARD] +=
1096                                 cpu_dkstats->sectors[STAT_DISCARD] << 9;
1097                 }
1098
1099                 flags = u64_stats_update_begin_irqsave(&blkg->iostat.sync);
1100                 blkg_iostat_set(&blkg->iostat.cur, &tmp);
1101                 u64_stats_update_end_irqrestore(&blkg->iostat.sync, flags);
1102         }
1103 }
1104
1105 static void blkcg_print_one_stat(struct blkcg_gq *blkg, struct seq_file *s)
1106 {
1107         struct blkg_iostat_set *bis = &blkg->iostat;
1108         u64 rbytes, wbytes, rios, wios, dbytes, dios;
1109         const char *dname;
1110         unsigned seq;
1111         int i;
1112
1113         if (!blkg->online)
1114                 return;
1115
1116         dname = blkg_dev_name(blkg);
1117         if (!dname)
1118                 return;
1119
1120         seq_printf(s, "%s ", dname);
1121
1122         do {
1123                 seq = u64_stats_fetch_begin(&bis->sync);
1124
1125                 rbytes = bis->cur.bytes[BLKG_IOSTAT_READ];
1126                 wbytes = bis->cur.bytes[BLKG_IOSTAT_WRITE];
1127                 dbytes = bis->cur.bytes[BLKG_IOSTAT_DISCARD];
1128                 rios = bis->cur.ios[BLKG_IOSTAT_READ];
1129                 wios = bis->cur.ios[BLKG_IOSTAT_WRITE];
1130                 dios = bis->cur.ios[BLKG_IOSTAT_DISCARD];
1131         } while (u64_stats_fetch_retry(&bis->sync, seq));
1132
1133         if (rbytes || wbytes || rios || wios) {
1134                 seq_printf(s, "rbytes=%llu wbytes=%llu rios=%llu wios=%llu dbytes=%llu dios=%llu",
1135                         rbytes, wbytes, rios, wios,
1136                         dbytes, dios);
1137         }
1138
1139         if (blkcg_debug_stats && atomic_read(&blkg->use_delay)) {
1140                 seq_printf(s, " use_delay=%d delay_nsec=%llu",
1141                         atomic_read(&blkg->use_delay),
1142                         atomic64_read(&blkg->delay_nsec));
1143         }
1144
1145         for (i = 0; i < BLKCG_MAX_POLS; i++) {
1146                 struct blkcg_policy *pol = blkcg_policy[i];
1147
1148                 if (!blkg->pd[i] || !pol->pd_stat_fn)
1149                         continue;
1150
1151                 pol->pd_stat_fn(blkg->pd[i], s);
1152         }
1153
1154         seq_puts(s, "\n");
1155 }
1156
1157 static int blkcg_print_stat(struct seq_file *sf, void *v)
1158 {
1159         struct blkcg *blkcg = css_to_blkcg(seq_css(sf));
1160         struct blkcg_gq *blkg;
1161
1162         if (!seq_css(sf)->parent)
1163                 blkcg_fill_root_iostats();
1164         else
1165                 cgroup_rstat_flush(blkcg->css.cgroup);
1166
1167         rcu_read_lock();
1168         hlist_for_each_entry_rcu(blkg, &blkcg->blkg_list, blkcg_node) {
1169                 spin_lock_irq(&blkg->q->queue_lock);
1170                 blkcg_print_one_stat(blkg, sf);
1171                 spin_unlock_irq(&blkg->q->queue_lock);
1172         }
1173         rcu_read_unlock();
1174         return 0;
1175 }
1176
1177 static struct cftype blkcg_files[] = {
1178         {
1179                 .name = "stat",
1180                 .seq_show = blkcg_print_stat,
1181         },
1182         { }     /* terminate */
1183 };
1184
1185 static struct cftype blkcg_legacy_files[] = {
1186         {
1187                 .name = "reset_stats",
1188                 .write_u64 = blkcg_reset_stats,
1189         },
1190         { }     /* terminate */
1191 };
1192
1193 #ifdef CONFIG_CGROUP_WRITEBACK
1194 struct list_head *blkcg_get_cgwb_list(struct cgroup_subsys_state *css)
1195 {
1196         return &css_to_blkcg(css)->cgwb_list;
1197 }
1198 #endif
1199
1200 /*
1201  * blkcg destruction is a three-stage process.
1202  *
1203  * 1. Destruction starts.  The blkcg_css_offline() callback is invoked
1204  *    which offlines writeback.  Here we tie the next stage of blkg destruction
1205  *    to the completion of writeback associated with the blkcg.  This lets us
1206  *    avoid punting potentially large amounts of outstanding writeback to root
1207  *    while maintaining any ongoing policies.  The next stage is triggered when
1208  *    the nr_cgwbs count goes to zero.
1209  *
1210  * 2. When the nr_cgwbs count goes to zero, blkcg_destroy_blkgs() is called
1211  *    and handles the destruction of blkgs.  Here the css reference held by
1212  *    the blkg is put back eventually allowing blkcg_css_free() to be called.
1213  *    This work may occur in cgwb_release_workfn() on the cgwb_release
1214  *    workqueue.  Any submitted ios that fail to get the blkg ref will be
1215  *    punted to the root_blkg.
1216  *
1217  * 3. Once the blkcg ref count goes to zero, blkcg_css_free() is called.
1218  *    This finally frees the blkcg.
1219  */
1220
1221 /**
1222  * blkcg_destroy_blkgs - responsible for shooting down blkgs
1223  * @blkcg: blkcg of interest
1224  *
1225  * blkgs should be removed while holding both q and blkcg locks.  As blkcg lock
1226  * is nested inside q lock, this function performs reverse double lock dancing.
1227  * Destroying the blkgs releases the reference held on the blkcg's css allowing
1228  * blkcg_css_free to eventually be called.
1229  *
1230  * This is the blkcg counterpart of ioc_release_fn().
1231  */
1232 static void blkcg_destroy_blkgs(struct blkcg *blkcg)
1233 {
1234         might_sleep();
1235
1236         spin_lock_irq(&blkcg->lock);
1237
1238         while (!hlist_empty(&blkcg->blkg_list)) {
1239                 struct blkcg_gq *blkg = hlist_entry(blkcg->blkg_list.first,
1240                                                 struct blkcg_gq, blkcg_node);
1241                 struct request_queue *q = blkg->q;
1242
1243                 if (need_resched() || !spin_trylock(&q->queue_lock)) {
1244                         /*
1245                          * Given that the system can accumulate a huge number
1246                          * of blkgs in pathological cases, check to see if we
1247                          * need to rescheduling to avoid softlockup.
1248                          */
1249                         spin_unlock_irq(&blkcg->lock);
1250                         cond_resched();
1251                         spin_lock_irq(&blkcg->lock);
1252                         continue;
1253                 }
1254
1255                 blkg_destroy(blkg);
1256                 spin_unlock(&q->queue_lock);
1257         }
1258
1259         spin_unlock_irq(&blkcg->lock);
1260 }
1261
1262 /**
1263  * blkcg_pin_online - pin online state
1264  * @blkcg_css: blkcg of interest
1265  *
1266  * While pinned, a blkcg is kept online.  This is primarily used to
1267  * impedance-match blkg and cgwb lifetimes so that blkg doesn't go offline
1268  * while an associated cgwb is still active.
1269  */
1270 void blkcg_pin_online(struct cgroup_subsys_state *blkcg_css)
1271 {
1272         refcount_inc(&css_to_blkcg(blkcg_css)->online_pin);
1273 }
1274
1275 /**
1276  * blkcg_unpin_online - unpin online state
1277  * @blkcg_css: blkcg of interest
1278  *
1279  * This is primarily used to impedance-match blkg and cgwb lifetimes so
1280  * that blkg doesn't go offline while an associated cgwb is still active.
1281  * When this count goes to zero, all active cgwbs have finished so the
1282  * blkcg can continue destruction by calling blkcg_destroy_blkgs().
1283  */
1284 void blkcg_unpin_online(struct cgroup_subsys_state *blkcg_css)
1285 {
1286         struct blkcg *blkcg = css_to_blkcg(blkcg_css);
1287
1288         do {
1289                 if (!refcount_dec_and_test(&blkcg->online_pin))
1290                         break;
1291                 blkcg_destroy_blkgs(blkcg);
1292                 blkcg = blkcg_parent(blkcg);
1293         } while (blkcg);
1294 }
1295
1296 /**
1297  * blkcg_css_offline - cgroup css_offline callback
1298  * @css: css of interest
1299  *
1300  * This function is called when @css is about to go away.  Here the cgwbs are
1301  * offlined first and only once writeback associated with the blkcg has
1302  * finished do we start step 2 (see above).
1303  */
1304 static void blkcg_css_offline(struct cgroup_subsys_state *css)
1305 {
1306         /* this prevents anyone from attaching or migrating to this blkcg */
1307         wb_blkcg_offline(css);
1308
1309         /* put the base online pin allowing step 2 to be triggered */
1310         blkcg_unpin_online(css);
1311 }
1312
1313 static void blkcg_css_free(struct cgroup_subsys_state *css)
1314 {
1315         struct blkcg *blkcg = css_to_blkcg(css);
1316         int i;
1317
1318         mutex_lock(&blkcg_pol_mutex);
1319
1320         list_del(&blkcg->all_blkcgs_node);
1321
1322         for (i = 0; i < BLKCG_MAX_POLS; i++)
1323                 if (blkcg->cpd[i])
1324                         blkcg_policy[i]->cpd_free_fn(blkcg->cpd[i]);
1325
1326         mutex_unlock(&blkcg_pol_mutex);
1327
1328         free_percpu(blkcg->lhead);
1329         kfree(blkcg);
1330 }
1331
1332 static struct cgroup_subsys_state *
1333 blkcg_css_alloc(struct cgroup_subsys_state *parent_css)
1334 {
1335         struct blkcg *blkcg;
1336         int i;
1337
1338         mutex_lock(&blkcg_pol_mutex);
1339
1340         if (!parent_css) {
1341                 blkcg = &blkcg_root;
1342         } else {
1343                 blkcg = kzalloc(sizeof(*blkcg), GFP_KERNEL);
1344                 if (!blkcg)
1345                         goto unlock;
1346         }
1347
1348         if (init_blkcg_llists(blkcg))
1349                 goto free_blkcg;
1350
1351         for (i = 0; i < BLKCG_MAX_POLS ; i++) {
1352                 struct blkcg_policy *pol = blkcg_policy[i];
1353                 struct blkcg_policy_data *cpd;
1354
1355                 /*
1356                  * If the policy hasn't been attached yet, wait for it
1357                  * to be attached before doing anything else. Otherwise,
1358                  * check if the policy requires any specific per-cgroup
1359                  * data: if it does, allocate and initialize it.
1360                  */
1361                 if (!pol || !pol->cpd_alloc_fn)
1362                         continue;
1363
1364                 cpd = pol->cpd_alloc_fn(GFP_KERNEL);
1365                 if (!cpd)
1366                         goto free_pd_blkcg;
1367
1368                 blkcg->cpd[i] = cpd;
1369                 cpd->blkcg = blkcg;
1370                 cpd->plid = i;
1371         }
1372
1373         spin_lock_init(&blkcg->lock);
1374         refcount_set(&blkcg->online_pin, 1);
1375         INIT_RADIX_TREE(&blkcg->blkg_tree, GFP_NOWAIT | __GFP_NOWARN);
1376         INIT_HLIST_HEAD(&blkcg->blkg_list);
1377 #ifdef CONFIG_CGROUP_WRITEBACK
1378         INIT_LIST_HEAD(&blkcg->cgwb_list);
1379 #endif
1380         list_add_tail(&blkcg->all_blkcgs_node, &all_blkcgs);
1381
1382         mutex_unlock(&blkcg_pol_mutex);
1383         return &blkcg->css;
1384
1385 free_pd_blkcg:
1386         for (i--; i >= 0; i--)
1387                 if (blkcg->cpd[i])
1388                         blkcg_policy[i]->cpd_free_fn(blkcg->cpd[i]);
1389         free_percpu(blkcg->lhead);
1390 free_blkcg:
1391         if (blkcg != &blkcg_root)
1392                 kfree(blkcg);
1393 unlock:
1394         mutex_unlock(&blkcg_pol_mutex);
1395         return ERR_PTR(-ENOMEM);
1396 }
1397
1398 static int blkcg_css_online(struct cgroup_subsys_state *css)
1399 {
1400         struct blkcg *parent = blkcg_parent(css_to_blkcg(css));
1401
1402         /*
1403          * blkcg_pin_online() is used to delay blkcg offline so that blkgs
1404          * don't go offline while cgwbs are still active on them.  Pin the
1405          * parent so that offline always happens towards the root.
1406          */
1407         if (parent)
1408                 blkcg_pin_online(&parent->css);
1409         return 0;
1410 }
1411
1412 int blkcg_init_disk(struct gendisk *disk)
1413 {
1414         struct request_queue *q = disk->queue;
1415         struct blkcg_gq *new_blkg, *blkg;
1416         bool preloaded;
1417         int ret;
1418
1419         INIT_LIST_HEAD(&q->blkg_list);
1420         mutex_init(&q->blkcg_mutex);
1421
1422         new_blkg = blkg_alloc(&blkcg_root, disk, GFP_KERNEL);
1423         if (!new_blkg)
1424                 return -ENOMEM;
1425
1426         preloaded = !radix_tree_preload(GFP_KERNEL);
1427
1428         /* Make sure the root blkg exists. */
1429         /* spin_lock_irq can serve as RCU read-side critical section. */
1430         spin_lock_irq(&q->queue_lock);
1431         blkg = blkg_create(&blkcg_root, disk, new_blkg);
1432         if (IS_ERR(blkg))
1433                 goto err_unlock;
1434         q->root_blkg = blkg;
1435         spin_unlock_irq(&q->queue_lock);
1436
1437         if (preloaded)
1438                 radix_tree_preload_end();
1439
1440         ret = blk_ioprio_init(disk);
1441         if (ret)
1442                 goto err_destroy_all;
1443
1444         ret = blk_throtl_init(disk);
1445         if (ret)
1446                 goto err_ioprio_exit;
1447
1448         return 0;
1449
1450 err_ioprio_exit:
1451         blk_ioprio_exit(disk);
1452 err_destroy_all:
1453         blkg_destroy_all(disk);
1454         return ret;
1455 err_unlock:
1456         spin_unlock_irq(&q->queue_lock);
1457         if (preloaded)
1458                 radix_tree_preload_end();
1459         return PTR_ERR(blkg);
1460 }
1461
1462 void blkcg_exit_disk(struct gendisk *disk)
1463 {
1464         blkg_destroy_all(disk);
1465         blk_throtl_exit(disk);
1466 }
1467
1468 static void blkcg_exit(struct task_struct *tsk)
1469 {
1470         if (tsk->throttle_disk)
1471                 put_disk(tsk->throttle_disk);
1472         tsk->throttle_disk = NULL;
1473 }
1474
1475 struct cgroup_subsys io_cgrp_subsys = {
1476         .css_alloc = blkcg_css_alloc,
1477         .css_online = blkcg_css_online,
1478         .css_offline = blkcg_css_offline,
1479         .css_free = blkcg_css_free,
1480         .css_rstat_flush = blkcg_rstat_flush,
1481         .dfl_cftypes = blkcg_files,
1482         .legacy_cftypes = blkcg_legacy_files,
1483         .legacy_name = "blkio",
1484         .exit = blkcg_exit,
1485 #ifdef CONFIG_MEMCG
1486         /*
1487          * This ensures that, if available, memcg is automatically enabled
1488          * together on the default hierarchy so that the owner cgroup can
1489          * be retrieved from writeback pages.
1490          */
1491         .depends_on = 1 << memory_cgrp_id,
1492 #endif
1493 };
1494 EXPORT_SYMBOL_GPL(io_cgrp_subsys);
1495
1496 /**
1497  * blkcg_activate_policy - activate a blkcg policy on a gendisk
1498  * @disk: gendisk of interest
1499  * @pol: blkcg policy to activate
1500  *
1501  * Activate @pol on @disk.  Requires %GFP_KERNEL context.  @disk goes through
1502  * bypass mode to populate its blkgs with policy_data for @pol.
1503  *
1504  * Activation happens with @disk bypassed, so nobody would be accessing blkgs
1505  * from IO path.  Update of each blkg is protected by both queue and blkcg
1506  * locks so that holding either lock and testing blkcg_policy_enabled() is
1507  * always enough for dereferencing policy data.
1508  *
1509  * The caller is responsible for synchronizing [de]activations and policy
1510  * [un]registerations.  Returns 0 on success, -errno on failure.
1511  */
1512 int blkcg_activate_policy(struct gendisk *disk, const struct blkcg_policy *pol)
1513 {
1514         struct request_queue *q = disk->queue;
1515         struct blkg_policy_data *pd_prealloc = NULL;
1516         struct blkcg_gq *blkg, *pinned_blkg = NULL;
1517         int ret;
1518
1519         if (blkcg_policy_enabled(q, pol))
1520                 return 0;
1521
1522         if (queue_is_mq(q))
1523                 blk_mq_freeze_queue(q);
1524 retry:
1525         spin_lock_irq(&q->queue_lock);
1526
1527         /* blkg_list is pushed at the head, reverse walk to initialize parents first */
1528         list_for_each_entry_reverse(blkg, &q->blkg_list, q_node) {
1529                 struct blkg_policy_data *pd;
1530
1531                 if (blkg->pd[pol->plid])
1532                         continue;
1533
1534                 /* If prealloc matches, use it; otherwise try GFP_NOWAIT */
1535                 if (blkg == pinned_blkg) {
1536                         pd = pd_prealloc;
1537                         pd_prealloc = NULL;
1538                 } else {
1539                         pd = pol->pd_alloc_fn(disk, blkg->blkcg,
1540                                               GFP_NOWAIT | __GFP_NOWARN);
1541                 }
1542
1543                 if (!pd) {
1544                         /*
1545                          * GFP_NOWAIT failed.  Free the existing one and
1546                          * prealloc for @blkg w/ GFP_KERNEL.
1547                          */
1548                         if (pinned_blkg)
1549                                 blkg_put(pinned_blkg);
1550                         blkg_get(blkg);
1551                         pinned_blkg = blkg;
1552
1553                         spin_unlock_irq(&q->queue_lock);
1554
1555                         if (pd_prealloc)
1556                                 pol->pd_free_fn(pd_prealloc);
1557                         pd_prealloc = pol->pd_alloc_fn(disk, blkg->blkcg,
1558                                                        GFP_KERNEL);
1559                         if (pd_prealloc)
1560                                 goto retry;
1561                         else
1562                                 goto enomem;
1563                 }
1564
1565                 spin_lock(&blkg->blkcg->lock);
1566
1567                 pd->blkg = blkg;
1568                 pd->plid = pol->plid;
1569                 blkg->pd[pol->plid] = pd;
1570
1571                 if (pol->pd_init_fn)
1572                         pol->pd_init_fn(pd);
1573
1574                 if (pol->pd_online_fn)
1575                         pol->pd_online_fn(pd);
1576                 pd->online = true;
1577
1578                 spin_unlock(&blkg->blkcg->lock);
1579         }
1580
1581         __set_bit(pol->plid, q->blkcg_pols);
1582         ret = 0;
1583
1584         spin_unlock_irq(&q->queue_lock);
1585 out:
1586         if (queue_is_mq(q))
1587                 blk_mq_unfreeze_queue(q);
1588         if (pinned_blkg)
1589                 blkg_put(pinned_blkg);
1590         if (pd_prealloc)
1591                 pol->pd_free_fn(pd_prealloc);
1592         return ret;
1593
1594 enomem:
1595         /* alloc failed, take down everything */
1596         spin_lock_irq(&q->queue_lock);
1597         list_for_each_entry(blkg, &q->blkg_list, q_node) {
1598                 struct blkcg *blkcg = blkg->blkcg;
1599                 struct blkg_policy_data *pd;
1600
1601                 spin_lock(&blkcg->lock);
1602                 pd = blkg->pd[pol->plid];
1603                 if (pd) {
1604                         if (pd->online && pol->pd_offline_fn)
1605                                 pol->pd_offline_fn(pd);
1606                         pd->online = false;
1607                         pol->pd_free_fn(pd);
1608                         blkg->pd[pol->plid] = NULL;
1609                 }
1610                 spin_unlock(&blkcg->lock);
1611         }
1612         spin_unlock_irq(&q->queue_lock);
1613         ret = -ENOMEM;
1614         goto out;
1615 }
1616 EXPORT_SYMBOL_GPL(blkcg_activate_policy);
1617
1618 /**
1619  * blkcg_deactivate_policy - deactivate a blkcg policy on a gendisk
1620  * @disk: gendisk of interest
1621  * @pol: blkcg policy to deactivate
1622  *
1623  * Deactivate @pol on @disk.  Follows the same synchronization rules as
1624  * blkcg_activate_policy().
1625  */
1626 void blkcg_deactivate_policy(struct gendisk *disk,
1627                              const struct blkcg_policy *pol)
1628 {
1629         struct request_queue *q = disk->queue;
1630         struct blkcg_gq *blkg;
1631
1632         if (!blkcg_policy_enabled(q, pol))
1633                 return;
1634
1635         if (queue_is_mq(q))
1636                 blk_mq_freeze_queue(q);
1637
1638         mutex_lock(&q->blkcg_mutex);
1639         spin_lock_irq(&q->queue_lock);
1640
1641         __clear_bit(pol->plid, q->blkcg_pols);
1642
1643         list_for_each_entry(blkg, &q->blkg_list, q_node) {
1644                 struct blkcg *blkcg = blkg->blkcg;
1645
1646                 spin_lock(&blkcg->lock);
1647                 if (blkg->pd[pol->plid]) {
1648                         if (blkg->pd[pol->plid]->online && pol->pd_offline_fn)
1649                                 pol->pd_offline_fn(blkg->pd[pol->plid]);
1650                         pol->pd_free_fn(blkg->pd[pol->plid]);
1651                         blkg->pd[pol->plid] = NULL;
1652                 }
1653                 spin_unlock(&blkcg->lock);
1654         }
1655
1656         spin_unlock_irq(&q->queue_lock);
1657         mutex_unlock(&q->blkcg_mutex);
1658
1659         if (queue_is_mq(q))
1660                 blk_mq_unfreeze_queue(q);
1661 }
1662 EXPORT_SYMBOL_GPL(blkcg_deactivate_policy);
1663
1664 static void blkcg_free_all_cpd(struct blkcg_policy *pol)
1665 {
1666         struct blkcg *blkcg;
1667
1668         list_for_each_entry(blkcg, &all_blkcgs, all_blkcgs_node) {
1669                 if (blkcg->cpd[pol->plid]) {
1670                         pol->cpd_free_fn(blkcg->cpd[pol->plid]);
1671                         blkcg->cpd[pol->plid] = NULL;
1672                 }
1673         }
1674 }
1675
1676 /**
1677  * blkcg_policy_register - register a blkcg policy
1678  * @pol: blkcg policy to register
1679  *
1680  * Register @pol with blkcg core.  Might sleep and @pol may be modified on
1681  * successful registration.  Returns 0 on success and -errno on failure.
1682  */
1683 int blkcg_policy_register(struct blkcg_policy *pol)
1684 {
1685         struct blkcg *blkcg;
1686         int i, ret;
1687
1688         mutex_lock(&blkcg_pol_register_mutex);
1689         mutex_lock(&blkcg_pol_mutex);
1690
1691         /* find an empty slot */
1692         ret = -ENOSPC;
1693         for (i = 0; i < BLKCG_MAX_POLS; i++)
1694                 if (!blkcg_policy[i])
1695                         break;
1696         if (i >= BLKCG_MAX_POLS) {
1697                 pr_warn("blkcg_policy_register: BLKCG_MAX_POLS too small\n");
1698                 goto err_unlock;
1699         }
1700
1701         /* Make sure cpd/pd_alloc_fn and cpd/pd_free_fn in pairs */
1702         if ((!pol->cpd_alloc_fn ^ !pol->cpd_free_fn) ||
1703                 (!pol->pd_alloc_fn ^ !pol->pd_free_fn))
1704                 goto err_unlock;
1705
1706         /* register @pol */
1707         pol->plid = i;
1708         blkcg_policy[pol->plid] = pol;
1709
1710         /* allocate and install cpd's */
1711         if (pol->cpd_alloc_fn) {
1712                 list_for_each_entry(blkcg, &all_blkcgs, all_blkcgs_node) {
1713                         struct blkcg_policy_data *cpd;
1714
1715                         cpd = pol->cpd_alloc_fn(GFP_KERNEL);
1716                         if (!cpd)
1717                                 goto err_free_cpds;
1718
1719                         blkcg->cpd[pol->plid] = cpd;
1720                         cpd->blkcg = blkcg;
1721                         cpd->plid = pol->plid;
1722                 }
1723         }
1724
1725         mutex_unlock(&blkcg_pol_mutex);
1726
1727         /* everything is in place, add intf files for the new policy */
1728         if (pol->dfl_cftypes)
1729                 WARN_ON(cgroup_add_dfl_cftypes(&io_cgrp_subsys,
1730                                                pol->dfl_cftypes));
1731         if (pol->legacy_cftypes)
1732                 WARN_ON(cgroup_add_legacy_cftypes(&io_cgrp_subsys,
1733                                                   pol->legacy_cftypes));
1734         mutex_unlock(&blkcg_pol_register_mutex);
1735         return 0;
1736
1737 err_free_cpds:
1738         if (pol->cpd_free_fn)
1739                 blkcg_free_all_cpd(pol);
1740
1741         blkcg_policy[pol->plid] = NULL;
1742 err_unlock:
1743         mutex_unlock(&blkcg_pol_mutex);
1744         mutex_unlock(&blkcg_pol_register_mutex);
1745         return ret;
1746 }
1747 EXPORT_SYMBOL_GPL(blkcg_policy_register);
1748
1749 /**
1750  * blkcg_policy_unregister - unregister a blkcg policy
1751  * @pol: blkcg policy to unregister
1752  *
1753  * Undo blkcg_policy_register(@pol).  Might sleep.
1754  */
1755 void blkcg_policy_unregister(struct blkcg_policy *pol)
1756 {
1757         mutex_lock(&blkcg_pol_register_mutex);
1758
1759         if (WARN_ON(blkcg_policy[pol->plid] != pol))
1760                 goto out_unlock;
1761
1762         /* kill the intf files first */
1763         if (pol->dfl_cftypes)
1764                 cgroup_rm_cftypes(pol->dfl_cftypes);
1765         if (pol->legacy_cftypes)
1766                 cgroup_rm_cftypes(pol->legacy_cftypes);
1767
1768         /* remove cpds and unregister */
1769         mutex_lock(&blkcg_pol_mutex);
1770
1771         if (pol->cpd_free_fn)
1772                 blkcg_free_all_cpd(pol);
1773
1774         blkcg_policy[pol->plid] = NULL;
1775
1776         mutex_unlock(&blkcg_pol_mutex);
1777 out_unlock:
1778         mutex_unlock(&blkcg_pol_register_mutex);
1779 }
1780 EXPORT_SYMBOL_GPL(blkcg_policy_unregister);
1781
1782 /*
1783  * Scale the accumulated delay based on how long it has been since we updated
1784  * the delay.  We only call this when we are adding delay, in case it's been a
1785  * while since we added delay, and when we are checking to see if we need to
1786  * delay a task, to account for any delays that may have occurred.
1787  */
1788 static void blkcg_scale_delay(struct blkcg_gq *blkg, u64 now)
1789 {
1790         u64 old = atomic64_read(&blkg->delay_start);
1791
1792         /* negative use_delay means no scaling, see blkcg_set_delay() */
1793         if (atomic_read(&blkg->use_delay) < 0)
1794                 return;
1795
1796         /*
1797          * We only want to scale down every second.  The idea here is that we
1798          * want to delay people for min(delay_nsec, NSEC_PER_SEC) in a certain
1799          * time window.  We only want to throttle tasks for recent delay that
1800          * has occurred, in 1 second time windows since that's the maximum
1801          * things can be throttled.  We save the current delay window in
1802          * blkg->last_delay so we know what amount is still left to be charged
1803          * to the blkg from this point onward.  blkg->last_use keeps track of
1804          * the use_delay counter.  The idea is if we're unthrottling the blkg we
1805          * are ok with whatever is happening now, and we can take away more of
1806          * the accumulated delay as we've already throttled enough that
1807          * everybody is happy with their IO latencies.
1808          */
1809         if (time_before64(old + NSEC_PER_SEC, now) &&
1810             atomic64_try_cmpxchg(&blkg->delay_start, &old, now)) {
1811                 u64 cur = atomic64_read(&blkg->delay_nsec);
1812                 u64 sub = min_t(u64, blkg->last_delay, now - old);
1813                 int cur_use = atomic_read(&blkg->use_delay);
1814
1815                 /*
1816                  * We've been unthrottled, subtract a larger chunk of our
1817                  * accumulated delay.
1818                  */
1819                 if (cur_use < blkg->last_use)
1820                         sub = max_t(u64, sub, blkg->last_delay >> 1);
1821
1822                 /*
1823                  * This shouldn't happen, but handle it anyway.  Our delay_nsec
1824                  * should only ever be growing except here where we subtract out
1825                  * min(last_delay, 1 second), but lord knows bugs happen and I'd
1826                  * rather not end up with negative numbers.
1827                  */
1828                 if (unlikely(cur < sub)) {
1829                         atomic64_set(&blkg->delay_nsec, 0);
1830                         blkg->last_delay = 0;
1831                 } else {
1832                         atomic64_sub(sub, &blkg->delay_nsec);
1833                         blkg->last_delay = cur - sub;
1834                 }
1835                 blkg->last_use = cur_use;
1836         }
1837 }
1838
1839 /*
1840  * This is called when we want to actually walk up the hierarchy and check to
1841  * see if we need to throttle, and then actually throttle if there is some
1842  * accumulated delay.  This should only be called upon return to user space so
1843  * we're not holding some lock that would induce a priority inversion.
1844  */
1845 static void blkcg_maybe_throttle_blkg(struct blkcg_gq *blkg, bool use_memdelay)
1846 {
1847         unsigned long pflags;
1848         bool clamp;
1849         u64 now = ktime_to_ns(ktime_get());
1850         u64 exp;
1851         u64 delay_nsec = 0;
1852         int tok;
1853
1854         while (blkg->parent) {
1855                 int use_delay = atomic_read(&blkg->use_delay);
1856
1857                 if (use_delay) {
1858                         u64 this_delay;
1859
1860                         blkcg_scale_delay(blkg, now);
1861                         this_delay = atomic64_read(&blkg->delay_nsec);
1862                         if (this_delay > delay_nsec) {
1863                                 delay_nsec = this_delay;
1864                                 clamp = use_delay > 0;
1865                         }
1866                 }
1867                 blkg = blkg->parent;
1868         }
1869
1870         if (!delay_nsec)
1871                 return;
1872
1873         /*
1874          * Let's not sleep for all eternity if we've amassed a huge delay.
1875          * Swapping or metadata IO can accumulate 10's of seconds worth of
1876          * delay, and we want userspace to be able to do _something_ so cap the
1877          * delays at 0.25s. If there's 10's of seconds worth of delay then the
1878          * tasks will be delayed for 0.25 second for every syscall. If
1879          * blkcg_set_delay() was used as indicated by negative use_delay, the
1880          * caller is responsible for regulating the range.
1881          */
1882         if (clamp)
1883                 delay_nsec = min_t(u64, delay_nsec, 250 * NSEC_PER_MSEC);
1884
1885         if (use_memdelay)
1886                 psi_memstall_enter(&pflags);
1887
1888         exp = ktime_add_ns(now, delay_nsec);
1889         tok = io_schedule_prepare();
1890         do {
1891                 __set_current_state(TASK_KILLABLE);
1892                 if (!schedule_hrtimeout(&exp, HRTIMER_MODE_ABS))
1893                         break;
1894         } while (!fatal_signal_pending(current));
1895         io_schedule_finish(tok);
1896
1897         if (use_memdelay)
1898                 psi_memstall_leave(&pflags);
1899 }
1900
1901 /**
1902  * blkcg_maybe_throttle_current - throttle the current task if it has been marked
1903  *
1904  * This is only called if we've been marked with set_notify_resume().  Obviously
1905  * we can be set_notify_resume() for reasons other than blkcg throttling, so we
1906  * check to see if current->throttle_disk is set and if not this doesn't do
1907  * anything.  This should only ever be called by the resume code, it's not meant
1908  * to be called by people willy-nilly as it will actually do the work to
1909  * throttle the task if it is setup for throttling.
1910  */
1911 void blkcg_maybe_throttle_current(void)
1912 {
1913         struct gendisk *disk = current->throttle_disk;
1914         struct blkcg *blkcg;
1915         struct blkcg_gq *blkg;
1916         bool use_memdelay = current->use_memdelay;
1917
1918         if (!disk)
1919                 return;
1920
1921         current->throttle_disk = NULL;
1922         current->use_memdelay = false;
1923
1924         rcu_read_lock();
1925         blkcg = css_to_blkcg(blkcg_css());
1926         if (!blkcg)
1927                 goto out;
1928         blkg = blkg_lookup(blkcg, disk->queue);
1929         if (!blkg)
1930                 goto out;
1931         if (!blkg_tryget(blkg))
1932                 goto out;
1933         rcu_read_unlock();
1934
1935         blkcg_maybe_throttle_blkg(blkg, use_memdelay);
1936         blkg_put(blkg);
1937         put_disk(disk);
1938         return;
1939 out:
1940         rcu_read_unlock();
1941 }
1942
1943 /**
1944  * blkcg_schedule_throttle - this task needs to check for throttling
1945  * @disk: disk to throttle
1946  * @use_memdelay: do we charge this to memory delay for PSI
1947  *
1948  * This is called by the IO controller when we know there's delay accumulated
1949  * for the blkg for this task.  We do not pass the blkg because there are places
1950  * we call this that may not have that information, the swapping code for
1951  * instance will only have a block_device at that point.  This set's the
1952  * notify_resume for the task to check and see if it requires throttling before
1953  * returning to user space.
1954  *
1955  * We will only schedule once per syscall.  You can call this over and over
1956  * again and it will only do the check once upon return to user space, and only
1957  * throttle once.  If the task needs to be throttled again it'll need to be
1958  * re-set at the next time we see the task.
1959  */
1960 void blkcg_schedule_throttle(struct gendisk *disk, bool use_memdelay)
1961 {
1962         if (unlikely(current->flags & PF_KTHREAD))
1963                 return;
1964
1965         if (current->throttle_disk != disk) {
1966                 if (test_bit(GD_DEAD, &disk->state))
1967                         return;
1968                 get_device(disk_to_dev(disk));
1969
1970                 if (current->throttle_disk)
1971                         put_disk(current->throttle_disk);
1972                 current->throttle_disk = disk;
1973         }
1974
1975         if (use_memdelay)
1976                 current->use_memdelay = use_memdelay;
1977         set_notify_resume(current);
1978 }
1979
1980 /**
1981  * blkcg_add_delay - add delay to this blkg
1982  * @blkg: blkg of interest
1983  * @now: the current time in nanoseconds
1984  * @delta: how many nanoseconds of delay to add
1985  *
1986  * Charge @delta to the blkg's current delay accumulation.  This is used to
1987  * throttle tasks if an IO controller thinks we need more throttling.
1988  */
1989 void blkcg_add_delay(struct blkcg_gq *blkg, u64 now, u64 delta)
1990 {
1991         if (WARN_ON_ONCE(atomic_read(&blkg->use_delay) < 0))
1992                 return;
1993         blkcg_scale_delay(blkg, now);
1994         atomic64_add(delta, &blkg->delay_nsec);
1995 }
1996
1997 /**
1998  * blkg_tryget_closest - try and get a blkg ref on the closet blkg
1999  * @bio: target bio
2000  * @css: target css
2001  *
2002  * As the failure mode here is to walk up the blkg tree, this ensure that the
2003  * blkg->parent pointers are always valid.  This returns the blkg that it ended
2004  * up taking a reference on or %NULL if no reference was taken.
2005  */
2006 static inline struct blkcg_gq *blkg_tryget_closest(struct bio *bio,
2007                 struct cgroup_subsys_state *css)
2008 {
2009         struct blkcg_gq *blkg, *ret_blkg = NULL;
2010
2011         rcu_read_lock();
2012         blkg = blkg_lookup_create(css_to_blkcg(css), bio->bi_bdev->bd_disk);
2013         while (blkg) {
2014                 if (blkg_tryget(blkg)) {
2015                         ret_blkg = blkg;
2016                         break;
2017                 }
2018                 blkg = blkg->parent;
2019         }
2020         rcu_read_unlock();
2021
2022         return ret_blkg;
2023 }
2024
2025 /**
2026  * bio_associate_blkg_from_css - associate a bio with a specified css
2027  * @bio: target bio
2028  * @css: target css
2029  *
2030  * Associate @bio with the blkg found by combining the css's blkg and the
2031  * request_queue of the @bio.  An association failure is handled by walking up
2032  * the blkg tree.  Therefore, the blkg associated can be anything between @blkg
2033  * and q->root_blkg.  This situation only happens when a cgroup is dying and
2034  * then the remaining bios will spill to the closest alive blkg.
2035  *
2036  * A reference will be taken on the blkg and will be released when @bio is
2037  * freed.
2038  */
2039 void bio_associate_blkg_from_css(struct bio *bio,
2040                                  struct cgroup_subsys_state *css)
2041 {
2042         if (bio->bi_blkg)
2043                 blkg_put(bio->bi_blkg);
2044
2045         if (css && css->parent) {
2046                 bio->bi_blkg = blkg_tryget_closest(bio, css);
2047         } else {
2048                 blkg_get(bdev_get_queue(bio->bi_bdev)->root_blkg);
2049                 bio->bi_blkg = bdev_get_queue(bio->bi_bdev)->root_blkg;
2050         }
2051 }
2052 EXPORT_SYMBOL_GPL(bio_associate_blkg_from_css);
2053
2054 /**
2055  * bio_associate_blkg - associate a bio with a blkg
2056  * @bio: target bio
2057  *
2058  * Associate @bio with the blkg found from the bio's css and request_queue.
2059  * If one is not found, bio_lookup_blkg() creates the blkg.  If a blkg is
2060  * already associated, the css is reused and association redone as the
2061  * request_queue may have changed.
2062  */
2063 void bio_associate_blkg(struct bio *bio)
2064 {
2065         struct cgroup_subsys_state *css;
2066
2067         rcu_read_lock();
2068
2069         if (bio->bi_blkg)
2070                 css = bio_blkcg_css(bio);
2071         else
2072                 css = blkcg_css();
2073
2074         bio_associate_blkg_from_css(bio, css);
2075
2076         rcu_read_unlock();
2077 }
2078 EXPORT_SYMBOL_GPL(bio_associate_blkg);
2079
2080 /**
2081  * bio_clone_blkg_association - clone blkg association from src to dst bio
2082  * @dst: destination bio
2083  * @src: source bio
2084  */
2085 void bio_clone_blkg_association(struct bio *dst, struct bio *src)
2086 {
2087         if (src->bi_blkg)
2088                 bio_associate_blkg_from_css(dst, bio_blkcg_css(src));
2089 }
2090 EXPORT_SYMBOL_GPL(bio_clone_blkg_association);
2091
2092 static int blk_cgroup_io_type(struct bio *bio)
2093 {
2094         if (op_is_discard(bio->bi_opf))
2095                 return BLKG_IOSTAT_DISCARD;
2096         if (op_is_write(bio->bi_opf))
2097                 return BLKG_IOSTAT_WRITE;
2098         return BLKG_IOSTAT_READ;
2099 }
2100
2101 void blk_cgroup_bio_start(struct bio *bio)
2102 {
2103         struct blkcg *blkcg = bio->bi_blkg->blkcg;
2104         int rwd = blk_cgroup_io_type(bio), cpu;
2105         struct blkg_iostat_set *bis;
2106         unsigned long flags;
2107
2108         if (!cgroup_subsys_on_dfl(io_cgrp_subsys))
2109                 return;
2110
2111         /* Root-level stats are sourced from system-wide IO stats */
2112         if (!cgroup_parent(blkcg->css.cgroup))
2113                 return;
2114
2115         cpu = get_cpu();
2116         bis = per_cpu_ptr(bio->bi_blkg->iostat_cpu, cpu);
2117         flags = u64_stats_update_begin_irqsave(&bis->sync);
2118
2119         /*
2120          * If the bio is flagged with BIO_CGROUP_ACCT it means this is a split
2121          * bio and we would have already accounted for the size of the bio.
2122          */
2123         if (!bio_flagged(bio, BIO_CGROUP_ACCT)) {
2124                 bio_set_flag(bio, BIO_CGROUP_ACCT);
2125                 bis->cur.bytes[rwd] += bio->bi_iter.bi_size;
2126         }
2127         bis->cur.ios[rwd]++;
2128
2129         /*
2130          * If the iostat_cpu isn't in a lockless list, put it into the
2131          * list to indicate that a stat update is pending.
2132          */
2133         if (!READ_ONCE(bis->lqueued)) {
2134                 struct llist_head *lhead = this_cpu_ptr(blkcg->lhead);
2135
2136                 llist_add(&bis->lnode, lhead);
2137                 WRITE_ONCE(bis->lqueued, true);
2138         }
2139
2140         u64_stats_update_end_irqrestore(&bis->sync, flags);
2141         cgroup_rstat_updated(blkcg->css.cgroup, cpu);
2142         put_cpu();
2143 }
2144
2145 bool blk_cgroup_congested(void)
2146 {
2147         struct cgroup_subsys_state *css;
2148         bool ret = false;
2149
2150         rcu_read_lock();
2151         for (css = blkcg_css(); css; css = css->parent) {
2152                 if (atomic_read(&css->cgroup->congestion_count)) {
2153                         ret = true;
2154                         break;
2155                 }
2156         }
2157         rcu_read_unlock();
2158         return ret;
2159 }
2160
2161 module_param(blkcg_debug_stats, bool, 0644);
2162 MODULE_PARM_DESC(blkcg_debug_stats, "True if you want debug stats, false if not");