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