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