[PATCH] Swap Migration V5: PF_SWAPWRITE to allow writing to swap
[linux-2.6.git] / mm / pdflush.c
1 /*
2  * mm/pdflush.c - worker threads for writing back filesystem data
3  *
4  * Copyright (C) 2002, Linus Torvalds.
5  *
6  * 09Apr2002    akpm@zip.com.au
7  *              Initial version
8  * 29Feb2004    kaos@sgi.com
9  *              Move worker thread creation to kthread to avoid chewing
10  *              up stack space with nested calls to kernel_thread.
11  */
12
13 #include <linux/sched.h>
14 #include <linux/list.h>
15 #include <linux/signal.h>
16 #include <linux/spinlock.h>
17 #include <linux/gfp.h>
18 #include <linux/init.h>
19 #include <linux/module.h>
20 #include <linux/fs.h>           // Needed by writeback.h
21 #include <linux/writeback.h>    // Prototypes pdflush_operation()
22 #include <linux/kthread.h>
23 #include <linux/cpuset.h>
24
25
26 /*
27  * Minimum and maximum number of pdflush instances
28  */
29 #define MIN_PDFLUSH_THREADS     2
30 #define MAX_PDFLUSH_THREADS     8
31
32 static void start_one_pdflush_thread(void);
33
34
35 /*
36  * The pdflush threads are worker threads for writing back dirty data.
37  * Ideally, we'd like one thread per active disk spindle.  But the disk
38  * topology is very hard to divine at this level.   Instead, we take
39  * care in various places to prevent more than one pdflush thread from
40  * performing writeback against a single filesystem.  pdflush threads
41  * have the PF_FLUSHER flag set in current->flags to aid in this.
42  */
43
44 /*
45  * All the pdflush threads.  Protected by pdflush_lock
46  */
47 static LIST_HEAD(pdflush_list);
48 static DEFINE_SPINLOCK(pdflush_lock);
49
50 /*
51  * The count of currently-running pdflush threads.  Protected
52  * by pdflush_lock.
53  *
54  * Readable by sysctl, but not writable.  Published to userspace at
55  * /proc/sys/vm/nr_pdflush_threads.
56  */
57 int nr_pdflush_threads = 0;
58
59 /*
60  * The time at which the pdflush thread pool last went empty
61  */
62 static unsigned long last_empty_jifs;
63
64 /*
65  * The pdflush thread.
66  *
67  * Thread pool management algorithm:
68  * 
69  * - The minimum and maximum number of pdflush instances are bound
70  *   by MIN_PDFLUSH_THREADS and MAX_PDFLUSH_THREADS.
71  * 
72  * - If there have been no idle pdflush instances for 1 second, create
73  *   a new one.
74  * 
75  * - If the least-recently-went-to-sleep pdflush thread has been asleep
76  *   for more than one second, terminate a thread.
77  */
78
79 /*
80  * A structure for passing work to a pdflush thread.  Also for passing
81  * state information between pdflush threads.  Protected by pdflush_lock.
82  */
83 struct pdflush_work {
84         struct task_struct *who;        /* The thread */
85         void (*fn)(unsigned long);      /* A callback function */
86         unsigned long arg0;             /* An argument to the callback */
87         struct list_head list;          /* On pdflush_list, when idle */
88         unsigned long when_i_went_to_sleep;
89 };
90
91 static int __pdflush(struct pdflush_work *my_work)
92 {
93         current->flags |= PF_FLUSHER | PF_SWAPWRITE;
94         my_work->fn = NULL;
95         my_work->who = current;
96         INIT_LIST_HEAD(&my_work->list);
97
98         spin_lock_irq(&pdflush_lock);
99         nr_pdflush_threads++;
100         for ( ; ; ) {
101                 struct pdflush_work *pdf;
102
103                 set_current_state(TASK_INTERRUPTIBLE);
104                 list_move(&my_work->list, &pdflush_list);
105                 my_work->when_i_went_to_sleep = jiffies;
106                 spin_unlock_irq(&pdflush_lock);
107
108                 schedule();
109                 if (try_to_freeze()) {
110                         spin_lock_irq(&pdflush_lock);
111                         continue;
112                 }
113
114                 spin_lock_irq(&pdflush_lock);
115                 if (!list_empty(&my_work->list)) {
116                         printk("pdflush: bogus wakeup!\n");
117                         my_work->fn = NULL;
118                         continue;
119                 }
120                 if (my_work->fn == NULL) {
121                         printk("pdflush: NULL work function\n");
122                         continue;
123                 }
124                 spin_unlock_irq(&pdflush_lock);
125
126                 (*my_work->fn)(my_work->arg0);
127
128                 /*
129                  * Thread creation: For how long have there been zero
130                  * available threads?
131                  */
132                 if (jiffies - last_empty_jifs > 1 * HZ) {
133                         /* unlocked list_empty() test is OK here */
134                         if (list_empty(&pdflush_list)) {
135                                 /* unlocked test is OK here */
136                                 if (nr_pdflush_threads < MAX_PDFLUSH_THREADS)
137                                         start_one_pdflush_thread();
138                         }
139                 }
140
141                 spin_lock_irq(&pdflush_lock);
142                 my_work->fn = NULL;
143
144                 /*
145                  * Thread destruction: For how long has the sleepiest
146                  * thread slept?
147                  */
148                 if (list_empty(&pdflush_list))
149                         continue;
150                 if (nr_pdflush_threads <= MIN_PDFLUSH_THREADS)
151                         continue;
152                 pdf = list_entry(pdflush_list.prev, struct pdflush_work, list);
153                 if (jiffies - pdf->when_i_went_to_sleep > 1 * HZ) {
154                         /* Limit exit rate */
155                         pdf->when_i_went_to_sleep = jiffies;
156                         break;                                  /* exeunt */
157                 }
158         }
159         nr_pdflush_threads--;
160         spin_unlock_irq(&pdflush_lock);
161         return 0;
162 }
163
164 /*
165  * Of course, my_work wants to be just a local in __pdflush().  It is
166  * separated out in this manner to hopefully prevent the compiler from
167  * performing unfortunate optimisations against the auto variables.  Because
168  * these are visible to other tasks and CPUs.  (No problem has actually
169  * been observed.  This is just paranoia).
170  */
171 static int pdflush(void *dummy)
172 {
173         struct pdflush_work my_work;
174         cpumask_t cpus_allowed;
175
176         /*
177          * pdflush can spend a lot of time doing encryption via dm-crypt.  We
178          * don't want to do that at keventd's priority.
179          */
180         set_user_nice(current, 0);
181
182         /*
183          * Some configs put our parent kthread in a limited cpuset,
184          * which kthread() overrides, forcing cpus_allowed == CPU_MASK_ALL.
185          * Our needs are more modest - cut back to our cpusets cpus_allowed.
186          * This is needed as pdflush's are dynamically created and destroyed.
187          * The boottime pdflush's are easily placed w/o these 2 lines.
188          */
189         cpus_allowed = cpuset_cpus_allowed(current);
190         set_cpus_allowed(current, cpus_allowed);
191
192         return __pdflush(&my_work);
193 }
194
195 /*
196  * Attempt to wake up a pdflush thread, and get it to do some work for you.
197  * Returns zero if it indeed managed to find a worker thread, and passed your
198  * payload to it.
199  */
200 int pdflush_operation(void (*fn)(unsigned long), unsigned long arg0)
201 {
202         unsigned long flags;
203         int ret = 0;
204
205         if (fn == NULL)
206                 BUG();          /* Hard to diagnose if it's deferred */
207
208         spin_lock_irqsave(&pdflush_lock, flags);
209         if (list_empty(&pdflush_list)) {
210                 spin_unlock_irqrestore(&pdflush_lock, flags);
211                 ret = -1;
212         } else {
213                 struct pdflush_work *pdf;
214
215                 pdf = list_entry(pdflush_list.next, struct pdflush_work, list);
216                 list_del_init(&pdf->list);
217                 if (list_empty(&pdflush_list))
218                         last_empty_jifs = jiffies;
219                 pdf->fn = fn;
220                 pdf->arg0 = arg0;
221                 wake_up_process(pdf->who);
222                 spin_unlock_irqrestore(&pdflush_lock, flags);
223         }
224         return ret;
225 }
226
227 static void start_one_pdflush_thread(void)
228 {
229         kthread_run(pdflush, NULL, "pdflush");
230 }
231
232 static int __init pdflush_init(void)
233 {
234         int i;
235
236         for (i = 0; i < MIN_PDFLUSH_THREADS; i++)
237                 start_one_pdflush_thread();
238         return 0;
239 }
240
241 module_init(pdflush_init);