Merge branch 'core-debug-for-linus' of git://git.kernel.org/pub/scm/linux/kernel...
[pandora-kernel.git] / mm / backing-dev.c
1
2 #include <linux/wait.h>
3 #include <linux/backing-dev.h>
4 #include <linux/kthread.h>
5 #include <linux/freezer.h>
6 #include <linux/fs.h>
7 #include <linux/pagemap.h>
8 #include <linux/mm.h>
9 #include <linux/sched.h>
10 #include <linux/module.h>
11 #include <linux/writeback.h>
12 #include <linux/device.h>
13
14 void default_unplug_io_fn(struct backing_dev_info *bdi, struct page *page)
15 {
16 }
17 EXPORT_SYMBOL(default_unplug_io_fn);
18
19 struct backing_dev_info default_backing_dev_info = {
20         .name           = "default",
21         .ra_pages       = VM_MAX_READAHEAD * 1024 / PAGE_CACHE_SIZE,
22         .state          = 0,
23         .capabilities   = BDI_CAP_MAP_COPY,
24         .unplug_io_fn   = default_unplug_io_fn,
25 };
26 EXPORT_SYMBOL_GPL(default_backing_dev_info);
27
28 static struct class *bdi_class;
29 DEFINE_SPINLOCK(bdi_lock);
30 LIST_HEAD(bdi_list);
31 LIST_HEAD(bdi_pending_list);
32
33 static struct task_struct *sync_supers_tsk;
34 static struct timer_list sync_supers_timer;
35
36 static int bdi_sync_supers(void *);
37 static void sync_supers_timer_fn(unsigned long);
38 static void arm_supers_timer(void);
39
40 static void bdi_add_default_flusher_task(struct backing_dev_info *bdi);
41
42 #ifdef CONFIG_DEBUG_FS
43 #include <linux/debugfs.h>
44 #include <linux/seq_file.h>
45
46 static struct dentry *bdi_debug_root;
47
48 static void bdi_debug_init(void)
49 {
50         bdi_debug_root = debugfs_create_dir("bdi", NULL);
51 }
52
53 static int bdi_debug_stats_show(struct seq_file *m, void *v)
54 {
55         struct backing_dev_info *bdi = m->private;
56         struct bdi_writeback *wb;
57         unsigned long background_thresh;
58         unsigned long dirty_thresh;
59         unsigned long bdi_thresh;
60         unsigned long nr_dirty, nr_io, nr_more_io, nr_wb;
61         struct inode *inode;
62
63         /*
64          * inode lock is enough here, the bdi->wb_list is protected by
65          * RCU on the reader side
66          */
67         nr_wb = nr_dirty = nr_io = nr_more_io = 0;
68         spin_lock(&inode_lock);
69         list_for_each_entry(wb, &bdi->wb_list, list) {
70                 nr_wb++;
71                 list_for_each_entry(inode, &wb->b_dirty, i_list)
72                         nr_dirty++;
73                 list_for_each_entry(inode, &wb->b_io, i_list)
74                         nr_io++;
75                 list_for_each_entry(inode, &wb->b_more_io, i_list)
76                         nr_more_io++;
77         }
78         spin_unlock(&inode_lock);
79
80         get_dirty_limits(&background_thresh, &dirty_thresh, &bdi_thresh, bdi);
81
82 #define K(x) ((x) << (PAGE_SHIFT - 10))
83         seq_printf(m,
84                    "BdiWriteback:     %8lu kB\n"
85                    "BdiReclaimable:   %8lu kB\n"
86                    "BdiDirtyThresh:   %8lu kB\n"
87                    "DirtyThresh:      %8lu kB\n"
88                    "BackgroundThresh: %8lu kB\n"
89                    "WriteBack threads:%8lu\n"
90                    "b_dirty:          %8lu\n"
91                    "b_io:             %8lu\n"
92                    "b_more_io:        %8lu\n"
93                    "bdi_list:         %8u\n"
94                    "state:            %8lx\n"
95                    "wb_mask:          %8lx\n"
96                    "wb_list:          %8u\n"
97                    "wb_cnt:           %8u\n",
98                    (unsigned long) K(bdi_stat(bdi, BDI_WRITEBACK)),
99                    (unsigned long) K(bdi_stat(bdi, BDI_RECLAIMABLE)),
100                    K(bdi_thresh), K(dirty_thresh),
101                    K(background_thresh), nr_wb, nr_dirty, nr_io, nr_more_io,
102                    !list_empty(&bdi->bdi_list), bdi->state, bdi->wb_mask,
103                    !list_empty(&bdi->wb_list), bdi->wb_cnt);
104 #undef K
105
106         return 0;
107 }
108
109 static int bdi_debug_stats_open(struct inode *inode, struct file *file)
110 {
111         return single_open(file, bdi_debug_stats_show, inode->i_private);
112 }
113
114 static const struct file_operations bdi_debug_stats_fops = {
115         .open           = bdi_debug_stats_open,
116         .read           = seq_read,
117         .llseek         = seq_lseek,
118         .release        = single_release,
119 };
120
121 static void bdi_debug_register(struct backing_dev_info *bdi, const char *name)
122 {
123         bdi->debug_dir = debugfs_create_dir(name, bdi_debug_root);
124         bdi->debug_stats = debugfs_create_file("stats", 0444, bdi->debug_dir,
125                                                bdi, &bdi_debug_stats_fops);
126 }
127
128 static void bdi_debug_unregister(struct backing_dev_info *bdi)
129 {
130         debugfs_remove(bdi->debug_stats);
131         debugfs_remove(bdi->debug_dir);
132 }
133 #else
134 static inline void bdi_debug_init(void)
135 {
136 }
137 static inline void bdi_debug_register(struct backing_dev_info *bdi,
138                                       const char *name)
139 {
140 }
141 static inline void bdi_debug_unregister(struct backing_dev_info *bdi)
142 {
143 }
144 #endif
145
146 static ssize_t read_ahead_kb_store(struct device *dev,
147                                   struct device_attribute *attr,
148                                   const char *buf, size_t count)
149 {
150         struct backing_dev_info *bdi = dev_get_drvdata(dev);
151         char *end;
152         unsigned long read_ahead_kb;
153         ssize_t ret = -EINVAL;
154
155         read_ahead_kb = simple_strtoul(buf, &end, 10);
156         if (*buf && (end[0] == '\0' || (end[0] == '\n' && end[1] == '\0'))) {
157                 bdi->ra_pages = read_ahead_kb >> (PAGE_SHIFT - 10);
158                 ret = count;
159         }
160         return ret;
161 }
162
163 #define K(pages) ((pages) << (PAGE_SHIFT - 10))
164
165 #define BDI_SHOW(name, expr)                                            \
166 static ssize_t name##_show(struct device *dev,                          \
167                            struct device_attribute *attr, char *page)   \
168 {                                                                       \
169         struct backing_dev_info *bdi = dev_get_drvdata(dev);            \
170                                                                         \
171         return snprintf(page, PAGE_SIZE-1, "%lld\n", (long long)expr);  \
172 }
173
174 BDI_SHOW(read_ahead_kb, K(bdi->ra_pages))
175
176 static ssize_t min_ratio_store(struct device *dev,
177                 struct device_attribute *attr, const char *buf, size_t count)
178 {
179         struct backing_dev_info *bdi = dev_get_drvdata(dev);
180         char *end;
181         unsigned int ratio;
182         ssize_t ret = -EINVAL;
183
184         ratio = simple_strtoul(buf, &end, 10);
185         if (*buf && (end[0] == '\0' || (end[0] == '\n' && end[1] == '\0'))) {
186                 ret = bdi_set_min_ratio(bdi, ratio);
187                 if (!ret)
188                         ret = count;
189         }
190         return ret;
191 }
192 BDI_SHOW(min_ratio, bdi->min_ratio)
193
194 static ssize_t max_ratio_store(struct device *dev,
195                 struct device_attribute *attr, const char *buf, size_t count)
196 {
197         struct backing_dev_info *bdi = dev_get_drvdata(dev);
198         char *end;
199         unsigned int ratio;
200         ssize_t ret = -EINVAL;
201
202         ratio = simple_strtoul(buf, &end, 10);
203         if (*buf && (end[0] == '\0' || (end[0] == '\n' && end[1] == '\0'))) {
204                 ret = bdi_set_max_ratio(bdi, ratio);
205                 if (!ret)
206                         ret = count;
207         }
208         return ret;
209 }
210 BDI_SHOW(max_ratio, bdi->max_ratio)
211
212 #define __ATTR_RW(attr) __ATTR(attr, 0644, attr##_show, attr##_store)
213
214 static struct device_attribute bdi_dev_attrs[] = {
215         __ATTR_RW(read_ahead_kb),
216         __ATTR_RW(min_ratio),
217         __ATTR_RW(max_ratio),
218         __ATTR_NULL,
219 };
220
221 static __init int bdi_class_init(void)
222 {
223         bdi_class = class_create(THIS_MODULE, "bdi");
224         bdi_class->dev_attrs = bdi_dev_attrs;
225         bdi_debug_init();
226         return 0;
227 }
228 postcore_initcall(bdi_class_init);
229
230 static int __init default_bdi_init(void)
231 {
232         int err;
233
234         sync_supers_tsk = kthread_run(bdi_sync_supers, NULL, "sync_supers");
235         BUG_ON(IS_ERR(sync_supers_tsk));
236
237         init_timer(&sync_supers_timer);
238         setup_timer(&sync_supers_timer, sync_supers_timer_fn, 0);
239         arm_supers_timer();
240
241         err = bdi_init(&default_backing_dev_info);
242         if (!err)
243                 bdi_register(&default_backing_dev_info, NULL, "default");
244
245         return err;
246 }
247 subsys_initcall(default_bdi_init);
248
249 static void bdi_wb_init(struct bdi_writeback *wb, struct backing_dev_info *bdi)
250 {
251         memset(wb, 0, sizeof(*wb));
252
253         wb->bdi = bdi;
254         wb->last_old_flush = jiffies;
255         INIT_LIST_HEAD(&wb->b_dirty);
256         INIT_LIST_HEAD(&wb->b_io);
257         INIT_LIST_HEAD(&wb->b_more_io);
258 }
259
260 static void bdi_task_init(struct backing_dev_info *bdi,
261                           struct bdi_writeback *wb)
262 {
263         struct task_struct *tsk = current;
264
265         spin_lock(&bdi->wb_lock);
266         list_add_tail_rcu(&wb->list, &bdi->wb_list);
267         spin_unlock(&bdi->wb_lock);
268
269         tsk->flags |= PF_FLUSHER | PF_SWAPWRITE;
270         set_freezable();
271
272         /*
273          * Our parent may run at a different priority, just set us to normal
274          */
275         set_user_nice(tsk, 0);
276 }
277
278 static int bdi_start_fn(void *ptr)
279 {
280         struct bdi_writeback *wb = ptr;
281         struct backing_dev_info *bdi = wb->bdi;
282         int ret;
283
284         /*
285          * Add us to the active bdi_list
286          */
287         spin_lock(&bdi_lock);
288         list_add(&bdi->bdi_list, &bdi_list);
289         spin_unlock(&bdi_lock);
290
291         bdi_task_init(bdi, wb);
292
293         /*
294          * Clear pending bit and wakeup anybody waiting to tear us down
295          */
296         clear_bit(BDI_pending, &bdi->state);
297         smp_mb__after_clear_bit();
298         wake_up_bit(&bdi->state, BDI_pending);
299
300         ret = bdi_writeback_task(wb);
301
302         /*
303          * Remove us from the list
304          */
305         spin_lock(&bdi->wb_lock);
306         list_del_rcu(&wb->list);
307         spin_unlock(&bdi->wb_lock);
308
309         /*
310          * Flush any work that raced with us exiting. No new work
311          * will be added, since this bdi isn't discoverable anymore.
312          */
313         if (!list_empty(&bdi->work_list))
314                 wb_do_writeback(wb, 1);
315
316         wb->task = NULL;
317         return ret;
318 }
319
320 int bdi_has_dirty_io(struct backing_dev_info *bdi)
321 {
322         return wb_has_dirty_io(&bdi->wb);
323 }
324
325 static void bdi_flush_io(struct backing_dev_info *bdi)
326 {
327         struct writeback_control wbc = {
328                 .bdi                    = bdi,
329                 .sync_mode              = WB_SYNC_NONE,
330                 .older_than_this        = NULL,
331                 .range_cyclic           = 1,
332                 .nr_to_write            = 1024,
333         };
334
335         writeback_inodes_wbc(&wbc);
336 }
337
338 /*
339  * kupdated() used to do this. We cannot do it from the bdi_forker_task()
340  * or we risk deadlocking on ->s_umount. The longer term solution would be
341  * to implement sync_supers_bdi() or similar and simply do it from the
342  * bdi writeback tasks individually.
343  */
344 static int bdi_sync_supers(void *unused)
345 {
346         set_user_nice(current, 0);
347
348         while (!kthread_should_stop()) {
349                 set_current_state(TASK_INTERRUPTIBLE);
350                 schedule();
351
352                 /*
353                  * Do this periodically, like kupdated() did before.
354                  */
355                 sync_supers();
356         }
357
358         return 0;
359 }
360
361 static void arm_supers_timer(void)
362 {
363         unsigned long next;
364
365         next = msecs_to_jiffies(dirty_writeback_interval * 10) + jiffies;
366         mod_timer(&sync_supers_timer, round_jiffies_up(next));
367 }
368
369 static void sync_supers_timer_fn(unsigned long unused)
370 {
371         wake_up_process(sync_supers_tsk);
372         arm_supers_timer();
373 }
374
375 static int bdi_forker_task(void *ptr)
376 {
377         struct bdi_writeback *me = ptr;
378
379         bdi_task_init(me->bdi, me);
380
381         for (;;) {
382                 struct backing_dev_info *bdi, *tmp;
383                 struct bdi_writeback *wb;
384
385                 /*
386                  * Temporary measure, we want to make sure we don't see
387                  * dirty data on the default backing_dev_info
388                  */
389                 if (wb_has_dirty_io(me) || !list_empty(&me->bdi->work_list))
390                         wb_do_writeback(me, 0);
391
392                 spin_lock(&bdi_lock);
393
394                 /*
395                  * Check if any existing bdi's have dirty data without
396                  * a thread registered. If so, set that up.
397                  */
398                 list_for_each_entry_safe(bdi, tmp, &bdi_list, bdi_list) {
399                         if (bdi->wb.task)
400                                 continue;
401                         if (list_empty(&bdi->work_list) &&
402                             !bdi_has_dirty_io(bdi))
403                                 continue;
404
405                         bdi_add_default_flusher_task(bdi);
406                 }
407
408                 set_current_state(TASK_INTERRUPTIBLE);
409
410                 if (list_empty(&bdi_pending_list)) {
411                         unsigned long wait;
412
413                         spin_unlock(&bdi_lock);
414                         wait = msecs_to_jiffies(dirty_writeback_interval * 10);
415                         schedule_timeout(wait);
416                         try_to_freeze();
417                         continue;
418                 }
419
420                 __set_current_state(TASK_RUNNING);
421
422                 /*
423                  * This is our real job - check for pending entries in
424                  * bdi_pending_list, and create the tasks that got added
425                  */
426                 bdi = list_entry(bdi_pending_list.next, struct backing_dev_info,
427                                  bdi_list);
428                 list_del_init(&bdi->bdi_list);
429                 spin_unlock(&bdi_lock);
430
431                 wb = &bdi->wb;
432                 wb->task = kthread_run(bdi_start_fn, wb, "flush-%s",
433                                         dev_name(bdi->dev));
434                 /*
435                  * If task creation fails, then readd the bdi to
436                  * the pending list and force writeout of the bdi
437                  * from this forker thread. That will free some memory
438                  * and we can try again.
439                  */
440                 if (IS_ERR(wb->task)) {
441                         wb->task = NULL;
442
443                         /*
444                          * Add this 'bdi' to the back, so we get
445                          * a chance to flush other bdi's to free
446                          * memory.
447                          */
448                         spin_lock(&bdi_lock);
449                         list_add_tail(&bdi->bdi_list, &bdi_pending_list);
450                         spin_unlock(&bdi_lock);
451
452                         bdi_flush_io(bdi);
453                 }
454         }
455
456         return 0;
457 }
458
459 /*
460  * Add the default flusher task that gets created for any bdi
461  * that has dirty data pending writeout
462  */
463 void static bdi_add_default_flusher_task(struct backing_dev_info *bdi)
464 {
465         if (!bdi_cap_writeback_dirty(bdi))
466                 return;
467
468         if (WARN_ON(!test_bit(BDI_registered, &bdi->state))) {
469                 printk(KERN_ERR "bdi %p/%s is not registered!\n",
470                                                         bdi, bdi->name);
471                 return;
472         }
473
474         /*
475          * Check with the helper whether to proceed adding a task. Will only
476          * abort if we two or more simultanous calls to
477          * bdi_add_default_flusher_task() occured, further additions will block
478          * waiting for previous additions to finish.
479          */
480         if (!test_and_set_bit(BDI_pending, &bdi->state)) {
481                 list_move_tail(&bdi->bdi_list, &bdi_pending_list);
482
483                 /*
484                  * We are now on the pending list, wake up bdi_forker_task()
485                  * to finish the job and add us back to the active bdi_list
486                  */
487                 wake_up_process(default_backing_dev_info.wb.task);
488         }
489 }
490
491 int bdi_register(struct backing_dev_info *bdi, struct device *parent,
492                 const char *fmt, ...)
493 {
494         va_list args;
495         int ret = 0;
496         struct device *dev;
497
498         if (bdi->dev)   /* The driver needs to use separate queues per device */
499                 goto exit;
500
501         va_start(args, fmt);
502         dev = device_create_vargs(bdi_class, parent, MKDEV(0, 0), bdi, fmt, args);
503         va_end(args);
504         if (IS_ERR(dev)) {
505                 ret = PTR_ERR(dev);
506                 goto exit;
507         }
508
509         spin_lock(&bdi_lock);
510         list_add_tail(&bdi->bdi_list, &bdi_list);
511         spin_unlock(&bdi_lock);
512
513         bdi->dev = dev;
514
515         /*
516          * Just start the forker thread for our default backing_dev_info,
517          * and add other bdi's to the list. They will get a thread created
518          * on-demand when they need it.
519          */
520         if (bdi_cap_flush_forker(bdi)) {
521                 struct bdi_writeback *wb = &bdi->wb;
522
523                 wb->task = kthread_run(bdi_forker_task, wb, "bdi-%s",
524                                                 dev_name(dev));
525                 if (IS_ERR(wb->task)) {
526                         wb->task = NULL;
527                         ret = -ENOMEM;
528
529                         spin_lock(&bdi_lock);
530                         list_del(&bdi->bdi_list);
531                         spin_unlock(&bdi_lock);
532                         goto exit;
533                 }
534         }
535
536         bdi_debug_register(bdi, dev_name(dev));
537         set_bit(BDI_registered, &bdi->state);
538 exit:
539         return ret;
540 }
541 EXPORT_SYMBOL(bdi_register);
542
543 int bdi_register_dev(struct backing_dev_info *bdi, dev_t dev)
544 {
545         return bdi_register(bdi, NULL, "%u:%u", MAJOR(dev), MINOR(dev));
546 }
547 EXPORT_SYMBOL(bdi_register_dev);
548
549 /*
550  * Remove bdi from the global list and shutdown any threads we have running
551  */
552 static void bdi_wb_shutdown(struct backing_dev_info *bdi)
553 {
554         struct bdi_writeback *wb;
555
556         if (!bdi_cap_writeback_dirty(bdi))
557                 return;
558
559         /*
560          * If setup is pending, wait for that to complete first
561          */
562         wait_on_bit(&bdi->state, BDI_pending, bdi_sched_wait,
563                         TASK_UNINTERRUPTIBLE);
564
565         /*
566          * Make sure nobody finds us on the bdi_list anymore
567          */
568         spin_lock(&bdi_lock);
569         list_del(&bdi->bdi_list);
570         spin_unlock(&bdi_lock);
571
572         /*
573          * Finally, kill the kernel threads. We don't need to be RCU
574          * safe anymore, since the bdi is gone from visibility.
575          */
576         list_for_each_entry(wb, &bdi->wb_list, list)
577                 kthread_stop(wb->task);
578 }
579
580 void bdi_unregister(struct backing_dev_info *bdi)
581 {
582         if (bdi->dev) {
583                 if (!bdi_cap_flush_forker(bdi))
584                         bdi_wb_shutdown(bdi);
585                 bdi_debug_unregister(bdi);
586                 device_unregister(bdi->dev);
587                 bdi->dev = NULL;
588         }
589 }
590 EXPORT_SYMBOL(bdi_unregister);
591
592 int bdi_init(struct backing_dev_info *bdi)
593 {
594         int i, err;
595
596         bdi->dev = NULL;
597
598         bdi->min_ratio = 0;
599         bdi->max_ratio = 100;
600         bdi->max_prop_frac = PROP_FRAC_BASE;
601         spin_lock_init(&bdi->wb_lock);
602         INIT_LIST_HEAD(&bdi->bdi_list);
603         INIT_LIST_HEAD(&bdi->wb_list);
604         INIT_LIST_HEAD(&bdi->work_list);
605
606         bdi_wb_init(&bdi->wb, bdi);
607
608         /*
609          * Just one thread support for now, hard code mask and count
610          */
611         bdi->wb_mask = 1;
612         bdi->wb_cnt = 1;
613
614         for (i = 0; i < NR_BDI_STAT_ITEMS; i++) {
615                 err = percpu_counter_init(&bdi->bdi_stat[i], 0);
616                 if (err)
617                         goto err;
618         }
619
620         bdi->dirty_exceeded = 0;
621         err = prop_local_init_percpu(&bdi->completions);
622
623         if (err) {
624 err:
625                 while (i--)
626                         percpu_counter_destroy(&bdi->bdi_stat[i]);
627         }
628
629         return err;
630 }
631 EXPORT_SYMBOL(bdi_init);
632
633 void bdi_destroy(struct backing_dev_info *bdi)
634 {
635         int i;
636
637         WARN_ON(bdi_has_dirty_io(bdi));
638
639         bdi_unregister(bdi);
640
641         for (i = 0; i < NR_BDI_STAT_ITEMS; i++)
642                 percpu_counter_destroy(&bdi->bdi_stat[i]);
643
644         prop_local_destroy_percpu(&bdi->completions);
645 }
646 EXPORT_SYMBOL(bdi_destroy);
647
648 static wait_queue_head_t congestion_wqh[2] = {
649                 __WAIT_QUEUE_HEAD_INITIALIZER(congestion_wqh[0]),
650                 __WAIT_QUEUE_HEAD_INITIALIZER(congestion_wqh[1])
651         };
652
653 void clear_bdi_congested(struct backing_dev_info *bdi, int sync)
654 {
655         enum bdi_state bit;
656         wait_queue_head_t *wqh = &congestion_wqh[sync];
657
658         bit = sync ? BDI_sync_congested : BDI_async_congested;
659         clear_bit(bit, &bdi->state);
660         smp_mb__after_clear_bit();
661         if (waitqueue_active(wqh))
662                 wake_up(wqh);
663 }
664 EXPORT_SYMBOL(clear_bdi_congested);
665
666 void set_bdi_congested(struct backing_dev_info *bdi, int sync)
667 {
668         enum bdi_state bit;
669
670         bit = sync ? BDI_sync_congested : BDI_async_congested;
671         set_bit(bit, &bdi->state);
672 }
673 EXPORT_SYMBOL(set_bdi_congested);
674
675 /**
676  * congestion_wait - wait for a backing_dev to become uncongested
677  * @sync: SYNC or ASYNC IO
678  * @timeout: timeout in jiffies
679  *
680  * Waits for up to @timeout jiffies for a backing_dev (any backing_dev) to exit
681  * write congestion.  If no backing_devs are congested then just wait for the
682  * next write to be completed.
683  */
684 long congestion_wait(int sync, long timeout)
685 {
686         long ret;
687         DEFINE_WAIT(wait);
688         wait_queue_head_t *wqh = &congestion_wqh[sync];
689
690         prepare_to_wait(wqh, &wait, TASK_UNINTERRUPTIBLE);
691         ret = io_schedule_timeout(timeout);
692         finish_wait(wqh, &wait);
693         return ret;
694 }
695 EXPORT_SYMBOL(congestion_wait);
696