SLOW_WORK: Add delayed_slow_work support
[safe/jmp/linux-2.6] / kernel / slow-work.c
1 /* Worker thread pool for slow items, such as filesystem lookups or mkdirs
2  *
3  * Copyright (C) 2008 Red Hat, Inc. All Rights Reserved.
4  * Written by David Howells (dhowells@redhat.com)
5  *
6  * This program is free software; you can redistribute it and/or
7  * modify it under the terms of the GNU General Public Licence
8  * as published by the Free Software Foundation; either version
9  * 2 of the Licence, or (at your option) any later version.
10  *
11  * See Documentation/slow-work.txt
12  */
13
14 #include <linux/module.h>
15 #include <linux/slow-work.h>
16 #include <linux/kthread.h>
17 #include <linux/freezer.h>
18 #include <linux/wait.h>
19
20 #define SLOW_WORK_CULL_TIMEOUT (5 * HZ) /* cull threads 5s after running out of
21                                          * things to do */
22 #define SLOW_WORK_OOM_TIMEOUT (5 * HZ)  /* can't start new threads for 5s after
23                                          * OOM */
24
25 #define SLOW_WORK_THREAD_LIMIT  255     /* abs maximum number of slow-work threads */
26
27 static void slow_work_cull_timeout(unsigned long);
28 static void slow_work_oom_timeout(unsigned long);
29
30 #ifdef CONFIG_SYSCTL
31 static int slow_work_min_threads_sysctl(struct ctl_table *, int,
32                                         void __user *, size_t *, loff_t *);
33
34 static int slow_work_max_threads_sysctl(struct ctl_table *, int ,
35                                         void __user *, size_t *, loff_t *);
36 #endif
37
38 /*
39  * The pool of threads has at least min threads in it as long as someone is
40  * using the facility, and may have as many as max.
41  *
42  * A portion of the pool may be processing very slow operations.
43  */
44 static unsigned slow_work_min_threads = 2;
45 static unsigned slow_work_max_threads = 4;
46 static unsigned vslow_work_proportion = 50; /* % of threads that may process
47                                              * very slow work */
48
49 #ifdef CONFIG_SYSCTL
50 static const int slow_work_min_min_threads = 2;
51 static int slow_work_max_max_threads = SLOW_WORK_THREAD_LIMIT;
52 static const int slow_work_min_vslow = 1;
53 static const int slow_work_max_vslow = 99;
54
55 ctl_table slow_work_sysctls[] = {
56         {
57                 .ctl_name       = CTL_UNNUMBERED,
58                 .procname       = "min-threads",
59                 .data           = &slow_work_min_threads,
60                 .maxlen         = sizeof(unsigned),
61                 .mode           = 0644,
62                 .proc_handler   = slow_work_min_threads_sysctl,
63                 .extra1         = (void *) &slow_work_min_min_threads,
64                 .extra2         = &slow_work_max_threads,
65         },
66         {
67                 .ctl_name       = CTL_UNNUMBERED,
68                 .procname       = "max-threads",
69                 .data           = &slow_work_max_threads,
70                 .maxlen         = sizeof(unsigned),
71                 .mode           = 0644,
72                 .proc_handler   = slow_work_max_threads_sysctl,
73                 .extra1         = &slow_work_min_threads,
74                 .extra2         = (void *) &slow_work_max_max_threads,
75         },
76         {
77                 .ctl_name       = CTL_UNNUMBERED,
78                 .procname       = "vslow-percentage",
79                 .data           = &vslow_work_proportion,
80                 .maxlen         = sizeof(unsigned),
81                 .mode           = 0644,
82                 .proc_handler   = &proc_dointvec_minmax,
83                 .extra1         = (void *) &slow_work_min_vslow,
84                 .extra2         = (void *) &slow_work_max_vslow,
85         },
86         { .ctl_name = 0 }
87 };
88 #endif
89
90 /*
91  * The active state of the thread pool
92  */
93 static atomic_t slow_work_thread_count;
94 static atomic_t vslow_work_executing_count;
95
96 static bool slow_work_may_not_start_new_thread;
97 static bool slow_work_cull; /* cull a thread due to lack of activity */
98 static DEFINE_TIMER(slow_work_cull_timer, slow_work_cull_timeout, 0, 0);
99 static DEFINE_TIMER(slow_work_oom_timer, slow_work_oom_timeout, 0, 0);
100 static struct slow_work slow_work_new_thread; /* new thread starter */
101
102 /*
103  * slow work ID allocation (use slow_work_queue_lock)
104  */
105 static DECLARE_BITMAP(slow_work_ids, SLOW_WORK_THREAD_LIMIT);
106
107 /*
108  * Unregistration tracking to prevent put_ref() from disappearing during module
109  * unload
110  */
111 #ifdef CONFIG_MODULES
112 static struct module *slow_work_thread_processing[SLOW_WORK_THREAD_LIMIT];
113 static struct module *slow_work_unreg_module;
114 static struct slow_work *slow_work_unreg_work_item;
115 static DECLARE_WAIT_QUEUE_HEAD(slow_work_unreg_wq);
116 static DEFINE_MUTEX(slow_work_unreg_sync_lock);
117 #endif
118
119 /*
120  * The queues of work items and the lock governing access to them.  These are
121  * shared between all the CPUs.  It doesn't make sense to have per-CPU queues
122  * as the number of threads bears no relation to the number of CPUs.
123  *
124  * There are two queues of work items: one for slow work items, and one for
125  * very slow work items.
126  */
127 static LIST_HEAD(slow_work_queue);
128 static LIST_HEAD(vslow_work_queue);
129 static DEFINE_SPINLOCK(slow_work_queue_lock);
130
131 /*
132  * The thread controls.  A variable used to signal to the threads that they
133  * should exit when the queue is empty, a waitqueue used by the threads to wait
134  * for signals, and a completion set by the last thread to exit.
135  */
136 static bool slow_work_threads_should_exit;
137 static DECLARE_WAIT_QUEUE_HEAD(slow_work_thread_wq);
138 static DECLARE_COMPLETION(slow_work_last_thread_exited);
139
140 /*
141  * The number of users of the thread pool and its lock.  Whilst this is zero we
142  * have no threads hanging around, and when this reaches zero, we wait for all
143  * active or queued work items to complete and kill all the threads we do have.
144  */
145 static int slow_work_user_count;
146 static DEFINE_MUTEX(slow_work_user_lock);
147
148 static inline int slow_work_get_ref(struct slow_work *work)
149 {
150         if (work->ops->get_ref)
151                 return work->ops->get_ref(work);
152
153         return 0;
154 }
155
156 static inline void slow_work_put_ref(struct slow_work *work)
157 {
158         if (work->ops->put_ref)
159                 work->ops->put_ref(work);
160 }
161
162 /*
163  * Calculate the maximum number of active threads in the pool that are
164  * permitted to process very slow work items.
165  *
166  * The answer is rounded up to at least 1, but may not equal or exceed the
167  * maximum number of the threads in the pool.  This means we always have at
168  * least one thread that can process slow work items, and we always have at
169  * least one thread that won't get tied up doing so.
170  */
171 static unsigned slow_work_calc_vsmax(void)
172 {
173         unsigned vsmax;
174
175         vsmax = atomic_read(&slow_work_thread_count) * vslow_work_proportion;
176         vsmax /= 100;
177         vsmax = max(vsmax, 1U);
178         return min(vsmax, slow_work_max_threads - 1);
179 }
180
181 /*
182  * Attempt to execute stuff queued on a slow thread.  Return true if we managed
183  * it, false if there was nothing to do.
184  */
185 static bool slow_work_execute(int id)
186 {
187 #ifdef CONFIG_MODULES
188         struct module *module;
189 #endif
190         struct slow_work *work = NULL;
191         unsigned vsmax;
192         bool very_slow;
193
194         vsmax = slow_work_calc_vsmax();
195
196         /* see if we can schedule a new thread to be started if we're not
197          * keeping up with the work */
198         if (!waitqueue_active(&slow_work_thread_wq) &&
199             (!list_empty(&slow_work_queue) || !list_empty(&vslow_work_queue)) &&
200             atomic_read(&slow_work_thread_count) < slow_work_max_threads &&
201             !slow_work_may_not_start_new_thread)
202                 slow_work_enqueue(&slow_work_new_thread);
203
204         /* find something to execute */
205         spin_lock_irq(&slow_work_queue_lock);
206         if (!list_empty(&vslow_work_queue) &&
207             atomic_read(&vslow_work_executing_count) < vsmax) {
208                 work = list_entry(vslow_work_queue.next,
209                                   struct slow_work, link);
210                 if (test_and_set_bit_lock(SLOW_WORK_EXECUTING, &work->flags))
211                         BUG();
212                 list_del_init(&work->link);
213                 atomic_inc(&vslow_work_executing_count);
214                 very_slow = true;
215         } else if (!list_empty(&slow_work_queue)) {
216                 work = list_entry(slow_work_queue.next,
217                                   struct slow_work, link);
218                 if (test_and_set_bit_lock(SLOW_WORK_EXECUTING, &work->flags))
219                         BUG();
220                 list_del_init(&work->link);
221                 very_slow = false;
222         } else {
223                 very_slow = false; /* avoid the compiler warning */
224         }
225
226 #ifdef CONFIG_MODULES
227         if (work)
228                 slow_work_thread_processing[id] = work->owner;
229 #endif
230
231         spin_unlock_irq(&slow_work_queue_lock);
232
233         if (!work)
234                 return false;
235
236         if (!test_and_clear_bit(SLOW_WORK_PENDING, &work->flags))
237                 BUG();
238
239         /* don't execute if the work is in the process of being cancelled */
240         if (!test_bit(SLOW_WORK_CANCELLING, &work->flags))
241                 work->ops->execute(work);
242
243         if (very_slow)
244                 atomic_dec(&vslow_work_executing_count);
245         clear_bit_unlock(SLOW_WORK_EXECUTING, &work->flags);
246
247         /* wake up anyone waiting for this work to be complete */
248         wake_up_bit(&work->flags, SLOW_WORK_EXECUTING);
249
250         /* if someone tried to enqueue the item whilst we were executing it,
251          * then it'll be left unenqueued to avoid multiple threads trying to
252          * execute it simultaneously
253          *
254          * there is, however, a race between us testing the pending flag and
255          * getting the spinlock, and between the enqueuer setting the pending
256          * flag and getting the spinlock, so we use a deferral bit to tell us
257          * if the enqueuer got there first
258          */
259         if (test_bit(SLOW_WORK_PENDING, &work->flags)) {
260                 spin_lock_irq(&slow_work_queue_lock);
261
262                 if (!test_bit(SLOW_WORK_EXECUTING, &work->flags) &&
263                     test_and_clear_bit(SLOW_WORK_ENQ_DEFERRED, &work->flags))
264                         goto auto_requeue;
265
266                 spin_unlock_irq(&slow_work_queue_lock);
267         }
268
269         /* sort out the race between module unloading and put_ref() */
270         slow_work_put_ref(work);
271
272 #ifdef CONFIG_MODULES
273         module = slow_work_thread_processing[id];
274         slow_work_thread_processing[id] = NULL;
275         smp_mb();
276         if (slow_work_unreg_work_item == work ||
277             slow_work_unreg_module == module)
278                 wake_up_all(&slow_work_unreg_wq);
279 #endif
280
281         return true;
282
283 auto_requeue:
284         /* we must complete the enqueue operation
285          * - we transfer our ref on the item back to the appropriate queue
286          * - don't wake another thread up as we're awake already
287          */
288         if (test_bit(SLOW_WORK_VERY_SLOW, &work->flags))
289                 list_add_tail(&work->link, &vslow_work_queue);
290         else
291                 list_add_tail(&work->link, &slow_work_queue);
292         spin_unlock_irq(&slow_work_queue_lock);
293         slow_work_thread_processing[id] = NULL;
294         return true;
295 }
296
297 /**
298  * slow_work_enqueue - Schedule a slow work item for processing
299  * @work: The work item to queue
300  *
301  * Schedule a slow work item for processing.  If the item is already undergoing
302  * execution, this guarantees not to re-enter the execution routine until the
303  * first execution finishes.
304  *
305  * The item is pinned by this function as it retains a reference to it, managed
306  * through the item operations.  The item is unpinned once it has been
307  * executed.
308  *
309  * An item may hog the thread that is running it for a relatively large amount
310  * of time, sufficient, for example, to perform several lookup, mkdir, create
311  * and setxattr operations.  It may sleep on I/O and may sleep to obtain locks.
312  *
313  * Conversely, if a number of items are awaiting processing, it may take some
314  * time before any given item is given attention.  The number of threads in the
315  * pool may be increased to deal with demand, but only up to a limit.
316  *
317  * If SLOW_WORK_VERY_SLOW is set on the work item, then it will be placed in
318  * the very slow queue, from which only a portion of the threads will be
319  * allowed to pick items to execute.  This ensures that very slow items won't
320  * overly block ones that are just ordinarily slow.
321  *
322  * Returns 0 if successful, -EAGAIN if not (or -ECANCELED if cancelled work is
323  * attempted queued)
324  */
325 int slow_work_enqueue(struct slow_work *work)
326 {
327         unsigned long flags;
328         int ret;
329
330         if (test_bit(SLOW_WORK_CANCELLING, &work->flags))
331                 return -ECANCELED;
332
333         BUG_ON(slow_work_user_count <= 0);
334         BUG_ON(!work);
335         BUG_ON(!work->ops);
336
337         /* when honouring an enqueue request, we only promise that we will run
338          * the work function in the future; we do not promise to run it once
339          * per enqueue request
340          *
341          * we use the PENDING bit to merge together repeat requests without
342          * having to disable IRQs and take the spinlock, whilst still
343          * maintaining our promise
344          */
345         if (!test_and_set_bit_lock(SLOW_WORK_PENDING, &work->flags)) {
346                 spin_lock_irqsave(&slow_work_queue_lock, flags);
347
348                 if (unlikely(test_bit(SLOW_WORK_CANCELLING, &work->flags)))
349                         goto cancelled;
350
351                 /* we promise that we will not attempt to execute the work
352                  * function in more than one thread simultaneously
353                  *
354                  * this, however, leaves us with a problem if we're asked to
355                  * enqueue the work whilst someone is executing the work
356                  * function as simply queueing the work immediately means that
357                  * another thread may try executing it whilst it is already
358                  * under execution
359                  *
360                  * to deal with this, we set the ENQ_DEFERRED bit instead of
361                  * enqueueing, and the thread currently executing the work
362                  * function will enqueue the work item when the work function
363                  * returns and it has cleared the EXECUTING bit
364                  */
365                 if (test_bit(SLOW_WORK_EXECUTING, &work->flags)) {
366                         set_bit(SLOW_WORK_ENQ_DEFERRED, &work->flags);
367                 } else {
368                         ret = slow_work_get_ref(work);
369                         if (ret < 0)
370                                 goto failed;
371                         if (test_bit(SLOW_WORK_VERY_SLOW, &work->flags))
372                                 list_add_tail(&work->link, &vslow_work_queue);
373                         else
374                                 list_add_tail(&work->link, &slow_work_queue);
375                         wake_up(&slow_work_thread_wq);
376                 }
377
378                 spin_unlock_irqrestore(&slow_work_queue_lock, flags);
379         }
380         return 0;
381
382 cancelled:
383         ret = -ECANCELED;
384 failed:
385         spin_unlock_irqrestore(&slow_work_queue_lock, flags);
386         return ret;
387 }
388 EXPORT_SYMBOL(slow_work_enqueue);
389
390 static int slow_work_wait(void *word)
391 {
392         schedule();
393         return 0;
394 }
395
396 /**
397  * slow_work_cancel - Cancel a slow work item
398  * @work: The work item to cancel
399  *
400  * This function will cancel a previously enqueued work item. If we cannot
401  * cancel the work item, it is guarenteed to have run when this function
402  * returns.
403  */
404 void slow_work_cancel(struct slow_work *work)
405 {
406         bool wait = true, put = false;
407
408         set_bit(SLOW_WORK_CANCELLING, &work->flags);
409         smp_mb();
410
411         /* if the work item is a delayed work item with an active timer, we
412          * need to wait for the timer to finish _before_ getting the spinlock,
413          * lest we deadlock against the timer routine
414          *
415          * the timer routine will leave DELAYED set if it notices the
416          * CANCELLING flag in time
417          */
418         if (test_bit(SLOW_WORK_DELAYED, &work->flags)) {
419                 struct delayed_slow_work *dwork =
420                         container_of(work, struct delayed_slow_work, work);
421                 del_timer_sync(&dwork->timer);
422         }
423
424         spin_lock_irq(&slow_work_queue_lock);
425
426         if (test_bit(SLOW_WORK_DELAYED, &work->flags)) {
427                 /* the timer routine aborted or never happened, so we are left
428                  * holding the timer's reference on the item and should just
429                  * drop the pending flag and wait for any ongoing execution to
430                  * finish */
431                 struct delayed_slow_work *dwork =
432                         container_of(work, struct delayed_slow_work, work);
433
434                 BUG_ON(timer_pending(&dwork->timer));
435                 BUG_ON(!list_empty(&work->link));
436
437                 clear_bit(SLOW_WORK_DELAYED, &work->flags);
438                 put = true;
439                 clear_bit(SLOW_WORK_PENDING, &work->flags);
440
441         } else if (test_bit(SLOW_WORK_PENDING, &work->flags) &&
442                    !list_empty(&work->link)) {
443                 /* the link in the pending queue holds a reference on the item
444                  * that we will need to release */
445                 list_del_init(&work->link);
446                 wait = false;
447                 put = true;
448                 clear_bit(SLOW_WORK_PENDING, &work->flags);
449
450         } else if (test_and_clear_bit(SLOW_WORK_ENQ_DEFERRED, &work->flags)) {
451                 /* the executor is holding our only reference on the item, so
452                  * we merely need to wait for it to finish executing */
453                 clear_bit(SLOW_WORK_PENDING, &work->flags);
454         }
455
456         spin_unlock_irq(&slow_work_queue_lock);
457
458         /* the EXECUTING flag is set by the executor whilst the spinlock is set
459          * and before the item is dequeued - so assuming the above doesn't
460          * actually dequeue it, simply waiting for the EXECUTING flag to be
461          * released here should be sufficient */
462         if (wait)
463                 wait_on_bit(&work->flags, SLOW_WORK_EXECUTING, slow_work_wait,
464                             TASK_UNINTERRUPTIBLE);
465
466         clear_bit(SLOW_WORK_CANCELLING, &work->flags);
467         if (put)
468                 slow_work_put_ref(work);
469 }
470 EXPORT_SYMBOL(slow_work_cancel);
471
472 /*
473  * Handle expiry of the delay timer, indicating that a delayed slow work item
474  * should now be queued if not cancelled
475  */
476 static void delayed_slow_work_timer(unsigned long data)
477 {
478         struct slow_work *work = (struct slow_work *) data;
479         unsigned long flags;
480         bool queued = false, put = false;
481
482         spin_lock_irqsave(&slow_work_queue_lock, flags);
483         if (likely(!test_bit(SLOW_WORK_CANCELLING, &work->flags))) {
484                 clear_bit(SLOW_WORK_DELAYED, &work->flags);
485
486                 if (test_bit(SLOW_WORK_EXECUTING, &work->flags)) {
487                         /* we discard the reference the timer was holding in
488                          * favour of the one the executor holds */
489                         set_bit(SLOW_WORK_ENQ_DEFERRED, &work->flags);
490                         put = true;
491                 } else {
492                         if (test_bit(SLOW_WORK_VERY_SLOW, &work->flags))
493                                 list_add_tail(&work->link, &vslow_work_queue);
494                         else
495                                 list_add_tail(&work->link, &slow_work_queue);
496                         queued = true;
497                 }
498         }
499
500         spin_unlock_irqrestore(&slow_work_queue_lock, flags);
501         if (put)
502                 slow_work_put_ref(work);
503         if (queued)
504                 wake_up(&slow_work_thread_wq);
505 }
506
507 /**
508  * delayed_slow_work_enqueue - Schedule a delayed slow work item for processing
509  * @dwork: The delayed work item to queue
510  * @delay: When to start executing the work, in jiffies from now
511  *
512  * This is similar to slow_work_enqueue(), but it adds a delay before the work
513  * is actually queued for processing.
514  *
515  * The item can have delayed processing requested on it whilst it is being
516  * executed.  The delay will begin immediately, and if it expires before the
517  * item finishes executing, the item will be placed back on the queue when it
518  * has done executing.
519  */
520 int delayed_slow_work_enqueue(struct delayed_slow_work *dwork,
521                               unsigned long delay)
522 {
523         struct slow_work *work = &dwork->work;
524         unsigned long flags;
525         int ret;
526
527         if (delay == 0)
528                 return slow_work_enqueue(&dwork->work);
529
530         BUG_ON(slow_work_user_count <= 0);
531         BUG_ON(!work);
532         BUG_ON(!work->ops);
533
534         if (test_bit(SLOW_WORK_CANCELLING, &work->flags))
535                 return -ECANCELED;
536
537         if (!test_and_set_bit_lock(SLOW_WORK_PENDING, &work->flags)) {
538                 spin_lock_irqsave(&slow_work_queue_lock, flags);
539
540                 if (test_bit(SLOW_WORK_CANCELLING, &work->flags))
541                         goto cancelled;
542
543                 /* the timer holds a reference whilst it is pending */
544                 ret = work->ops->get_ref(work);
545                 if (ret < 0)
546                         goto cant_get_ref;
547
548                 if (test_and_set_bit(SLOW_WORK_DELAYED, &work->flags))
549                         BUG();
550                 dwork->timer.expires = jiffies + delay;
551                 dwork->timer.data = (unsigned long) work;
552                 dwork->timer.function = delayed_slow_work_timer;
553                 add_timer(&dwork->timer);
554
555                 spin_unlock_irqrestore(&slow_work_queue_lock, flags);
556         }
557
558         return 0;
559
560 cancelled:
561         ret = -ECANCELED;
562 cant_get_ref:
563         spin_unlock_irqrestore(&slow_work_queue_lock, flags);
564         return ret;
565 }
566 EXPORT_SYMBOL(delayed_slow_work_enqueue);
567
568 /*
569  * Schedule a cull of the thread pool at some time in the near future
570  */
571 static void slow_work_schedule_cull(void)
572 {
573         mod_timer(&slow_work_cull_timer,
574                   round_jiffies(jiffies + SLOW_WORK_CULL_TIMEOUT));
575 }
576
577 /*
578  * Worker thread culling algorithm
579  */
580 static bool slow_work_cull_thread(void)
581 {
582         unsigned long flags;
583         bool do_cull = false;
584
585         spin_lock_irqsave(&slow_work_queue_lock, flags);
586
587         if (slow_work_cull) {
588                 slow_work_cull = false;
589
590                 if (list_empty(&slow_work_queue) &&
591                     list_empty(&vslow_work_queue) &&
592                     atomic_read(&slow_work_thread_count) >
593                     slow_work_min_threads) {
594                         slow_work_schedule_cull();
595                         do_cull = true;
596                 }
597         }
598
599         spin_unlock_irqrestore(&slow_work_queue_lock, flags);
600         return do_cull;
601 }
602
603 /*
604  * Determine if there is slow work available for dispatch
605  */
606 static inline bool slow_work_available(int vsmax)
607 {
608         return !list_empty(&slow_work_queue) ||
609                 (!list_empty(&vslow_work_queue) &&
610                  atomic_read(&vslow_work_executing_count) < vsmax);
611 }
612
613 /*
614  * Worker thread dispatcher
615  */
616 static int slow_work_thread(void *_data)
617 {
618         int vsmax, id;
619
620         DEFINE_WAIT(wait);
621
622         set_freezable();
623         set_user_nice(current, -5);
624
625         /* allocate ourselves an ID */
626         spin_lock_irq(&slow_work_queue_lock);
627         id = find_first_zero_bit(slow_work_ids, SLOW_WORK_THREAD_LIMIT);
628         BUG_ON(id < 0 || id >= SLOW_WORK_THREAD_LIMIT);
629         __set_bit(id, slow_work_ids);
630         spin_unlock_irq(&slow_work_queue_lock);
631
632         sprintf(current->comm, "kslowd%03u", id);
633
634         for (;;) {
635                 vsmax = vslow_work_proportion;
636                 vsmax *= atomic_read(&slow_work_thread_count);
637                 vsmax /= 100;
638
639                 prepare_to_wait_exclusive(&slow_work_thread_wq, &wait,
640                                           TASK_INTERRUPTIBLE);
641                 if (!freezing(current) &&
642                     !slow_work_threads_should_exit &&
643                     !slow_work_available(vsmax) &&
644                     !slow_work_cull)
645                         schedule();
646                 finish_wait(&slow_work_thread_wq, &wait);
647
648                 try_to_freeze();
649
650                 vsmax = vslow_work_proportion;
651                 vsmax *= atomic_read(&slow_work_thread_count);
652                 vsmax /= 100;
653
654                 if (slow_work_available(vsmax) && slow_work_execute(id)) {
655                         cond_resched();
656                         if (list_empty(&slow_work_queue) &&
657                             list_empty(&vslow_work_queue) &&
658                             atomic_read(&slow_work_thread_count) >
659                             slow_work_min_threads)
660                                 slow_work_schedule_cull();
661                         continue;
662                 }
663
664                 if (slow_work_threads_should_exit)
665                         break;
666
667                 if (slow_work_cull && slow_work_cull_thread())
668                         break;
669         }
670
671         spin_lock_irq(&slow_work_queue_lock);
672         __clear_bit(id, slow_work_ids);
673         spin_unlock_irq(&slow_work_queue_lock);
674
675         if (atomic_dec_and_test(&slow_work_thread_count))
676                 complete_and_exit(&slow_work_last_thread_exited, 0);
677         return 0;
678 }
679
680 /*
681  * Handle thread cull timer expiration
682  */
683 static void slow_work_cull_timeout(unsigned long data)
684 {
685         slow_work_cull = true;
686         wake_up(&slow_work_thread_wq);
687 }
688
689 /*
690  * Start a new slow work thread
691  */
692 static void slow_work_new_thread_execute(struct slow_work *work)
693 {
694         struct task_struct *p;
695
696         if (slow_work_threads_should_exit)
697                 return;
698
699         if (atomic_read(&slow_work_thread_count) >= slow_work_max_threads)
700                 return;
701
702         if (!mutex_trylock(&slow_work_user_lock))
703                 return;
704
705         slow_work_may_not_start_new_thread = true;
706         atomic_inc(&slow_work_thread_count);
707         p = kthread_run(slow_work_thread, NULL, "kslowd");
708         if (IS_ERR(p)) {
709                 printk(KERN_DEBUG "Slow work thread pool: OOM\n");
710                 if (atomic_dec_and_test(&slow_work_thread_count))
711                         BUG(); /* we're running on a slow work thread... */
712                 mod_timer(&slow_work_oom_timer,
713                           round_jiffies(jiffies + SLOW_WORK_OOM_TIMEOUT));
714         } else {
715                 /* ratelimit the starting of new threads */
716                 mod_timer(&slow_work_oom_timer, jiffies + 1);
717         }
718
719         mutex_unlock(&slow_work_user_lock);
720 }
721
722 static const struct slow_work_ops slow_work_new_thread_ops = {
723         .owner          = THIS_MODULE,
724         .execute        = slow_work_new_thread_execute,
725 };
726
727 /*
728  * post-OOM new thread start suppression expiration
729  */
730 static void slow_work_oom_timeout(unsigned long data)
731 {
732         slow_work_may_not_start_new_thread = false;
733 }
734
735 #ifdef CONFIG_SYSCTL
736 /*
737  * Handle adjustment of the minimum number of threads
738  */
739 static int slow_work_min_threads_sysctl(struct ctl_table *table, int write,
740                                         void __user *buffer,
741                                         size_t *lenp, loff_t *ppos)
742 {
743         int ret = proc_dointvec_minmax(table, write, buffer, lenp, ppos);
744         int n;
745
746         if (ret == 0) {
747                 mutex_lock(&slow_work_user_lock);
748                 if (slow_work_user_count > 0) {
749                         /* see if we need to start or stop threads */
750                         n = atomic_read(&slow_work_thread_count) -
751                                 slow_work_min_threads;
752
753                         if (n < 0 && !slow_work_may_not_start_new_thread)
754                                 slow_work_enqueue(&slow_work_new_thread);
755                         else if (n > 0)
756                                 slow_work_schedule_cull();
757                 }
758                 mutex_unlock(&slow_work_user_lock);
759         }
760
761         return ret;
762 }
763
764 /*
765  * Handle adjustment of the maximum number of threads
766  */
767 static int slow_work_max_threads_sysctl(struct ctl_table *table, int write,
768                                         void __user *buffer,
769                                         size_t *lenp, loff_t *ppos)
770 {
771         int ret = proc_dointvec_minmax(table, write, buffer, lenp, ppos);
772         int n;
773
774         if (ret == 0) {
775                 mutex_lock(&slow_work_user_lock);
776                 if (slow_work_user_count > 0) {
777                         /* see if we need to stop threads */
778                         n = slow_work_max_threads -
779                                 atomic_read(&slow_work_thread_count);
780
781                         if (n < 0)
782                                 slow_work_schedule_cull();
783                 }
784                 mutex_unlock(&slow_work_user_lock);
785         }
786
787         return ret;
788 }
789 #endif /* CONFIG_SYSCTL */
790
791 /**
792  * slow_work_register_user - Register a user of the facility
793  * @module: The module about to make use of the facility
794  *
795  * Register a user of the facility, starting up the initial threads if there
796  * aren't any other users at this point.  This will return 0 if successful, or
797  * an error if not.
798  */
799 int slow_work_register_user(struct module *module)
800 {
801         struct task_struct *p;
802         int loop;
803
804         mutex_lock(&slow_work_user_lock);
805
806         if (slow_work_user_count == 0) {
807                 printk(KERN_NOTICE "Slow work thread pool: Starting up\n");
808                 init_completion(&slow_work_last_thread_exited);
809
810                 slow_work_threads_should_exit = false;
811                 slow_work_init(&slow_work_new_thread,
812                                &slow_work_new_thread_ops);
813                 slow_work_may_not_start_new_thread = false;
814                 slow_work_cull = false;
815
816                 /* start the minimum number of threads */
817                 for (loop = 0; loop < slow_work_min_threads; loop++) {
818                         atomic_inc(&slow_work_thread_count);
819                         p = kthread_run(slow_work_thread, NULL, "kslowd");
820                         if (IS_ERR(p))
821                                 goto error;
822                 }
823                 printk(KERN_NOTICE "Slow work thread pool: Ready\n");
824         }
825
826         slow_work_user_count++;
827         mutex_unlock(&slow_work_user_lock);
828         return 0;
829
830 error:
831         if (atomic_dec_and_test(&slow_work_thread_count))
832                 complete(&slow_work_last_thread_exited);
833         if (loop > 0) {
834                 printk(KERN_ERR "Slow work thread pool:"
835                        " Aborting startup on ENOMEM\n");
836                 slow_work_threads_should_exit = true;
837                 wake_up_all(&slow_work_thread_wq);
838                 wait_for_completion(&slow_work_last_thread_exited);
839                 printk(KERN_ERR "Slow work thread pool: Aborted\n");
840         }
841         mutex_unlock(&slow_work_user_lock);
842         return PTR_ERR(p);
843 }
844 EXPORT_SYMBOL(slow_work_register_user);
845
846 /*
847  * wait for all outstanding items from the calling module to complete
848  * - note that more items may be queued whilst we're waiting
849  */
850 static void slow_work_wait_for_items(struct module *module)
851 {
852         DECLARE_WAITQUEUE(myself, current);
853         struct slow_work *work;
854         int loop;
855
856         mutex_lock(&slow_work_unreg_sync_lock);
857         add_wait_queue(&slow_work_unreg_wq, &myself);
858
859         for (;;) {
860                 spin_lock_irq(&slow_work_queue_lock);
861
862                 /* first of all, we wait for the last queued item in each list
863                  * to be processed */
864                 list_for_each_entry_reverse(work, &vslow_work_queue, link) {
865                         if (work->owner == module) {
866                                 set_current_state(TASK_UNINTERRUPTIBLE);
867                                 slow_work_unreg_work_item = work;
868                                 goto do_wait;
869                         }
870                 }
871                 list_for_each_entry_reverse(work, &slow_work_queue, link) {
872                         if (work->owner == module) {
873                                 set_current_state(TASK_UNINTERRUPTIBLE);
874                                 slow_work_unreg_work_item = work;
875                                 goto do_wait;
876                         }
877                 }
878
879                 /* then we wait for the items being processed to finish */
880                 slow_work_unreg_module = module;
881                 smp_mb();
882                 for (loop = 0; loop < SLOW_WORK_THREAD_LIMIT; loop++) {
883                         if (slow_work_thread_processing[loop] == module)
884                                 goto do_wait;
885                 }
886                 spin_unlock_irq(&slow_work_queue_lock);
887                 break; /* okay, we're done */
888
889         do_wait:
890                 spin_unlock_irq(&slow_work_queue_lock);
891                 schedule();
892                 slow_work_unreg_work_item = NULL;
893                 slow_work_unreg_module = NULL;
894         }
895
896         remove_wait_queue(&slow_work_unreg_wq, &myself);
897         mutex_unlock(&slow_work_unreg_sync_lock);
898 }
899
900 /**
901  * slow_work_unregister_user - Unregister a user of the facility
902  * @module: The module whose items should be cleared
903  *
904  * Unregister a user of the facility, killing all the threads if this was the
905  * last one.
906  *
907  * This waits for all the work items belonging to the nominated module to go
908  * away before proceeding.
909  */
910 void slow_work_unregister_user(struct module *module)
911 {
912         /* first of all, wait for all outstanding items from the calling module
913          * to complete */
914         if (module)
915                 slow_work_wait_for_items(module);
916
917         /* then we can actually go about shutting down the facility if need
918          * be */
919         mutex_lock(&slow_work_user_lock);
920
921         BUG_ON(slow_work_user_count <= 0);
922
923         slow_work_user_count--;
924         if (slow_work_user_count == 0) {
925                 printk(KERN_NOTICE "Slow work thread pool: Shutting down\n");
926                 slow_work_threads_should_exit = true;
927                 del_timer_sync(&slow_work_cull_timer);
928                 del_timer_sync(&slow_work_oom_timer);
929                 wake_up_all(&slow_work_thread_wq);
930                 wait_for_completion(&slow_work_last_thread_exited);
931                 printk(KERN_NOTICE "Slow work thread pool:"
932                        " Shut down complete\n");
933         }
934
935         mutex_unlock(&slow_work_user_lock);
936 }
937 EXPORT_SYMBOL(slow_work_unregister_user);
938
939 /*
940  * Initialise the slow work facility
941  */
942 static int __init init_slow_work(void)
943 {
944         unsigned nr_cpus = num_possible_cpus();
945
946         if (slow_work_max_threads < nr_cpus)
947                 slow_work_max_threads = nr_cpus;
948 #ifdef CONFIG_SYSCTL
949         if (slow_work_max_max_threads < nr_cpus * 2)
950                 slow_work_max_max_threads = nr_cpus * 2;
951 #endif
952         return 0;
953 }
954
955 subsys_initcall(init_slow_work);