rcu: Add RCU type to callback-invocation tracing
[linux-2.6.git] / kernel / rcutiny.c
1 /*
2  * Read-Copy Update mechanism for mutual exclusion, the Bloatwatch edition.
3  *
4  * This program is free software; you can redistribute it and/or modify
5  * it under the terms of the GNU General Public License as published by
6  * the Free Software Foundation; either version 2 of the License, or
7  * (at your option) any later version.
8  *
9  * This program is distributed in the hope that it will be useful,
10  * but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
11  * MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the
12  * GNU General Public License for more details.
13  *
14  * You should have received a copy of the GNU General Public License
15  * along with this program; if not, write to the Free Software
16  * Foundation, Inc., 59 Temple Place - Suite 330, Boston, MA 02111-1307, USA.
17  *
18  * Copyright IBM Corporation, 2008
19  *
20  * Author: Paul E. McKenney <paulmck@linux.vnet.ibm.com>
21  *
22  * For detailed explanation of Read-Copy Update mechanism see -
23  *              Documentation/RCU
24  */
25 #include <linux/moduleparam.h>
26 #include <linux/completion.h>
27 #include <linux/interrupt.h>
28 #include <linux/notifier.h>
29 #include <linux/rcupdate.h>
30 #include <linux/kernel.h>
31 #include <linux/module.h>
32 #include <linux/mutex.h>
33 #include <linux/sched.h>
34 #include <linux/types.h>
35 #include <linux/init.h>
36 #include <linux/time.h>
37 #include <linux/cpu.h>
38 #include <linux/prefetch.h>
39
40 #ifdef CONFIG_RCU_TRACE
41 #include <trace/events/rcu.h>
42 #endif /* #else #ifdef CONFIG_RCU_TRACE */
43
44 #include "rcu.h"
45
46 /* Controls for rcu_kthread() kthread, replacing RCU_SOFTIRQ used previously. */
47 static struct task_struct *rcu_kthread_task;
48 static DECLARE_WAIT_QUEUE_HEAD(rcu_kthread_wq);
49 static unsigned long have_rcu_kthread_work;
50
51 /* Forward declarations for rcutiny_plugin.h. */
52 struct rcu_ctrlblk;
53 static void invoke_rcu_kthread(void);
54 static void rcu_process_callbacks(struct rcu_ctrlblk *rcp);
55 static int rcu_kthread(void *arg);
56 static void __call_rcu(struct rcu_head *head,
57                        void (*func)(struct rcu_head *rcu),
58                        struct rcu_ctrlblk *rcp);
59
60 #include "rcutiny_plugin.h"
61
62 #ifdef CONFIG_NO_HZ
63
64 static long rcu_dynticks_nesting = 1;
65
66 /*
67  * Enter dynticks-idle mode, which is an extended quiescent state
68  * if we have fully entered that mode (i.e., if the new value of
69  * dynticks_nesting is zero).
70  */
71 void rcu_enter_nohz(void)
72 {
73         if (--rcu_dynticks_nesting == 0)
74                 rcu_sched_qs(0); /* implies rcu_bh_qsctr_inc(0) */
75 }
76
77 /*
78  * Exit dynticks-idle mode, so that we are no longer in an extended
79  * quiescent state.
80  */
81 void rcu_exit_nohz(void)
82 {
83         rcu_dynticks_nesting++;
84 }
85
86 #endif /* #ifdef CONFIG_NO_HZ */
87
88 /*
89  * Helper function for rcu_sched_qs() and rcu_bh_qs().
90  * Also irqs are disabled to avoid confusion due to interrupt handlers
91  * invoking call_rcu().
92  */
93 static int rcu_qsctr_help(struct rcu_ctrlblk *rcp)
94 {
95         if (rcp->rcucblist != NULL &&
96             rcp->donetail != rcp->curtail) {
97                 rcp->donetail = rcp->curtail;
98                 return 1;
99         }
100
101         return 0;
102 }
103
104 /*
105  * Wake up rcu_kthread() to process callbacks now eligible for invocation
106  * or to boost readers.
107  */
108 static void invoke_rcu_kthread(void)
109 {
110         have_rcu_kthread_work = 1;
111         wake_up(&rcu_kthread_wq);
112 }
113
114 /*
115  * Record an rcu quiescent state.  And an rcu_bh quiescent state while we
116  * are at it, given that any rcu quiescent state is also an rcu_bh
117  * quiescent state.  Use "+" instead of "||" to defeat short circuiting.
118  */
119 void rcu_sched_qs(int cpu)
120 {
121         unsigned long flags;
122
123         local_irq_save(flags);
124         if (rcu_qsctr_help(&rcu_sched_ctrlblk) +
125             rcu_qsctr_help(&rcu_bh_ctrlblk))
126                 invoke_rcu_kthread();
127         local_irq_restore(flags);
128 }
129
130 /*
131  * Record an rcu_bh quiescent state.
132  */
133 void rcu_bh_qs(int cpu)
134 {
135         unsigned long flags;
136
137         local_irq_save(flags);
138         if (rcu_qsctr_help(&rcu_bh_ctrlblk))
139                 invoke_rcu_kthread();
140         local_irq_restore(flags);
141 }
142
143 /*
144  * Check to see if the scheduling-clock interrupt came from an extended
145  * quiescent state, and, if so, tell RCU about it.
146  */
147 void rcu_check_callbacks(int cpu, int user)
148 {
149         if (user ||
150             (idle_cpu(cpu) &&
151              !in_softirq() &&
152              hardirq_count() <= (1 << HARDIRQ_SHIFT)))
153                 rcu_sched_qs(cpu);
154         else if (!in_softirq())
155                 rcu_bh_qs(cpu);
156         rcu_preempt_check_callbacks();
157 }
158
159 /*
160  * Invoke the RCU callbacks on the specified rcu_ctrlkblk structure
161  * whose grace period has elapsed.
162  */
163 static void rcu_process_callbacks(struct rcu_ctrlblk *rcp)
164 {
165         struct rcu_head *next, *list;
166         unsigned long flags;
167         RCU_TRACE(int cb_count = 0);
168
169         /* If no RCU callbacks ready to invoke, just return. */
170         if (&rcp->rcucblist == rcp->donetail) {
171                 RCU_TRACE(trace_rcu_batch_start(rcp->name, 0, -1));
172                 RCU_TRACE(trace_rcu_batch_end(rcp->name, 0));
173                 return;
174         }
175
176         /* Move the ready-to-invoke callbacks to a local list. */
177         local_irq_save(flags);
178         RCU_TRACE(trace_rcu_batch_start(rcp->name, 0, -1));
179         list = rcp->rcucblist;
180         rcp->rcucblist = *rcp->donetail;
181         *rcp->donetail = NULL;
182         if (rcp->curtail == rcp->donetail)
183                 rcp->curtail = &rcp->rcucblist;
184         rcu_preempt_remove_callbacks(rcp);
185         rcp->donetail = &rcp->rcucblist;
186         local_irq_restore(flags);
187
188         /* Invoke the callbacks on the local list. */
189         while (list) {
190                 next = list->next;
191                 prefetch(next);
192                 debug_rcu_head_unqueue(list);
193                 local_bh_disable();
194                 __rcu_reclaim(list);
195                 local_bh_enable();
196                 list = next;
197                 RCU_TRACE(cb_count++);
198         }
199         RCU_TRACE(rcu_trace_sub_qlen(rcp, cb_count));
200         RCU_TRACE(trace_rcu_batch_end(rcp->name, cb_count));
201 }
202
203 /*
204  * This kthread invokes RCU callbacks whose grace periods have
205  * elapsed.  It is awakened as needed, and takes the place of the
206  * RCU_SOFTIRQ that was used previously for this purpose.
207  * This is a kthread, but it is never stopped, at least not until
208  * the system goes down.
209  */
210 static int rcu_kthread(void *arg)
211 {
212         unsigned long work;
213         unsigned long morework;
214         unsigned long flags;
215
216         for (;;) {
217                 wait_event_interruptible(rcu_kthread_wq,
218                                          have_rcu_kthread_work != 0);
219                 morework = rcu_boost();
220                 local_irq_save(flags);
221                 work = have_rcu_kthread_work;
222                 have_rcu_kthread_work = morework;
223                 local_irq_restore(flags);
224                 if (work) {
225                         rcu_process_callbacks(&rcu_sched_ctrlblk);
226                         rcu_process_callbacks(&rcu_bh_ctrlblk);
227                         rcu_preempt_process_callbacks();
228                 }
229                 schedule_timeout_interruptible(1); /* Leave CPU for others. */
230         }
231
232         return 0;  /* Not reached, but needed to shut gcc up. */
233 }
234
235 /*
236  * Wait for a grace period to elapse.  But it is illegal to invoke
237  * synchronize_sched() from within an RCU read-side critical section.
238  * Therefore, any legal call to synchronize_sched() is a quiescent
239  * state, and so on a UP system, synchronize_sched() need do nothing.
240  * Ditto for synchronize_rcu_bh().  (But Lai Jiangshan points out the
241  * benefits of doing might_sleep() to reduce latency.)
242  *
243  * Cool, huh?  (Due to Josh Triplett.)
244  *
245  * But we want to make this a static inline later.  The cond_resched()
246  * currently makes this problematic.
247  */
248 void synchronize_sched(void)
249 {
250         cond_resched();
251 }
252 EXPORT_SYMBOL_GPL(synchronize_sched);
253
254 /*
255  * Helper function for call_rcu() and call_rcu_bh().
256  */
257 static void __call_rcu(struct rcu_head *head,
258                        void (*func)(struct rcu_head *rcu),
259                        struct rcu_ctrlblk *rcp)
260 {
261         unsigned long flags;
262
263         debug_rcu_head_queue(head);
264         head->func = func;
265         head->next = NULL;
266
267         local_irq_save(flags);
268         *rcp->curtail = head;
269         rcp->curtail = &head->next;
270         RCU_TRACE(rcp->qlen++);
271         local_irq_restore(flags);
272 }
273
274 /*
275  * Post an RCU callback to be invoked after the end of an RCU-sched grace
276  * period.  But since we have but one CPU, that would be after any
277  * quiescent state.
278  */
279 void call_rcu_sched(struct rcu_head *head, void (*func)(struct rcu_head *rcu))
280 {
281         __call_rcu(head, func, &rcu_sched_ctrlblk);
282 }
283 EXPORT_SYMBOL_GPL(call_rcu_sched);
284
285 /*
286  * Post an RCU bottom-half callback to be invoked after any subsequent
287  * quiescent state.
288  */
289 void call_rcu_bh(struct rcu_head *head, void (*func)(struct rcu_head *rcu))
290 {
291         __call_rcu(head, func, &rcu_bh_ctrlblk);
292 }
293 EXPORT_SYMBOL_GPL(call_rcu_bh);
294
295 /*
296  * Spawn the kthread that invokes RCU callbacks.
297  */
298 static int __init rcu_spawn_kthreads(void)
299 {
300         struct sched_param sp;
301
302         rcu_kthread_task = kthread_run(rcu_kthread, NULL, "rcu_kthread");
303         sp.sched_priority = RCU_BOOST_PRIO;
304         sched_setscheduler_nocheck(rcu_kthread_task, SCHED_FIFO, &sp);
305         return 0;
306 }
307 early_initcall(rcu_spawn_kthreads);