Driver core: change sysdev classes to use dynamic kobject names
[linux-2.6.git] / kernel / rtmutex-tester.c
1 /*
2  * RT-Mutex-tester: scriptable tester for rt mutexes
3  *
4  * started by Thomas Gleixner:
5  *
6  *  Copyright (C) 2006, Timesys Corp., Thomas Gleixner <tglx@timesys.com>
7  *
8  */
9 #include <linux/kthread.h>
10 #include <linux/module.h>
11 #include <linux/sched.h>
12 #include <linux/smp_lock.h>
13 #include <linux/spinlock.h>
14 #include <linux/sysdev.h>
15 #include <linux/timer.h>
16 #include <linux/freezer.h>
17
18 #include "rtmutex.h"
19
20 #define MAX_RT_TEST_THREADS     8
21 #define MAX_RT_TEST_MUTEXES     8
22
23 static spinlock_t rttest_lock;
24 static atomic_t rttest_event;
25
26 struct test_thread_data {
27         int                     opcode;
28         int                     opdata;
29         int                     mutexes[MAX_RT_TEST_MUTEXES];
30         int                     bkl;
31         int                     event;
32         struct sys_device       sysdev;
33 };
34
35 static struct test_thread_data thread_data[MAX_RT_TEST_THREADS];
36 static struct task_struct *threads[MAX_RT_TEST_THREADS];
37 static struct rt_mutex mutexes[MAX_RT_TEST_MUTEXES];
38
39 enum test_opcodes {
40         RTTEST_NOP = 0,
41         RTTEST_SCHEDOT,         /* 1 Sched other, data = nice */
42         RTTEST_SCHEDRT,         /* 2 Sched fifo, data = prio */
43         RTTEST_LOCK,            /* 3 Lock uninterruptible, data = lockindex */
44         RTTEST_LOCKNOWAIT,      /* 4 Lock uninterruptible no wait in wakeup, data = lockindex */
45         RTTEST_LOCKINT,         /* 5 Lock interruptible, data = lockindex */
46         RTTEST_LOCKINTNOWAIT,   /* 6 Lock interruptible no wait in wakeup, data = lockindex */
47         RTTEST_LOCKCONT,        /* 7 Continue locking after the wakeup delay */
48         RTTEST_UNLOCK,          /* 8 Unlock, data = lockindex */
49         RTTEST_LOCKBKL,         /* 9 Lock BKL */
50         RTTEST_UNLOCKBKL,       /* 10 Unlock BKL */
51         RTTEST_SIGNAL,          /* 11 Signal other test thread, data = thread id */
52         RTTEST_RESETEVENT = 98, /* 98 Reset event counter */
53         RTTEST_RESET = 99,      /* 99 Reset all pending operations */
54 };
55
56 static int handle_op(struct test_thread_data *td, int lockwakeup)
57 {
58         int i, id, ret = -EINVAL;
59
60         switch(td->opcode) {
61
62         case RTTEST_NOP:
63                 return 0;
64
65         case RTTEST_LOCKCONT:
66                 td->mutexes[td->opdata] = 1;
67                 td->event = atomic_add_return(1, &rttest_event);
68                 return 0;
69
70         case RTTEST_RESET:
71                 for (i = 0; i < MAX_RT_TEST_MUTEXES; i++) {
72                         if (td->mutexes[i] == 4) {
73                                 rt_mutex_unlock(&mutexes[i]);
74                                 td->mutexes[i] = 0;
75                         }
76                 }
77
78                 if (!lockwakeup && td->bkl == 4) {
79                         unlock_kernel();
80                         td->bkl = 0;
81                 }
82                 return 0;
83
84         case RTTEST_RESETEVENT:
85                 atomic_set(&rttest_event, 0);
86                 return 0;
87
88         default:
89                 if (lockwakeup)
90                         return ret;
91         }
92
93         switch(td->opcode) {
94
95         case RTTEST_LOCK:
96         case RTTEST_LOCKNOWAIT:
97                 id = td->opdata;
98                 if (id < 0 || id >= MAX_RT_TEST_MUTEXES)
99                         return ret;
100
101                 td->mutexes[id] = 1;
102                 td->event = atomic_add_return(1, &rttest_event);
103                 rt_mutex_lock(&mutexes[id]);
104                 td->event = atomic_add_return(1, &rttest_event);
105                 td->mutexes[id] = 4;
106                 return 0;
107
108         case RTTEST_LOCKINT:
109         case RTTEST_LOCKINTNOWAIT:
110                 id = td->opdata;
111                 if (id < 0 || id >= MAX_RT_TEST_MUTEXES)
112                         return ret;
113
114                 td->mutexes[id] = 1;
115                 td->event = atomic_add_return(1, &rttest_event);
116                 ret = rt_mutex_lock_interruptible(&mutexes[id], 0);
117                 td->event = atomic_add_return(1, &rttest_event);
118                 td->mutexes[id] = ret ? 0 : 4;
119                 return ret ? -EINTR : 0;
120
121         case RTTEST_UNLOCK:
122                 id = td->opdata;
123                 if (id < 0 || id >= MAX_RT_TEST_MUTEXES || td->mutexes[id] != 4)
124                         return ret;
125
126                 td->event = atomic_add_return(1, &rttest_event);
127                 rt_mutex_unlock(&mutexes[id]);
128                 td->event = atomic_add_return(1, &rttest_event);
129                 td->mutexes[id] = 0;
130                 return 0;
131
132         case RTTEST_LOCKBKL:
133                 if (td->bkl)
134                         return 0;
135                 td->bkl = 1;
136                 lock_kernel();
137                 td->bkl = 4;
138                 return 0;
139
140         case RTTEST_UNLOCKBKL:
141                 if (td->bkl != 4)
142                         break;
143                 unlock_kernel();
144                 td->bkl = 0;
145                 return 0;
146
147         default:
148                 break;
149         }
150         return ret;
151 }
152
153 /*
154  * Schedule replacement for rtsem_down(). Only called for threads with
155  * PF_MUTEX_TESTER set.
156  *
157  * This allows us to have finegrained control over the event flow.
158  *
159  */
160 void schedule_rt_mutex_test(struct rt_mutex *mutex)
161 {
162         int tid, op, dat;
163         struct test_thread_data *td;
164
165         /* We have to lookup the task */
166         for (tid = 0; tid < MAX_RT_TEST_THREADS; tid++) {
167                 if (threads[tid] == current)
168                         break;
169         }
170
171         BUG_ON(tid == MAX_RT_TEST_THREADS);
172
173         td = &thread_data[tid];
174
175         op = td->opcode;
176         dat = td->opdata;
177
178         switch (op) {
179         case RTTEST_LOCK:
180         case RTTEST_LOCKINT:
181         case RTTEST_LOCKNOWAIT:
182         case RTTEST_LOCKINTNOWAIT:
183                 if (mutex != &mutexes[dat])
184                         break;
185
186                 if (td->mutexes[dat] != 1)
187                         break;
188
189                 td->mutexes[dat] = 2;
190                 td->event = atomic_add_return(1, &rttest_event);
191                 break;
192
193         case RTTEST_LOCKBKL:
194         default:
195                 break;
196         }
197
198         schedule();
199
200
201         switch (op) {
202         case RTTEST_LOCK:
203         case RTTEST_LOCKINT:
204                 if (mutex != &mutexes[dat])
205                         return;
206
207                 if (td->mutexes[dat] != 2)
208                         return;
209
210                 td->mutexes[dat] = 3;
211                 td->event = atomic_add_return(1, &rttest_event);
212                 break;
213
214         case RTTEST_LOCKNOWAIT:
215         case RTTEST_LOCKINTNOWAIT:
216                 if (mutex != &mutexes[dat])
217                         return;
218
219                 if (td->mutexes[dat] != 2)
220                         return;
221
222                 td->mutexes[dat] = 1;
223                 td->event = atomic_add_return(1, &rttest_event);
224                 return;
225
226         case RTTEST_LOCKBKL:
227                 return;
228         default:
229                 return;
230         }
231
232         td->opcode = 0;
233
234         for (;;) {
235                 set_current_state(TASK_INTERRUPTIBLE);
236
237                 if (td->opcode > 0) {
238                         int ret;
239
240                         set_current_state(TASK_RUNNING);
241                         ret = handle_op(td, 1);
242                         set_current_state(TASK_INTERRUPTIBLE);
243                         if (td->opcode == RTTEST_LOCKCONT)
244                                 break;
245                         td->opcode = ret;
246                 }
247
248                 /* Wait for the next command to be executed */
249                 schedule();
250         }
251
252         /* Restore previous command and data */
253         td->opcode = op;
254         td->opdata = dat;
255 }
256
257 static int test_func(void *data)
258 {
259         struct test_thread_data *td = data;
260         int ret;
261
262         current->flags |= PF_MUTEX_TESTER;
263         set_freezable();
264         allow_signal(SIGHUP);
265
266         for(;;) {
267
268                 set_current_state(TASK_INTERRUPTIBLE);
269
270                 if (td->opcode > 0) {
271                         set_current_state(TASK_RUNNING);
272                         ret = handle_op(td, 0);
273                         set_current_state(TASK_INTERRUPTIBLE);
274                         td->opcode = ret;
275                 }
276
277                 /* Wait for the next command to be executed */
278                 schedule();
279                 try_to_freeze();
280
281                 if (signal_pending(current))
282                         flush_signals(current);
283
284                 if(kthread_should_stop())
285                         break;
286         }
287         return 0;
288 }
289
290 /**
291  * sysfs_test_command - interface for test commands
292  * @dev:        thread reference
293  * @buf:        command for actual step
294  * @count:      length of buffer
295  *
296  * command syntax:
297  *
298  * opcode:data
299  */
300 static ssize_t sysfs_test_command(struct sys_device *dev, const char *buf,
301                                   size_t count)
302 {
303         struct sched_param schedpar;
304         struct test_thread_data *td;
305         char cmdbuf[32];
306         int op, dat, tid, ret;
307
308         td = container_of(dev, struct test_thread_data, sysdev);
309         tid = td->sysdev.id;
310
311         /* strings from sysfs write are not 0 terminated! */
312         if (count >= sizeof(cmdbuf))
313                 return -EINVAL;
314
315         /* strip of \n: */
316         if (buf[count-1] == '\n')
317                 count--;
318         if (count < 1)
319                 return -EINVAL;
320
321         memcpy(cmdbuf, buf, count);
322         cmdbuf[count] = 0;
323
324         if (sscanf(cmdbuf, "%d:%d", &op, &dat) != 2)
325                 return -EINVAL;
326
327         switch (op) {
328         case RTTEST_SCHEDOT:
329                 schedpar.sched_priority = 0;
330                 ret = sched_setscheduler(threads[tid], SCHED_NORMAL, &schedpar);
331                 if (ret)
332                         return ret;
333                 set_user_nice(current, 0);
334                 break;
335
336         case RTTEST_SCHEDRT:
337                 schedpar.sched_priority = dat;
338                 ret = sched_setscheduler(threads[tid], SCHED_FIFO, &schedpar);
339                 if (ret)
340                         return ret;
341                 break;
342
343         case RTTEST_SIGNAL:
344                 send_sig(SIGHUP, threads[tid], 0);
345                 break;
346
347         default:
348                 if (td->opcode > 0)
349                         return -EBUSY;
350                 td->opdata = dat;
351                 td->opcode = op;
352                 wake_up_process(threads[tid]);
353         }
354
355         return count;
356 }
357
358 /**
359  * sysfs_test_status - sysfs interface for rt tester
360  * @dev:        thread to query
361  * @buf:        char buffer to be filled with thread status info
362  */
363 static ssize_t sysfs_test_status(struct sys_device *dev, char *buf)
364 {
365         struct test_thread_data *td;
366         struct task_struct *tsk;
367         char *curr = buf;
368         int i;
369
370         td = container_of(dev, struct test_thread_data, sysdev);
371         tsk = threads[td->sysdev.id];
372
373         spin_lock(&rttest_lock);
374
375         curr += sprintf(curr,
376                 "O: %4d, E:%8d, S: 0x%08lx, P: %4d, N: %4d, B: %p, K: %d, M:",
377                 td->opcode, td->event, tsk->state,
378                         (MAX_RT_PRIO - 1) - tsk->prio,
379                         (MAX_RT_PRIO - 1) - tsk->normal_prio,
380                 tsk->pi_blocked_on, td->bkl);
381
382         for (i = MAX_RT_TEST_MUTEXES - 1; i >=0 ; i--)
383                 curr += sprintf(curr, "%d", td->mutexes[i]);
384
385         spin_unlock(&rttest_lock);
386
387         curr += sprintf(curr, ", T: %p, R: %p\n", tsk,
388                         mutexes[td->sysdev.id].owner);
389
390         return curr - buf;
391 }
392
393 static SYSDEV_ATTR(status, 0600, sysfs_test_status, NULL);
394 static SYSDEV_ATTR(command, 0600, NULL, sysfs_test_command);
395
396 static struct sysdev_class rttest_sysclass = {
397         .name = "rttest",
398 };
399
400 static int init_test_thread(int id)
401 {
402         thread_data[id].sysdev.cls = &rttest_sysclass;
403         thread_data[id].sysdev.id = id;
404
405         threads[id] = kthread_run(test_func, &thread_data[id], "rt-test-%d", id);
406         if (IS_ERR(threads[id]))
407                 return PTR_ERR(threads[id]);
408
409         return sysdev_register(&thread_data[id].sysdev);
410 }
411
412 static int init_rttest(void)
413 {
414         int ret, i;
415
416         spin_lock_init(&rttest_lock);
417
418         for (i = 0; i < MAX_RT_TEST_MUTEXES; i++)
419                 rt_mutex_init(&mutexes[i]);
420
421         ret = sysdev_class_register(&rttest_sysclass);
422         if (ret)
423                 return ret;
424
425         for (i = 0; i < MAX_RT_TEST_THREADS; i++) {
426                 ret = init_test_thread(i);
427                 if (ret)
428                         break;
429                 ret = sysdev_create_file(&thread_data[i].sysdev, &attr_status);
430                 if (ret)
431                         break;
432                 ret = sysdev_create_file(&thread_data[i].sysdev, &attr_command);
433                 if (ret)
434                         break;
435         }
436
437         printk("Initializing RT-Tester: %s\n", ret ? "Failed" : "OK" );
438
439         return ret;
440 }
441
442 device_initcall(init_rttest);