ipc/sem.c: move wake_up_process out of the spinlock section
Manfred Spraul [Wed, 26 May 2010 21:43:41 +0000 (14:43 -0700)]
The wake-up part of semtimedop() consists out of two steps:

- the right tasks must be identified.
- they must be woken up.

Right now, both steps run while the array spinlock is held.  This patch
reorders the code and moves the actual wake_up_process() behind the point
where the spinlock is dropped.

The code also moves setting sem->sem_otime to one place: It does not make
sense to set the last modify time multiple times.

[akpm@linux-foundation.org: repair kerneldoc]
[akpm@linux-foundation.org: fix uninitialised retval]
Signed-off-by: Manfred Spraul <manfred@colorfullife.com>
Cc: Chris Mason <chris.mason@oracle.com>
Cc: Zach Brown <zach.brown@oracle.com>
Cc: Jens Axboe <jens.axboe@oracle.com>
Cc: Nick Piggin <npiggin@suse.de>
Signed-off-by: Andrew Morton <akpm@linux-foundation.org>
Signed-off-by: Linus Torvalds <torvalds@linux-foundation.org>

ipc/sem.c

index 81a9c74..a744eb5 100644 (file)
--- a/ipc/sem.c
+++ b/ipc/sem.c
@@ -381,7 +381,6 @@ static int try_atomic_semop (struct sem_array * sma, struct sembuf * sops,
                sop--;
        }
        
-       sma->sem_otime = get_seconds();
        return 0;
 
 out_of_range:
@@ -404,25 +403,51 @@ undo:
        return result;
 }
 
-/*
- * Wake up a process waiting on the sem queue with a given error.
- * The queue is invalid (may not be accessed) after the function returns.
+/** wake_up_sem_queue_prepare(q, error): Prepare wake-up
+ * @q: queue entry that must be signaled
+ * @error: Error value for the signal
+ *
+ * Prepare the wake-up of the queue entry q.
  */
-static void wake_up_sem_queue(struct sem_queue *q, int error)
+static void wake_up_sem_queue_prepare(struct list_head *pt,
+                               struct sem_queue *q, int error)
 {
-       /*
-        * Hold preempt off so that we don't get preempted and have the
-        * wakee busy-wait until we're scheduled back on. We're holding
-        * locks here so it may not strictly be needed, however if the
-        * locks become preemptible then this prevents such a problem.
-        */
-       preempt_disable();
+       if (list_empty(pt)) {
+               /*
+                * Hold preempt off so that we don't get preempted and have the
+                * wakee busy-wait until we're scheduled back on.
+                */
+               preempt_disable();
+       }
        q->status = IN_WAKEUP;
-       wake_up_process(q->sleeper);
-       /* hands-off: q can disappear immediately after writing q->status. */
-       smp_wmb();
-       q->status = error;
-       preempt_enable();
+       q->pid = error;
+
+       list_add_tail(&q->simple_list, pt);
+}
+
+/**
+ * wake_up_sem_queue_do(pt) - do the actual wake-up
+ * @pt: list of tasks to be woken up
+ *
+ * Do the actual wake-up.
+ * The function is called without any locks held, thus the semaphore array
+ * could be destroyed already and the tasks can disappear as soon as the
+ * status is set to the actual return code.
+ */
+static void wake_up_sem_queue_do(struct list_head *pt)
+{
+       struct sem_queue *q, *t;
+       int did_something;
+
+       did_something = !list_empty(pt);
+       list_for_each_entry_safe(q, t, pt, simple_list) {
+               wake_up_process(q->sleeper);
+               /* q can disappear immediately after writing q->status. */
+               smp_wmb();
+               q->status = q->pid;
+       }
+       if (did_something)
+               preempt_enable();
 }
 
 static void unlink_queue(struct sem_array *sma, struct sem_queue *q)
@@ -502,17 +527,22 @@ static int check_restart(struct sem_array *sma, struct sem_queue *q)
  * update_queue(sma, semnum): Look for tasks that can be completed.
  * @sma: semaphore array.
  * @semnum: semaphore that was modified.
+ * @pt: list head for the tasks that must be woken up.
  *
  * update_queue must be called after a semaphore in a semaphore array
  * was modified. If multiple semaphore were modified, then @semnum
  * must be set to -1.
+ * The tasks that must be woken up are added to @pt. The return code
+ * is stored in q->pid.
+ * The function return 1 if at least one semop was completed successfully.
  */
-static void update_queue(struct sem_array *sma, int semnum)
+static int update_queue(struct sem_array *sma, int semnum, struct list_head *pt)
 {
        struct sem_queue *q;
        struct list_head *walk;
        struct list_head *pending_list;
        int offset;
+       int semop_completed = 0;
 
        /* if there are complex operations around, then knowing the semaphore
         * that was modified doesn't help us. Assume that multiple semaphores
@@ -557,40 +587,55 @@ again:
 
                unlink_queue(sma, q);
 
-               if (error)
+               if (error) {
                        restart = 0;
-               else
+               } else {
+                       semop_completed = 1;
                        restart = check_restart(sma, q);
+               }
 
-               wake_up_sem_queue(q, error);
+               wake_up_sem_queue_prepare(pt, q, error);
                if (restart)
                        goto again;
        }
+       return semop_completed;
 }
 
-/** do_smart_update(sma, sops, nsops): Optimized update_queue
+/**
+ * do_smart_update(sma, sops, nsops, otime, pt) - optimized update_queue
  * @sma: semaphore array
  * @sops: operations that were performed
  * @nsops: number of operations
+ * @otime: force setting otime
+ * @pt: list head of the tasks that must be woken up.
  *
  * do_smart_update() does the required called to update_queue, based on the
  * actual changes that were performed on the semaphore array.
+ * Note that the function does not do the actual wake-up: the caller is
+ * responsible for calling wake_up_sem_queue_do(@pt).
+ * It is safe to perform this call after dropping all locks.
  */
-static void do_smart_update(struct sem_array *sma, struct sembuf *sops, int nsops)
+static void do_smart_update(struct sem_array *sma, struct sembuf *sops, int nsops,
+                       int otime, struct list_head *pt)
 {
        int i;
 
        if (sma->complex_count || sops == NULL) {
-               update_queue(sma, -1);
-               return;
+               if (update_queue(sma, -1, pt))
+                       otime = 1;
+               goto done;
        }
 
        for (i = 0; i < nsops; i++) {
                if (sops[i].sem_op > 0 ||
                        (sops[i].sem_op < 0 &&
                                sma->sem_base[sops[i].sem_num].semval == 0))
-                       update_queue(sma, sops[i].sem_num);
+                       if (update_queue(sma, sops[i].sem_num, pt))
+                               otime = 1;
        }
+done:
+       if (otime)
+               sma->sem_otime = get_seconds();
 }
 
 
@@ -656,6 +701,7 @@ static void freeary(struct ipc_namespace *ns, struct kern_ipc_perm *ipcp)
        struct sem_undo *un, *tu;
        struct sem_queue *q, *tq;
        struct sem_array *sma = container_of(ipcp, struct sem_array, sem_perm);
+       struct list_head tasks;
 
        /* Free the existing undo structures for this semaphore set.  */
        assert_spin_locked(&sma->sem_perm.lock);
@@ -669,15 +715,17 @@ static void freeary(struct ipc_namespace *ns, struct kern_ipc_perm *ipcp)
        }
 
        /* Wake up all pending processes and let them fail with EIDRM. */
+       INIT_LIST_HEAD(&tasks);
        list_for_each_entry_safe(q, tq, &sma->sem_pending, list) {
                unlink_queue(sma, q);
-               wake_up_sem_queue(q, -EIDRM);
+               wake_up_sem_queue_prepare(&tasks, q, -EIDRM);
        }
 
        /* Remove the semaphore set from the IDR */
        sem_rmid(ns, sma);
        sem_unlock(sma);
 
+       wake_up_sem_queue_do(&tasks);
        ns->used_sems -= sma->sem_nsems;
        security_sem_free(sma);
        ipc_rcu_putref(sma);
@@ -799,11 +847,13 @@ static int semctl_main(struct ipc_namespace *ns, int semid, int semnum,
        ushort fast_sem_io[SEMMSL_FAST];
        ushort* sem_io = fast_sem_io;
        int nsems;
+       struct list_head tasks;
 
        sma = sem_lock_check(ns, semid);
        if (IS_ERR(sma))
                return PTR_ERR(sma);
 
+       INIT_LIST_HEAD(&tasks);
        nsems = sma->sem_nsems;
 
        err = -EACCES;
@@ -891,7 +941,7 @@ static int semctl_main(struct ipc_namespace *ns, int semid, int semnum,
                }
                sma->sem_ctime = get_seconds();
                /* maybe some queued-up processes were waiting for this */
-               update_queue(sma, -1);
+               do_smart_update(sma, NULL, 0, 0, &tasks);
                err = 0;
                goto out_unlock;
        }
@@ -933,13 +983,15 @@ static int semctl_main(struct ipc_namespace *ns, int semid, int semnum,
                curr->sempid = task_tgid_vnr(current);
                sma->sem_ctime = get_seconds();
                /* maybe some queued-up processes were waiting for this */
-               update_queue(sma, semnum);
+               do_smart_update(sma, NULL, 0, 0, &tasks);
                err = 0;
                goto out_unlock;
        }
        }
 out_unlock:
        sem_unlock(sma);
+       wake_up_sem_queue_do(&tasks);
+
 out_free:
        if(sem_io != fast_sem_io)
                ipc_free(sem_io, sizeof(ushort)*nsems);
@@ -1213,6 +1265,7 @@ SYSCALL_DEFINE4(semtimedop, int, semid, struct sembuf __user *, tsops,
        struct sem_queue queue;
        unsigned long jiffies_left = 0;
        struct ipc_namespace *ns;
+       struct list_head tasks;
 
        ns = current->nsproxy->ipc_ns;
 
@@ -1261,6 +1314,8 @@ SYSCALL_DEFINE4(semtimedop, int, semid, struct sembuf __user *, tsops,
        } else
                un = NULL;
 
+       INIT_LIST_HEAD(&tasks);
+
        sma = sem_lock_check(ns, semid);
        if (IS_ERR(sma)) {
                if (un)
@@ -1309,7 +1364,7 @@ SYSCALL_DEFINE4(semtimedop, int, semid, struct sembuf __user *, tsops,
        error = try_atomic_semop (sma, sops, nsops, un, task_tgid_vnr(current));
        if (error <= 0) {
                if (alter && error == 0)
-                       do_smart_update(sma, sops, nsops);
+                       do_smart_update(sma, sops, nsops, 1, &tasks);
 
                goto out_unlock_free;
        }
@@ -1386,6 +1441,8 @@ SYSCALL_DEFINE4(semtimedop, int, semid, struct sembuf __user *, tsops,
 
 out_unlock_free:
        sem_unlock(sma);
+
+       wake_up_sem_queue_do(&tasks);
 out_free:
        if(sops != fast_sops)
                kfree(sops);
@@ -1446,6 +1503,7 @@ void exit_sem(struct task_struct *tsk)
        for (;;) {
                struct sem_array *sma;
                struct sem_undo *un;
+               struct list_head tasks;
                int semid;
                int i;
 
@@ -1509,10 +1567,11 @@ void exit_sem(struct task_struct *tsk)
                                semaphore->sempid = task_tgid_vnr(current);
                        }
                }
-               sma->sem_otime = get_seconds();
                /* maybe some queued-up processes were waiting for this */
-               update_queue(sma, -1);
+               INIT_LIST_HEAD(&tasks);
+               do_smart_update(sma, NULL, 0, 1, &tasks);
                sem_unlock(sma);
+               wake_up_sem_queue_do(&tasks);
 
                call_rcu(&un->rcu, free_un);
        }