19453ba1392e1f71597373c6c9b46558e4fb00ad
[linux-3.10.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
42 #include <trace/events/rcu.h>
43
44 #else /* #ifdef CONFIG_RCU_TRACE */
45
46 /* No by-default tracing in TINY_RCU: Keep TINY_RCU tiny! */
47 static void trace_rcu_invoke_kfree_callback(struct rcu_head *rhp,
48                                             unsigned long offset)
49 {
50 }
51 static void trace_rcu_invoke_callback(struct rcu_head *head)
52 {
53 }
54
55 #endif /* #else #ifdef CONFIG_RCU_TRACE */
56
57 #include "rcu.h"
58
59 /* Controls for rcu_kthread() kthread, replacing RCU_SOFTIRQ used previously. */
60 static struct task_struct *rcu_kthread_task;
61 static DECLARE_WAIT_QUEUE_HEAD(rcu_kthread_wq);
62 static unsigned long have_rcu_kthread_work;
63
64 /* Forward declarations for rcutiny_plugin.h. */
65 struct rcu_ctrlblk;
66 static void invoke_rcu_kthread(void);
67 static void rcu_process_callbacks(struct rcu_ctrlblk *rcp);
68 static int rcu_kthread(void *arg);
69 static void __call_rcu(struct rcu_head *head,
70                        void (*func)(struct rcu_head *rcu),
71                        struct rcu_ctrlblk *rcp);
72
73 #include "rcutiny_plugin.h"
74
75 #ifdef CONFIG_NO_HZ
76
77 static long rcu_dynticks_nesting = 1;
78
79 /*
80  * Enter dynticks-idle mode, which is an extended quiescent state
81  * if we have fully entered that mode (i.e., if the new value of
82  * dynticks_nesting is zero).
83  */
84 void rcu_enter_nohz(void)
85 {
86         if (--rcu_dynticks_nesting == 0)
87                 rcu_sched_qs(0); /* implies rcu_bh_qsctr_inc(0) */
88 }
89
90 /*
91  * Exit dynticks-idle mode, so that we are no longer in an extended
92  * quiescent state.
93  */
94 void rcu_exit_nohz(void)
95 {
96         rcu_dynticks_nesting++;
97 }
98
99 #endif /* #ifdef CONFIG_NO_HZ */
100
101 /*
102  * Helper function for rcu_sched_qs() and rcu_bh_qs().
103  * Also irqs are disabled to avoid confusion due to interrupt handlers
104  * invoking call_rcu().
105  */
106 static int rcu_qsctr_help(struct rcu_ctrlblk *rcp)
107 {
108         if (rcp->rcucblist != NULL &&
109             rcp->donetail != rcp->curtail) {
110                 rcp->donetail = rcp->curtail;
111                 return 1;
112         }
113
114         return 0;
115 }
116
117 /*
118  * Wake up rcu_kthread() to process callbacks now eligible for invocation
119  * or to boost readers.
120  */
121 static void invoke_rcu_kthread(void)
122 {
123         have_rcu_kthread_work = 1;
124         wake_up(&rcu_kthread_wq);
125 }
126
127 /*
128  * Record an rcu quiescent state.  And an rcu_bh quiescent state while we
129  * are at it, given that any rcu quiescent state is also an rcu_bh
130  * quiescent state.  Use "+" instead of "||" to defeat short circuiting.
131  */
132 void rcu_sched_qs(int cpu)
133 {
134         unsigned long flags;
135
136         local_irq_save(flags);
137         if (rcu_qsctr_help(&rcu_sched_ctrlblk) +
138             rcu_qsctr_help(&rcu_bh_ctrlblk))
139                 invoke_rcu_kthread();
140         local_irq_restore(flags);
141 }
142
143 /*
144  * Record an rcu_bh quiescent state.
145  */
146 void rcu_bh_qs(int cpu)
147 {
148         unsigned long flags;
149
150         local_irq_save(flags);
151         if (rcu_qsctr_help(&rcu_bh_ctrlblk))
152                 invoke_rcu_kthread();
153         local_irq_restore(flags);
154 }
155
156 /*
157  * Check to see if the scheduling-clock interrupt came from an extended
158  * quiescent state, and, if so, tell RCU about it.
159  */
160 void rcu_check_callbacks(int cpu, int user)
161 {
162         if (user ||
163             (idle_cpu(cpu) &&
164              !in_softirq() &&
165              hardirq_count() <= (1 << HARDIRQ_SHIFT)))
166                 rcu_sched_qs(cpu);
167         else if (!in_softirq())
168                 rcu_bh_qs(cpu);
169         rcu_preempt_check_callbacks();
170 }
171
172 /*
173  * Invoke the RCU callbacks on the specified rcu_ctrlkblk structure
174  * whose grace period has elapsed.
175  */
176 static void rcu_process_callbacks(struct rcu_ctrlblk *rcp)
177 {
178         struct rcu_head *next, *list;
179         unsigned long flags;
180         RCU_TRACE(int cb_count = 0);
181
182         /* If no RCU callbacks ready to invoke, just return. */
183         if (&rcp->rcucblist == rcp->donetail) {
184                 RCU_TRACE(trace_rcu_batch_start(0, -1));
185                 RCU_TRACE(trace_rcu_batch_end(0));
186                 return;
187         }
188
189         /* Move the ready-to-invoke callbacks to a local list. */
190         local_irq_save(flags);
191         RCU_TRACE(trace_rcu_batch_start(0, -1));
192         list = rcp->rcucblist;
193         rcp->rcucblist = *rcp->donetail;
194         *rcp->donetail = NULL;
195         if (rcp->curtail == rcp->donetail)
196                 rcp->curtail = &rcp->rcucblist;
197         rcu_preempt_remove_callbacks(rcp);
198         rcp->donetail = &rcp->rcucblist;
199         local_irq_restore(flags);
200
201         /* Invoke the callbacks on the local list. */
202         while (list) {
203                 next = list->next;
204                 prefetch(next);
205                 debug_rcu_head_unqueue(list);
206                 local_bh_disable();
207                 __rcu_reclaim(list);
208                 local_bh_enable();
209                 list = next;
210                 RCU_TRACE(cb_count++);
211         }
212         RCU_TRACE(rcu_trace_sub_qlen(rcp, cb_count));
213         RCU_TRACE(trace_rcu_batch_end(cb_count));
214 }
215
216 /*
217  * This kthread invokes RCU callbacks whose grace periods have
218  * elapsed.  It is awakened as needed, and takes the place of the
219  * RCU_SOFTIRQ that was used previously for this purpose.
220  * This is a kthread, but it is never stopped, at least not until
221  * the system goes down.
222  */
223 static int rcu_kthread(void *arg)
224 {
225         unsigned long work;
226         unsigned long morework;
227         unsigned long flags;
228
229         for (;;) {
230                 wait_event_interruptible(rcu_kthread_wq,
231                                          have_rcu_kthread_work != 0);
232                 morework = rcu_boost();
233                 local_irq_save(flags);
234                 work = have_rcu_kthread_work;
235                 have_rcu_kthread_work = morework;
236                 local_irq_restore(flags);
237                 if (work) {
238                         rcu_process_callbacks(&rcu_sched_ctrlblk);
239                         rcu_process_callbacks(&rcu_bh_ctrlblk);
240                         rcu_preempt_process_callbacks();
241                 }
242                 schedule_timeout_interruptible(1); /* Leave CPU for others. */
243         }
244
245         return 0;  /* Not reached, but needed to shut gcc up. */
246 }
247
248 /*
249  * Wait for a grace period to elapse.  But it is illegal to invoke
250  * synchronize_sched() from within an RCU read-side critical section.
251  * Therefore, any legal call to synchronize_sched() is a quiescent
252  * state, and so on a UP system, synchronize_sched() need do nothing.
253  * Ditto for synchronize_rcu_bh().  (But Lai Jiangshan points out the
254  * benefits of doing might_sleep() to reduce latency.)
255  *
256  * Cool, huh?  (Due to Josh Triplett.)
257  *
258  * But we want to make this a static inline later.  The cond_resched()
259  * currently makes this problematic.
260  */
261 void synchronize_sched(void)
262 {
263         cond_resched();
264 }
265 EXPORT_SYMBOL_GPL(synchronize_sched);
266
267 /*
268  * Helper function for call_rcu() and call_rcu_bh().
269  */
270 static void __call_rcu(struct rcu_head *head,
271                        void (*func)(struct rcu_head *rcu),
272                        struct rcu_ctrlblk *rcp)
273 {
274         unsigned long flags;
275
276         debug_rcu_head_queue(head);
277         head->func = func;
278         head->next = NULL;
279
280         local_irq_save(flags);
281         *rcp->curtail = head;
282         rcp->curtail = &head->next;
283         RCU_TRACE(rcp->qlen++);
284         local_irq_restore(flags);
285 }
286
287 /*
288  * Post an RCU callback to be invoked after the end of an RCU-sched grace
289  * period.  But since we have but one CPU, that would be after any
290  * quiescent state.
291  */
292 void call_rcu_sched(struct rcu_head *head, void (*func)(struct rcu_head *rcu))
293 {
294         __call_rcu(head, func, &rcu_sched_ctrlblk);
295 }
296 EXPORT_SYMBOL_GPL(call_rcu_sched);
297
298 /*
299  * Post an RCU bottom-half callback to be invoked after any subsequent
300  * quiescent state.
301  */
302 void call_rcu_bh(struct rcu_head *head, void (*func)(struct rcu_head *rcu))
303 {
304         __call_rcu(head, func, &rcu_bh_ctrlblk);
305 }
306 EXPORT_SYMBOL_GPL(call_rcu_bh);
307
308 /*
309  * Spawn the kthread that invokes RCU callbacks.
310  */
311 static int __init rcu_spawn_kthreads(void)
312 {
313         struct sched_param sp;
314
315         rcu_kthread_task = kthread_run(rcu_kthread, NULL, "rcu_kthread");
316         sp.sched_priority = RCU_BOOST_PRIO;
317         sched_setscheduler_nocheck(rcu_kthread_task, SCHED_FIFO, &sp);
318         return 0;
319 }
320 early_initcall(rcu_spawn_kthreads);