3ab77bdc90c4a11b29e3c3a47bc81d4fefef740f
[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/completion.h>
26 #include <linux/interrupt.h>
27 #include <linux/notifier.h>
28 #include <linux/rcupdate.h>
29 #include <linux/kernel.h>
30 #include <linux/export.h>
31 #include <linux/mutex.h>
32 #include <linux/sched.h>
33 #include <linux/types.h>
34 #include <linux/init.h>
35 #include <linux/time.h>
36 #include <linux/cpu.h>
37 #include <linux/prefetch.h>
38
39 #ifdef CONFIG_RCU_TRACE
40 #include <trace/events/rcu.h>
41 #endif /* #else #ifdef CONFIG_RCU_TRACE */
42
43 #include "rcu.h"
44
45 /* Forward declarations for rcutiny_plugin.h. */
46 struct rcu_ctrlblk;
47 static void invoke_rcu_callbacks(void);
48 static void __rcu_process_callbacks(struct rcu_ctrlblk *rcp);
49 static void rcu_process_callbacks(struct softirq_action *unused);
50 static void __call_rcu(struct rcu_head *head,
51                        void (*func)(struct rcu_head *rcu),
52                        struct rcu_ctrlblk *rcp);
53
54 #include "rcutiny_plugin.h"
55
56 static long long rcu_dynticks_nesting = LLONG_MAX / 2;
57
58 /* Common code for rcu_idle_enter() and rcu_irq_exit(), see kernel/rcutree.c. */
59 static void rcu_idle_enter_common(void)
60 {
61         if (rcu_dynticks_nesting) {
62                 RCU_TRACE(trace_rcu_dyntick("--=", rcu_dynticks_nesting));
63                 return;
64         }
65         RCU_TRACE(trace_rcu_dyntick("Start", rcu_dynticks_nesting));
66         if (!idle_cpu(smp_processor_id())) {
67                 WARN_ON_ONCE(1);        /* must be idle task! */
68                 RCU_TRACE(trace_rcu_dyntick("Error on entry: not idle task",
69                                             rcu_dynticks_nesting));
70                 ftrace_dump(DUMP_ALL);
71         }
72         rcu_sched_qs(0); /* implies rcu_bh_qsctr_inc(0) */
73 }
74
75 /*
76  * Enter idle, which is an extended quiescent state if we have fully
77  * entered that mode (i.e., if the new value of dynticks_nesting is zero).
78  */
79 void rcu_idle_enter(void)
80 {
81         unsigned long flags;
82
83         local_irq_save(flags);
84         rcu_dynticks_nesting = 0;
85         rcu_idle_enter_common();
86         local_irq_restore(flags);
87 }
88
89 /*
90  * Exit an interrupt handler towards idle.
91  */
92 void rcu_irq_exit(void)
93 {
94         unsigned long flags;
95
96         local_irq_save(flags);
97         rcu_dynticks_nesting--;
98         WARN_ON_ONCE(rcu_dynticks_nesting < 0);
99         rcu_idle_enter_common();
100         local_irq_restore(flags);
101 }
102
103 /* Common code for rcu_idle_exit() and rcu_irq_enter(), see kernel/rcutree.c. */
104 static void rcu_idle_exit_common(long long oldval)
105 {
106         if (oldval) {
107                 RCU_TRACE(trace_rcu_dyntick("++=", rcu_dynticks_nesting));
108                 return;
109         }
110         RCU_TRACE(trace_rcu_dyntick("End", oldval));
111         if (!idle_cpu(smp_processor_id())) {
112                 WARN_ON_ONCE(1);        /* must be idle task! */
113                 RCU_TRACE(trace_rcu_dyntick("Error on exit: not idle task",
114                           oldval));
115                 ftrace_dump(DUMP_ALL);
116         }
117 }
118
119 /*
120  * Exit idle, so that we are no longer in an extended quiescent state.
121  */
122 void rcu_idle_exit(void)
123 {
124         unsigned long flags;
125         long long oldval;
126
127         local_irq_save(flags);
128         oldval = rcu_dynticks_nesting;
129         WARN_ON_ONCE(oldval != 0);
130         rcu_dynticks_nesting = LLONG_MAX / 2;
131         rcu_idle_exit_common(oldval);
132         local_irq_restore(flags);
133 }
134
135 /*
136  * Enter an interrupt handler, moving away from idle.
137  */
138 void rcu_irq_enter(void)
139 {
140         unsigned long flags;
141         long long oldval;
142
143         local_irq_save(flags);
144         oldval = rcu_dynticks_nesting;
145         rcu_dynticks_nesting++;
146         WARN_ON_ONCE(rcu_dynticks_nesting == 0);
147         rcu_idle_exit_common(oldval);
148         local_irq_restore(flags);
149 }
150
151 #ifdef CONFIG_PROVE_RCU
152
153 /*
154  * Test whether RCU thinks that the current CPU is idle.
155  */
156 int rcu_is_cpu_idle(void)
157 {
158         return !rcu_dynticks_nesting;
159 }
160
161 #endif /* #ifdef CONFIG_PROVE_RCU */
162
163 /*
164  * Test whether the current CPU was interrupted from idle.  Nested
165  * interrupts don't count, we must be running at the first interrupt
166  * level.
167  */
168 int rcu_is_cpu_rrupt_from_idle(void)
169 {
170         return rcu_dynticks_nesting <= 0;
171 }
172
173 /*
174  * Helper function for rcu_sched_qs() and rcu_bh_qs().
175  * Also irqs are disabled to avoid confusion due to interrupt handlers
176  * invoking call_rcu().
177  */
178 static int rcu_qsctr_help(struct rcu_ctrlblk *rcp)
179 {
180         if (rcp->rcucblist != NULL &&
181             rcp->donetail != rcp->curtail) {
182                 rcp->donetail = rcp->curtail;
183                 return 1;
184         }
185
186         return 0;
187 }
188
189 /*
190  * Record an rcu quiescent state.  And an rcu_bh quiescent state while we
191  * are at it, given that any rcu quiescent state is also an rcu_bh
192  * quiescent state.  Use "+" instead of "||" to defeat short circuiting.
193  */
194 void rcu_sched_qs(int cpu)
195 {
196         unsigned long flags;
197
198         local_irq_save(flags);
199         if (rcu_qsctr_help(&rcu_sched_ctrlblk) +
200             rcu_qsctr_help(&rcu_bh_ctrlblk))
201                 invoke_rcu_callbacks();
202         local_irq_restore(flags);
203 }
204
205 /*
206  * Record an rcu_bh quiescent state.
207  */
208 void rcu_bh_qs(int cpu)
209 {
210         unsigned long flags;
211
212         local_irq_save(flags);
213         if (rcu_qsctr_help(&rcu_bh_ctrlblk))
214                 invoke_rcu_callbacks();
215         local_irq_restore(flags);
216 }
217
218 /*
219  * Check to see if the scheduling-clock interrupt came from an extended
220  * quiescent state, and, if so, tell RCU about it.  This function must
221  * be called from hardirq context.  It is normally called from the
222  * scheduling-clock interrupt.
223  */
224 void rcu_check_callbacks(int cpu, int user)
225 {
226         if (user || rcu_is_cpu_rrupt_from_idle())
227                 rcu_sched_qs(cpu);
228         else if (!in_softirq())
229                 rcu_bh_qs(cpu);
230         rcu_preempt_check_callbacks();
231 }
232
233 /*
234  * Invoke the RCU callbacks on the specified rcu_ctrlkblk structure
235  * whose grace period has elapsed.
236  */
237 static void __rcu_process_callbacks(struct rcu_ctrlblk *rcp)
238 {
239         char *rn = NULL;
240         struct rcu_head *next, *list;
241         unsigned long flags;
242         RCU_TRACE(int cb_count = 0);
243
244         /* If no RCU callbacks ready to invoke, just return. */
245         if (&rcp->rcucblist == rcp->donetail) {
246                 RCU_TRACE(trace_rcu_batch_start(rcp->name, 0, -1));
247                 RCU_TRACE(trace_rcu_batch_end(rcp->name, 0));
248                 return;
249         }
250
251         /* Move the ready-to-invoke callbacks to a local list. */
252         local_irq_save(flags);
253         RCU_TRACE(trace_rcu_batch_start(rcp->name, 0, -1));
254         list = rcp->rcucblist;
255         rcp->rcucblist = *rcp->donetail;
256         *rcp->donetail = NULL;
257         if (rcp->curtail == rcp->donetail)
258                 rcp->curtail = &rcp->rcucblist;
259         rcu_preempt_remove_callbacks(rcp);
260         rcp->donetail = &rcp->rcucblist;
261         local_irq_restore(flags);
262
263         /* Invoke the callbacks on the local list. */
264         RCU_TRACE(rn = rcp->name);
265         while (list) {
266                 next = list->next;
267                 prefetch(next);
268                 debug_rcu_head_unqueue(list);
269                 local_bh_disable();
270                 __rcu_reclaim(rn, list);
271                 local_bh_enable();
272                 list = next;
273                 RCU_TRACE(cb_count++);
274         }
275         RCU_TRACE(rcu_trace_sub_qlen(rcp, cb_count));
276         RCU_TRACE(trace_rcu_batch_end(rcp->name, cb_count));
277 }
278
279 static void rcu_process_callbacks(struct softirq_action *unused)
280 {
281         __rcu_process_callbacks(&rcu_sched_ctrlblk);
282         __rcu_process_callbacks(&rcu_bh_ctrlblk);
283         rcu_preempt_process_callbacks();
284 }
285
286 /*
287  * Wait for a grace period to elapse.  But it is illegal to invoke
288  * synchronize_sched() from within an RCU read-side critical section.
289  * Therefore, any legal call to synchronize_sched() is a quiescent
290  * state, and so on a UP system, synchronize_sched() need do nothing.
291  * Ditto for synchronize_rcu_bh().  (But Lai Jiangshan points out the
292  * benefits of doing might_sleep() to reduce latency.)
293  *
294  * Cool, huh?  (Due to Josh Triplett.)
295  *
296  * But we want to make this a static inline later.  The cond_resched()
297  * currently makes this problematic.
298  */
299 void synchronize_sched(void)
300 {
301         cond_resched();
302 }
303 EXPORT_SYMBOL_GPL(synchronize_sched);
304
305 /*
306  * Helper function for call_rcu() and call_rcu_bh().
307  */
308 static void __call_rcu(struct rcu_head *head,
309                        void (*func)(struct rcu_head *rcu),
310                        struct rcu_ctrlblk *rcp)
311 {
312         unsigned long flags;
313
314         debug_rcu_head_queue(head);
315         head->func = func;
316         head->next = NULL;
317
318         local_irq_save(flags);
319         *rcp->curtail = head;
320         rcp->curtail = &head->next;
321         RCU_TRACE(rcp->qlen++);
322         local_irq_restore(flags);
323 }
324
325 /*
326  * Post an RCU callback to be invoked after the end of an RCU-sched grace
327  * period.  But since we have but one CPU, that would be after any
328  * quiescent state.
329  */
330 void call_rcu_sched(struct rcu_head *head, void (*func)(struct rcu_head *rcu))
331 {
332         __call_rcu(head, func, &rcu_sched_ctrlblk);
333 }
334 EXPORT_SYMBOL_GPL(call_rcu_sched);
335
336 /*
337  * Post an RCU bottom-half callback to be invoked after any subsequent
338  * quiescent state.
339  */
340 void call_rcu_bh(struct rcu_head *head, void (*func)(struct rcu_head *rcu))
341 {
342         __call_rcu(head, func, &rcu_bh_ctrlblk);
343 }
344 EXPORT_SYMBOL_GPL(call_rcu_bh);