kernel/rcu/refscale.c

   1 // SPDX-License-Identifier: GPL-2.0+
   2 //
   3 // Scalability test comparing RCU vs other mechanisms
   4 // for acquiring references on objects.
   5 //
   6 // Copyright (C) Google, 2020.
   7 //
   8 // Author: Joel Fernandes <joel@joelfernandes.org>
   9
  10 #define pr_fmt(fmt) fmt
  11
  12 #include <linux/atomic.h>
  13 #include <linux/bitops.h>
  14 #include <linux/completion.h>
  15 #include <linux/cpu.h>
  16 #include <linux/delay.h>
  17 #include <linux/err.h>
  18 #include <linux/init.h>
  19 #include <linux/interrupt.h>
  20 #include <linux/kthread.h>
  21 #include <linux/kernel.h>
  22 #include <linux/mm.h>
  23 #include <linux/module.h>
  24 #include <linux/moduleparam.h>
  25 #include <linux/notifier.h>
  26 #include <linux/percpu.h>
  27 #include <linux/rcupdate.h>
  28 #include <linux/rcupdate_trace.h>
  29 #include <linux/reboot.h>
  30 #include <linux/sched.h>
  31 #include <linux/spinlock.h>
  32 #include <linux/smp.h>
  33 #include <linux/stat.h>
  34 #include <linux/srcu.h>
  35 #include <linux/slab.h>
  36 #include <linux/torture.h>
  37 #include <linux/types.h>
  38
  39 #include "rcu.h"
  40
  41 #define SCALE_FLAG "-ref-scale: "
  42
  43 #define SCALEOUT(s, x...) \
  44         pr_alert("%s" SCALE_FLAG s, scale_type, ## x)
  45
  46 #define VERBOSE_SCALEOUT(s, x...) \
  47         do { \
  48                 if (verbose) \
  49                         pr_alert("%s" SCALE_FLAG s "\n", scale_type, ## x); \
  50         } while (0)
  51
  52 static atomic_t verbose_batch_ctr;
  53
  54 #define VERBOSE_SCALEOUT_BATCH(s, x...)                                                 \
  55 do {                                                                                    \
  56         if (verbose &&                                                                  \
  57             (verbose_batched <= 0 ||                                                    \
  58              !(atomic_inc_return(&verbose_batch_ctr) % verbose_batched))) {             \
  59                 schedule_timeout_uninterruptible(1);                                    \
  60                 pr_alert("%s" SCALE_FLAG s "\n", scale_type, ## x);                     \
  61         }                                                                               \
  62 } while (0)
  63
  64 #define SCALEOUT_ERRSTRING(s, x...) pr_alert("%s" SCALE_FLAG "!!! " s "\n", scale_type, ## x)
  65
  66 MODULE_LICENSE("GPL");
  67 MODULE_AUTHOR("Joel Fernandes (Google) <joel@joelfernandes.org>");
  68
  69 static char *scale_type = "rcu";
  70 module_param(scale_type, charp, 0444);
  71 MODULE_PARM_DESC(scale_type, "Type of test (rcu, srcu, refcnt, rwsem, rwlock.");
  72
  73 torture_param(int, verbose, 0, "Enable verbose debugging printk()s");
  74 torture_param(int, verbose_batched, 0, "Batch verbose debugging printk()s");
  75
  76 // Wait until there are multiple CPUs before starting test.
  77 torture_param(int, holdoff, IS_BUILTIN(CONFIG_RCU_REF_SCALE_TEST) ? 10 : 0,
  78               "Holdoff time before test start (s)");
  79 // Number of loops per experiment, all readers execute operations concurrently.
  80 torture_param(long, loops, 10000, "Number of loops per experiment.");
  81 // Number of readers, with -1 defaulting to about 75% of the CPUs.
  82 torture_param(int, nreaders, -1, "Number of readers, -1 for 75% of CPUs.");
  83 // Number of runs.
  84 torture_param(int, nruns, 30, "Number of experiments to run.");
  85 // Reader delay in nanoseconds, 0 for no delay.
  86 torture_param(int, readdelay, 0, "Read-side delay in nanoseconds.");
  87
  88 #ifdef MODULE
  89 # define REFSCALE_SHUTDOWN 0
  90 #else
  91 # define REFSCALE_SHUTDOWN 1
  92 #endif
  93
  94 torture_param(bool, shutdown, REFSCALE_SHUTDOWN,
  95               "Shutdown at end of scalability tests.");
  96
  97 struct reader_task {
  98         struct task_struct *task;
  99         int start_reader;
 100         wait_queue_head_t wq;
 101         u64 last_duration_ns;
 102 };
 103
 104 static struct task_struct *shutdown_task;
 105 static wait_queue_head_t shutdown_wq;
 106
 107 static struct task_struct *main_task;
 108 static wait_queue_head_t main_wq;
 109 static int shutdown_start;
 110
 111 static struct reader_task *reader_tasks;
 112
 113 // Number of readers that are part of the current experiment.
 114 static atomic_t nreaders_exp;
 115
 116 // Use to wait for all threads to start.
 117 static atomic_t n_init;
 118 static atomic_t n_started;
 119 static atomic_t n_warmedup;
 120 static atomic_t n_cooleddown;
 121
 122 // Track which experiment is currently running.
 123 static int exp_idx;
 124
 125 // Operations vector for selecting different types of tests.
 126 struct ref_scale_ops {
 127         void (*init)(void);
 128         void (*cleanup)(void);
 129         void (*readsection)(const int nloops);
 130         void (*delaysection)(const int nloops, const int udl, const int ndl);
 131         const char *name;
 132 };
 133
 134 static struct ref_scale_ops *cur_ops;
 135
 136 static void un_delay(const int udl, const int ndl)
 137 {
 138         if (udl)
 139                 udelay(udl);
 140         if (ndl)
 141                 ndelay(ndl);
 142 }
 143
 144 static void ref_rcu_read_section(const int nloops)
 145 {
 146         int i;
 147
 148         for (i = nloops; i >= 0; i--) {
 149                 rcu_read_lock();
 150                 rcu_read_unlock();
 151         }
 152 }
 153
 154 static void ref_rcu_delay_section(const int nloops, const int udl, const int ndl)
 155 {
 156         int i;
 157
 158         for (i = nloops; i >= 0; i--) {
 159                 rcu_read_lock();
 160                 un_delay(udl, ndl);
 161                 rcu_read_unlock();
 162         }
 163 }
 164
 165 static void rcu_sync_scale_init(void)
 166 {
 167 }
 168
 169 static struct ref_scale_ops rcu_ops = {
 170         .init           = rcu_sync_scale_init,
 171         .readsection    = ref_rcu_read_section,
 172         .delaysection   = ref_rcu_delay_section,
 173         .name           = "rcu"
 174 };
 175
 176 // Definitions for SRCU ref scale testing.
 177 DEFINE_STATIC_SRCU(srcu_refctl_scale);
 178 static struct srcu_struct *srcu_ctlp = &srcu_refctl_scale;
 179
 180 static void srcu_ref_scale_read_section(const int nloops)
 181 {
 182         int i;
 183         int idx;
 184
 185         for (i = nloops; i >= 0; i--) {
 186                 idx = srcu_read_lock(srcu_ctlp);
 187                 srcu_read_unlock(srcu_ctlp, idx);
 188         }
 189 }
 190
 191 static void srcu_ref_scale_delay_section(const int nloops, const int udl, const int ndl)
 192 {
 193         int i;
 194         int idx;
 195
 196         for (i = nloops; i >= 0; i--) {
 197                 idx = srcu_read_lock(srcu_ctlp);
 198                 un_delay(udl, ndl);
 199                 srcu_read_unlock(srcu_ctlp, idx);
 200         }
 201 }
 202
 203 static struct ref_scale_ops srcu_ops = {
 204         .init           = rcu_sync_scale_init,
 205         .readsection    = srcu_ref_scale_read_section,
 206         .delaysection   = srcu_ref_scale_delay_section,
 207         .name           = "srcu"
 208 };
 209
 210 // Definitions for RCU Tasks ref scale testing: Empty read markers.
 211 // These definitions also work for RCU Rude readers.
 212 static void rcu_tasks_ref_scale_read_section(const int nloops)
 213 {
 214         int i;
 215
 216         for (i = nloops; i >= 0; i--)
 217                 continue;
 218 }
 219
 220 static void rcu_tasks_ref_scale_delay_section(const int nloops, const int udl, const int ndl)
 221 {
 222         int i;
 223
 224         for (i = nloops; i >= 0; i--)
 225                 un_delay(udl, ndl);
 226 }
 227
 228 static struct ref_scale_ops rcu_tasks_ops = {
 229         .init           = rcu_sync_scale_init,
 230         .readsection    = rcu_tasks_ref_scale_read_section,
 231         .delaysection   = rcu_tasks_ref_scale_delay_section,
 232         .name           = "rcu-tasks"
 233 };
 234
 235 // Definitions for RCU Tasks Trace ref scale testing.
 236 static void rcu_trace_ref_scale_read_section(const int nloops)
 237 {
 238         int i;
 239
 240         for (i = nloops; i >= 0; i--) {
 241                 rcu_read_lock_trace();
 242                 rcu_read_unlock_trace();
 243         }
 244 }
 245
 246 static void rcu_trace_ref_scale_delay_section(const int nloops, const int udl, const int ndl)
 247 {
 248         int i;
 249
 250         for (i = nloops; i >= 0; i--) {
 251                 rcu_read_lock_trace();
 252                 un_delay(udl, ndl);
 253                 rcu_read_unlock_trace();
 254         }
 255 }
 256
 257 static struct ref_scale_ops rcu_trace_ops = {
 258         .init           = rcu_sync_scale_init,
 259         .readsection    = rcu_trace_ref_scale_read_section,
 260         .delaysection   = rcu_trace_ref_scale_delay_section,
 261         .name           = "rcu-trace"
 262 };
 263
 264 // Definitions for reference count
 265 static atomic_t refcnt;
 266
 267 static void ref_refcnt_section(const int nloops)
 268 {
 269         int i;
 270
 271         for (i = nloops; i >= 0; i--) {
 272                 atomic_inc(&refcnt);
 273                 atomic_dec(&refcnt);
 274         }
 275 }
 276
 277 static void ref_refcnt_delay_section(const int nloops, const int udl, const int ndl)
 278 {
 279         int i;
 280
 281         for (i = nloops; i >= 0; i--) {
 282                 atomic_inc(&refcnt);
 283                 un_delay(udl, ndl);
 284                 atomic_dec(&refcnt);
 285         }
 286 }
 287
 288 static struct ref_scale_ops refcnt_ops = {
 289         .init           = rcu_sync_scale_init,
 290         .readsection    = ref_refcnt_section,
 291         .delaysection   = ref_refcnt_delay_section,
 292         .name           = "refcnt"
 293 };
 294
 295 // Definitions for rwlock
 296 static rwlock_t test_rwlock;
 297
 298 static void ref_rwlock_init(void)
 299 {
 300         rwlock_init(&test_rwlock);
 301 }
 302
 303 static void ref_rwlock_section(const int nloops)
 304 {
 305         int i;
 306
 307         for (i = nloops; i >= 0; i--) {
 308                 read_lock(&test_rwlock);
 309                 read_unlock(&test_rwlock);
 310         }
 311 }
 312
 313 static void ref_rwlock_delay_section(const int nloops, const int udl, const int ndl)
 314 {
 315         int i;
 316
 317         for (i = nloops; i >= 0; i--) {
 318                 read_lock(&test_rwlock);
 319                 un_delay(udl, ndl);
 320                 read_unlock(&test_rwlock);
 321         }
 322 }
 323
 324 static struct ref_scale_ops rwlock_ops = {
 325         .init           = ref_rwlock_init,
 326         .readsection    = ref_rwlock_section,
 327         .delaysection   = ref_rwlock_delay_section,
 328         .name           = "rwlock"
 329 };
 330
 331 // Definitions for rwsem
 332 static struct rw_semaphore test_rwsem;
 333
 334 static void ref_rwsem_init(void)
 335 {
 336         init_rwsem(&test_rwsem);
 337 }
 338
 339 static void ref_rwsem_section(const int nloops)
 340 {
 341         int i;
 342
 343         for (i = nloops; i >= 0; i--) {
 344                 down_read(&test_rwsem);
 345                 up_read(&test_rwsem);
 346         }
 347 }
 348
 349 static void ref_rwsem_delay_section(const int nloops, const int udl, const int ndl)
 350 {
 351         int i;
 352
 353         for (i = nloops; i >= 0; i--) {
 354                 down_read(&test_rwsem);
 355                 un_delay(udl, ndl);
 356                 up_read(&test_rwsem);
 357         }
 358 }
 359
 360 static struct ref_scale_ops rwsem_ops = {
 361         .init           = ref_rwsem_init,
 362         .readsection    = ref_rwsem_section,
 363         .delaysection   = ref_rwsem_delay_section,
 364         .name           = "rwsem"
 365 };
 366
 367 // Definitions for global spinlock
 368 static DEFINE_SPINLOCK(test_lock);
 369
 370 static void ref_lock_section(const int nloops)
 371 {
 372         int i;
 373
 374         preempt_disable();
 375         for (i = nloops; i >= 0; i--) {
 376                 spin_lock(&test_lock);
 377                 spin_unlock(&test_lock);
 378         }
 379         preempt_enable();
 380 }
 381
 382 static void ref_lock_delay_section(const int nloops, const int udl, const int ndl)
 383 {
 384         int i;
 385
 386         preempt_disable();
 387         for (i = nloops; i >= 0; i--) {
 388                 spin_lock(&test_lock);
 389                 un_delay(udl, ndl);
 390                 spin_unlock(&test_lock);
 391         }
 392         preempt_enable();
 393 }
 394
 395 static struct ref_scale_ops lock_ops = {
 396         .readsection    = ref_lock_section,
 397         .delaysection   = ref_lock_delay_section,
 398         .name           = "lock"
 399 };
 400
 401 // Definitions for global irq-save spinlock
 402
 403 static void ref_lock_irq_section(const int nloops)
 404 {
 405         unsigned long flags;
 406         int i;
 407
 408         preempt_disable();
 409         for (i = nloops; i >= 0; i--) {
 410                 spin_lock_irqsave(&test_lock, flags);
 411                 spin_unlock_irqrestore(&test_lock, flags);
 412         }
 413         preempt_enable();
 414 }
 415
 416 static void ref_lock_irq_delay_section(const int nloops, const int udl, const int ndl)
 417 {
 418         unsigned long flags;
 419         int i;
 420
 421         preempt_disable();
 422         for (i = nloops; i >= 0; i--) {
 423                 spin_lock_irqsave(&test_lock, flags);
 424                 un_delay(udl, ndl);
 425                 spin_unlock_irqrestore(&test_lock, flags);
 426         }
 427         preempt_enable();
 428 }
 429
 430 static struct ref_scale_ops lock_irq_ops = {
 431         .readsection    = ref_lock_irq_section,
 432         .delaysection   = ref_lock_irq_delay_section,
 433         .name           = "lock-irq"
 434 };
 435
 436 // Definitions acquire-release.
 437 static DEFINE_PER_CPU(unsigned long, test_acqrel);
 438
 439 static void ref_acqrel_section(const int nloops)
 440 {
 441         unsigned long x;
 442         int i;
 443
 444         preempt_disable();
 445         for (i = nloops; i >= 0; i--) {
 446                 x = smp_load_acquire(this_cpu_ptr(&test_acqrel));
 447                 smp_store_release(this_cpu_ptr(&test_acqrel), x + 1);
 448         }
 449         preempt_enable();
 450 }
 451
 452 static void ref_acqrel_delay_section(const int nloops, const int udl, const int ndl)
 453 {
 454         unsigned long x;
 455         int i;
 456
 457         preempt_disable();
 458         for (i = nloops; i >= 0; i--) {
 459                 x = smp_load_acquire(this_cpu_ptr(&test_acqrel));
 460                 un_delay(udl, ndl);
 461                 smp_store_release(this_cpu_ptr(&test_acqrel), x + 1);
 462         }
 463         preempt_enable();
 464 }
 465
 466 static struct ref_scale_ops acqrel_ops = {
 467         .readsection    = ref_acqrel_section,
 468         .delaysection   = ref_acqrel_delay_section,
 469         .name           = "acqrel"
 470 };
 471
 472 static volatile u64 stopopts;
 473
 474 static void ref_clock_section(const int nloops)
 475 {
 476         u64 x = 0;
 477         int i;
 478
 479         preempt_disable();
 480         for (i = nloops; i >= 0; i--)
 481                 x += ktime_get_real_fast_ns();
 482         preempt_enable();
 483         stopopts = x;
 484 }
 485
 486 static void ref_clock_delay_section(const int nloops, const int udl, const int ndl)
 487 {
 488         u64 x = 0;
 489         int i;
 490
 491         preempt_disable();
 492         for (i = nloops; i >= 0; i--) {
 493                 x += ktime_get_real_fast_ns();
 494                 un_delay(udl, ndl);
 495         }
 496         preempt_enable();
 497         stopopts = x;
 498 }
 499
 500 static struct ref_scale_ops clock_ops = {
 501         .readsection    = ref_clock_section,
 502         .delaysection   = ref_clock_delay_section,
 503         .name           = "clock"
 504 };
 505
 506 static void rcu_scale_one_reader(void)
 507 {
 508         if (readdelay <= 0)
 509                 cur_ops->readsection(loops);
 510         else
 511                 cur_ops->delaysection(loops, readdelay / 1000, readdelay % 1000);
 512 }
 513
 514 // Reader kthread.  Repeatedly does empty RCU read-side
 515 // critical section, minimizing update-side interference.
 516 static int
 517 ref_scale_reader(void *arg)
 518 {
 519         unsigned long flags;
 520         long me = (long)arg;
 521         struct reader_task *rt = &(reader_tasks[me]);
 522         u64 start;
 523         s64 duration;
 524
 525         VERBOSE_SCALEOUT_BATCH("ref_scale_reader %ld: task started", me);
 526         WARN_ON_ONCE(set_cpus_allowed_ptr(current, cpumask_of(me % nr_cpu_ids)));
 527         set_user_nice(current, MAX_NICE);
 528         atomic_inc(&n_init);
 529         if (holdoff)
 530                 schedule_timeout_interruptible(holdoff * HZ);
 531 repeat:
 532         VERBOSE_SCALEOUT_BATCH("ref_scale_reader %ld: waiting to start next experiment on cpu %d", me, raw_smp_processor_id());
 533
 534         // Wait for signal that this reader can start.
 535         wait_event(rt->wq, (atomic_read(&nreaders_exp) && smp_load_acquire(&rt->start_reader)) ||
 536                            torture_must_stop());
 537
 538         if (torture_must_stop())
 539                 goto end;
 540
 541         // Make sure that the CPU is affinitized appropriately during testing.
 542         WARN_ON_ONCE(raw_smp_processor_id() != me);
 543
 544         WRITE_ONCE(rt->start_reader, 0);
 545         if (!atomic_dec_return(&n_started))
 546                 while (atomic_read_acquire(&n_started))
 547                         cpu_relax();
 548
 549         VERBOSE_SCALEOUT_BATCH("ref_scale_reader %ld: experiment %d started", me, exp_idx);
 550
 551
 552         // To reduce noise, do an initial cache-warming invocation, check
 553         // in, and then keep warming until everyone has checked in.
 554         rcu_scale_one_reader();
 555         if (!atomic_dec_return(&n_warmedup))
 556                 while (atomic_read_acquire(&n_warmedup))
 557                         rcu_scale_one_reader();
 558         // Also keep interrupts disabled.  This also has the effect
 559         // of preventing entries into slow path for rcu_read_unlock().
 560         local_irq_save(flags);
 561         start = ktime_get_mono_fast_ns();
 562
 563         rcu_scale_one_reader();
 564
 565         duration = ktime_get_mono_fast_ns() - start;
 566         local_irq_restore(flags);
 567
 568         rt->last_duration_ns = WARN_ON_ONCE(duration < 0) ? 0 : duration;
 569         // To reduce runtime-skew noise, do maintain-load invocations until
 570         // everyone is done.
 571         if (!atomic_dec_return(&n_cooleddown))
 572                 while (atomic_read_acquire(&n_cooleddown))
 573                         rcu_scale_one_reader();
 574
 575         if (atomic_dec_and_test(&nreaders_exp))
 576                 wake_up(&main_wq);
 577
 578         VERBOSE_SCALEOUT_BATCH("ref_scale_reader %ld: experiment %d ended, (readers remaining=%d)",
 579                                 me, exp_idx, atomic_read(&nreaders_exp));
 580
 581         if (!torture_must_stop())
 582                 goto repeat;
 583 end:
 584         torture_kthread_stopping("ref_scale_reader");
 585         return 0;
 586 }
 587
 588 static void reset_readers(void)
 589 {
 590         int i;
 591         struct reader_task *rt;
 592
 593         for (i = 0; i < nreaders; i++) {
 594                 rt = &(reader_tasks[i]);
 595
 596                 rt->last_duration_ns = 0;
 597         }
 598 }
 599
 600 // Print the results of each reader and return the sum of all their durations.
 601 static u64 process_durations(int n)
 602 {
 603         int i;
 604         struct reader_task *rt;
 605         char buf1[64];
 606         char *buf;
 607         u64 sum = 0;
 608
 609         buf = kmalloc(800 + 64, GFP_KERNEL);
 610         if (!buf)
 611                 return 0;
 612         buf[0] = 0;
 613         sprintf(buf, "Experiment #%d (Format: <THREAD-NUM>:<Total loop time in ns>)",
 614                 exp_idx);
 615
 616         for (i = 0; i < n && !torture_must_stop(); i++) {
 617                 rt = &(reader_tasks[i]);
 618                 sprintf(buf1, "%d: %llu\t", i, rt->last_duration_ns);
 619
 620                 if (i % 5 == 0)
 621                         strcat(buf, "\n");
 622                 if (strlen(buf) >= 800) {
 623                         pr_alert("%s", buf);
 624                         buf[0] = 0;
 625                 }
 626                 strcat(buf, buf1);
 627
 628                 sum += rt->last_duration_ns;
 629         }
 630         pr_alert("%s\n", buf);
 631
 632         kfree(buf);
 633         return sum;
 634 }
 635
 636 // The main_func is the main orchestrator, it performs a bunch of
 637 // experiments.  For every experiment, it orders all the readers
 638 // involved to start and waits for them to finish the experiment. It
 639 // then reads their timestamps and starts the next experiment. Each
 640 // experiment progresses from 1 concurrent reader to N of them at which
 641 // point all the timestamps are printed.
 642 static int main_func(void *arg)
 643 {
 644         int exp, r;
 645         char buf1[64];
 646         char *buf;
 647         u64 *result_avg;
 648
 649         set_cpus_allowed_ptr(current, cpumask_of(nreaders % nr_cpu_ids));
 650         set_user_nice(current, MAX_NICE);
 651
 652         VERBOSE_SCALEOUT("main_func task started");
 653         result_avg = kzalloc(nruns * sizeof(*result_avg), GFP_KERNEL);
 654         buf = kzalloc(800 + 64, GFP_KERNEL);
 655         if (!result_avg || !buf) {
 656                 SCALEOUT_ERRSTRING("out of memory");
 657                 goto oom_exit;
 658         }
 659         if (holdoff)
 660                 schedule_timeout_interruptible(holdoff * HZ);
 661
 662         // Wait for all threads to start.
 663         atomic_inc(&n_init);
 664         while (atomic_read(&n_init) < nreaders + 1)
 665                 schedule_timeout_uninterruptible(1);
 666
 667         // Start exp readers up per experiment
 668         for (exp = 0; exp < nruns && !torture_must_stop(); exp++) {
 669                 if (torture_must_stop())
 670                         goto end;
 671
 672                 reset_readers();
 673                 atomic_set(&nreaders_exp, nreaders);
 674                 atomic_set(&n_started, nreaders);
 675                 atomic_set(&n_warmedup, nreaders);
 676                 atomic_set(&n_cooleddown, nreaders);
 677
 678                 exp_idx = exp;
 679
 680                 for (r = 0; r < nreaders; r++) {
 681                         smp_store_release(&reader_tasks[r].start_reader, 1);
 682                         wake_up(&reader_tasks[r].wq);
 683                 }
 684
 685                 VERBOSE_SCALEOUT("main_func: experiment started, waiting for %d readers",
 686                                 nreaders);
 687
 688                 wait_event(main_wq,
 689                            !atomic_read(&nreaders_exp) || torture_must_stop());
 690
 691                 VERBOSE_SCALEOUT("main_func: experiment ended");
 692
 693                 if (torture_must_stop())
 694                         goto end;
 695
 696                 result_avg[exp] = div_u64(1000 * process_durations(nreaders), nreaders * loops);
 697         }
 698
 699         // Print the average of all experiments
 700         SCALEOUT("END OF TEST. Calculating average duration per loop (nanoseconds)...\n");
 701
 702         pr_alert("Runs\tTime(ns)\n");
 703         for (exp = 0; exp < nruns; exp++) {
 704                 u64 avg;
 705                 u32 rem;
 706
 707                 avg = div_u64_rem(result_avg[exp], 1000, &rem);
 708                 sprintf(buf1, "%d\t%llu.%03u\n", exp + 1, avg, rem);
 709                 strcat(buf, buf1);
 710                 if (strlen(buf) >= 800) {
 711                         pr_alert("%s", buf);
 712                         buf[0] = 0;
 713                 }
 714         }
 715
 716         pr_alert("%s", buf);
 717
 718 oom_exit:
 719         // This will shutdown everything including us.
 720         if (shutdown) {
 721                 shutdown_start = 1;
 722                 wake_up(&shutdown_wq);
 723         }
 724
 725         // Wait for torture to stop us
 726         while (!torture_must_stop())
 727                 schedule_timeout_uninterruptible(1);
 728
 729 end:
 730         torture_kthread_stopping("main_func");
 731         kfree(result_avg);
 732         kfree(buf);
 733         return 0;
 734 }
 735
 736 static void
 737 ref_scale_print_module_parms(struct ref_scale_ops *cur_ops, const char *tag)
 738 {
 739         pr_alert("%s" SCALE_FLAG
 740                  "--- %s:  verbose=%d shutdown=%d holdoff=%d loops=%ld nreaders=%d nruns=%d readdelay=%d\n", scale_type, tag,
 741                  verbose, shutdown, holdoff, loops, nreaders, nruns, readdelay);
 742 }
 743
 744 static void
 745 ref_scale_cleanup(void)
 746 {
 747         int i;
 748
 749         if (torture_cleanup_begin())
 750                 return;
 751
 752         if (!cur_ops) {
 753                 torture_cleanup_end();
 754                 return;
 755         }
 756
 757         if (reader_tasks) {
 758                 for (i = 0; i < nreaders; i++)
 759                         torture_stop_kthread("ref_scale_reader",
 760                                              reader_tasks[i].task);
 761         }
 762         kfree(reader_tasks);
 763
 764         torture_stop_kthread("main_task", main_task);
 765         kfree(main_task);
 766
 767         // Do scale-type-specific cleanup operations.
 768         if (cur_ops->cleanup != NULL)
 769                 cur_ops->cleanup();
 770
 771         torture_cleanup_end();
 772 }
 773
 774 // Shutdown kthread.  Just waits to be awakened, then shuts down system.
 775 static int
 776 ref_scale_shutdown(void *arg)
 777 {
 778         wait_event(shutdown_wq, shutdown_start);
 779
 780         smp_mb(); // Wake before output.
 781         ref_scale_cleanup();
 782         kernel_power_off();
 783
 784         return -EINVAL;
 785 }
 786
 787 static int __init
 788 ref_scale_init(void)
 789 {
 790         long i;
 791         int firsterr = 0;
 792         static struct ref_scale_ops *scale_ops[] = {
 793                 &rcu_ops, &srcu_ops, &rcu_trace_ops, &rcu_tasks_ops, &refcnt_ops, &rwlock_ops,
 794                 &rwsem_ops, &lock_ops, &lock_irq_ops, &acqrel_ops, &clock_ops,
 795         };
 796
 797         if (!torture_init_begin(scale_type, verbose))
 798                 return -EBUSY;
 799
 800         for (i = 0; i < ARRAY_SIZE(scale_ops); i++) {
 801                 cur_ops = scale_ops[i];
 802                 if (strcmp(scale_type, cur_ops->name) == 0)
 803                         break;
 804         }
 805         if (i == ARRAY_SIZE(scale_ops)) {
 806                 pr_alert("rcu-scale: invalid scale type: \"%s\"\n", scale_type);
 807                 pr_alert("rcu-scale types:");
 808                 for (i = 0; i < ARRAY_SIZE(scale_ops); i++)
 809                         pr_cont(" %s", scale_ops[i]->name);
 810                 pr_cont("\n");
 811                 firsterr = -EINVAL;
 812                 cur_ops = NULL;
 813                 goto unwind;
 814         }
 815         if (cur_ops->init)
 816                 cur_ops->init();
 817
 818         ref_scale_print_module_parms(cur_ops, "Start of test");
 819
 820         // Shutdown task
 821         if (shutdown) {
 822                 init_waitqueue_head(&shutdown_wq);
 823                 firsterr = torture_create_kthread(ref_scale_shutdown, NULL,
 824                                                   shutdown_task);
 825                 if (torture_init_error(firsterr))
 826                         goto unwind;
 827                 schedule_timeout_uninterruptible(1);
 828         }
 829
 830         // Reader tasks (default to ~75% of online CPUs).
 831         if (nreaders < 0)
 832                 nreaders = (num_online_cpus() >> 1) + (num_online_cpus() >> 2);
 833         if (WARN_ONCE(loops <= 0, "%s: loops = %ld, adjusted to 1\n", __func__, loops))
 834                 loops = 1;
 835         if (WARN_ONCE(nreaders <= 0, "%s: nreaders = %d, adjusted to 1\n", __func__, nreaders))
 836                 nreaders = 1;
 837         if (WARN_ONCE(nruns <= 0, "%s: nruns = %d, adjusted to 1\n", __func__, nruns))
 838                 nruns = 1;
 839         reader_tasks = kcalloc(nreaders, sizeof(reader_tasks[0]),
 840                                GFP_KERNEL);
 841         if (!reader_tasks) {
 842                 SCALEOUT_ERRSTRING("out of memory");
 843                 firsterr = -ENOMEM;
 844                 goto unwind;
 845         }
 846
 847         VERBOSE_SCALEOUT("Starting %d reader threads", nreaders);
 848
 849         for (i = 0; i < nreaders; i++) {
 850                 firsterr = torture_create_kthread(ref_scale_reader, (void *)i,
 851                                                   reader_tasks[i].task);
 852                 if (torture_init_error(firsterr))
 853                         goto unwind;
 854
 855                 init_waitqueue_head(&(reader_tasks[i].wq));
 856         }
 857
 858         // Main Task
 859         init_waitqueue_head(&main_wq);
 860         firsterr = torture_create_kthread(main_func, NULL, main_task);
 861         if (torture_init_error(firsterr))
 862                 goto unwind;
 863
 864         torture_init_end();
 865         return 0;
 866
 867 unwind:
 868         torture_init_end();
 869         ref_scale_cleanup();
 870         if (shutdown) {
 871                 WARN_ON(!IS_MODULE(CONFIG_RCU_REF_SCALE_TEST));
 872                 kernel_power_off();
 873         }
 874         return firsterr;
 875 }
 876
 877 module_init(ref_scale_init);
 878 module_exit(ref_scale_cleanup);