powerpc: Feature nop out reservation clear when stcx checks address
authorAnton Blanchard <anton@samba.org>
Wed, 11 Aug 2010 01:40:27 +0000 (01:40 +0000)
committerBenjamin Herrenschmidt <benh@kernel.crashing.org>
Thu, 2 Sep 2010 04:07:30 +0000 (14:07 +1000)
commitf89451fbd2b9f28f5ff156154989599ec062354b
tree1722b247079fb80f972449066c9f5c67a5564d4c
parent8c77391475bc3284a380fc46aaf0bcf26bde3ae6
powerpc: Feature nop out reservation clear when stcx checks address

The POWER architecture does not require stcx to check that it is operating
on the same address as the larx. This means it is possible for an
an exception handler to execute a larx, get a reservation, decide
not to do the stcx and then return back with an active reservation. If the
interrupted code was in the middle of a larx/stcx sequence the stcx could
incorrectly succeed.

All recent POWER CPUs check the address before letting the stcx succeed
so we can create a CPU feature and nop it out. As Ben suggested, we can
only do this in our syscall path because there is a remote possibility
some kernel code gets interrupted by an exception that ends up operating
on the same cacheline.

Thanks to Paul Mackerras and Derek Williams for the idea.

To test this I used a very simple null syscall (actually getppid) testcase
at http://ozlabs.org/~anton/junkcode/null_syscall.c

I tested against 2.6.35-git10 with the following changes against the
pseries_defconfig:

CONFIG_VIRT_CPU_ACCOUNTING=n
CONFIG_AUDIT=n
CONFIG_PPC_4K_PAGES=n
CONFIG_PPC_64K_PAGES=y
CONFIG_FORCE_MAX_ZONEORDER=9
CONFIG_PPC_SUBPAGE_PROT=n
CONFIG_FUNCTION_TRACER=n
CONFIG_FUNCTION_GRAPH_TRACER=n
CONFIG_IRQSOFF_TRACER=n
CONFIG_STACK_TRACER=n

to remove the overhead of virtual CPU accounting, syscall auditing and
the ftrace mcount tracers. 64kB pages were enabled to minimise TLB misses.

POWER6: +8.2%
POWER7: +7.0%

Another suggestion was to use a larx to something in the L1 instead of a stcx.
This was almost as fast as removing the larx on POWER6, but only 3.5% faster
on POWER7. We can use this to speed up the reservation clear in our
exception exit code.

Signed-off-by: Anton Blanchard <anton@samba.org>
Signed-off-by: Benjamin Herrenschmidt <benh@kernel.crashing.org>
arch/powerpc/include/asm/cputable.h
arch/powerpc/kernel/entry_64.S