rcu: Stop chasing QS if another CPU did it for us
[pandora-kernel.git] / kernel / rcutree.c
1 /*
2  * Read-Copy Update mechanism for mutual exclusion
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  * Authors: Dipankar Sarma <dipankar@in.ibm.com>
21  *          Manfred Spraul <manfred@colorfullife.com>
22  *          Paul E. McKenney <paulmck@linux.vnet.ibm.com> Hierarchical version
23  *
24  * Based on the original work by Paul McKenney <paulmck@us.ibm.com>
25  * and inputs from Rusty Russell, Andrea Arcangeli and Andi Kleen.
26  *
27  * For detailed explanation of Read-Copy Update mechanism see -
28  *      Documentation/RCU
29  */
30 #include <linux/types.h>
31 #include <linux/kernel.h>
32 #include <linux/init.h>
33 #include <linux/spinlock.h>
34 #include <linux/smp.h>
35 #include <linux/rcupdate.h>
36 #include <linux/interrupt.h>
37 #include <linux/sched.h>
38 #include <linux/nmi.h>
39 #include <asm/atomic.h>
40 #include <linux/bitops.h>
41 #include <linux/module.h>
42 #include <linux/completion.h>
43 #include <linux/moduleparam.h>
44 #include <linux/percpu.h>
45 #include <linux/notifier.h>
46 #include <linux/cpu.h>
47 #include <linux/mutex.h>
48 #include <linux/time.h>
49 #include <linux/kernel_stat.h>
50
51 #include "rcutree.h"
52
53 /* Data structures. */
54
55 static struct lock_class_key rcu_node_class[NUM_RCU_LVLS];
56
57 #define RCU_STATE_INITIALIZER(structname) { \
58         .level = { &structname.node[0] }, \
59         .levelcnt = { \
60                 NUM_RCU_LVL_0,  /* root of hierarchy. */ \
61                 NUM_RCU_LVL_1, \
62                 NUM_RCU_LVL_2, \
63                 NUM_RCU_LVL_3, \
64                 NUM_RCU_LVL_4, /* == MAX_RCU_LVLS */ \
65         }, \
66         .signaled = RCU_GP_IDLE, \
67         .gpnum = -300, \
68         .completed = -300, \
69         .onofflock = __RAW_SPIN_LOCK_UNLOCKED(&structname.onofflock), \
70         .fqslock = __RAW_SPIN_LOCK_UNLOCKED(&structname.fqslock), \
71         .n_force_qs = 0, \
72         .n_force_qs_ngp = 0, \
73         .name = #structname, \
74 }
75
76 struct rcu_state rcu_sched_state = RCU_STATE_INITIALIZER(rcu_sched_state);
77 DEFINE_PER_CPU(struct rcu_data, rcu_sched_data);
78
79 struct rcu_state rcu_bh_state = RCU_STATE_INITIALIZER(rcu_bh_state);
80 DEFINE_PER_CPU(struct rcu_data, rcu_bh_data);
81
82 int rcu_scheduler_active __read_mostly;
83 EXPORT_SYMBOL_GPL(rcu_scheduler_active);
84
85 /*
86  * Return true if an RCU grace period is in progress.  The ACCESS_ONCE()s
87  * permit this function to be invoked without holding the root rcu_node
88  * structure's ->lock, but of course results can be subject to change.
89  */
90 static int rcu_gp_in_progress(struct rcu_state *rsp)
91 {
92         return ACCESS_ONCE(rsp->completed) != ACCESS_ONCE(rsp->gpnum);
93 }
94
95 /*
96  * Note a quiescent state.  Because we do not need to know
97  * how many quiescent states passed, just if there was at least
98  * one since the start of the grace period, this just sets a flag.
99  */
100 void rcu_sched_qs(int cpu)
101 {
102         struct rcu_data *rdp = &per_cpu(rcu_sched_data, cpu);
103
104         rdp->passed_quiesc_completed = rdp->gpnum - 1;
105         barrier();
106         rdp->passed_quiesc = 1;
107 }
108
109 void rcu_bh_qs(int cpu)
110 {
111         struct rcu_data *rdp = &per_cpu(rcu_bh_data, cpu);
112
113         rdp->passed_quiesc_completed = rdp->gpnum - 1;
114         barrier();
115         rdp->passed_quiesc = 1;
116 }
117
118 /*
119  * Note a context switch.  This is a quiescent state for RCU-sched,
120  * and requires special handling for preemptible RCU.
121  */
122 void rcu_note_context_switch(int cpu)
123 {
124         rcu_sched_qs(cpu);
125         rcu_preempt_note_context_switch(cpu);
126 }
127
128 #ifdef CONFIG_NO_HZ
129 DEFINE_PER_CPU(struct rcu_dynticks, rcu_dynticks) = {
130         .dynticks_nesting = 1,
131         .dynticks = 1,
132 };
133 #endif /* #ifdef CONFIG_NO_HZ */
134
135 static int blimit = 10;         /* Maximum callbacks per softirq. */
136 static int qhimark = 10000;     /* If this many pending, ignore blimit. */
137 static int qlowmark = 100;      /* Once only this many pending, use blimit. */
138
139 module_param(blimit, int, 0);
140 module_param(qhimark, int, 0);
141 module_param(qlowmark, int, 0);
142
143 #ifdef CONFIG_RCU_CPU_STALL_DETECTOR
144 int rcu_cpu_stall_suppress __read_mostly = RCU_CPU_STALL_SUPPRESS_INIT;
145 module_param(rcu_cpu_stall_suppress, int, 0644);
146 #endif /* #ifdef CONFIG_RCU_CPU_STALL_DETECTOR */
147
148 static void force_quiescent_state(struct rcu_state *rsp, int relaxed);
149 static int rcu_pending(int cpu);
150
151 /*
152  * Return the number of RCU-sched batches processed thus far for debug & stats.
153  */
154 long rcu_batches_completed_sched(void)
155 {
156         return rcu_sched_state.completed;
157 }
158 EXPORT_SYMBOL_GPL(rcu_batches_completed_sched);
159
160 /*
161  * Return the number of RCU BH batches processed thus far for debug & stats.
162  */
163 long rcu_batches_completed_bh(void)
164 {
165         return rcu_bh_state.completed;
166 }
167 EXPORT_SYMBOL_GPL(rcu_batches_completed_bh);
168
169 /*
170  * Force a quiescent state for RCU BH.
171  */
172 void rcu_bh_force_quiescent_state(void)
173 {
174         force_quiescent_state(&rcu_bh_state, 0);
175 }
176 EXPORT_SYMBOL_GPL(rcu_bh_force_quiescent_state);
177
178 /*
179  * Force a quiescent state for RCU-sched.
180  */
181 void rcu_sched_force_quiescent_state(void)
182 {
183         force_quiescent_state(&rcu_sched_state, 0);
184 }
185 EXPORT_SYMBOL_GPL(rcu_sched_force_quiescent_state);
186
187 /*
188  * Does the CPU have callbacks ready to be invoked?
189  */
190 static int
191 cpu_has_callbacks_ready_to_invoke(struct rcu_data *rdp)
192 {
193         return &rdp->nxtlist != rdp->nxttail[RCU_DONE_TAIL];
194 }
195
196 /*
197  * Does the current CPU require a yet-as-unscheduled grace period?
198  */
199 static int
200 cpu_needs_another_gp(struct rcu_state *rsp, struct rcu_data *rdp)
201 {
202         return *rdp->nxttail[RCU_DONE_TAIL] && !rcu_gp_in_progress(rsp);
203 }
204
205 /*
206  * Return the root node of the specified rcu_state structure.
207  */
208 static struct rcu_node *rcu_get_root(struct rcu_state *rsp)
209 {
210         return &rsp->node[0];
211 }
212
213 #ifdef CONFIG_SMP
214
215 /*
216  * If the specified CPU is offline, tell the caller that it is in
217  * a quiescent state.  Otherwise, whack it with a reschedule IPI.
218  * Grace periods can end up waiting on an offline CPU when that
219  * CPU is in the process of coming online -- it will be added to the
220  * rcu_node bitmasks before it actually makes it online.  The same thing
221  * can happen while a CPU is in the process of coming online.  Because this
222  * race is quite rare, we check for it after detecting that the grace
223  * period has been delayed rather than checking each and every CPU
224  * each and every time we start a new grace period.
225  */
226 static int rcu_implicit_offline_qs(struct rcu_data *rdp)
227 {
228         /*
229          * If the CPU is offline, it is in a quiescent state.  We can
230          * trust its state not to change because interrupts are disabled.
231          */
232         if (cpu_is_offline(rdp->cpu)) {
233                 rdp->offline_fqs++;
234                 return 1;
235         }
236
237         /* If preemptable RCU, no point in sending reschedule IPI. */
238         if (rdp->preemptable)
239                 return 0;
240
241         /* The CPU is online, so send it a reschedule IPI. */
242         if (rdp->cpu != smp_processor_id())
243                 smp_send_reschedule(rdp->cpu);
244         else
245                 set_need_resched();
246         rdp->resched_ipi++;
247         return 0;
248 }
249
250 #endif /* #ifdef CONFIG_SMP */
251
252 #ifdef CONFIG_NO_HZ
253
254 /**
255  * rcu_enter_nohz - inform RCU that current CPU is entering nohz
256  *
257  * Enter nohz mode, in other words, -leave- the mode in which RCU
258  * read-side critical sections can occur.  (Though RCU read-side
259  * critical sections can occur in irq handlers in nohz mode, a possibility
260  * handled by rcu_irq_enter() and rcu_irq_exit()).
261  */
262 void rcu_enter_nohz(void)
263 {
264         unsigned long flags;
265         struct rcu_dynticks *rdtp;
266
267         smp_mb(); /* CPUs seeing ++ must see prior RCU read-side crit sects */
268         local_irq_save(flags);
269         rdtp = &__get_cpu_var(rcu_dynticks);
270         rdtp->dynticks++;
271         rdtp->dynticks_nesting--;
272         WARN_ON_ONCE(rdtp->dynticks & 0x1);
273         local_irq_restore(flags);
274 }
275
276 /*
277  * rcu_exit_nohz - inform RCU that current CPU is leaving nohz
278  *
279  * Exit nohz mode, in other words, -enter- the mode in which RCU
280  * read-side critical sections normally occur.
281  */
282 void rcu_exit_nohz(void)
283 {
284         unsigned long flags;
285         struct rcu_dynticks *rdtp;
286
287         local_irq_save(flags);
288         rdtp = &__get_cpu_var(rcu_dynticks);
289         rdtp->dynticks++;
290         rdtp->dynticks_nesting++;
291         WARN_ON_ONCE(!(rdtp->dynticks & 0x1));
292         local_irq_restore(flags);
293         smp_mb(); /* CPUs seeing ++ must see later RCU read-side crit sects */
294 }
295
296 /**
297  * rcu_nmi_enter - inform RCU of entry to NMI context
298  *
299  * If the CPU was idle with dynamic ticks active, and there is no
300  * irq handler running, this updates rdtp->dynticks_nmi to let the
301  * RCU grace-period handling know that the CPU is active.
302  */
303 void rcu_nmi_enter(void)
304 {
305         struct rcu_dynticks *rdtp = &__get_cpu_var(rcu_dynticks);
306
307         if (rdtp->dynticks & 0x1)
308                 return;
309         rdtp->dynticks_nmi++;
310         WARN_ON_ONCE(!(rdtp->dynticks_nmi & 0x1));
311         smp_mb(); /* CPUs seeing ++ must see later RCU read-side crit sects */
312 }
313
314 /**
315  * rcu_nmi_exit - inform RCU of exit from NMI context
316  *
317  * If the CPU was idle with dynamic ticks active, and there is no
318  * irq handler running, this updates rdtp->dynticks_nmi to let the
319  * RCU grace-period handling know that the CPU is no longer active.
320  */
321 void rcu_nmi_exit(void)
322 {
323         struct rcu_dynticks *rdtp = &__get_cpu_var(rcu_dynticks);
324
325         if (rdtp->dynticks & 0x1)
326                 return;
327         smp_mb(); /* CPUs seeing ++ must see prior RCU read-side crit sects */
328         rdtp->dynticks_nmi++;
329         WARN_ON_ONCE(rdtp->dynticks_nmi & 0x1);
330 }
331
332 /**
333  * rcu_irq_enter - inform RCU of entry to hard irq context
334  *
335  * If the CPU was idle with dynamic ticks active, this updates the
336  * rdtp->dynticks to let the RCU handling know that the CPU is active.
337  */
338 void rcu_irq_enter(void)
339 {
340         struct rcu_dynticks *rdtp = &__get_cpu_var(rcu_dynticks);
341
342         if (rdtp->dynticks_nesting++)
343                 return;
344         rdtp->dynticks++;
345         WARN_ON_ONCE(!(rdtp->dynticks & 0x1));
346         smp_mb(); /* CPUs seeing ++ must see later RCU read-side crit sects */
347 }
348
349 /**
350  * rcu_irq_exit - inform RCU of exit from hard irq context
351  *
352  * If the CPU was idle with dynamic ticks active, update the rdp->dynticks
353  * to put let the RCU handling be aware that the CPU is going back to idle
354  * with no ticks.
355  */
356 void rcu_irq_exit(void)
357 {
358         struct rcu_dynticks *rdtp = &__get_cpu_var(rcu_dynticks);
359
360         if (--rdtp->dynticks_nesting)
361                 return;
362         smp_mb(); /* CPUs seeing ++ must see prior RCU read-side crit sects */
363         rdtp->dynticks++;
364         WARN_ON_ONCE(rdtp->dynticks & 0x1);
365
366         /* If the interrupt queued a callback, get out of dyntick mode. */
367         if (__get_cpu_var(rcu_sched_data).nxtlist ||
368             __get_cpu_var(rcu_bh_data).nxtlist)
369                 set_need_resched();
370 }
371
372 #ifdef CONFIG_SMP
373
374 /*
375  * Snapshot the specified CPU's dynticks counter so that we can later
376  * credit them with an implicit quiescent state.  Return 1 if this CPU
377  * is in dynticks idle mode, which is an extended quiescent state.
378  */
379 static int dyntick_save_progress_counter(struct rcu_data *rdp)
380 {
381         int ret;
382         int snap;
383         int snap_nmi;
384
385         snap = rdp->dynticks->dynticks;
386         snap_nmi = rdp->dynticks->dynticks_nmi;
387         smp_mb();       /* Order sampling of snap with end of grace period. */
388         rdp->dynticks_snap = snap;
389         rdp->dynticks_nmi_snap = snap_nmi;
390         ret = ((snap & 0x1) == 0) && ((snap_nmi & 0x1) == 0);
391         if (ret)
392                 rdp->dynticks_fqs++;
393         return ret;
394 }
395
396 /*
397  * Return true if the specified CPU has passed through a quiescent
398  * state by virtue of being in or having passed through an dynticks
399  * idle state since the last call to dyntick_save_progress_counter()
400  * for this same CPU.
401  */
402 static int rcu_implicit_dynticks_qs(struct rcu_data *rdp)
403 {
404         long curr;
405         long curr_nmi;
406         long snap;
407         long snap_nmi;
408
409         curr = rdp->dynticks->dynticks;
410         snap = rdp->dynticks_snap;
411         curr_nmi = rdp->dynticks->dynticks_nmi;
412         snap_nmi = rdp->dynticks_nmi_snap;
413         smp_mb(); /* force ordering with cpu entering/leaving dynticks. */
414
415         /*
416          * If the CPU passed through or entered a dynticks idle phase with
417          * no active irq/NMI handlers, then we can safely pretend that the CPU
418          * already acknowledged the request to pass through a quiescent
419          * state.  Either way, that CPU cannot possibly be in an RCU
420          * read-side critical section that started before the beginning
421          * of the current RCU grace period.
422          */
423         if ((curr != snap || (curr & 0x1) == 0) &&
424             (curr_nmi != snap_nmi || (curr_nmi & 0x1) == 0)) {
425                 rdp->dynticks_fqs++;
426                 return 1;
427         }
428
429         /* Go check for the CPU being offline. */
430         return rcu_implicit_offline_qs(rdp);
431 }
432
433 #endif /* #ifdef CONFIG_SMP */
434
435 #else /* #ifdef CONFIG_NO_HZ */
436
437 #ifdef CONFIG_SMP
438
439 static int dyntick_save_progress_counter(struct rcu_data *rdp)
440 {
441         return 0;
442 }
443
444 static int rcu_implicit_dynticks_qs(struct rcu_data *rdp)
445 {
446         return rcu_implicit_offline_qs(rdp);
447 }
448
449 #endif /* #ifdef CONFIG_SMP */
450
451 #endif /* #else #ifdef CONFIG_NO_HZ */
452
453 #ifdef CONFIG_RCU_CPU_STALL_DETECTOR
454
455 int rcu_cpu_stall_suppress __read_mostly;
456
457 static void record_gp_stall_check_time(struct rcu_state *rsp)
458 {
459         rsp->gp_start = jiffies;
460         rsp->jiffies_stall = jiffies + RCU_SECONDS_TILL_STALL_CHECK;
461 }
462
463 static void print_other_cpu_stall(struct rcu_state *rsp)
464 {
465         int cpu;
466         long delta;
467         unsigned long flags;
468         struct rcu_node *rnp = rcu_get_root(rsp);
469
470         /* Only let one CPU complain about others per time interval. */
471
472         raw_spin_lock_irqsave(&rnp->lock, flags);
473         delta = jiffies - rsp->jiffies_stall;
474         if (delta < RCU_STALL_RAT_DELAY || !rcu_gp_in_progress(rsp)) {
475                 raw_spin_unlock_irqrestore(&rnp->lock, flags);
476                 return;
477         }
478         rsp->jiffies_stall = jiffies + RCU_SECONDS_TILL_STALL_RECHECK;
479
480         /*
481          * Now rat on any tasks that got kicked up to the root rcu_node
482          * due to CPU offlining.
483          */
484         rcu_print_task_stall(rnp);
485         raw_spin_unlock_irqrestore(&rnp->lock, flags);
486
487         /*
488          * OK, time to rat on our buddy...
489          * See Documentation/RCU/stallwarn.txt for info on how to debug
490          * RCU CPU stall warnings.
491          */
492         printk(KERN_ERR "INFO: %s detected stalls on CPUs/tasks: {",
493                rsp->name);
494         rcu_for_each_leaf_node(rsp, rnp) {
495                 raw_spin_lock_irqsave(&rnp->lock, flags);
496                 rcu_print_task_stall(rnp);
497                 raw_spin_unlock_irqrestore(&rnp->lock, flags);
498                 if (rnp->qsmask == 0)
499                         continue;
500                 for (cpu = 0; cpu <= rnp->grphi - rnp->grplo; cpu++)
501                         if (rnp->qsmask & (1UL << cpu))
502                                 printk(" %d", rnp->grplo + cpu);
503         }
504         printk("} (detected by %d, t=%ld jiffies)\n",
505                smp_processor_id(), (long)(jiffies - rsp->gp_start));
506         trigger_all_cpu_backtrace();
507
508         /* If so configured, complain about tasks blocking the grace period. */
509
510         rcu_print_detail_task_stall(rsp);
511
512         force_quiescent_state(rsp, 0);  /* Kick them all. */
513 }
514
515 static void print_cpu_stall(struct rcu_state *rsp)
516 {
517         unsigned long flags;
518         struct rcu_node *rnp = rcu_get_root(rsp);
519
520         /*
521          * OK, time to rat on ourselves...
522          * See Documentation/RCU/stallwarn.txt for info on how to debug
523          * RCU CPU stall warnings.
524          */
525         printk(KERN_ERR "INFO: %s detected stall on CPU %d (t=%lu jiffies)\n",
526                rsp->name, smp_processor_id(), jiffies - rsp->gp_start);
527         trigger_all_cpu_backtrace();
528
529         raw_spin_lock_irqsave(&rnp->lock, flags);
530         if (ULONG_CMP_GE(jiffies, rsp->jiffies_stall))
531                 rsp->jiffies_stall =
532                         jiffies + RCU_SECONDS_TILL_STALL_RECHECK;
533         raw_spin_unlock_irqrestore(&rnp->lock, flags);
534
535         set_need_resched();  /* kick ourselves to get things going. */
536 }
537
538 static void check_cpu_stall(struct rcu_state *rsp, struct rcu_data *rdp)
539 {
540         long delta;
541         struct rcu_node *rnp;
542
543         if (rcu_cpu_stall_suppress)
544                 return;
545         delta = jiffies - ACCESS_ONCE(rsp->jiffies_stall);
546         rnp = rdp->mynode;
547         if ((ACCESS_ONCE(rnp->qsmask) & rdp->grpmask) && delta >= 0) {
548
549                 /* We haven't checked in, so go dump stack. */
550                 print_cpu_stall(rsp);
551
552         } else if (rcu_gp_in_progress(rsp) && delta >= RCU_STALL_RAT_DELAY) {
553
554                 /* They had two time units to dump stack, so complain. */
555                 print_other_cpu_stall(rsp);
556         }
557 }
558
559 static int rcu_panic(struct notifier_block *this, unsigned long ev, void *ptr)
560 {
561         rcu_cpu_stall_suppress = 1;
562         return NOTIFY_DONE;
563 }
564
565 /**
566  * rcu_cpu_stall_reset - prevent further stall warnings in current grace period
567  *
568  * Set the stall-warning timeout way off into the future, thus preventing
569  * any RCU CPU stall-warning messages from appearing in the current set of
570  * RCU grace periods.
571  *
572  * The caller must disable hard irqs.
573  */
574 void rcu_cpu_stall_reset(void)
575 {
576         rcu_sched_state.jiffies_stall = jiffies + ULONG_MAX / 2;
577         rcu_bh_state.jiffies_stall = jiffies + ULONG_MAX / 2;
578         rcu_preempt_stall_reset();
579 }
580
581 static struct notifier_block rcu_panic_block = {
582         .notifier_call = rcu_panic,
583 };
584
585 static void __init check_cpu_stall_init(void)
586 {
587         atomic_notifier_chain_register(&panic_notifier_list, &rcu_panic_block);
588 }
589
590 #else /* #ifdef CONFIG_RCU_CPU_STALL_DETECTOR */
591
592 static void record_gp_stall_check_time(struct rcu_state *rsp)
593 {
594 }
595
596 static void check_cpu_stall(struct rcu_state *rsp, struct rcu_data *rdp)
597 {
598 }
599
600 void rcu_cpu_stall_reset(void)
601 {
602 }
603
604 static void __init check_cpu_stall_init(void)
605 {
606 }
607
608 #endif /* #else #ifdef CONFIG_RCU_CPU_STALL_DETECTOR */
609
610 /*
611  * Update CPU-local rcu_data state to record the newly noticed grace period.
612  * This is used both when we started the grace period and when we notice
613  * that someone else started the grace period.  The caller must hold the
614  * ->lock of the leaf rcu_node structure corresponding to the current CPU,
615  *  and must have irqs disabled.
616  */
617 static void __note_new_gpnum(struct rcu_state *rsp, struct rcu_node *rnp, struct rcu_data *rdp)
618 {
619         if (rdp->gpnum != rnp->gpnum) {
620                 rdp->qs_pending = 1;
621                 rdp->passed_quiesc = 0;
622                 rdp->gpnum = rnp->gpnum;
623         }
624 }
625
626 static void note_new_gpnum(struct rcu_state *rsp, struct rcu_data *rdp)
627 {
628         unsigned long flags;
629         struct rcu_node *rnp;
630
631         local_irq_save(flags);
632         rnp = rdp->mynode;
633         if (rdp->gpnum == ACCESS_ONCE(rnp->gpnum) || /* outside lock. */
634             !raw_spin_trylock(&rnp->lock)) { /* irqs already off, so later. */
635                 local_irq_restore(flags);
636                 return;
637         }
638         __note_new_gpnum(rsp, rnp, rdp);
639         raw_spin_unlock_irqrestore(&rnp->lock, flags);
640 }
641
642 /*
643  * Did someone else start a new RCU grace period start since we last
644  * checked?  Update local state appropriately if so.  Must be called
645  * on the CPU corresponding to rdp.
646  */
647 static int
648 check_for_new_grace_period(struct rcu_state *rsp, struct rcu_data *rdp)
649 {
650         unsigned long flags;
651         int ret = 0;
652
653         local_irq_save(flags);
654         if (rdp->gpnum != rsp->gpnum) {
655                 note_new_gpnum(rsp, rdp);
656                 ret = 1;
657         }
658         local_irq_restore(flags);
659         return ret;
660 }
661
662 /*
663  * Advance this CPU's callbacks, but only if the current grace period
664  * has ended.  This may be called only from the CPU to whom the rdp
665  * belongs.  In addition, the corresponding leaf rcu_node structure's
666  * ->lock must be held by the caller, with irqs disabled.
667  */
668 static void
669 __rcu_process_gp_end(struct rcu_state *rsp, struct rcu_node *rnp, struct rcu_data *rdp)
670 {
671         /* Did another grace period end? */
672         if (rdp->completed != rnp->completed) {
673
674                 /* Advance callbacks.  No harm if list empty. */
675                 rdp->nxttail[RCU_DONE_TAIL] = rdp->nxttail[RCU_WAIT_TAIL];
676                 rdp->nxttail[RCU_WAIT_TAIL] = rdp->nxttail[RCU_NEXT_READY_TAIL];
677                 rdp->nxttail[RCU_NEXT_READY_TAIL] = rdp->nxttail[RCU_NEXT_TAIL];
678
679                 /* Remember that we saw this grace-period completion. */
680                 rdp->completed = rnp->completed;
681
682                 /*
683                  * If another CPU handled our extended quiescent states and
684                  * we have no more grace period to complete yet, then stop
685                  * chasing quiescent states.
686                  */
687                 if (rdp->completed == rnp->gpnum)
688                         rdp->qs_pending = 0;
689         }
690 }
691
692 /*
693  * Advance this CPU's callbacks, but only if the current grace period
694  * has ended.  This may be called only from the CPU to whom the rdp
695  * belongs.
696  */
697 static void
698 rcu_process_gp_end(struct rcu_state *rsp, struct rcu_data *rdp)
699 {
700         unsigned long flags;
701         struct rcu_node *rnp;
702
703         local_irq_save(flags);
704         rnp = rdp->mynode;
705         if (rdp->completed == ACCESS_ONCE(rnp->completed) || /* outside lock. */
706             !raw_spin_trylock(&rnp->lock)) { /* irqs already off, so later. */
707                 local_irq_restore(flags);
708                 return;
709         }
710         __rcu_process_gp_end(rsp, rnp, rdp);
711         raw_spin_unlock_irqrestore(&rnp->lock, flags);
712 }
713
714 /*
715  * Do per-CPU grace-period initialization for running CPU.  The caller
716  * must hold the lock of the leaf rcu_node structure corresponding to
717  * this CPU.
718  */
719 static void
720 rcu_start_gp_per_cpu(struct rcu_state *rsp, struct rcu_node *rnp, struct rcu_data *rdp)
721 {
722         /* Prior grace period ended, so advance callbacks for current CPU. */
723         __rcu_process_gp_end(rsp, rnp, rdp);
724
725         /*
726          * Because this CPU just now started the new grace period, we know
727          * that all of its callbacks will be covered by this upcoming grace
728          * period, even the ones that were registered arbitrarily recently.
729          * Therefore, advance all outstanding callbacks to RCU_WAIT_TAIL.
730          *
731          * Other CPUs cannot be sure exactly when the grace period started.
732          * Therefore, their recently registered callbacks must pass through
733          * an additional RCU_NEXT_READY stage, so that they will be handled
734          * by the next RCU grace period.
735          */
736         rdp->nxttail[RCU_NEXT_READY_TAIL] = rdp->nxttail[RCU_NEXT_TAIL];
737         rdp->nxttail[RCU_WAIT_TAIL] = rdp->nxttail[RCU_NEXT_TAIL];
738
739         /* Set state so that this CPU will detect the next quiescent state. */
740         __note_new_gpnum(rsp, rnp, rdp);
741 }
742
743 /*
744  * Start a new RCU grace period if warranted, re-initializing the hierarchy
745  * in preparation for detecting the next grace period.  The caller must hold
746  * the root node's ->lock, which is released before return.  Hard irqs must
747  * be disabled.
748  */
749 static void
750 rcu_start_gp(struct rcu_state *rsp, unsigned long flags)
751         __releases(rcu_get_root(rsp)->lock)
752 {
753         struct rcu_data *rdp = this_cpu_ptr(rsp->rda);
754         struct rcu_node *rnp = rcu_get_root(rsp);
755
756         if (!cpu_needs_another_gp(rsp, rdp) || rsp->fqs_active) {
757                 if (cpu_needs_another_gp(rsp, rdp))
758                         rsp->fqs_need_gp = 1;
759                 if (rnp->completed == rsp->completed) {
760                         raw_spin_unlock_irqrestore(&rnp->lock, flags);
761                         return;
762                 }
763                 raw_spin_unlock(&rnp->lock);     /* irqs remain disabled. */
764
765                 /*
766                  * Propagate new ->completed value to rcu_node structures
767                  * so that other CPUs don't have to wait until the start
768                  * of the next grace period to process their callbacks.
769                  */
770                 rcu_for_each_node_breadth_first(rsp, rnp) {
771                         raw_spin_lock(&rnp->lock); /* irqs already disabled. */
772                         rnp->completed = rsp->completed;
773                         raw_spin_unlock(&rnp->lock); /* irqs remain disabled. */
774                 }
775                 local_irq_restore(flags);
776                 return;
777         }
778
779         /* Advance to a new grace period and initialize state. */
780         rsp->gpnum++;
781         WARN_ON_ONCE(rsp->signaled == RCU_GP_INIT);
782         rsp->signaled = RCU_GP_INIT; /* Hold off force_quiescent_state. */
783         rsp->jiffies_force_qs = jiffies + RCU_JIFFIES_TILL_FORCE_QS;
784         record_gp_stall_check_time(rsp);
785
786         /* Special-case the common single-level case. */
787         if (NUM_RCU_NODES == 1) {
788                 rcu_preempt_check_blocked_tasks(rnp);
789                 rnp->qsmask = rnp->qsmaskinit;
790                 rnp->gpnum = rsp->gpnum;
791                 rnp->completed = rsp->completed;
792                 rsp->signaled = RCU_SIGNAL_INIT; /* force_quiescent_state OK. */
793                 rcu_start_gp_per_cpu(rsp, rnp, rdp);
794                 raw_spin_unlock_irqrestore(&rnp->lock, flags);
795                 return;
796         }
797
798         raw_spin_unlock(&rnp->lock);  /* leave irqs disabled. */
799
800
801         /* Exclude any concurrent CPU-hotplug operations. */
802         raw_spin_lock(&rsp->onofflock);  /* irqs already disabled. */
803
804         /*
805          * Set the quiescent-state-needed bits in all the rcu_node
806          * structures for all currently online CPUs in breadth-first
807          * order, starting from the root rcu_node structure.  This
808          * operation relies on the layout of the hierarchy within the
809          * rsp->node[] array.  Note that other CPUs will access only
810          * the leaves of the hierarchy, which still indicate that no
811          * grace period is in progress, at least until the corresponding
812          * leaf node has been initialized.  In addition, we have excluded
813          * CPU-hotplug operations.
814          *
815          * Note that the grace period cannot complete until we finish
816          * the initialization process, as there will be at least one
817          * qsmask bit set in the root node until that time, namely the
818          * one corresponding to this CPU, due to the fact that we have
819          * irqs disabled.
820          */
821         rcu_for_each_node_breadth_first(rsp, rnp) {
822                 raw_spin_lock(&rnp->lock);      /* irqs already disabled. */
823                 rcu_preempt_check_blocked_tasks(rnp);
824                 rnp->qsmask = rnp->qsmaskinit;
825                 rnp->gpnum = rsp->gpnum;
826                 rnp->completed = rsp->completed;
827                 if (rnp == rdp->mynode)
828                         rcu_start_gp_per_cpu(rsp, rnp, rdp);
829                 raw_spin_unlock(&rnp->lock);    /* irqs remain disabled. */
830         }
831
832         rnp = rcu_get_root(rsp);
833         raw_spin_lock(&rnp->lock);              /* irqs already disabled. */
834         rsp->signaled = RCU_SIGNAL_INIT; /* force_quiescent_state now OK. */
835         raw_spin_unlock(&rnp->lock);            /* irqs remain disabled. */
836         raw_spin_unlock_irqrestore(&rsp->onofflock, flags);
837 }
838
839 /*
840  * Report a full set of quiescent states to the specified rcu_state
841  * data structure.  This involves cleaning up after the prior grace
842  * period and letting rcu_start_gp() start up the next grace period
843  * if one is needed.  Note that the caller must hold rnp->lock, as
844  * required by rcu_start_gp(), which will release it.
845  */
846 static void rcu_report_qs_rsp(struct rcu_state *rsp, unsigned long flags)
847         __releases(rcu_get_root(rsp)->lock)
848 {
849         WARN_ON_ONCE(!rcu_gp_in_progress(rsp));
850         rsp->completed = rsp->gpnum;
851         rsp->signaled = RCU_GP_IDLE;
852         rcu_start_gp(rsp, flags);  /* releases root node's rnp->lock. */
853 }
854
855 /*
856  * Similar to rcu_report_qs_rdp(), for which it is a helper function.
857  * Allows quiescent states for a group of CPUs to be reported at one go
858  * to the specified rcu_node structure, though all the CPUs in the group
859  * must be represented by the same rcu_node structure (which need not be
860  * a leaf rcu_node structure, though it often will be).  That structure's
861  * lock must be held upon entry, and it is released before return.
862  */
863 static void
864 rcu_report_qs_rnp(unsigned long mask, struct rcu_state *rsp,
865                   struct rcu_node *rnp, unsigned long flags)
866         __releases(rnp->lock)
867 {
868         struct rcu_node *rnp_c;
869
870         /* Walk up the rcu_node hierarchy. */
871         for (;;) {
872                 if (!(rnp->qsmask & mask)) {
873
874                         /* Our bit has already been cleared, so done. */
875                         raw_spin_unlock_irqrestore(&rnp->lock, flags);
876                         return;
877                 }
878                 rnp->qsmask &= ~mask;
879                 if (rnp->qsmask != 0 || rcu_preempted_readers(rnp)) {
880
881                         /* Other bits still set at this level, so done. */
882                         raw_spin_unlock_irqrestore(&rnp->lock, flags);
883                         return;
884                 }
885                 mask = rnp->grpmask;
886                 if (rnp->parent == NULL) {
887
888                         /* No more levels.  Exit loop holding root lock. */
889
890                         break;
891                 }
892                 raw_spin_unlock_irqrestore(&rnp->lock, flags);
893                 rnp_c = rnp;
894                 rnp = rnp->parent;
895                 raw_spin_lock_irqsave(&rnp->lock, flags);
896                 WARN_ON_ONCE(rnp_c->qsmask);
897         }
898
899         /*
900          * Get here if we are the last CPU to pass through a quiescent
901          * state for this grace period.  Invoke rcu_report_qs_rsp()
902          * to clean up and start the next grace period if one is needed.
903          */
904         rcu_report_qs_rsp(rsp, flags); /* releases rnp->lock. */
905 }
906
907 /*
908  * Record a quiescent state for the specified CPU to that CPU's rcu_data
909  * structure.  This must be either called from the specified CPU, or
910  * called when the specified CPU is known to be offline (and when it is
911  * also known that no other CPU is concurrently trying to help the offline
912  * CPU).  The lastcomp argument is used to make sure we are still in the
913  * grace period of interest.  We don't want to end the current grace period
914  * based on quiescent states detected in an earlier grace period!
915  */
916 static void
917 rcu_report_qs_rdp(int cpu, struct rcu_state *rsp, struct rcu_data *rdp, long lastcomp)
918 {
919         unsigned long flags;
920         unsigned long mask;
921         struct rcu_node *rnp;
922
923         rnp = rdp->mynode;
924         raw_spin_lock_irqsave(&rnp->lock, flags);
925         if (lastcomp != rnp->completed) {
926
927                 /*
928                  * Someone beat us to it for this grace period, so leave.
929                  * The race with GP start is resolved by the fact that we
930                  * hold the leaf rcu_node lock, so that the per-CPU bits
931                  * cannot yet be initialized -- so we would simply find our
932                  * CPU's bit already cleared in rcu_report_qs_rnp() if this
933                  * race occurred.
934                  */
935                 rdp->passed_quiesc = 0; /* try again later! */
936                 raw_spin_unlock_irqrestore(&rnp->lock, flags);
937                 return;
938         }
939         mask = rdp->grpmask;
940         if ((rnp->qsmask & mask) == 0) {
941                 raw_spin_unlock_irqrestore(&rnp->lock, flags);
942         } else {
943                 rdp->qs_pending = 0;
944
945                 /*
946                  * This GP can't end until cpu checks in, so all of our
947                  * callbacks can be processed during the next GP.
948                  */
949                 rdp->nxttail[RCU_NEXT_READY_TAIL] = rdp->nxttail[RCU_NEXT_TAIL];
950
951                 rcu_report_qs_rnp(mask, rsp, rnp, flags); /* rlses rnp->lock */
952         }
953 }
954
955 /*
956  * Check to see if there is a new grace period of which this CPU
957  * is not yet aware, and if so, set up local rcu_data state for it.
958  * Otherwise, see if this CPU has just passed through its first
959  * quiescent state for this grace period, and record that fact if so.
960  */
961 static void
962 rcu_check_quiescent_state(struct rcu_state *rsp, struct rcu_data *rdp)
963 {
964         /* If there is now a new grace period, record and return. */
965         if (check_for_new_grace_period(rsp, rdp))
966                 return;
967
968         /*
969          * Does this CPU still need to do its part for current grace period?
970          * If no, return and let the other CPUs do their part as well.
971          */
972         if (!rdp->qs_pending)
973                 return;
974
975         /*
976          * Was there a quiescent state since the beginning of the grace
977          * period? If no, then exit and wait for the next call.
978          */
979         if (!rdp->passed_quiesc)
980                 return;
981
982         /*
983          * Tell RCU we are done (but rcu_report_qs_rdp() will be the
984          * judge of that).
985          */
986         rcu_report_qs_rdp(rdp->cpu, rsp, rdp, rdp->passed_quiesc_completed);
987 }
988
989 #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU
990
991 /*
992  * Move a dying CPU's RCU callbacks to online CPU's callback list.
993  * Synchronization is not required because this function executes
994  * in stop_machine() context.
995  */
996 static void rcu_send_cbs_to_online(struct rcu_state *rsp)
997 {
998         int i;
999         /* current DYING CPU is cleared in the cpu_online_mask */
1000         int receive_cpu = cpumask_any(cpu_online_mask);
1001         struct rcu_data *rdp = this_cpu_ptr(rsp->rda);
1002         struct rcu_data *receive_rdp = per_cpu_ptr(rsp->rda, receive_cpu);
1003
1004         if (rdp->nxtlist == NULL)
1005                 return;  /* irqs disabled, so comparison is stable. */
1006
1007         *receive_rdp->nxttail[RCU_NEXT_TAIL] = rdp->nxtlist;
1008         receive_rdp->nxttail[RCU_NEXT_TAIL] = rdp->nxttail[RCU_NEXT_TAIL];
1009         receive_rdp->qlen += rdp->qlen;
1010         receive_rdp->n_cbs_adopted += rdp->qlen;
1011         rdp->n_cbs_orphaned += rdp->qlen;
1012
1013         rdp->nxtlist = NULL;
1014         for (i = 0; i < RCU_NEXT_SIZE; i++)
1015                 rdp->nxttail[i] = &rdp->nxtlist;
1016         rdp->qlen = 0;
1017 }
1018
1019 /*
1020  * Remove the outgoing CPU from the bitmasks in the rcu_node hierarchy
1021  * and move all callbacks from the outgoing CPU to the current one.
1022  */
1023 static void __rcu_offline_cpu(int cpu, struct rcu_state *rsp)
1024 {
1025         unsigned long flags;
1026         unsigned long mask;
1027         int need_report = 0;
1028         struct rcu_data *rdp = per_cpu_ptr(rsp->rda, cpu);
1029         struct rcu_node *rnp;
1030
1031         /* Exclude any attempts to start a new grace period. */
1032         raw_spin_lock_irqsave(&rsp->onofflock, flags);
1033
1034         /* Remove the outgoing CPU from the masks in the rcu_node hierarchy. */
1035         rnp = rdp->mynode;      /* this is the outgoing CPU's rnp. */
1036         mask = rdp->grpmask;    /* rnp->grplo is constant. */
1037         do {
1038                 raw_spin_lock(&rnp->lock);      /* irqs already disabled. */
1039                 rnp->qsmaskinit &= ~mask;
1040                 if (rnp->qsmaskinit != 0) {
1041                         if (rnp != rdp->mynode)
1042                                 raw_spin_unlock(&rnp->lock); /* irqs remain disabled. */
1043                         break;
1044                 }
1045                 if (rnp == rdp->mynode)
1046                         need_report = rcu_preempt_offline_tasks(rsp, rnp, rdp);
1047                 else
1048                         raw_spin_unlock(&rnp->lock); /* irqs remain disabled. */
1049                 mask = rnp->grpmask;
1050                 rnp = rnp->parent;
1051         } while (rnp != NULL);
1052
1053         /*
1054          * We still hold the leaf rcu_node structure lock here, and
1055          * irqs are still disabled.  The reason for this subterfuge is
1056          * because invoking rcu_report_unblock_qs_rnp() with ->onofflock
1057          * held leads to deadlock.
1058          */
1059         raw_spin_unlock(&rsp->onofflock); /* irqs remain disabled. */
1060         rnp = rdp->mynode;
1061         if (need_report & RCU_OFL_TASKS_NORM_GP)
1062                 rcu_report_unblock_qs_rnp(rnp, flags);
1063         else
1064                 raw_spin_unlock_irqrestore(&rnp->lock, flags);
1065         if (need_report & RCU_OFL_TASKS_EXP_GP)
1066                 rcu_report_exp_rnp(rsp, rnp);
1067 }
1068
1069 /*
1070  * Remove the specified CPU from the RCU hierarchy and move any pending
1071  * callbacks that it might have to the current CPU.  This code assumes
1072  * that at least one CPU in the system will remain running at all times.
1073  * Any attempt to offline -all- CPUs is likely to strand RCU callbacks.
1074  */
1075 static void rcu_offline_cpu(int cpu)
1076 {
1077         __rcu_offline_cpu(cpu, &rcu_sched_state);
1078         __rcu_offline_cpu(cpu, &rcu_bh_state);
1079         rcu_preempt_offline_cpu(cpu);
1080 }
1081
1082 #else /* #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU */
1083
1084 static void rcu_send_cbs_to_online(struct rcu_state *rsp)
1085 {
1086 }
1087
1088 static void rcu_offline_cpu(int cpu)
1089 {
1090 }
1091
1092 #endif /* #else #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU */
1093
1094 /*
1095  * Invoke any RCU callbacks that have made it to the end of their grace
1096  * period.  Thottle as specified by rdp->blimit.
1097  */
1098 static void rcu_do_batch(struct rcu_state *rsp, struct rcu_data *rdp)
1099 {
1100         unsigned long flags;
1101         struct rcu_head *next, *list, **tail;
1102         int count;
1103
1104         /* If no callbacks are ready, just return.*/
1105         if (!cpu_has_callbacks_ready_to_invoke(rdp))
1106                 return;
1107
1108         /*
1109          * Extract the list of ready callbacks, disabling to prevent
1110          * races with call_rcu() from interrupt handlers.
1111          */
1112         local_irq_save(flags);
1113         list = rdp->nxtlist;
1114         rdp->nxtlist = *rdp->nxttail[RCU_DONE_TAIL];
1115         *rdp->nxttail[RCU_DONE_TAIL] = NULL;
1116         tail = rdp->nxttail[RCU_DONE_TAIL];
1117         for (count = RCU_NEXT_SIZE - 1; count >= 0; count--)
1118                 if (rdp->nxttail[count] == rdp->nxttail[RCU_DONE_TAIL])
1119                         rdp->nxttail[count] = &rdp->nxtlist;
1120         local_irq_restore(flags);
1121
1122         /* Invoke callbacks. */
1123         count = 0;
1124         while (list) {
1125                 next = list->next;
1126                 prefetch(next);
1127                 debug_rcu_head_unqueue(list);
1128                 list->func(list);
1129                 list = next;
1130                 if (++count >= rdp->blimit)
1131                         break;
1132         }
1133
1134         local_irq_save(flags);
1135
1136         /* Update count, and requeue any remaining callbacks. */
1137         rdp->qlen -= count;
1138         rdp->n_cbs_invoked += count;
1139         if (list != NULL) {
1140                 *tail = rdp->nxtlist;
1141                 rdp->nxtlist = list;
1142                 for (count = 0; count < RCU_NEXT_SIZE; count++)
1143                         if (&rdp->nxtlist == rdp->nxttail[count])
1144                                 rdp->nxttail[count] = tail;
1145                         else
1146                                 break;
1147         }
1148
1149         /* Reinstate batch limit if we have worked down the excess. */
1150         if (rdp->blimit == LONG_MAX && rdp->qlen <= qlowmark)
1151                 rdp->blimit = blimit;
1152
1153         /* Reset ->qlen_last_fqs_check trigger if enough CBs have drained. */
1154         if (rdp->qlen == 0 && rdp->qlen_last_fqs_check != 0) {
1155                 rdp->qlen_last_fqs_check = 0;
1156                 rdp->n_force_qs_snap = rsp->n_force_qs;
1157         } else if (rdp->qlen < rdp->qlen_last_fqs_check - qhimark)
1158                 rdp->qlen_last_fqs_check = rdp->qlen;
1159
1160         local_irq_restore(flags);
1161
1162         /* Re-raise the RCU softirq if there are callbacks remaining. */
1163         if (cpu_has_callbacks_ready_to_invoke(rdp))
1164                 raise_softirq(RCU_SOFTIRQ);
1165 }
1166
1167 /*
1168  * Check to see if this CPU is in a non-context-switch quiescent state
1169  * (user mode or idle loop for rcu, non-softirq execution for rcu_bh).
1170  * Also schedule the RCU softirq handler.
1171  *
1172  * This function must be called with hardirqs disabled.  It is normally
1173  * invoked from the scheduling-clock interrupt.  If rcu_pending returns
1174  * false, there is no point in invoking rcu_check_callbacks().
1175  */
1176 void rcu_check_callbacks(int cpu, int user)
1177 {
1178         if (user ||
1179             (idle_cpu(cpu) && rcu_scheduler_active &&
1180              !in_softirq() && hardirq_count() <= (1 << HARDIRQ_SHIFT))) {
1181
1182                 /*
1183                  * Get here if this CPU took its interrupt from user
1184                  * mode or from the idle loop, and if this is not a
1185                  * nested interrupt.  In this case, the CPU is in
1186                  * a quiescent state, so note it.
1187                  *
1188                  * No memory barrier is required here because both
1189                  * rcu_sched_qs() and rcu_bh_qs() reference only CPU-local
1190                  * variables that other CPUs neither access nor modify,
1191                  * at least not while the corresponding CPU is online.
1192                  */
1193
1194                 rcu_sched_qs(cpu);
1195                 rcu_bh_qs(cpu);
1196
1197         } else if (!in_softirq()) {
1198
1199                 /*
1200                  * Get here if this CPU did not take its interrupt from
1201                  * softirq, in other words, if it is not interrupting
1202                  * a rcu_bh read-side critical section.  This is an _bh
1203                  * critical section, so note it.
1204                  */
1205
1206                 rcu_bh_qs(cpu);
1207         }
1208         rcu_preempt_check_callbacks(cpu);
1209         if (rcu_pending(cpu))
1210                 raise_softirq(RCU_SOFTIRQ);
1211 }
1212
1213 #ifdef CONFIG_SMP
1214
1215 /*
1216  * Scan the leaf rcu_node structures, processing dyntick state for any that
1217  * have not yet encountered a quiescent state, using the function specified.
1218  * The caller must have suppressed start of new grace periods.
1219  */
1220 static void force_qs_rnp(struct rcu_state *rsp, int (*f)(struct rcu_data *))
1221 {
1222         unsigned long bit;
1223         int cpu;
1224         unsigned long flags;
1225         unsigned long mask;
1226         struct rcu_node *rnp;
1227
1228         rcu_for_each_leaf_node(rsp, rnp) {
1229                 mask = 0;
1230                 raw_spin_lock_irqsave(&rnp->lock, flags);
1231                 if (!rcu_gp_in_progress(rsp)) {
1232                         raw_spin_unlock_irqrestore(&rnp->lock, flags);
1233                         return;
1234                 }
1235                 if (rnp->qsmask == 0) {
1236                         raw_spin_unlock_irqrestore(&rnp->lock, flags);
1237                         continue;
1238                 }
1239                 cpu = rnp->grplo;
1240                 bit = 1;
1241                 for (; cpu <= rnp->grphi; cpu++, bit <<= 1) {
1242                         if ((rnp->qsmask & bit) != 0 &&
1243                             f(per_cpu_ptr(rsp->rda, cpu)))
1244                                 mask |= bit;
1245                 }
1246                 if (mask != 0) {
1247
1248                         /* rcu_report_qs_rnp() releases rnp->lock. */
1249                         rcu_report_qs_rnp(mask, rsp, rnp, flags);
1250                         continue;
1251                 }
1252                 raw_spin_unlock_irqrestore(&rnp->lock, flags);
1253         }
1254 }
1255
1256 /*
1257  * Force quiescent states on reluctant CPUs, and also detect which
1258  * CPUs are in dyntick-idle mode.
1259  */
1260 static void force_quiescent_state(struct rcu_state *rsp, int relaxed)
1261 {
1262         unsigned long flags;
1263         struct rcu_node *rnp = rcu_get_root(rsp);
1264
1265         if (!rcu_gp_in_progress(rsp))
1266                 return;  /* No grace period in progress, nothing to force. */
1267         if (!raw_spin_trylock_irqsave(&rsp->fqslock, flags)) {
1268                 rsp->n_force_qs_lh++; /* Inexact, can lose counts.  Tough! */
1269                 return; /* Someone else is already on the job. */
1270         }
1271         if (relaxed && ULONG_CMP_GE(rsp->jiffies_force_qs, jiffies))
1272                 goto unlock_fqs_ret; /* no emergency and done recently. */
1273         rsp->n_force_qs++;
1274         raw_spin_lock(&rnp->lock);  /* irqs already disabled */
1275         rsp->jiffies_force_qs = jiffies + RCU_JIFFIES_TILL_FORCE_QS;
1276         if(!rcu_gp_in_progress(rsp)) {
1277                 rsp->n_force_qs_ngp++;
1278                 raw_spin_unlock(&rnp->lock);  /* irqs remain disabled */
1279                 goto unlock_fqs_ret;  /* no GP in progress, time updated. */
1280         }
1281         rsp->fqs_active = 1;
1282         switch (rsp->signaled) {
1283         case RCU_GP_IDLE:
1284         case RCU_GP_INIT:
1285
1286                 break; /* grace period idle or initializing, ignore. */
1287
1288         case RCU_SAVE_DYNTICK:
1289                 if (RCU_SIGNAL_INIT != RCU_SAVE_DYNTICK)
1290                         break; /* So gcc recognizes the dead code. */
1291
1292                 raw_spin_unlock(&rnp->lock);  /* irqs remain disabled */
1293
1294                 /* Record dyntick-idle state. */
1295                 force_qs_rnp(rsp, dyntick_save_progress_counter);
1296                 raw_spin_lock(&rnp->lock);  /* irqs already disabled */
1297                 if (rcu_gp_in_progress(rsp))
1298                         rsp->signaled = RCU_FORCE_QS;
1299                 break;
1300
1301         case RCU_FORCE_QS:
1302
1303                 /* Check dyntick-idle state, send IPI to laggarts. */
1304                 raw_spin_unlock(&rnp->lock);  /* irqs remain disabled */
1305                 force_qs_rnp(rsp, rcu_implicit_dynticks_qs);
1306
1307                 /* Leave state in case more forcing is required. */
1308
1309                 raw_spin_lock(&rnp->lock);  /* irqs already disabled */
1310                 break;
1311         }
1312         rsp->fqs_active = 0;
1313         if (rsp->fqs_need_gp) {
1314                 raw_spin_unlock(&rsp->fqslock); /* irqs remain disabled */
1315                 rsp->fqs_need_gp = 0;
1316                 rcu_start_gp(rsp, flags); /* releases rnp->lock */
1317                 return;
1318         }
1319         raw_spin_unlock(&rnp->lock);  /* irqs remain disabled */
1320 unlock_fqs_ret:
1321         raw_spin_unlock_irqrestore(&rsp->fqslock, flags);
1322 }
1323
1324 #else /* #ifdef CONFIG_SMP */
1325
1326 static void force_quiescent_state(struct rcu_state *rsp, int relaxed)
1327 {
1328         set_need_resched();
1329 }
1330
1331 #endif /* #else #ifdef CONFIG_SMP */
1332
1333 /*
1334  * This does the RCU processing work from softirq context for the
1335  * specified rcu_state and rcu_data structures.  This may be called
1336  * only from the CPU to whom the rdp belongs.
1337  */
1338 static void
1339 __rcu_process_callbacks(struct rcu_state *rsp, struct rcu_data *rdp)
1340 {
1341         unsigned long flags;
1342
1343         WARN_ON_ONCE(rdp->beenonline == 0);
1344
1345         /*
1346          * If an RCU GP has gone long enough, go check for dyntick
1347          * idle CPUs and, if needed, send resched IPIs.
1348          */
1349         if (ULONG_CMP_LT(ACCESS_ONCE(rsp->jiffies_force_qs), jiffies))
1350                 force_quiescent_state(rsp, 1);
1351
1352         /*
1353          * Advance callbacks in response to end of earlier grace
1354          * period that some other CPU ended.
1355          */
1356         rcu_process_gp_end(rsp, rdp);
1357
1358         /* Update RCU state based on any recent quiescent states. */
1359         rcu_check_quiescent_state(rsp, rdp);
1360
1361         /* Does this CPU require a not-yet-started grace period? */
1362         if (cpu_needs_another_gp(rsp, rdp)) {
1363                 raw_spin_lock_irqsave(&rcu_get_root(rsp)->lock, flags);
1364                 rcu_start_gp(rsp, flags);  /* releases above lock */
1365         }
1366
1367         /* If there are callbacks ready, invoke them. */
1368         rcu_do_batch(rsp, rdp);
1369 }
1370
1371 /*
1372  * Do softirq processing for the current CPU.
1373  */
1374 static void rcu_process_callbacks(struct softirq_action *unused)
1375 {
1376         /*
1377          * Memory references from any prior RCU read-side critical sections
1378          * executed by the interrupted code must be seen before any RCU
1379          * grace-period manipulations below.
1380          */
1381         smp_mb(); /* See above block comment. */
1382
1383         __rcu_process_callbacks(&rcu_sched_state,
1384                                 &__get_cpu_var(rcu_sched_data));
1385         __rcu_process_callbacks(&rcu_bh_state, &__get_cpu_var(rcu_bh_data));
1386         rcu_preempt_process_callbacks();
1387
1388         /*
1389          * Memory references from any later RCU read-side critical sections
1390          * executed by the interrupted code must be seen after any RCU
1391          * grace-period manipulations above.
1392          */
1393         smp_mb(); /* See above block comment. */
1394
1395         /* If we are last CPU on way to dyntick-idle mode, accelerate it. */
1396         rcu_needs_cpu_flush();
1397 }
1398
1399 static void
1400 __call_rcu(struct rcu_head *head, void (*func)(struct rcu_head *rcu),
1401            struct rcu_state *rsp)
1402 {
1403         unsigned long flags;
1404         struct rcu_data *rdp;
1405
1406         debug_rcu_head_queue(head);
1407         head->func = func;
1408         head->next = NULL;
1409
1410         smp_mb(); /* Ensure RCU update seen before callback registry. */
1411
1412         /*
1413          * Opportunistically note grace-period endings and beginnings.
1414          * Note that we might see a beginning right after we see an
1415          * end, but never vice versa, since this CPU has to pass through
1416          * a quiescent state betweentimes.
1417          */
1418         local_irq_save(flags);
1419         rdp = this_cpu_ptr(rsp->rda);
1420         rcu_process_gp_end(rsp, rdp);
1421         check_for_new_grace_period(rsp, rdp);
1422
1423         /* Add the callback to our list. */
1424         *rdp->nxttail[RCU_NEXT_TAIL] = head;
1425         rdp->nxttail[RCU_NEXT_TAIL] = &head->next;
1426
1427         /* Start a new grace period if one not already started. */
1428         if (!rcu_gp_in_progress(rsp)) {
1429                 unsigned long nestflag;
1430                 struct rcu_node *rnp_root = rcu_get_root(rsp);
1431
1432                 raw_spin_lock_irqsave(&rnp_root->lock, nestflag);
1433                 rcu_start_gp(rsp, nestflag);  /* releases rnp_root->lock. */
1434         }
1435
1436         /*
1437          * Force the grace period if too many callbacks or too long waiting.
1438          * Enforce hysteresis, and don't invoke force_quiescent_state()
1439          * if some other CPU has recently done so.  Also, don't bother
1440          * invoking force_quiescent_state() if the newly enqueued callback
1441          * is the only one waiting for a grace period to complete.
1442          */
1443         if (unlikely(++rdp->qlen > rdp->qlen_last_fqs_check + qhimark)) {
1444                 rdp->blimit = LONG_MAX;
1445                 if (rsp->n_force_qs == rdp->n_force_qs_snap &&
1446                     *rdp->nxttail[RCU_DONE_TAIL] != head)
1447                         force_quiescent_state(rsp, 0);
1448                 rdp->n_force_qs_snap = rsp->n_force_qs;
1449                 rdp->qlen_last_fqs_check = rdp->qlen;
1450         } else if (ULONG_CMP_LT(ACCESS_ONCE(rsp->jiffies_force_qs), jiffies))
1451                 force_quiescent_state(rsp, 1);
1452         local_irq_restore(flags);
1453 }
1454
1455 /*
1456  * Queue an RCU-sched callback for invocation after a grace period.
1457  */
1458 void call_rcu_sched(struct rcu_head *head, void (*func)(struct rcu_head *rcu))
1459 {
1460         __call_rcu(head, func, &rcu_sched_state);
1461 }
1462 EXPORT_SYMBOL_GPL(call_rcu_sched);
1463
1464 /*
1465  * Queue an RCU for invocation after a quicker grace period.
1466  */
1467 void call_rcu_bh(struct rcu_head *head, void (*func)(struct rcu_head *rcu))
1468 {
1469         __call_rcu(head, func, &rcu_bh_state);
1470 }
1471 EXPORT_SYMBOL_GPL(call_rcu_bh);
1472
1473 /**
1474  * synchronize_sched - wait until an rcu-sched grace period has elapsed.
1475  *
1476  * Control will return to the caller some time after a full rcu-sched
1477  * grace period has elapsed, in other words after all currently executing
1478  * rcu-sched read-side critical sections have completed.   These read-side
1479  * critical sections are delimited by rcu_read_lock_sched() and
1480  * rcu_read_unlock_sched(), and may be nested.  Note that preempt_disable(),
1481  * local_irq_disable(), and so on may be used in place of
1482  * rcu_read_lock_sched().
1483  *
1484  * This means that all preempt_disable code sequences, including NMI and
1485  * hardware-interrupt handlers, in progress on entry will have completed
1486  * before this primitive returns.  However, this does not guarantee that
1487  * softirq handlers will have completed, since in some kernels, these
1488  * handlers can run in process context, and can block.
1489  *
1490  * This primitive provides the guarantees made by the (now removed)
1491  * synchronize_kernel() API.  In contrast, synchronize_rcu() only
1492  * guarantees that rcu_read_lock() sections will have completed.
1493  * In "classic RCU", these two guarantees happen to be one and
1494  * the same, but can differ in realtime RCU implementations.
1495  */
1496 void synchronize_sched(void)
1497 {
1498         struct rcu_synchronize rcu;
1499
1500         if (rcu_blocking_is_gp())
1501                 return;
1502
1503         init_rcu_head_on_stack(&rcu.head);
1504         init_completion(&rcu.completion);
1505         /* Will wake me after RCU finished. */
1506         call_rcu_sched(&rcu.head, wakeme_after_rcu);
1507         /* Wait for it. */
1508         wait_for_completion(&rcu.completion);
1509         destroy_rcu_head_on_stack(&rcu.head);
1510 }
1511 EXPORT_SYMBOL_GPL(synchronize_sched);
1512
1513 /**
1514  * synchronize_rcu_bh - wait until an rcu_bh grace period has elapsed.
1515  *
1516  * Control will return to the caller some time after a full rcu_bh grace
1517  * period has elapsed, in other words after all currently executing rcu_bh
1518  * read-side critical sections have completed.  RCU read-side critical
1519  * sections are delimited by rcu_read_lock_bh() and rcu_read_unlock_bh(),
1520  * and may be nested.
1521  */
1522 void synchronize_rcu_bh(void)
1523 {
1524         struct rcu_synchronize rcu;
1525
1526         if (rcu_blocking_is_gp())
1527                 return;
1528
1529         init_rcu_head_on_stack(&rcu.head);
1530         init_completion(&rcu.completion);
1531         /* Will wake me after RCU finished. */
1532         call_rcu_bh(&rcu.head, wakeme_after_rcu);
1533         /* Wait for it. */
1534         wait_for_completion(&rcu.completion);
1535         destroy_rcu_head_on_stack(&rcu.head);
1536 }
1537 EXPORT_SYMBOL_GPL(synchronize_rcu_bh);
1538
1539 /*
1540  * Check to see if there is any immediate RCU-related work to be done
1541  * by the current CPU, for the specified type of RCU, returning 1 if so.
1542  * The checks are in order of increasing expense: checks that can be
1543  * carried out against CPU-local state are performed first.  However,
1544  * we must check for CPU stalls first, else we might not get a chance.
1545  */
1546 static int __rcu_pending(struct rcu_state *rsp, struct rcu_data *rdp)
1547 {
1548         struct rcu_node *rnp = rdp->mynode;
1549
1550         rdp->n_rcu_pending++;
1551
1552         /* Check for CPU stalls, if enabled. */
1553         check_cpu_stall(rsp, rdp);
1554
1555         /* Is the RCU core waiting for a quiescent state from this CPU? */
1556         if (rdp->qs_pending && !rdp->passed_quiesc) {
1557
1558                 /*
1559                  * If force_quiescent_state() coming soon and this CPU
1560                  * needs a quiescent state, and this is either RCU-sched
1561                  * or RCU-bh, force a local reschedule.
1562                  */
1563                 rdp->n_rp_qs_pending++;
1564                 if (!rdp->preemptable &&
1565                     ULONG_CMP_LT(ACCESS_ONCE(rsp->jiffies_force_qs) - 1,
1566                                  jiffies))
1567                         set_need_resched();
1568         } else if (rdp->qs_pending && rdp->passed_quiesc) {
1569                 rdp->n_rp_report_qs++;
1570                 return 1;
1571         }
1572
1573         /* Does this CPU have callbacks ready to invoke? */
1574         if (cpu_has_callbacks_ready_to_invoke(rdp)) {
1575                 rdp->n_rp_cb_ready++;
1576                 return 1;
1577         }
1578
1579         /* Has RCU gone idle with this CPU needing another grace period? */
1580         if (cpu_needs_another_gp(rsp, rdp)) {
1581                 rdp->n_rp_cpu_needs_gp++;
1582                 return 1;
1583         }
1584
1585         /* Has another RCU grace period completed?  */
1586         if (ACCESS_ONCE(rnp->completed) != rdp->completed) { /* outside lock */
1587                 rdp->n_rp_gp_completed++;
1588                 return 1;
1589         }
1590
1591         /* Has a new RCU grace period started? */
1592         if (ACCESS_ONCE(rnp->gpnum) != rdp->gpnum) { /* outside lock */
1593                 rdp->n_rp_gp_started++;
1594                 return 1;
1595         }
1596
1597         /* Has an RCU GP gone long enough to send resched IPIs &c? */
1598         if (rcu_gp_in_progress(rsp) &&
1599             ULONG_CMP_LT(ACCESS_ONCE(rsp->jiffies_force_qs), jiffies)) {
1600                 rdp->n_rp_need_fqs++;
1601                 return 1;
1602         }
1603
1604         /* nothing to do */
1605         rdp->n_rp_need_nothing++;
1606         return 0;
1607 }
1608
1609 /*
1610  * Check to see if there is any immediate RCU-related work to be done
1611  * by the current CPU, returning 1 if so.  This function is part of the
1612  * RCU implementation; it is -not- an exported member of the RCU API.
1613  */
1614 static int rcu_pending(int cpu)
1615 {
1616         return __rcu_pending(&rcu_sched_state, &per_cpu(rcu_sched_data, cpu)) ||
1617                __rcu_pending(&rcu_bh_state, &per_cpu(rcu_bh_data, cpu)) ||
1618                rcu_preempt_pending(cpu);
1619 }
1620
1621 /*
1622  * Check to see if any future RCU-related work will need to be done
1623  * by the current CPU, even if none need be done immediately, returning
1624  * 1 if so.
1625  */
1626 static int rcu_needs_cpu_quick_check(int cpu)
1627 {
1628         /* RCU callbacks either ready or pending? */
1629         return per_cpu(rcu_sched_data, cpu).nxtlist ||
1630                per_cpu(rcu_bh_data, cpu).nxtlist ||
1631                rcu_preempt_needs_cpu(cpu);
1632 }
1633
1634 static DEFINE_PER_CPU(struct rcu_head, rcu_barrier_head) = {NULL};
1635 static atomic_t rcu_barrier_cpu_count;
1636 static DEFINE_MUTEX(rcu_barrier_mutex);
1637 static struct completion rcu_barrier_completion;
1638
1639 static void rcu_barrier_callback(struct rcu_head *notused)
1640 {
1641         if (atomic_dec_and_test(&rcu_barrier_cpu_count))
1642                 complete(&rcu_barrier_completion);
1643 }
1644
1645 /*
1646  * Called with preemption disabled, and from cross-cpu IRQ context.
1647  */
1648 static void rcu_barrier_func(void *type)
1649 {
1650         int cpu = smp_processor_id();
1651         struct rcu_head *head = &per_cpu(rcu_barrier_head, cpu);
1652         void (*call_rcu_func)(struct rcu_head *head,
1653                               void (*func)(struct rcu_head *head));
1654
1655         atomic_inc(&rcu_barrier_cpu_count);
1656         call_rcu_func = type;
1657         call_rcu_func(head, rcu_barrier_callback);
1658 }
1659
1660 /*
1661  * Orchestrate the specified type of RCU barrier, waiting for all
1662  * RCU callbacks of the specified type to complete.
1663  */
1664 static void _rcu_barrier(struct rcu_state *rsp,
1665                          void (*call_rcu_func)(struct rcu_head *head,
1666                                                void (*func)(struct rcu_head *head)))
1667 {
1668         BUG_ON(in_interrupt());
1669         /* Take mutex to serialize concurrent rcu_barrier() requests. */
1670         mutex_lock(&rcu_barrier_mutex);
1671         init_completion(&rcu_barrier_completion);
1672         /*
1673          * Initialize rcu_barrier_cpu_count to 1, then invoke
1674          * rcu_barrier_func() on each CPU, so that each CPU also has
1675          * incremented rcu_barrier_cpu_count.  Only then is it safe to
1676          * decrement rcu_barrier_cpu_count -- otherwise the first CPU
1677          * might complete its grace period before all of the other CPUs
1678          * did their increment, causing this function to return too
1679          * early.  Note that on_each_cpu() disables irqs, which prevents
1680          * any CPUs from coming online or going offline until each online
1681          * CPU has queued its RCU-barrier callback.
1682          */
1683         atomic_set(&rcu_barrier_cpu_count, 1);
1684         on_each_cpu(rcu_barrier_func, (void *)call_rcu_func, 1);
1685         if (atomic_dec_and_test(&rcu_barrier_cpu_count))
1686                 complete(&rcu_barrier_completion);
1687         wait_for_completion(&rcu_barrier_completion);
1688         mutex_unlock(&rcu_barrier_mutex);
1689 }
1690
1691 /**
1692  * rcu_barrier_bh - Wait until all in-flight call_rcu_bh() callbacks complete.
1693  */
1694 void rcu_barrier_bh(void)
1695 {
1696         _rcu_barrier(&rcu_bh_state, call_rcu_bh);
1697 }
1698 EXPORT_SYMBOL_GPL(rcu_barrier_bh);
1699
1700 /**
1701  * rcu_barrier_sched - Wait for in-flight call_rcu_sched() callbacks.
1702  */
1703 void rcu_barrier_sched(void)
1704 {
1705         _rcu_barrier(&rcu_sched_state, call_rcu_sched);
1706 }
1707 EXPORT_SYMBOL_GPL(rcu_barrier_sched);
1708
1709 /*
1710  * Do boot-time initialization of a CPU's per-CPU RCU data.
1711  */
1712 static void __init
1713 rcu_boot_init_percpu_data(int cpu, struct rcu_state *rsp)
1714 {
1715         unsigned long flags;
1716         int i;
1717         struct rcu_data *rdp = per_cpu_ptr(rsp->rda, cpu);
1718         struct rcu_node *rnp = rcu_get_root(rsp);
1719
1720         /* Set up local state, ensuring consistent view of global state. */
1721         raw_spin_lock_irqsave(&rnp->lock, flags);
1722         rdp->grpmask = 1UL << (cpu - rdp->mynode->grplo);
1723         rdp->nxtlist = NULL;
1724         for (i = 0; i < RCU_NEXT_SIZE; i++)
1725                 rdp->nxttail[i] = &rdp->nxtlist;
1726         rdp->qlen = 0;
1727 #ifdef CONFIG_NO_HZ
1728         rdp->dynticks = &per_cpu(rcu_dynticks, cpu);
1729 #endif /* #ifdef CONFIG_NO_HZ */
1730         rdp->cpu = cpu;
1731         raw_spin_unlock_irqrestore(&rnp->lock, flags);
1732 }
1733
1734 /*
1735  * Initialize a CPU's per-CPU RCU data.  Note that only one online or
1736  * offline event can be happening at a given time.  Note also that we
1737  * can accept some slop in the rsp->completed access due to the fact
1738  * that this CPU cannot possibly have any RCU callbacks in flight yet.
1739  */
1740 static void __cpuinit
1741 rcu_init_percpu_data(int cpu, struct rcu_state *rsp, int preemptable)
1742 {
1743         unsigned long flags;
1744         unsigned long mask;
1745         struct rcu_data *rdp = per_cpu_ptr(rsp->rda, cpu);
1746         struct rcu_node *rnp = rcu_get_root(rsp);
1747
1748         /* Set up local state, ensuring consistent view of global state. */
1749         raw_spin_lock_irqsave(&rnp->lock, flags);
1750         rdp->passed_quiesc = 0;  /* We could be racing with new GP, */
1751         rdp->qs_pending = 1;     /*  so set up to respond to current GP. */
1752         rdp->beenonline = 1;     /* We have now been online. */
1753         rdp->preemptable = preemptable;
1754         rdp->qlen_last_fqs_check = 0;
1755         rdp->n_force_qs_snap = rsp->n_force_qs;
1756         rdp->blimit = blimit;
1757         raw_spin_unlock(&rnp->lock);            /* irqs remain disabled. */
1758
1759         /*
1760          * A new grace period might start here.  If so, we won't be part
1761          * of it, but that is OK, as we are currently in a quiescent state.
1762          */
1763
1764         /* Exclude any attempts to start a new GP on large systems. */
1765         raw_spin_lock(&rsp->onofflock);         /* irqs already disabled. */
1766
1767         /* Add CPU to rcu_node bitmasks. */
1768         rnp = rdp->mynode;
1769         mask = rdp->grpmask;
1770         do {
1771                 /* Exclude any attempts to start a new GP on small systems. */
1772                 raw_spin_lock(&rnp->lock);      /* irqs already disabled. */
1773                 rnp->qsmaskinit |= mask;
1774                 mask = rnp->grpmask;
1775                 if (rnp == rdp->mynode) {
1776                         rdp->gpnum = rnp->completed; /* if GP in progress... */
1777                         rdp->completed = rnp->completed;
1778                         rdp->passed_quiesc_completed = rnp->completed - 1;
1779                 }
1780                 raw_spin_unlock(&rnp->lock); /* irqs already disabled. */
1781                 rnp = rnp->parent;
1782         } while (rnp != NULL && !(rnp->qsmaskinit & mask));
1783
1784         raw_spin_unlock_irqrestore(&rsp->onofflock, flags);
1785 }
1786
1787 static void __cpuinit rcu_online_cpu(int cpu)
1788 {
1789         rcu_init_percpu_data(cpu, &rcu_sched_state, 0);
1790         rcu_init_percpu_data(cpu, &rcu_bh_state, 0);
1791         rcu_preempt_init_percpu_data(cpu);
1792 }
1793
1794 /*
1795  * Handle CPU online/offline notification events.
1796  */
1797 static int __cpuinit rcu_cpu_notify(struct notifier_block *self,
1798                                     unsigned long action, void *hcpu)
1799 {
1800         long cpu = (long)hcpu;
1801
1802         switch (action) {
1803         case CPU_UP_PREPARE:
1804         case CPU_UP_PREPARE_FROZEN:
1805                 rcu_online_cpu(cpu);
1806                 break;
1807         case CPU_DYING:
1808         case CPU_DYING_FROZEN:
1809                 /*
1810                  * The whole machine is "stopped" except this CPU, so we can
1811                  * touch any data without introducing corruption. We send the
1812                  * dying CPU's callbacks to an arbitrarily chosen online CPU.
1813                  */
1814                 rcu_send_cbs_to_online(&rcu_bh_state);
1815                 rcu_send_cbs_to_online(&rcu_sched_state);
1816                 rcu_preempt_send_cbs_to_online();
1817                 break;
1818         case CPU_DEAD:
1819         case CPU_DEAD_FROZEN:
1820         case CPU_UP_CANCELED:
1821         case CPU_UP_CANCELED_FROZEN:
1822                 rcu_offline_cpu(cpu);
1823                 break;
1824         default:
1825                 break;
1826         }
1827         return NOTIFY_OK;
1828 }
1829
1830 /*
1831  * This function is invoked towards the end of the scheduler's initialization
1832  * process.  Before this is called, the idle task might contain
1833  * RCU read-side critical sections (during which time, this idle
1834  * task is booting the system).  After this function is called, the
1835  * idle tasks are prohibited from containing RCU read-side critical
1836  * sections.  This function also enables RCU lockdep checking.
1837  */
1838 void rcu_scheduler_starting(void)
1839 {
1840         WARN_ON(num_online_cpus() != 1);
1841         WARN_ON(nr_context_switches() > 0);
1842         rcu_scheduler_active = 1;
1843 }
1844
1845 /*
1846  * Compute the per-level fanout, either using the exact fanout specified
1847  * or balancing the tree, depending on CONFIG_RCU_FANOUT_EXACT.
1848  */
1849 #ifdef CONFIG_RCU_FANOUT_EXACT
1850 static void __init rcu_init_levelspread(struct rcu_state *rsp)
1851 {
1852         int i;
1853
1854         for (i = NUM_RCU_LVLS - 1; i >= 0; i--)
1855                 rsp->levelspread[i] = CONFIG_RCU_FANOUT;
1856 }
1857 #else /* #ifdef CONFIG_RCU_FANOUT_EXACT */
1858 static void __init rcu_init_levelspread(struct rcu_state *rsp)
1859 {
1860         int ccur;
1861         int cprv;
1862         int i;
1863
1864         cprv = NR_CPUS;
1865         for (i = NUM_RCU_LVLS - 1; i >= 0; i--) {
1866                 ccur = rsp->levelcnt[i];
1867                 rsp->levelspread[i] = (cprv + ccur - 1) / ccur;
1868                 cprv = ccur;
1869         }
1870 }
1871 #endif /* #else #ifdef CONFIG_RCU_FANOUT_EXACT */
1872
1873 /*
1874  * Helper function for rcu_init() that initializes one rcu_state structure.
1875  */
1876 static void __init rcu_init_one(struct rcu_state *rsp,
1877                 struct rcu_data __percpu *rda)
1878 {
1879         static char *buf[] = { "rcu_node_level_0",
1880                                "rcu_node_level_1",
1881                                "rcu_node_level_2",
1882                                "rcu_node_level_3" };  /* Match MAX_RCU_LVLS */
1883         int cpustride = 1;
1884         int i;
1885         int j;
1886         struct rcu_node *rnp;
1887
1888         BUILD_BUG_ON(MAX_RCU_LVLS > ARRAY_SIZE(buf));  /* Fix buf[] init! */
1889
1890         /* Initialize the level-tracking arrays. */
1891
1892         for (i = 1; i < NUM_RCU_LVLS; i++)
1893                 rsp->level[i] = rsp->level[i - 1] + rsp->levelcnt[i - 1];
1894         rcu_init_levelspread(rsp);
1895
1896         /* Initialize the elements themselves, starting from the leaves. */
1897
1898         for (i = NUM_RCU_LVLS - 1; i >= 0; i--) {
1899                 cpustride *= rsp->levelspread[i];
1900                 rnp = rsp->level[i];
1901                 for (j = 0; j < rsp->levelcnt[i]; j++, rnp++) {
1902                         raw_spin_lock_init(&rnp->lock);
1903                         lockdep_set_class_and_name(&rnp->lock,
1904                                                    &rcu_node_class[i], buf[i]);
1905                         rnp->gpnum = 0;
1906                         rnp->qsmask = 0;
1907                         rnp->qsmaskinit = 0;
1908                         rnp->grplo = j * cpustride;
1909                         rnp->grphi = (j + 1) * cpustride - 1;
1910                         if (rnp->grphi >= NR_CPUS)
1911                                 rnp->grphi = NR_CPUS - 1;
1912                         if (i == 0) {
1913                                 rnp->grpnum = 0;
1914                                 rnp->grpmask = 0;
1915                                 rnp->parent = NULL;
1916                         } else {
1917                                 rnp->grpnum = j % rsp->levelspread[i - 1];
1918                                 rnp->grpmask = 1UL << rnp->grpnum;
1919                                 rnp->parent = rsp->level[i - 1] +
1920                                               j / rsp->levelspread[i - 1];
1921                         }
1922                         rnp->level = i;
1923                         INIT_LIST_HEAD(&rnp->blocked_tasks[0]);
1924                         INIT_LIST_HEAD(&rnp->blocked_tasks[1]);
1925                         INIT_LIST_HEAD(&rnp->blocked_tasks[2]);
1926                         INIT_LIST_HEAD(&rnp->blocked_tasks[3]);
1927                 }
1928         }
1929
1930         rsp->rda = rda;
1931         rnp = rsp->level[NUM_RCU_LVLS - 1];
1932         for_each_possible_cpu(i) {
1933                 while (i > rnp->grphi)
1934                         rnp++;
1935                 per_cpu_ptr(rsp->rda, i)->mynode = rnp;
1936                 rcu_boot_init_percpu_data(i, rsp);
1937         }
1938 }
1939
1940 void __init rcu_init(void)
1941 {
1942         int cpu;
1943
1944         rcu_bootup_announce();
1945         rcu_init_one(&rcu_sched_state, &rcu_sched_data);
1946         rcu_init_one(&rcu_bh_state, &rcu_bh_data);
1947         __rcu_init_preempt();
1948         open_softirq(RCU_SOFTIRQ, rcu_process_callbacks);
1949
1950         /*
1951          * We don't need protection against CPU-hotplug here because
1952          * this is called early in boot, before either interrupts
1953          * or the scheduler are operational.
1954          */
1955         cpu_notifier(rcu_cpu_notify, 0);
1956         for_each_online_cpu(cpu)
1957                 rcu_cpu_notify(NULL, CPU_UP_PREPARE, (void *)(long)cpu);
1958         check_cpu_stall_init();
1959 }
1960
1961 #include "rcutree_plugin.h"