rcu: Dump local stack if cannot dump all CPUs' stacks
[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 <linux/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 #include <linux/wait.h>
51 #include <linux/kthread.h>
52 #include <linux/prefetch.h>
53
54 #include "rcutree.h"
55 #include <trace/events/rcu.h>
56
57 #include "rcu.h"
58
59 /* Data structures. */
60
61 static struct lock_class_key rcu_node_class[NUM_RCU_LVLS];
62
63 #define RCU_STATE_INITIALIZER(structname) { \
64         .level = { &structname##_state.node[0] }, \
65         .levelcnt = { \
66                 NUM_RCU_LVL_0,  /* root of hierarchy. */ \
67                 NUM_RCU_LVL_1, \
68                 NUM_RCU_LVL_2, \
69                 NUM_RCU_LVL_3, \
70                 NUM_RCU_LVL_4, /* == MAX_RCU_LVLS */ \
71         }, \
72         .signaled = RCU_GP_IDLE, \
73         .gpnum = -300, \
74         .completed = -300, \
75         .onofflock = __RAW_SPIN_LOCK_UNLOCKED(&structname##_state.onofflock), \
76         .fqslock = __RAW_SPIN_LOCK_UNLOCKED(&structname##_state.fqslock), \
77         .n_force_qs = 0, \
78         .n_force_qs_ngp = 0, \
79         .name = #structname, \
80 }
81
82 struct rcu_state rcu_sched_state = RCU_STATE_INITIALIZER(rcu_sched);
83 DEFINE_PER_CPU(struct rcu_data, rcu_sched_data);
84
85 struct rcu_state rcu_bh_state = RCU_STATE_INITIALIZER(rcu_bh);
86 DEFINE_PER_CPU(struct rcu_data, rcu_bh_data);
87
88 static struct rcu_state *rcu_state;
89
90 /*
91  * The rcu_scheduler_active variable transitions from zero to one just
92  * before the first task is spawned.  So when this variable is zero, RCU
93  * can assume that there is but one task, allowing RCU to (for example)
94  * optimized synchronize_sched() to a simple barrier().  When this variable
95  * is one, RCU must actually do all the hard work required to detect real
96  * grace periods.  This variable is also used to suppress boot-time false
97  * positives from lockdep-RCU error checking.
98  */
99 int rcu_scheduler_active __read_mostly;
100 EXPORT_SYMBOL_GPL(rcu_scheduler_active);
101
102 /*
103  * The rcu_scheduler_fully_active variable transitions from zero to one
104  * during the early_initcall() processing, which is after the scheduler
105  * is capable of creating new tasks.  So RCU processing (for example,
106  * creating tasks for RCU priority boosting) must be delayed until after
107  * rcu_scheduler_fully_active transitions from zero to one.  We also
108  * currently delay invocation of any RCU callbacks until after this point.
109  *
110  * It might later prove better for people registering RCU callbacks during
111  * early boot to take responsibility for these callbacks, but one step at
112  * a time.
113  */
114 static int rcu_scheduler_fully_active __read_mostly;
115
116 #ifdef CONFIG_RCU_BOOST
117
118 /*
119  * Control variables for per-CPU and per-rcu_node kthreads.  These
120  * handle all flavors of RCU.
121  */
122 static DEFINE_PER_CPU(struct task_struct *, rcu_cpu_kthread_task);
123 DEFINE_PER_CPU(unsigned int, rcu_cpu_kthread_status);
124 DEFINE_PER_CPU(int, rcu_cpu_kthread_cpu);
125 DEFINE_PER_CPU(unsigned int, rcu_cpu_kthread_loops);
126 DEFINE_PER_CPU(char, rcu_cpu_has_work);
127
128 #endif /* #ifdef CONFIG_RCU_BOOST */
129
130 static void rcu_node_kthread_setaffinity(struct rcu_node *rnp, int outgoingcpu);
131 static void invoke_rcu_core(void);
132 static void invoke_rcu_callbacks(struct rcu_state *rsp, struct rcu_data *rdp);
133
134 #define RCU_KTHREAD_PRIO 1      /* RT priority for per-CPU kthreads. */
135
136 /*
137  * Track the rcutorture test sequence number and the update version
138  * number within a given test.  The rcutorture_testseq is incremented
139  * on every rcutorture module load and unload, so has an odd value
140  * when a test is running.  The rcutorture_vernum is set to zero
141  * when rcutorture starts and is incremented on each rcutorture update.
142  * These variables enable correlating rcutorture output with the
143  * RCU tracing information.
144  */
145 unsigned long rcutorture_testseq;
146 unsigned long rcutorture_vernum;
147
148 /*
149  * Return true if an RCU grace period is in progress.  The ACCESS_ONCE()s
150  * permit this function to be invoked without holding the root rcu_node
151  * structure's ->lock, but of course results can be subject to change.
152  */
153 static int rcu_gp_in_progress(struct rcu_state *rsp)
154 {
155         return ACCESS_ONCE(rsp->completed) != ACCESS_ONCE(rsp->gpnum);
156 }
157
158 /*
159  * Note a quiescent state.  Because we do not need to know
160  * how many quiescent states passed, just if there was at least
161  * one since the start of the grace period, this just sets a flag.
162  * The caller must have disabled preemption.
163  */
164 void rcu_sched_qs(int cpu)
165 {
166         struct rcu_data *rdp = &per_cpu(rcu_sched_data, cpu);
167
168         rdp->passed_quiesce_gpnum = rdp->gpnum;
169         barrier();
170         if (rdp->passed_quiesce == 0)
171                 trace_rcu_grace_period("rcu_sched", rdp->gpnum, "cpuqs");
172         rdp->passed_quiesce = 1;
173 }
174
175 void rcu_bh_qs(int cpu)
176 {
177         struct rcu_data *rdp = &per_cpu(rcu_bh_data, cpu);
178
179         rdp->passed_quiesce_gpnum = rdp->gpnum;
180         barrier();
181         if (rdp->passed_quiesce == 0)
182                 trace_rcu_grace_period("rcu_bh", rdp->gpnum, "cpuqs");
183         rdp->passed_quiesce = 1;
184 }
185
186 /*
187  * Note a context switch.  This is a quiescent state for RCU-sched,
188  * and requires special handling for preemptible RCU.
189  * The caller must have disabled preemption.
190  */
191 void rcu_note_context_switch(int cpu)
192 {
193         trace_rcu_utilization("Start context switch");
194         rcu_sched_qs(cpu);
195         rcu_preempt_note_context_switch(cpu);
196         trace_rcu_utilization("End context switch");
197 }
198 EXPORT_SYMBOL_GPL(rcu_note_context_switch);
199
200 #ifdef CONFIG_NO_HZ
201 DEFINE_PER_CPU(struct rcu_dynticks, rcu_dynticks) = {
202         .dynticks_nesting = 1,
203         .dynticks = ATOMIC_INIT(1),
204 };
205 #endif /* #ifdef CONFIG_NO_HZ */
206
207 static int blimit = 10;         /* Maximum callbacks per rcu_do_batch. */
208 static int qhimark = 10000;     /* If this many pending, ignore blimit. */
209 static int qlowmark = 100;      /* Once only this many pending, use blimit. */
210
211 module_param(blimit, int, 0);
212 module_param(qhimark, int, 0);
213 module_param(qlowmark, int, 0);
214
215 int rcu_cpu_stall_suppress __read_mostly;
216 module_param(rcu_cpu_stall_suppress, int, 0644);
217
218 static void force_quiescent_state(struct rcu_state *rsp, int relaxed);
219 static int rcu_pending(int cpu);
220
221 /*
222  * Return the number of RCU-sched batches processed thus far for debug & stats.
223  */
224 long rcu_batches_completed_sched(void)
225 {
226         return rcu_sched_state.completed;
227 }
228 EXPORT_SYMBOL_GPL(rcu_batches_completed_sched);
229
230 /*
231  * Return the number of RCU BH batches processed thus far for debug & stats.
232  */
233 long rcu_batches_completed_bh(void)
234 {
235         return rcu_bh_state.completed;
236 }
237 EXPORT_SYMBOL_GPL(rcu_batches_completed_bh);
238
239 /*
240  * Force a quiescent state for RCU BH.
241  */
242 void rcu_bh_force_quiescent_state(void)
243 {
244         force_quiescent_state(&rcu_bh_state, 0);
245 }
246 EXPORT_SYMBOL_GPL(rcu_bh_force_quiescent_state);
247
248 /*
249  * Record the number of times rcutorture tests have been initiated and
250  * terminated.  This information allows the debugfs tracing stats to be
251  * correlated to the rcutorture messages, even when the rcutorture module
252  * is being repeatedly loaded and unloaded.  In other words, we cannot
253  * store this state in rcutorture itself.
254  */
255 void rcutorture_record_test_transition(void)
256 {
257         rcutorture_testseq++;
258         rcutorture_vernum = 0;
259 }
260 EXPORT_SYMBOL_GPL(rcutorture_record_test_transition);
261
262 /*
263  * Record the number of writer passes through the current rcutorture test.
264  * This is also used to correlate debugfs tracing stats with the rcutorture
265  * messages.
266  */
267 void rcutorture_record_progress(unsigned long vernum)
268 {
269         rcutorture_vernum++;
270 }
271 EXPORT_SYMBOL_GPL(rcutorture_record_progress);
272
273 /*
274  * Force a quiescent state for RCU-sched.
275  */
276 void rcu_sched_force_quiescent_state(void)
277 {
278         force_quiescent_state(&rcu_sched_state, 0);
279 }
280 EXPORT_SYMBOL_GPL(rcu_sched_force_quiescent_state);
281
282 /*
283  * Does the CPU have callbacks ready to be invoked?
284  */
285 static int
286 cpu_has_callbacks_ready_to_invoke(struct rcu_data *rdp)
287 {
288         return &rdp->nxtlist != rdp->nxttail[RCU_DONE_TAIL];
289 }
290
291 /*
292  * Does the current CPU require a yet-as-unscheduled grace period?
293  */
294 static int
295 cpu_needs_another_gp(struct rcu_state *rsp, struct rcu_data *rdp)
296 {
297         return *rdp->nxttail[RCU_DONE_TAIL] && !rcu_gp_in_progress(rsp);
298 }
299
300 /*
301  * Return the root node of the specified rcu_state structure.
302  */
303 static struct rcu_node *rcu_get_root(struct rcu_state *rsp)
304 {
305         return &rsp->node[0];
306 }
307
308 #ifdef CONFIG_SMP
309
310 /*
311  * If the specified CPU is offline, tell the caller that it is in
312  * a quiescent state.  Otherwise, whack it with a reschedule IPI.
313  * Grace periods can end up waiting on an offline CPU when that
314  * CPU is in the process of coming online -- it will be added to the
315  * rcu_node bitmasks before it actually makes it online.  The same thing
316  * can happen while a CPU is in the process of coming online.  Because this
317  * race is quite rare, we check for it after detecting that the grace
318  * period has been delayed rather than checking each and every CPU
319  * each and every time we start a new grace period.
320  */
321 static int rcu_implicit_offline_qs(struct rcu_data *rdp)
322 {
323         /*
324          * If the CPU is offline, it is in a quiescent state.  We can
325          * trust its state not to change because interrupts are disabled.
326          */
327         if (cpu_is_offline(rdp->cpu)) {
328                 trace_rcu_fqs(rdp->rsp->name, rdp->gpnum, rdp->cpu, "ofl");
329                 rdp->offline_fqs++;
330                 return 1;
331         }
332
333         /* If preemptible RCU, no point in sending reschedule IPI. */
334         if (rdp->preemptible)
335                 return 0;
336
337         /* The CPU is online, so send it a reschedule IPI. */
338         if (rdp->cpu != smp_processor_id())
339                 smp_send_reschedule(rdp->cpu);
340         else
341                 set_need_resched();
342         rdp->resched_ipi++;
343         return 0;
344 }
345
346 #endif /* #ifdef CONFIG_SMP */
347
348 #ifdef CONFIG_NO_HZ
349
350 /**
351  * rcu_enter_nohz - inform RCU that current CPU is entering nohz
352  *
353  * Enter nohz mode, in other words, -leave- the mode in which RCU
354  * read-side critical sections can occur.  (Though RCU read-side
355  * critical sections can occur in irq handlers in nohz mode, a possibility
356  * handled by rcu_irq_enter() and rcu_irq_exit()).
357  */
358 void rcu_enter_nohz(void)
359 {
360         unsigned long flags;
361         struct rcu_dynticks *rdtp;
362
363         local_irq_save(flags);
364         rdtp = &__get_cpu_var(rcu_dynticks);
365         if (--rdtp->dynticks_nesting) {
366                 local_irq_restore(flags);
367                 return;
368         }
369         trace_rcu_dyntick("Start");
370         /* CPUs seeing atomic_inc() must see prior RCU read-side crit sects */
371         smp_mb__before_atomic_inc();  /* See above. */
372         atomic_inc(&rdtp->dynticks);
373         smp_mb__after_atomic_inc();  /* Force ordering with next sojourn. */
374         WARN_ON_ONCE(atomic_read(&rdtp->dynticks) & 0x1);
375         local_irq_restore(flags);
376 }
377
378 /*
379  * rcu_exit_nohz - inform RCU that current CPU is leaving nohz
380  *
381  * Exit nohz mode, in other words, -enter- the mode in which RCU
382  * read-side critical sections normally occur.
383  */
384 void rcu_exit_nohz(void)
385 {
386         unsigned long flags;
387         struct rcu_dynticks *rdtp;
388
389         local_irq_save(flags);
390         rdtp = &__get_cpu_var(rcu_dynticks);
391         if (rdtp->dynticks_nesting++) {
392                 local_irq_restore(flags);
393                 return;
394         }
395         smp_mb__before_atomic_inc();  /* Force ordering w/previous sojourn. */
396         atomic_inc(&rdtp->dynticks);
397         /* CPUs seeing atomic_inc() must see later RCU read-side crit sects */
398         smp_mb__after_atomic_inc();  /* See above. */
399         WARN_ON_ONCE(!(atomic_read(&rdtp->dynticks) & 0x1));
400         trace_rcu_dyntick("End");
401         local_irq_restore(flags);
402 }
403
404 /**
405  * rcu_nmi_enter - inform RCU of entry to NMI context
406  *
407  * If the CPU was idle with dynamic ticks active, and there is no
408  * irq handler running, this updates rdtp->dynticks_nmi to let the
409  * RCU grace-period handling know that the CPU is active.
410  */
411 void rcu_nmi_enter(void)
412 {
413         struct rcu_dynticks *rdtp = &__get_cpu_var(rcu_dynticks);
414
415         if (rdtp->dynticks_nmi_nesting == 0 &&
416             (atomic_read(&rdtp->dynticks) & 0x1))
417                 return;
418         rdtp->dynticks_nmi_nesting++;
419         smp_mb__before_atomic_inc();  /* Force delay from prior write. */
420         atomic_inc(&rdtp->dynticks);
421         /* CPUs seeing atomic_inc() must see later RCU read-side crit sects */
422         smp_mb__after_atomic_inc();  /* See above. */
423         WARN_ON_ONCE(!(atomic_read(&rdtp->dynticks) & 0x1));
424 }
425
426 /**
427  * rcu_nmi_exit - inform RCU of exit from NMI context
428  *
429  * If the CPU was idle with dynamic ticks active, and there is no
430  * irq handler running, this updates rdtp->dynticks_nmi to let the
431  * RCU grace-period handling know that the CPU is no longer active.
432  */
433 void rcu_nmi_exit(void)
434 {
435         struct rcu_dynticks *rdtp = &__get_cpu_var(rcu_dynticks);
436
437         if (rdtp->dynticks_nmi_nesting == 0 ||
438             --rdtp->dynticks_nmi_nesting != 0)
439                 return;
440         /* CPUs seeing atomic_inc() must see prior RCU read-side crit sects */
441         smp_mb__before_atomic_inc();  /* See above. */
442         atomic_inc(&rdtp->dynticks);
443         smp_mb__after_atomic_inc();  /* Force delay to next write. */
444         WARN_ON_ONCE(atomic_read(&rdtp->dynticks) & 0x1);
445 }
446
447 /**
448  * rcu_irq_enter - inform RCU of entry to hard irq context
449  *
450  * If the CPU was idle with dynamic ticks active, this updates the
451  * rdtp->dynticks to let the RCU handling know that the CPU is active.
452  */
453 void rcu_irq_enter(void)
454 {
455         rcu_exit_nohz();
456 }
457
458 /**
459  * rcu_irq_exit - inform RCU of exit from hard irq context
460  *
461  * If the CPU was idle with dynamic ticks active, update the rdp->dynticks
462  * to put let the RCU handling be aware that the CPU is going back to idle
463  * with no ticks.
464  */
465 void rcu_irq_exit(void)
466 {
467         rcu_enter_nohz();
468 }
469
470 #ifdef CONFIG_SMP
471
472 /*
473  * Snapshot the specified CPU's dynticks counter so that we can later
474  * credit them with an implicit quiescent state.  Return 1 if this CPU
475  * is in dynticks idle mode, which is an extended quiescent state.
476  */
477 static int dyntick_save_progress_counter(struct rcu_data *rdp)
478 {
479         rdp->dynticks_snap = atomic_add_return(0, &rdp->dynticks->dynticks);
480         return 0;
481 }
482
483 /*
484  * Return true if the specified CPU has passed through a quiescent
485  * state by virtue of being in or having passed through an dynticks
486  * idle state since the last call to dyntick_save_progress_counter()
487  * for this same CPU.
488  */
489 static int rcu_implicit_dynticks_qs(struct rcu_data *rdp)
490 {
491         unsigned int curr;
492         unsigned int snap;
493
494         curr = (unsigned int)atomic_add_return(0, &rdp->dynticks->dynticks);
495         snap = (unsigned int)rdp->dynticks_snap;
496
497         /*
498          * If the CPU passed through or entered a dynticks idle phase with
499          * no active irq/NMI handlers, then we can safely pretend that the CPU
500          * already acknowledged the request to pass through a quiescent
501          * state.  Either way, that CPU cannot possibly be in an RCU
502          * read-side critical section that started before the beginning
503          * of the current RCU grace period.
504          */
505         if ((curr & 0x1) == 0 || UINT_CMP_GE(curr, snap + 2)) {
506                 trace_rcu_fqs(rdp->rsp->name, rdp->gpnum, rdp->cpu, "dti");
507                 rdp->dynticks_fqs++;
508                 return 1;
509         }
510
511         /* Go check for the CPU being offline. */
512         return rcu_implicit_offline_qs(rdp);
513 }
514
515 #endif /* #ifdef CONFIG_SMP */
516
517 #else /* #ifdef CONFIG_NO_HZ */
518
519 #ifdef CONFIG_SMP
520
521 static int dyntick_save_progress_counter(struct rcu_data *rdp)
522 {
523         return 0;
524 }
525
526 static int rcu_implicit_dynticks_qs(struct rcu_data *rdp)
527 {
528         return rcu_implicit_offline_qs(rdp);
529 }
530
531 #endif /* #ifdef CONFIG_SMP */
532
533 #endif /* #else #ifdef CONFIG_NO_HZ */
534
535 int rcu_cpu_stall_suppress __read_mostly;
536
537 static void record_gp_stall_check_time(struct rcu_state *rsp)
538 {
539         rsp->gp_start = jiffies;
540         rsp->jiffies_stall = jiffies + RCU_SECONDS_TILL_STALL_CHECK;
541 }
542
543 static void print_other_cpu_stall(struct rcu_state *rsp)
544 {
545         int cpu;
546         long delta;
547         unsigned long flags;
548         struct rcu_node *rnp = rcu_get_root(rsp);
549
550         /* Only let one CPU complain about others per time interval. */
551
552         raw_spin_lock_irqsave(&rnp->lock, flags);
553         delta = jiffies - rsp->jiffies_stall;
554         if (delta < RCU_STALL_RAT_DELAY || !rcu_gp_in_progress(rsp)) {
555                 raw_spin_unlock_irqrestore(&rnp->lock, flags);
556                 return;
557         }
558         rsp->jiffies_stall = jiffies + RCU_SECONDS_TILL_STALL_RECHECK;
559
560         /*
561          * Now rat on any tasks that got kicked up to the root rcu_node
562          * due to CPU offlining.
563          */
564         rcu_print_task_stall(rnp);
565         raw_spin_unlock_irqrestore(&rnp->lock, flags);
566
567         /*
568          * OK, time to rat on our buddy...
569          * See Documentation/RCU/stallwarn.txt for info on how to debug
570          * RCU CPU stall warnings.
571          */
572         printk(KERN_ERR "INFO: %s detected stalls on CPUs/tasks: {",
573                rsp->name);
574         rcu_for_each_leaf_node(rsp, rnp) {
575                 raw_spin_lock_irqsave(&rnp->lock, flags);
576                 rcu_print_task_stall(rnp);
577                 raw_spin_unlock_irqrestore(&rnp->lock, flags);
578                 if (rnp->qsmask == 0)
579                         continue;
580                 for (cpu = 0; cpu <= rnp->grphi - rnp->grplo; cpu++)
581                         if (rnp->qsmask & (1UL << cpu))
582                                 printk(" %d", rnp->grplo + cpu);
583         }
584         printk("} (detected by %d, t=%ld jiffies)\n",
585                smp_processor_id(), (long)(jiffies - rsp->gp_start));
586         if (!trigger_all_cpu_backtrace())
587                 dump_stack();
588
589         /* If so configured, complain about tasks blocking the grace period. */
590
591         rcu_print_detail_task_stall(rsp);
592
593         force_quiescent_state(rsp, 0);  /* Kick them all. */
594 }
595
596 static void print_cpu_stall(struct rcu_state *rsp)
597 {
598         unsigned long flags;
599         struct rcu_node *rnp = rcu_get_root(rsp);
600
601         /*
602          * OK, time to rat on ourselves...
603          * See Documentation/RCU/stallwarn.txt for info on how to debug
604          * RCU CPU stall warnings.
605          */
606         printk(KERN_ERR "INFO: %s detected stall on CPU %d (t=%lu jiffies)\n",
607                rsp->name, smp_processor_id(), jiffies - rsp->gp_start);
608         if (!trigger_all_cpu_backtrace())
609                 dump_stack();
610
611         raw_spin_lock_irqsave(&rnp->lock, flags);
612         if (ULONG_CMP_GE(jiffies, rsp->jiffies_stall))
613                 rsp->jiffies_stall =
614                         jiffies + RCU_SECONDS_TILL_STALL_RECHECK;
615         raw_spin_unlock_irqrestore(&rnp->lock, flags);
616
617         set_need_resched();  /* kick ourselves to get things going. */
618 }
619
620 static void check_cpu_stall(struct rcu_state *rsp, struct rcu_data *rdp)
621 {
622         unsigned long j;
623         unsigned long js;
624         struct rcu_node *rnp;
625
626         if (rcu_cpu_stall_suppress)
627                 return;
628         j = ACCESS_ONCE(jiffies);
629         js = ACCESS_ONCE(rsp->jiffies_stall);
630         rnp = rdp->mynode;
631         if ((ACCESS_ONCE(rnp->qsmask) & rdp->grpmask) && ULONG_CMP_GE(j, js)) {
632
633                 /* We haven't checked in, so go dump stack. */
634                 print_cpu_stall(rsp);
635
636         } else if (rcu_gp_in_progress(rsp) &&
637                    ULONG_CMP_GE(j, js + RCU_STALL_RAT_DELAY)) {
638
639                 /* They had a few time units to dump stack, so complain. */
640                 print_other_cpu_stall(rsp);
641         }
642 }
643
644 static int rcu_panic(struct notifier_block *this, unsigned long ev, void *ptr)
645 {
646         rcu_cpu_stall_suppress = 1;
647         return NOTIFY_DONE;
648 }
649
650 /**
651  * rcu_cpu_stall_reset - prevent further stall warnings in current grace period
652  *
653  * Set the stall-warning timeout way off into the future, thus preventing
654  * any RCU CPU stall-warning messages from appearing in the current set of
655  * RCU grace periods.
656  *
657  * The caller must disable hard irqs.
658  */
659 void rcu_cpu_stall_reset(void)
660 {
661         rcu_sched_state.jiffies_stall = jiffies + ULONG_MAX / 2;
662         rcu_bh_state.jiffies_stall = jiffies + ULONG_MAX / 2;
663         rcu_preempt_stall_reset();
664 }
665
666 static struct notifier_block rcu_panic_block = {
667         .notifier_call = rcu_panic,
668 };
669
670 static void __init check_cpu_stall_init(void)
671 {
672         atomic_notifier_chain_register(&panic_notifier_list, &rcu_panic_block);
673 }
674
675 /*
676  * Update CPU-local rcu_data state to record the newly noticed grace period.
677  * This is used both when we started the grace period and when we notice
678  * that someone else started the grace period.  The caller must hold the
679  * ->lock of the leaf rcu_node structure corresponding to the current CPU,
680  *  and must have irqs disabled.
681  */
682 static void __note_new_gpnum(struct rcu_state *rsp, struct rcu_node *rnp, struct rcu_data *rdp)
683 {
684         if (rdp->gpnum != rnp->gpnum) {
685                 /*
686                  * If the current grace period is waiting for this CPU,
687                  * set up to detect a quiescent state, otherwise don't
688                  * go looking for one.
689                  */
690                 rdp->gpnum = rnp->gpnum;
691                 trace_rcu_grace_period(rsp->name, rdp->gpnum, "cpustart");
692                 if (rnp->qsmask & rdp->grpmask) {
693                         rdp->qs_pending = 1;
694                         rdp->passed_quiesce = 0;
695                 } else
696                         rdp->qs_pending = 0;
697         }
698 }
699
700 static void note_new_gpnum(struct rcu_state *rsp, struct rcu_data *rdp)
701 {
702         unsigned long flags;
703         struct rcu_node *rnp;
704
705         local_irq_save(flags);
706         rnp = rdp->mynode;
707         if (rdp->gpnum == ACCESS_ONCE(rnp->gpnum) || /* outside lock. */
708             !raw_spin_trylock(&rnp->lock)) { /* irqs already off, so later. */
709                 local_irq_restore(flags);
710                 return;
711         }
712         __note_new_gpnum(rsp, rnp, rdp);
713         raw_spin_unlock_irqrestore(&rnp->lock, flags);
714 }
715
716 /*
717  * Did someone else start a new RCU grace period start since we last
718  * checked?  Update local state appropriately if so.  Must be called
719  * on the CPU corresponding to rdp.
720  */
721 static int
722 check_for_new_grace_period(struct rcu_state *rsp, struct rcu_data *rdp)
723 {
724         unsigned long flags;
725         int ret = 0;
726
727         local_irq_save(flags);
728         if (rdp->gpnum != rsp->gpnum) {
729                 note_new_gpnum(rsp, rdp);
730                 ret = 1;
731         }
732         local_irq_restore(flags);
733         return ret;
734 }
735
736 /*
737  * Advance this CPU's callbacks, but only if the current grace period
738  * has ended.  This may be called only from the CPU to whom the rdp
739  * belongs.  In addition, the corresponding leaf rcu_node structure's
740  * ->lock must be held by the caller, with irqs disabled.
741  */
742 static void
743 __rcu_process_gp_end(struct rcu_state *rsp, struct rcu_node *rnp, struct rcu_data *rdp)
744 {
745         /* Did another grace period end? */
746         if (rdp->completed != rnp->completed) {
747
748                 /* Advance callbacks.  No harm if list empty. */
749                 rdp->nxttail[RCU_DONE_TAIL] = rdp->nxttail[RCU_WAIT_TAIL];
750                 rdp->nxttail[RCU_WAIT_TAIL] = rdp->nxttail[RCU_NEXT_READY_TAIL];
751                 rdp->nxttail[RCU_NEXT_READY_TAIL] = rdp->nxttail[RCU_NEXT_TAIL];
752
753                 /* Remember that we saw this grace-period completion. */
754                 rdp->completed = rnp->completed;
755                 trace_rcu_grace_period(rsp->name, rdp->gpnum, "cpuend");
756
757                 /*
758                  * If we were in an extended quiescent state, we may have
759                  * missed some grace periods that others CPUs handled on
760                  * our behalf. Catch up with this state to avoid noting
761                  * spurious new grace periods.  If another grace period
762                  * has started, then rnp->gpnum will have advanced, so
763                  * we will detect this later on.
764                  */
765                 if (ULONG_CMP_LT(rdp->gpnum, rdp->completed))
766                         rdp->gpnum = rdp->completed;
767
768                 /*
769                  * If RCU does not need a quiescent state from this CPU,
770                  * then make sure that this CPU doesn't go looking for one.
771                  */
772                 if ((rnp->qsmask & rdp->grpmask) == 0)
773                         rdp->qs_pending = 0;
774         }
775 }
776
777 /*
778  * Advance this CPU's callbacks, but only if the current grace period
779  * has ended.  This may be called only from the CPU to whom the rdp
780  * belongs.
781  */
782 static void
783 rcu_process_gp_end(struct rcu_state *rsp, struct rcu_data *rdp)
784 {
785         unsigned long flags;
786         struct rcu_node *rnp;
787
788         local_irq_save(flags);
789         rnp = rdp->mynode;
790         if (rdp->completed == ACCESS_ONCE(rnp->completed) || /* outside lock. */
791             !raw_spin_trylock(&rnp->lock)) { /* irqs already off, so later. */
792                 local_irq_restore(flags);
793                 return;
794         }
795         __rcu_process_gp_end(rsp, rnp, rdp);
796         raw_spin_unlock_irqrestore(&rnp->lock, flags);
797 }
798
799 /*
800  * Do per-CPU grace-period initialization for running CPU.  The caller
801  * must hold the lock of the leaf rcu_node structure corresponding to
802  * this CPU.
803  */
804 static void
805 rcu_start_gp_per_cpu(struct rcu_state *rsp, struct rcu_node *rnp, struct rcu_data *rdp)
806 {
807         /* Prior grace period ended, so advance callbacks for current CPU. */
808         __rcu_process_gp_end(rsp, rnp, rdp);
809
810         /*
811          * Because this CPU just now started the new grace period, we know
812          * that all of its callbacks will be covered by this upcoming grace
813          * period, even the ones that were registered arbitrarily recently.
814          * Therefore, advance all outstanding callbacks to RCU_WAIT_TAIL.
815          *
816          * Other CPUs cannot be sure exactly when the grace period started.
817          * Therefore, their recently registered callbacks must pass through
818          * an additional RCU_NEXT_READY stage, so that they will be handled
819          * by the next RCU grace period.
820          */
821         rdp->nxttail[RCU_NEXT_READY_TAIL] = rdp->nxttail[RCU_NEXT_TAIL];
822         rdp->nxttail[RCU_WAIT_TAIL] = rdp->nxttail[RCU_NEXT_TAIL];
823
824         /* Set state so that this CPU will detect the next quiescent state. */
825         __note_new_gpnum(rsp, rnp, rdp);
826 }
827
828 /*
829  * Start a new RCU grace period if warranted, re-initializing the hierarchy
830  * in preparation for detecting the next grace period.  The caller must hold
831  * the root node's ->lock, which is released before return.  Hard irqs must
832  * be disabled.
833  */
834 static void
835 rcu_start_gp(struct rcu_state *rsp, unsigned long flags)
836         __releases(rcu_get_root(rsp)->lock)
837 {
838         struct rcu_data *rdp = this_cpu_ptr(rsp->rda);
839         struct rcu_node *rnp = rcu_get_root(rsp);
840
841         if (!cpu_needs_another_gp(rsp, rdp) || rsp->fqs_active) {
842                 if (cpu_needs_another_gp(rsp, rdp))
843                         rsp->fqs_need_gp = 1;
844                 if (rnp->completed == rsp->completed) {
845                         raw_spin_unlock_irqrestore(&rnp->lock, flags);
846                         return;
847                 }
848                 raw_spin_unlock(&rnp->lock);     /* irqs remain disabled. */
849
850                 /*
851                  * Propagate new ->completed value to rcu_node structures
852                  * so that other CPUs don't have to wait until the start
853                  * of the next grace period to process their callbacks.
854                  */
855                 rcu_for_each_node_breadth_first(rsp, rnp) {
856                         raw_spin_lock(&rnp->lock); /* irqs already disabled. */
857                         rnp->completed = rsp->completed;
858                         raw_spin_unlock(&rnp->lock); /* irqs remain disabled. */
859                 }
860                 local_irq_restore(flags);
861                 return;
862         }
863
864         /* Advance to a new grace period and initialize state. */
865         rsp->gpnum++;
866         trace_rcu_grace_period(rsp->name, rsp->gpnum, "start");
867         WARN_ON_ONCE(rsp->signaled == RCU_GP_INIT);
868         rsp->signaled = RCU_GP_INIT; /* Hold off force_quiescent_state. */
869         rsp->jiffies_force_qs = jiffies + RCU_JIFFIES_TILL_FORCE_QS;
870         record_gp_stall_check_time(rsp);
871
872         /* Special-case the common single-level case. */
873         if (NUM_RCU_NODES == 1) {
874                 rcu_preempt_check_blocked_tasks(rnp);
875                 rnp->qsmask = rnp->qsmaskinit;
876                 rnp->gpnum = rsp->gpnum;
877                 rnp->completed = rsp->completed;
878                 rsp->signaled = RCU_SIGNAL_INIT; /* force_quiescent_state OK. */
879                 rcu_start_gp_per_cpu(rsp, rnp, rdp);
880                 rcu_preempt_boost_start_gp(rnp);
881                 trace_rcu_grace_period_init(rsp->name, rnp->gpnum,
882                                             rnp->level, rnp->grplo,
883                                             rnp->grphi, rnp->qsmask);
884                 raw_spin_unlock_irqrestore(&rnp->lock, flags);
885                 return;
886         }
887
888         raw_spin_unlock(&rnp->lock);  /* leave irqs disabled. */
889
890
891         /* Exclude any concurrent CPU-hotplug operations. */
892         raw_spin_lock(&rsp->onofflock);  /* irqs already disabled. */
893
894         /*
895          * Set the quiescent-state-needed bits in all the rcu_node
896          * structures for all currently online CPUs in breadth-first
897          * order, starting from the root rcu_node structure.  This
898          * operation relies on the layout of the hierarchy within the
899          * rsp->node[] array.  Note that other CPUs will access only
900          * the leaves of the hierarchy, which still indicate that no
901          * grace period is in progress, at least until the corresponding
902          * leaf node has been initialized.  In addition, we have excluded
903          * CPU-hotplug operations.
904          *
905          * Note that the grace period cannot complete until we finish
906          * the initialization process, as there will be at least one
907          * qsmask bit set in the root node until that time, namely the
908          * one corresponding to this CPU, due to the fact that we have
909          * irqs disabled.
910          */
911         rcu_for_each_node_breadth_first(rsp, rnp) {
912                 raw_spin_lock(&rnp->lock);      /* irqs already disabled. */
913                 rcu_preempt_check_blocked_tasks(rnp);
914                 rnp->qsmask = rnp->qsmaskinit;
915                 rnp->gpnum = rsp->gpnum;
916                 rnp->completed = rsp->completed;
917                 if (rnp == rdp->mynode)
918                         rcu_start_gp_per_cpu(rsp, rnp, rdp);
919                 rcu_preempt_boost_start_gp(rnp);
920                 trace_rcu_grace_period_init(rsp->name, rnp->gpnum,
921                                             rnp->level, rnp->grplo,
922                                             rnp->grphi, rnp->qsmask);
923                 raw_spin_unlock(&rnp->lock);    /* irqs remain disabled. */
924         }
925
926         rnp = rcu_get_root(rsp);
927         raw_spin_lock(&rnp->lock);              /* irqs already disabled. */
928         rsp->signaled = RCU_SIGNAL_INIT; /* force_quiescent_state now OK. */
929         raw_spin_unlock(&rnp->lock);            /* irqs remain disabled. */
930         raw_spin_unlock_irqrestore(&rsp->onofflock, flags);
931 }
932
933 /*
934  * Report a full set of quiescent states to the specified rcu_state
935  * data structure.  This involves cleaning up after the prior grace
936  * period and letting rcu_start_gp() start up the next grace period
937  * if one is needed.  Note that the caller must hold rnp->lock, as
938  * required by rcu_start_gp(), which will release it.
939  */
940 static void rcu_report_qs_rsp(struct rcu_state *rsp, unsigned long flags)
941         __releases(rcu_get_root(rsp)->lock)
942 {
943         unsigned long gp_duration;
944
945         WARN_ON_ONCE(!rcu_gp_in_progress(rsp));
946
947         /*
948          * Ensure that all grace-period and pre-grace-period activity
949          * is seen before the assignment to rsp->completed.
950          */
951         smp_mb(); /* See above block comment. */
952         gp_duration = jiffies - rsp->gp_start;
953         if (gp_duration > rsp->gp_max)
954                 rsp->gp_max = gp_duration;
955         rsp->completed = rsp->gpnum;
956         trace_rcu_grace_period(rsp->name, rsp->completed, "end");
957         rsp->signaled = RCU_GP_IDLE;
958         rcu_start_gp(rsp, flags);  /* releases root node's rnp->lock. */
959 }
960
961 /*
962  * Similar to rcu_report_qs_rdp(), for which it is a helper function.
963  * Allows quiescent states for a group of CPUs to be reported at one go
964  * to the specified rcu_node structure, though all the CPUs in the group
965  * must be represented by the same rcu_node structure (which need not be
966  * a leaf rcu_node structure, though it often will be).  That structure's
967  * lock must be held upon entry, and it is released before return.
968  */
969 static void
970 rcu_report_qs_rnp(unsigned long mask, struct rcu_state *rsp,
971                   struct rcu_node *rnp, unsigned long flags)
972         __releases(rnp->lock)
973 {
974         struct rcu_node *rnp_c;
975
976         /* Walk up the rcu_node hierarchy. */
977         for (;;) {
978                 if (!(rnp->qsmask & mask)) {
979
980                         /* Our bit has already been cleared, so done. */
981                         raw_spin_unlock_irqrestore(&rnp->lock, flags);
982                         return;
983                 }
984                 rnp->qsmask &= ~mask;
985                 trace_rcu_quiescent_state_report(rsp->name, rnp->gpnum,
986                                                  mask, rnp->qsmask, rnp->level,
987                                                  rnp->grplo, rnp->grphi,
988                                                  !!rnp->gp_tasks);
989                 if (rnp->qsmask != 0 || rcu_preempt_blocked_readers_cgp(rnp)) {
990
991                         /* Other bits still set at this level, so done. */
992                         raw_spin_unlock_irqrestore(&rnp->lock, flags);
993                         return;
994                 }
995                 mask = rnp->grpmask;
996                 if (rnp->parent == NULL) {
997
998                         /* No more levels.  Exit loop holding root lock. */
999
1000                         break;
1001                 }
1002                 raw_spin_unlock_irqrestore(&rnp->lock, flags);
1003                 rnp_c = rnp;
1004                 rnp = rnp->parent;
1005                 raw_spin_lock_irqsave(&rnp->lock, flags);
1006                 WARN_ON_ONCE(rnp_c->qsmask);
1007         }
1008
1009         /*
1010          * Get here if we are the last CPU to pass through a quiescent
1011          * state for this grace period.  Invoke rcu_report_qs_rsp()
1012          * to clean up and start the next grace period if one is needed.
1013          */
1014         rcu_report_qs_rsp(rsp, flags); /* releases rnp->lock. */
1015 }
1016
1017 /*
1018  * Record a quiescent state for the specified CPU to that CPU's rcu_data
1019  * structure.  This must be either called from the specified CPU, or
1020  * called when the specified CPU is known to be offline (and when it is
1021  * also known that no other CPU is concurrently trying to help the offline
1022  * CPU).  The lastcomp argument is used to make sure we are still in the
1023  * grace period of interest.  We don't want to end the current grace period
1024  * based on quiescent states detected in an earlier grace period!
1025  */
1026 static void
1027 rcu_report_qs_rdp(int cpu, struct rcu_state *rsp, struct rcu_data *rdp, long lastgp)
1028 {
1029         unsigned long flags;
1030         unsigned long mask;
1031         struct rcu_node *rnp;
1032
1033         rnp = rdp->mynode;
1034         raw_spin_lock_irqsave(&rnp->lock, flags);
1035         if (lastgp != rnp->gpnum || rnp->completed == rnp->gpnum) {
1036
1037                 /*
1038                  * The grace period in which this quiescent state was
1039                  * recorded has ended, so don't report it upwards.
1040                  * We will instead need a new quiescent state that lies
1041                  * within the current grace period.
1042                  */
1043                 rdp->passed_quiesce = 0;        /* need qs for new gp. */
1044                 raw_spin_unlock_irqrestore(&rnp->lock, flags);
1045                 return;
1046         }
1047         mask = rdp->grpmask;
1048         if ((rnp->qsmask & mask) == 0) {
1049                 raw_spin_unlock_irqrestore(&rnp->lock, flags);
1050         } else {
1051                 rdp->qs_pending = 0;
1052
1053                 /*
1054                  * This GP can't end until cpu checks in, so all of our
1055                  * callbacks can be processed during the next GP.
1056                  */
1057                 rdp->nxttail[RCU_NEXT_READY_TAIL] = rdp->nxttail[RCU_NEXT_TAIL];
1058
1059                 rcu_report_qs_rnp(mask, rsp, rnp, flags); /* rlses rnp->lock */
1060         }
1061 }
1062
1063 /*
1064  * Check to see if there is a new grace period of which this CPU
1065  * is not yet aware, and if so, set up local rcu_data state for it.
1066  * Otherwise, see if this CPU has just passed through its first
1067  * quiescent state for this grace period, and record that fact if so.
1068  */
1069 static void
1070 rcu_check_quiescent_state(struct rcu_state *rsp, struct rcu_data *rdp)
1071 {
1072         /* If there is now a new grace period, record and return. */
1073         if (check_for_new_grace_period(rsp, rdp))
1074                 return;
1075
1076         /*
1077          * Does this CPU still need to do its part for current grace period?
1078          * If no, return and let the other CPUs do their part as well.
1079          */
1080         if (!rdp->qs_pending)
1081                 return;
1082
1083         /*
1084          * Was there a quiescent state since the beginning of the grace
1085          * period? If no, then exit and wait for the next call.
1086          */
1087         if (!rdp->passed_quiesce)
1088                 return;
1089
1090         /*
1091          * Tell RCU we are done (but rcu_report_qs_rdp() will be the
1092          * judge of that).
1093          */
1094         rcu_report_qs_rdp(rdp->cpu, rsp, rdp, rdp->passed_quiesce_gpnum);
1095 }
1096
1097 #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU
1098
1099 /*
1100  * Move a dying CPU's RCU callbacks to online CPU's callback list.
1101  * Synchronization is not required because this function executes
1102  * in stop_machine() context.
1103  */
1104 static void rcu_send_cbs_to_online(struct rcu_state *rsp)
1105 {
1106         int i;
1107         /* current DYING CPU is cleared in the cpu_online_mask */
1108         int receive_cpu = cpumask_any(cpu_online_mask);
1109         struct rcu_data *rdp = this_cpu_ptr(rsp->rda);
1110         struct rcu_data *receive_rdp = per_cpu_ptr(rsp->rda, receive_cpu);
1111
1112         if (rdp->nxtlist == NULL)
1113                 return;  /* irqs disabled, so comparison is stable. */
1114
1115         *receive_rdp->nxttail[RCU_NEXT_TAIL] = rdp->nxtlist;
1116         receive_rdp->nxttail[RCU_NEXT_TAIL] = rdp->nxttail[RCU_NEXT_TAIL];
1117         receive_rdp->qlen += rdp->qlen;
1118         receive_rdp->n_cbs_adopted += rdp->qlen;
1119         rdp->n_cbs_orphaned += rdp->qlen;
1120
1121         rdp->nxtlist = NULL;
1122         for (i = 0; i < RCU_NEXT_SIZE; i++)
1123                 rdp->nxttail[i] = &rdp->nxtlist;
1124         rdp->qlen = 0;
1125 }
1126
1127 /*
1128  * Remove the outgoing CPU from the bitmasks in the rcu_node hierarchy
1129  * and move all callbacks from the outgoing CPU to the current one.
1130  * There can only be one CPU hotplug operation at a time, so no other
1131  * CPU can be attempting to update rcu_cpu_kthread_task.
1132  */
1133 static void __rcu_offline_cpu(int cpu, struct rcu_state *rsp)
1134 {
1135         unsigned long flags;
1136         unsigned long mask;
1137         int need_report = 0;
1138         struct rcu_data *rdp = per_cpu_ptr(rsp->rda, cpu);
1139         struct rcu_node *rnp;
1140
1141         rcu_stop_cpu_kthread(cpu);
1142
1143         /* Exclude any attempts to start a new grace period. */
1144         raw_spin_lock_irqsave(&rsp->onofflock, flags);
1145
1146         /* Remove the outgoing CPU from the masks in the rcu_node hierarchy. */
1147         rnp = rdp->mynode;      /* this is the outgoing CPU's rnp. */
1148         mask = rdp->grpmask;    /* rnp->grplo is constant. */
1149         do {
1150                 raw_spin_lock(&rnp->lock);      /* irqs already disabled. */
1151                 rnp->qsmaskinit &= ~mask;
1152                 if (rnp->qsmaskinit != 0) {
1153                         if (rnp != rdp->mynode)
1154                                 raw_spin_unlock(&rnp->lock); /* irqs remain disabled. */
1155                         else
1156                                 trace_rcu_grace_period(rsp->name,
1157                                                        rnp->gpnum + 1 -
1158                                                        !!(rnp->qsmask & mask),
1159                                                        "cpuofl");
1160                         break;
1161                 }
1162                 if (rnp == rdp->mynode) {
1163                         trace_rcu_grace_period(rsp->name,
1164                                                rnp->gpnum + 1 -
1165                                                !!(rnp->qsmask & mask),
1166                                                "cpuofl");
1167                         need_report = rcu_preempt_offline_tasks(rsp, rnp, rdp);
1168                 } else
1169                         raw_spin_unlock(&rnp->lock); /* irqs remain disabled. */
1170                 mask = rnp->grpmask;
1171                 rnp = rnp->parent;
1172         } while (rnp != NULL);
1173
1174         /*
1175          * We still hold the leaf rcu_node structure lock here, and
1176          * irqs are still disabled.  The reason for this subterfuge is
1177          * because invoking rcu_report_unblock_qs_rnp() with ->onofflock
1178          * held leads to deadlock.
1179          */
1180         raw_spin_unlock(&rsp->onofflock); /* irqs remain disabled. */
1181         rnp = rdp->mynode;
1182         if (need_report & RCU_OFL_TASKS_NORM_GP)
1183                 rcu_report_unblock_qs_rnp(rnp, flags);
1184         else
1185                 raw_spin_unlock_irqrestore(&rnp->lock, flags);
1186         if (need_report & RCU_OFL_TASKS_EXP_GP)
1187                 rcu_report_exp_rnp(rsp, rnp);
1188         rcu_node_kthread_setaffinity(rnp, -1);
1189 }
1190
1191 /*
1192  * Remove the specified CPU from the RCU hierarchy and move any pending
1193  * callbacks that it might have to the current CPU.  This code assumes
1194  * that at least one CPU in the system will remain running at all times.
1195  * Any attempt to offline -all- CPUs is likely to strand RCU callbacks.
1196  */
1197 static void rcu_offline_cpu(int cpu)
1198 {
1199         __rcu_offline_cpu(cpu, &rcu_sched_state);
1200         __rcu_offline_cpu(cpu, &rcu_bh_state);
1201         rcu_preempt_offline_cpu(cpu);
1202 }
1203
1204 #else /* #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU */
1205
1206 static void rcu_send_cbs_to_online(struct rcu_state *rsp)
1207 {
1208 }
1209
1210 static void rcu_offline_cpu(int cpu)
1211 {
1212 }
1213
1214 #endif /* #else #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU */
1215
1216 /*
1217  * Invoke any RCU callbacks that have made it to the end of their grace
1218  * period.  Thottle as specified by rdp->blimit.
1219  */
1220 static void rcu_do_batch(struct rcu_state *rsp, struct rcu_data *rdp)
1221 {
1222         unsigned long flags;
1223         struct rcu_head *next, *list, **tail;
1224         int bl, count;
1225
1226         /* If no callbacks are ready, just return.*/
1227         if (!cpu_has_callbacks_ready_to_invoke(rdp)) {
1228                 trace_rcu_batch_start(rsp->name, 0, 0);
1229                 trace_rcu_batch_end(rsp->name, 0);
1230                 return;
1231         }
1232
1233         /*
1234          * Extract the list of ready callbacks, disabling to prevent
1235          * races with call_rcu() from interrupt handlers.
1236          */
1237         local_irq_save(flags);
1238         bl = rdp->blimit;
1239         trace_rcu_batch_start(rsp->name, rdp->qlen, bl);
1240         list = rdp->nxtlist;
1241         rdp->nxtlist = *rdp->nxttail[RCU_DONE_TAIL];
1242         *rdp->nxttail[RCU_DONE_TAIL] = NULL;
1243         tail = rdp->nxttail[RCU_DONE_TAIL];
1244         for (count = RCU_NEXT_SIZE - 1; count >= 0; count--)
1245                 if (rdp->nxttail[count] == rdp->nxttail[RCU_DONE_TAIL])
1246                         rdp->nxttail[count] = &rdp->nxtlist;
1247         local_irq_restore(flags);
1248
1249         /* Invoke callbacks. */
1250         count = 0;
1251         while (list) {
1252                 next = list->next;
1253                 prefetch(next);
1254                 debug_rcu_head_unqueue(list);
1255                 __rcu_reclaim(rsp->name, list);
1256                 list = next;
1257                 if (++count >= bl)
1258                         break;
1259         }
1260
1261         local_irq_save(flags);
1262         trace_rcu_batch_end(rsp->name, count);
1263
1264         /* Update count, and requeue any remaining callbacks. */
1265         rdp->qlen -= count;
1266         rdp->n_cbs_invoked += count;
1267         if (list != NULL) {
1268                 *tail = rdp->nxtlist;
1269                 rdp->nxtlist = list;
1270                 for (count = 0; count < RCU_NEXT_SIZE; count++)
1271                         if (&rdp->nxtlist == rdp->nxttail[count])
1272                                 rdp->nxttail[count] = tail;
1273                         else
1274                                 break;
1275         }
1276
1277         /* Reinstate batch limit if we have worked down the excess. */
1278         if (rdp->blimit == LONG_MAX && rdp->qlen <= qlowmark)
1279                 rdp->blimit = blimit;
1280
1281         /* Reset ->qlen_last_fqs_check trigger if enough CBs have drained. */
1282         if (rdp->qlen == 0 && rdp->qlen_last_fqs_check != 0) {
1283                 rdp->qlen_last_fqs_check = 0;
1284                 rdp->n_force_qs_snap = rsp->n_force_qs;
1285         } else if (rdp->qlen < rdp->qlen_last_fqs_check - qhimark)
1286                 rdp->qlen_last_fqs_check = rdp->qlen;
1287
1288         local_irq_restore(flags);
1289
1290         /* Re-invoke RCU core processing if there are callbacks remaining. */
1291         if (cpu_has_callbacks_ready_to_invoke(rdp))
1292                 invoke_rcu_core();
1293 }
1294
1295 /*
1296  * Check to see if this CPU is in a non-context-switch quiescent state
1297  * (user mode or idle loop for rcu, non-softirq execution for rcu_bh).
1298  * Also schedule RCU core processing.
1299  *
1300  * This function must be called with hardirqs disabled.  It is normally
1301  * invoked from the scheduling-clock interrupt.  If rcu_pending returns
1302  * false, there is no point in invoking rcu_check_callbacks().
1303  */
1304 void rcu_check_callbacks(int cpu, int user)
1305 {
1306         trace_rcu_utilization("Start scheduler-tick");
1307         if (user ||
1308             (idle_cpu(cpu) && rcu_scheduler_active &&
1309              !in_softirq() && hardirq_count() <= (1 << HARDIRQ_SHIFT))) {
1310
1311                 /*
1312                  * Get here if this CPU took its interrupt from user
1313                  * mode or from the idle loop, and if this is not a
1314                  * nested interrupt.  In this case, the CPU is in
1315                  * a quiescent state, so note it.
1316                  *
1317                  * No memory barrier is required here because both
1318                  * rcu_sched_qs() and rcu_bh_qs() reference only CPU-local
1319                  * variables that other CPUs neither access nor modify,
1320                  * at least not while the corresponding CPU is online.
1321                  */
1322
1323                 rcu_sched_qs(cpu);
1324                 rcu_bh_qs(cpu);
1325
1326         } else if (!in_softirq()) {
1327
1328                 /*
1329                  * Get here if this CPU did not take its interrupt from
1330                  * softirq, in other words, if it is not interrupting
1331                  * a rcu_bh read-side critical section.  This is an _bh
1332                  * critical section, so note it.
1333                  */
1334
1335                 rcu_bh_qs(cpu);
1336         }
1337         rcu_preempt_check_callbacks(cpu);
1338         if (rcu_pending(cpu))
1339                 invoke_rcu_core();
1340         trace_rcu_utilization("End scheduler-tick");
1341 }
1342
1343 #ifdef CONFIG_SMP
1344
1345 /*
1346  * Scan the leaf rcu_node structures, processing dyntick state for any that
1347  * have not yet encountered a quiescent state, using the function specified.
1348  * Also initiate boosting for any threads blocked on the root rcu_node.
1349  *
1350  * The caller must have suppressed start of new grace periods.
1351  */
1352 static void force_qs_rnp(struct rcu_state *rsp, int (*f)(struct rcu_data *))
1353 {
1354         unsigned long bit;
1355         int cpu;
1356         unsigned long flags;
1357         unsigned long mask;
1358         struct rcu_node *rnp;
1359
1360         rcu_for_each_leaf_node(rsp, rnp) {
1361                 mask = 0;
1362                 raw_spin_lock_irqsave(&rnp->lock, flags);
1363                 if (!rcu_gp_in_progress(rsp)) {
1364                         raw_spin_unlock_irqrestore(&rnp->lock, flags);
1365                         return;
1366                 }
1367                 if (rnp->qsmask == 0) {
1368                         rcu_initiate_boost(rnp, flags); /* releases rnp->lock */
1369                         continue;
1370                 }
1371                 cpu = rnp->grplo;
1372                 bit = 1;
1373                 for (; cpu <= rnp->grphi; cpu++, bit <<= 1) {
1374                         if ((rnp->qsmask & bit) != 0 &&
1375                             f(per_cpu_ptr(rsp->rda, cpu)))
1376                                 mask |= bit;
1377                 }
1378                 if (mask != 0) {
1379
1380                         /* rcu_report_qs_rnp() releases rnp->lock. */
1381                         rcu_report_qs_rnp(mask, rsp, rnp, flags);
1382                         continue;
1383                 }
1384                 raw_spin_unlock_irqrestore(&rnp->lock, flags);
1385         }
1386         rnp = rcu_get_root(rsp);
1387         if (rnp->qsmask == 0) {
1388                 raw_spin_lock_irqsave(&rnp->lock, flags);
1389                 rcu_initiate_boost(rnp, flags); /* releases rnp->lock. */
1390         }
1391 }
1392
1393 /*
1394  * Force quiescent states on reluctant CPUs, and also detect which
1395  * CPUs are in dyntick-idle mode.
1396  */
1397 static void force_quiescent_state(struct rcu_state *rsp, int relaxed)
1398 {
1399         unsigned long flags;
1400         struct rcu_node *rnp = rcu_get_root(rsp);
1401
1402         trace_rcu_utilization("Start fqs");
1403         if (!rcu_gp_in_progress(rsp)) {
1404                 trace_rcu_utilization("End fqs");
1405                 return;  /* No grace period in progress, nothing to force. */
1406         }
1407         if (!raw_spin_trylock_irqsave(&rsp->fqslock, flags)) {
1408                 rsp->n_force_qs_lh++; /* Inexact, can lose counts.  Tough! */
1409                 trace_rcu_utilization("End fqs");
1410                 return; /* Someone else is already on the job. */
1411         }
1412         if (relaxed && ULONG_CMP_GE(rsp->jiffies_force_qs, jiffies))
1413                 goto unlock_fqs_ret; /* no emergency and done recently. */
1414         rsp->n_force_qs++;
1415         raw_spin_lock(&rnp->lock);  /* irqs already disabled */
1416         rsp->jiffies_force_qs = jiffies + RCU_JIFFIES_TILL_FORCE_QS;
1417         if(!rcu_gp_in_progress(rsp)) {
1418                 rsp->n_force_qs_ngp++;
1419                 raw_spin_unlock(&rnp->lock);  /* irqs remain disabled */
1420                 goto unlock_fqs_ret;  /* no GP in progress, time updated. */
1421         }
1422         rsp->fqs_active = 1;
1423         switch (rsp->signaled) {
1424         case RCU_GP_IDLE:
1425         case RCU_GP_INIT:
1426
1427                 break; /* grace period idle or initializing, ignore. */
1428
1429         case RCU_SAVE_DYNTICK:
1430                 if (RCU_SIGNAL_INIT != RCU_SAVE_DYNTICK)
1431                         break; /* So gcc recognizes the dead code. */
1432
1433                 raw_spin_unlock(&rnp->lock);  /* irqs remain disabled */
1434
1435                 /* Record dyntick-idle state. */
1436                 force_qs_rnp(rsp, dyntick_save_progress_counter);
1437                 raw_spin_lock(&rnp->lock);  /* irqs already disabled */
1438                 if (rcu_gp_in_progress(rsp))
1439                         rsp->signaled = RCU_FORCE_QS;
1440                 break;
1441
1442         case RCU_FORCE_QS:
1443
1444                 /* Check dyntick-idle state, send IPI to laggarts. */
1445                 raw_spin_unlock(&rnp->lock);  /* irqs remain disabled */
1446                 force_qs_rnp(rsp, rcu_implicit_dynticks_qs);
1447
1448                 /* Leave state in case more forcing is required. */
1449
1450                 raw_spin_lock(&rnp->lock);  /* irqs already disabled */
1451                 break;
1452         }
1453         rsp->fqs_active = 0;
1454         if (rsp->fqs_need_gp) {
1455                 raw_spin_unlock(&rsp->fqslock); /* irqs remain disabled */
1456                 rsp->fqs_need_gp = 0;
1457                 rcu_start_gp(rsp, flags); /* releases rnp->lock */
1458                 trace_rcu_utilization("End fqs");
1459                 return;
1460         }
1461         raw_spin_unlock(&rnp->lock);  /* irqs remain disabled */
1462 unlock_fqs_ret:
1463         raw_spin_unlock_irqrestore(&rsp->fqslock, flags);
1464         trace_rcu_utilization("End fqs");
1465 }
1466
1467 #else /* #ifdef CONFIG_SMP */
1468
1469 static void force_quiescent_state(struct rcu_state *rsp, int relaxed)
1470 {
1471         set_need_resched();
1472 }
1473
1474 #endif /* #else #ifdef CONFIG_SMP */
1475
1476 /*
1477  * This does the RCU core processing work for the specified rcu_state
1478  * and rcu_data structures.  This may be called only from the CPU to
1479  * whom the rdp belongs.
1480  */
1481 static void
1482 __rcu_process_callbacks(struct rcu_state *rsp, struct rcu_data *rdp)
1483 {
1484         unsigned long flags;
1485
1486         WARN_ON_ONCE(rdp->beenonline == 0);
1487
1488         /*
1489          * If an RCU GP has gone long enough, go check for dyntick
1490          * idle CPUs and, if needed, send resched IPIs.
1491          */
1492         if (ULONG_CMP_LT(ACCESS_ONCE(rsp->jiffies_force_qs), jiffies))
1493                 force_quiescent_state(rsp, 1);
1494
1495         /*
1496          * Advance callbacks in response to end of earlier grace
1497          * period that some other CPU ended.
1498          */
1499         rcu_process_gp_end(rsp, rdp);
1500
1501         /* Update RCU state based on any recent quiescent states. */
1502         rcu_check_quiescent_state(rsp, rdp);
1503
1504         /* Does this CPU require a not-yet-started grace period? */
1505         if (cpu_needs_another_gp(rsp, rdp)) {
1506                 raw_spin_lock_irqsave(&rcu_get_root(rsp)->lock, flags);
1507                 rcu_start_gp(rsp, flags);  /* releases above lock */
1508         }
1509
1510         /* If there are callbacks ready, invoke them. */
1511         if (cpu_has_callbacks_ready_to_invoke(rdp))
1512                 invoke_rcu_callbacks(rsp, rdp);
1513 }
1514
1515 /*
1516  * Do RCU core processing for the current CPU.
1517  */
1518 static void rcu_process_callbacks(struct softirq_action *unused)
1519 {
1520         trace_rcu_utilization("Start RCU core");
1521         __rcu_process_callbacks(&rcu_sched_state,
1522                                 &__get_cpu_var(rcu_sched_data));
1523         __rcu_process_callbacks(&rcu_bh_state, &__get_cpu_var(rcu_bh_data));
1524         rcu_preempt_process_callbacks();
1525
1526         /* If we are last CPU on way to dyntick-idle mode, accelerate it. */
1527         rcu_needs_cpu_flush();
1528         trace_rcu_utilization("End RCU core");
1529 }
1530
1531 /*
1532  * Schedule RCU callback invocation.  If the specified type of RCU
1533  * does not support RCU priority boosting, just do a direct call,
1534  * otherwise wake up the per-CPU kernel kthread.  Note that because we
1535  * are running on the current CPU with interrupts disabled, the
1536  * rcu_cpu_kthread_task cannot disappear out from under us.
1537  */
1538 static void invoke_rcu_callbacks(struct rcu_state *rsp, struct rcu_data *rdp)
1539 {
1540         if (unlikely(!ACCESS_ONCE(rcu_scheduler_fully_active)))
1541                 return;
1542         if (likely(!rsp->boost)) {
1543                 rcu_do_batch(rsp, rdp);
1544                 return;
1545         }
1546         invoke_rcu_callbacks_kthread();
1547 }
1548
1549 static void invoke_rcu_core(void)
1550 {
1551         raise_softirq(RCU_SOFTIRQ);
1552 }
1553
1554 static void
1555 __call_rcu(struct rcu_head *head, void (*func)(struct rcu_head *rcu),
1556            struct rcu_state *rsp)
1557 {
1558         unsigned long flags;
1559         struct rcu_data *rdp;
1560
1561         debug_rcu_head_queue(head);
1562         head->func = func;
1563         head->next = NULL;
1564
1565         smp_mb(); /* Ensure RCU update seen before callback registry. */
1566
1567         /*
1568          * Opportunistically note grace-period endings and beginnings.
1569          * Note that we might see a beginning right after we see an
1570          * end, but never vice versa, since this CPU has to pass through
1571          * a quiescent state betweentimes.
1572          */
1573         local_irq_save(flags);
1574         rdp = this_cpu_ptr(rsp->rda);
1575
1576         /* Add the callback to our list. */
1577         *rdp->nxttail[RCU_NEXT_TAIL] = head;
1578         rdp->nxttail[RCU_NEXT_TAIL] = &head->next;
1579         rdp->qlen++;
1580
1581         if (__is_kfree_rcu_offset((unsigned long)func))
1582                 trace_rcu_kfree_callback(rsp->name, head, (unsigned long)func,
1583                                          rdp->qlen);
1584         else
1585                 trace_rcu_callback(rsp->name, head, rdp->qlen);
1586
1587         /* If interrupts were disabled, don't dive into RCU core. */
1588         if (irqs_disabled_flags(flags)) {
1589                 local_irq_restore(flags);
1590                 return;
1591         }
1592
1593         /*
1594          * Force the grace period if too many callbacks or too long waiting.
1595          * Enforce hysteresis, and don't invoke force_quiescent_state()
1596          * if some other CPU has recently done so.  Also, don't bother
1597          * invoking force_quiescent_state() if the newly enqueued callback
1598          * is the only one waiting for a grace period to complete.
1599          */
1600         if (unlikely(rdp->qlen > rdp->qlen_last_fqs_check + qhimark)) {
1601
1602                 /* Are we ignoring a completed grace period? */
1603                 rcu_process_gp_end(rsp, rdp);
1604                 check_for_new_grace_period(rsp, rdp);
1605
1606                 /* Start a new grace period if one not already started. */
1607                 if (!rcu_gp_in_progress(rsp)) {
1608                         unsigned long nestflag;
1609                         struct rcu_node *rnp_root = rcu_get_root(rsp);
1610
1611                         raw_spin_lock_irqsave(&rnp_root->lock, nestflag);
1612                         rcu_start_gp(rsp, nestflag);  /* rlses rnp_root->lock */
1613                 } else {
1614                         /* Give the grace period a kick. */
1615                         rdp->blimit = LONG_MAX;
1616                         if (rsp->n_force_qs == rdp->n_force_qs_snap &&
1617                             *rdp->nxttail[RCU_DONE_TAIL] != head)
1618                                 force_quiescent_state(rsp, 0);
1619                         rdp->n_force_qs_snap = rsp->n_force_qs;
1620                         rdp->qlen_last_fqs_check = rdp->qlen;
1621                 }
1622         } else if (ULONG_CMP_LT(ACCESS_ONCE(rsp->jiffies_force_qs), jiffies))
1623                 force_quiescent_state(rsp, 1);
1624         local_irq_restore(flags);
1625 }
1626
1627 /*
1628  * Queue an RCU-sched callback for invocation after a grace period.
1629  */
1630 void call_rcu_sched(struct rcu_head *head, void (*func)(struct rcu_head *rcu))
1631 {
1632         __call_rcu(head, func, &rcu_sched_state);
1633 }
1634 EXPORT_SYMBOL_GPL(call_rcu_sched);
1635
1636 /*
1637  * Queue an RCU for invocation after a quicker grace period.
1638  */
1639 void call_rcu_bh(struct rcu_head *head, void (*func)(struct rcu_head *rcu))
1640 {
1641         __call_rcu(head, func, &rcu_bh_state);
1642 }
1643 EXPORT_SYMBOL_GPL(call_rcu_bh);
1644
1645 /**
1646  * synchronize_sched - wait until an rcu-sched grace period has elapsed.
1647  *
1648  * Control will return to the caller some time after a full rcu-sched
1649  * grace period has elapsed, in other words after all currently executing
1650  * rcu-sched read-side critical sections have completed.   These read-side
1651  * critical sections are delimited by rcu_read_lock_sched() and
1652  * rcu_read_unlock_sched(), and may be nested.  Note that preempt_disable(),
1653  * local_irq_disable(), and so on may be used in place of
1654  * rcu_read_lock_sched().
1655  *
1656  * This means that all preempt_disable code sequences, including NMI and
1657  * hardware-interrupt handlers, in progress on entry will have completed
1658  * before this primitive returns.  However, this does not guarantee that
1659  * softirq handlers will have completed, since in some kernels, these
1660  * handlers can run in process context, and can block.
1661  *
1662  * This primitive provides the guarantees made by the (now removed)
1663  * synchronize_kernel() API.  In contrast, synchronize_rcu() only
1664  * guarantees that rcu_read_lock() sections will have completed.
1665  * In "classic RCU", these two guarantees happen to be one and
1666  * the same, but can differ in realtime RCU implementations.
1667  */
1668 void synchronize_sched(void)
1669 {
1670         if (rcu_blocking_is_gp())
1671                 return;
1672         wait_rcu_gp(call_rcu_sched);
1673 }
1674 EXPORT_SYMBOL_GPL(synchronize_sched);
1675
1676 /**
1677  * synchronize_rcu_bh - wait until an rcu_bh grace period has elapsed.
1678  *
1679  * Control will return to the caller some time after a full rcu_bh grace
1680  * period has elapsed, in other words after all currently executing rcu_bh
1681  * read-side critical sections have completed.  RCU read-side critical
1682  * sections are delimited by rcu_read_lock_bh() and rcu_read_unlock_bh(),
1683  * and may be nested.
1684  */
1685 void synchronize_rcu_bh(void)
1686 {
1687         if (rcu_blocking_is_gp())
1688                 return;
1689         wait_rcu_gp(call_rcu_bh);
1690 }
1691 EXPORT_SYMBOL_GPL(synchronize_rcu_bh);
1692
1693 /*
1694  * Check to see if there is any immediate RCU-related work to be done
1695  * by the current CPU, for the specified type of RCU, returning 1 if so.
1696  * The checks are in order of increasing expense: checks that can be
1697  * carried out against CPU-local state are performed first.  However,
1698  * we must check for CPU stalls first, else we might not get a chance.
1699  */
1700 static int __rcu_pending(struct rcu_state *rsp, struct rcu_data *rdp)
1701 {
1702         struct rcu_node *rnp = rdp->mynode;
1703
1704         rdp->n_rcu_pending++;
1705
1706         /* Check for CPU stalls, if enabled. */
1707         check_cpu_stall(rsp, rdp);
1708
1709         /* Is the RCU core waiting for a quiescent state from this CPU? */
1710         if (rdp->qs_pending && !rdp->passed_quiesce) {
1711
1712                 /*
1713                  * If force_quiescent_state() coming soon and this CPU
1714                  * needs a quiescent state, and this is either RCU-sched
1715                  * or RCU-bh, force a local reschedule.
1716                  */
1717                 rdp->n_rp_qs_pending++;
1718                 if (!rdp->preemptible &&
1719                     ULONG_CMP_LT(ACCESS_ONCE(rsp->jiffies_force_qs) - 1,
1720                                  jiffies))
1721                         set_need_resched();
1722         } else if (rdp->qs_pending && rdp->passed_quiesce) {
1723                 rdp->n_rp_report_qs++;
1724                 return 1;
1725         }
1726
1727         /* Does this CPU have callbacks ready to invoke? */
1728         if (cpu_has_callbacks_ready_to_invoke(rdp)) {
1729                 rdp->n_rp_cb_ready++;
1730                 return 1;
1731         }
1732
1733         /* Has RCU gone idle with this CPU needing another grace period? */
1734         if (cpu_needs_another_gp(rsp, rdp)) {
1735                 rdp->n_rp_cpu_needs_gp++;
1736                 return 1;
1737         }
1738
1739         /* Has another RCU grace period completed?  */
1740         if (ACCESS_ONCE(rnp->completed) != rdp->completed) { /* outside lock */
1741                 rdp->n_rp_gp_completed++;
1742                 return 1;
1743         }
1744
1745         /* Has a new RCU grace period started? */
1746         if (ACCESS_ONCE(rnp->gpnum) != rdp->gpnum) { /* outside lock */
1747                 rdp->n_rp_gp_started++;
1748                 return 1;
1749         }
1750
1751         /* Has an RCU GP gone long enough to send resched IPIs &c? */
1752         if (rcu_gp_in_progress(rsp) &&
1753             ULONG_CMP_LT(ACCESS_ONCE(rsp->jiffies_force_qs), jiffies)) {
1754                 rdp->n_rp_need_fqs++;
1755                 return 1;
1756         }
1757
1758         /* nothing to do */
1759         rdp->n_rp_need_nothing++;
1760         return 0;
1761 }
1762
1763 /*
1764  * Check to see if there is any immediate RCU-related work to be done
1765  * by the current CPU, returning 1 if so.  This function is part of the
1766  * RCU implementation; it is -not- an exported member of the RCU API.
1767  */
1768 static int rcu_pending(int cpu)
1769 {
1770         return __rcu_pending(&rcu_sched_state, &per_cpu(rcu_sched_data, cpu)) ||
1771                __rcu_pending(&rcu_bh_state, &per_cpu(rcu_bh_data, cpu)) ||
1772                rcu_preempt_pending(cpu);
1773 }
1774
1775 /*
1776  * Check to see if any future RCU-related work will need to be done
1777  * by the current CPU, even if none need be done immediately, returning
1778  * 1 if so.
1779  */
1780 static int rcu_needs_cpu_quick_check(int cpu)
1781 {
1782         /* RCU callbacks either ready or pending? */
1783         return per_cpu(rcu_sched_data, cpu).nxtlist ||
1784                per_cpu(rcu_bh_data, cpu).nxtlist ||
1785                rcu_preempt_needs_cpu(cpu);
1786 }
1787
1788 static DEFINE_PER_CPU(struct rcu_head, rcu_barrier_head) = {NULL};
1789 static atomic_t rcu_barrier_cpu_count;
1790 static DEFINE_MUTEX(rcu_barrier_mutex);
1791 static struct completion rcu_barrier_completion;
1792
1793 static void rcu_barrier_callback(struct rcu_head *notused)
1794 {
1795         if (atomic_dec_and_test(&rcu_barrier_cpu_count))
1796                 complete(&rcu_barrier_completion);
1797 }
1798
1799 /*
1800  * Called with preemption disabled, and from cross-cpu IRQ context.
1801  */
1802 static void rcu_barrier_func(void *type)
1803 {
1804         int cpu = smp_processor_id();
1805         struct rcu_head *head = &per_cpu(rcu_barrier_head, cpu);
1806         void (*call_rcu_func)(struct rcu_head *head,
1807                               void (*func)(struct rcu_head *head));
1808
1809         atomic_inc(&rcu_barrier_cpu_count);
1810         call_rcu_func = type;
1811         call_rcu_func(head, rcu_barrier_callback);
1812 }
1813
1814 /*
1815  * Orchestrate the specified type of RCU barrier, waiting for all
1816  * RCU callbacks of the specified type to complete.
1817  */
1818 static void _rcu_barrier(struct rcu_state *rsp,
1819                          void (*call_rcu_func)(struct rcu_head *head,
1820                                                void (*func)(struct rcu_head *head)))
1821 {
1822         BUG_ON(in_interrupt());
1823         /* Take mutex to serialize concurrent rcu_barrier() requests. */
1824         mutex_lock(&rcu_barrier_mutex);
1825         init_completion(&rcu_barrier_completion);
1826         /*
1827          * Initialize rcu_barrier_cpu_count to 1, then invoke
1828          * rcu_barrier_func() on each CPU, so that each CPU also has
1829          * incremented rcu_barrier_cpu_count.  Only then is it safe to
1830          * decrement rcu_barrier_cpu_count -- otherwise the first CPU
1831          * might complete its grace period before all of the other CPUs
1832          * did their increment, causing this function to return too
1833          * early.  Note that on_each_cpu() disables irqs, which prevents
1834          * any CPUs from coming online or going offline until each online
1835          * CPU has queued its RCU-barrier callback.
1836          */
1837         atomic_set(&rcu_barrier_cpu_count, 1);
1838         on_each_cpu(rcu_barrier_func, (void *)call_rcu_func, 1);
1839         if (atomic_dec_and_test(&rcu_barrier_cpu_count))
1840                 complete(&rcu_barrier_completion);
1841         wait_for_completion(&rcu_barrier_completion);
1842         mutex_unlock(&rcu_barrier_mutex);
1843 }
1844
1845 /**
1846  * rcu_barrier_bh - Wait until all in-flight call_rcu_bh() callbacks complete.
1847  */
1848 void rcu_barrier_bh(void)
1849 {
1850         _rcu_barrier(&rcu_bh_state, call_rcu_bh);
1851 }
1852 EXPORT_SYMBOL_GPL(rcu_barrier_bh);
1853
1854 /**
1855  * rcu_barrier_sched - Wait for in-flight call_rcu_sched() callbacks.
1856  */
1857 void rcu_barrier_sched(void)
1858 {
1859         _rcu_barrier(&rcu_sched_state, call_rcu_sched);
1860 }
1861 EXPORT_SYMBOL_GPL(rcu_barrier_sched);
1862
1863 /*
1864  * Do boot-time initialization of a CPU's per-CPU RCU data.
1865  */
1866 static void __init
1867 rcu_boot_init_percpu_data(int cpu, struct rcu_state *rsp)
1868 {
1869         unsigned long flags;
1870         int i;
1871         struct rcu_data *rdp = per_cpu_ptr(rsp->rda, cpu);
1872         struct rcu_node *rnp = rcu_get_root(rsp);
1873
1874         /* Set up local state, ensuring consistent view of global state. */
1875         raw_spin_lock_irqsave(&rnp->lock, flags);
1876         rdp->grpmask = 1UL << (cpu - rdp->mynode->grplo);
1877         rdp->nxtlist = NULL;
1878         for (i = 0; i < RCU_NEXT_SIZE; i++)
1879                 rdp->nxttail[i] = &rdp->nxtlist;
1880         rdp->qlen = 0;
1881 #ifdef CONFIG_NO_HZ
1882         rdp->dynticks = &per_cpu(rcu_dynticks, cpu);
1883 #endif /* #ifdef CONFIG_NO_HZ */
1884         rdp->cpu = cpu;
1885         rdp->rsp = rsp;
1886         raw_spin_unlock_irqrestore(&rnp->lock, flags);
1887 }
1888
1889 /*
1890  * Initialize a CPU's per-CPU RCU data.  Note that only one online or
1891  * offline event can be happening at a given time.  Note also that we
1892  * can accept some slop in the rsp->completed access due to the fact
1893  * that this CPU cannot possibly have any RCU callbacks in flight yet.
1894  */
1895 static void __cpuinit
1896 rcu_init_percpu_data(int cpu, struct rcu_state *rsp, int preemptible)
1897 {
1898         unsigned long flags;
1899         unsigned long mask;
1900         struct rcu_data *rdp = per_cpu_ptr(rsp->rda, cpu);
1901         struct rcu_node *rnp = rcu_get_root(rsp);
1902
1903         /* Set up local state, ensuring consistent view of global state. */
1904         raw_spin_lock_irqsave(&rnp->lock, flags);
1905         rdp->passed_quiesce = 0;  /* We could be racing with new GP, */
1906         rdp->qs_pending = 1;     /*  so set up to respond to current GP. */
1907         rdp->beenonline = 1;     /* We have now been online. */
1908         rdp->preemptible = preemptible;
1909         rdp->qlen_last_fqs_check = 0;
1910         rdp->n_force_qs_snap = rsp->n_force_qs;
1911         rdp->blimit = blimit;
1912         raw_spin_unlock(&rnp->lock);            /* irqs remain disabled. */
1913
1914         /*
1915          * A new grace period might start here.  If so, we won't be part
1916          * of it, but that is OK, as we are currently in a quiescent state.
1917          */
1918
1919         /* Exclude any attempts to start a new GP on large systems. */
1920         raw_spin_lock(&rsp->onofflock);         /* irqs already disabled. */
1921
1922         /* Add CPU to rcu_node bitmasks. */
1923         rnp = rdp->mynode;
1924         mask = rdp->grpmask;
1925         do {
1926                 /* Exclude any attempts to start a new GP on small systems. */
1927                 raw_spin_lock(&rnp->lock);      /* irqs already disabled. */
1928                 rnp->qsmaskinit |= mask;
1929                 mask = rnp->grpmask;
1930                 if (rnp == rdp->mynode) {
1931                         rdp->gpnum = rnp->completed; /* if GP in progress... */
1932                         rdp->completed = rnp->completed;
1933                         rdp->passed_quiesce_gpnum = rnp->gpnum - 1;
1934                         trace_rcu_grace_period(rsp->name, rdp->gpnum, "cpuonl");
1935                 }
1936                 raw_spin_unlock(&rnp->lock); /* irqs already disabled. */
1937                 rnp = rnp->parent;
1938         } while (rnp != NULL && !(rnp->qsmaskinit & mask));
1939
1940         raw_spin_unlock_irqrestore(&rsp->onofflock, flags);
1941 }
1942
1943 static void __cpuinit rcu_prepare_cpu(int cpu)
1944 {
1945         rcu_init_percpu_data(cpu, &rcu_sched_state, 0);
1946         rcu_init_percpu_data(cpu, &rcu_bh_state, 0);
1947         rcu_preempt_init_percpu_data(cpu);
1948 }
1949
1950 /*
1951  * Handle CPU online/offline notification events.
1952  */
1953 static int __cpuinit rcu_cpu_notify(struct notifier_block *self,
1954                                     unsigned long action, void *hcpu)
1955 {
1956         long cpu = (long)hcpu;
1957         struct rcu_data *rdp = per_cpu_ptr(rcu_state->rda, cpu);
1958         struct rcu_node *rnp = rdp->mynode;
1959
1960         trace_rcu_utilization("Start CPU hotplug");
1961         switch (action) {
1962         case CPU_UP_PREPARE:
1963         case CPU_UP_PREPARE_FROZEN:
1964                 rcu_prepare_cpu(cpu);
1965                 rcu_prepare_kthreads(cpu);
1966                 break;
1967         case CPU_ONLINE:
1968         case CPU_DOWN_FAILED:
1969                 rcu_node_kthread_setaffinity(rnp, -1);
1970                 rcu_cpu_kthread_setrt(cpu, 1);
1971                 break;
1972         case CPU_DOWN_PREPARE:
1973                 rcu_node_kthread_setaffinity(rnp, cpu);
1974                 rcu_cpu_kthread_setrt(cpu, 0);
1975                 break;
1976         case CPU_DYING:
1977         case CPU_DYING_FROZEN:
1978                 /*
1979                  * The whole machine is "stopped" except this CPU, so we can
1980                  * touch any data without introducing corruption. We send the
1981                  * dying CPU's callbacks to an arbitrarily chosen online CPU.
1982                  */
1983                 rcu_send_cbs_to_online(&rcu_bh_state);
1984                 rcu_send_cbs_to_online(&rcu_sched_state);
1985                 rcu_preempt_send_cbs_to_online();
1986                 break;
1987         case CPU_DEAD:
1988         case CPU_DEAD_FROZEN:
1989         case CPU_UP_CANCELED:
1990         case CPU_UP_CANCELED_FROZEN:
1991                 rcu_offline_cpu(cpu);
1992                 break;
1993         default:
1994                 break;
1995         }
1996         trace_rcu_utilization("End CPU hotplug");
1997         return NOTIFY_OK;
1998 }
1999
2000 /*
2001  * This function is invoked towards the end of the scheduler's initialization
2002  * process.  Before this is called, the idle task might contain
2003  * RCU read-side critical sections (during which time, this idle
2004  * task is booting the system).  After this function is called, the
2005  * idle tasks are prohibited from containing RCU read-side critical
2006  * sections.  This function also enables RCU lockdep checking.
2007  */
2008 void rcu_scheduler_starting(void)
2009 {
2010         WARN_ON(num_online_cpus() != 1);
2011         WARN_ON(nr_context_switches() > 0);
2012         rcu_scheduler_active = 1;
2013 }
2014
2015 /*
2016  * Compute the per-level fanout, either using the exact fanout specified
2017  * or balancing the tree, depending on CONFIG_RCU_FANOUT_EXACT.
2018  */
2019 #ifdef CONFIG_RCU_FANOUT_EXACT
2020 static void __init rcu_init_levelspread(struct rcu_state *rsp)
2021 {
2022         int i;
2023
2024         for (i = NUM_RCU_LVLS - 1; i > 0; i--)
2025                 rsp->levelspread[i] = CONFIG_RCU_FANOUT;
2026         rsp->levelspread[0] = RCU_FANOUT_LEAF;
2027 }
2028 #else /* #ifdef CONFIG_RCU_FANOUT_EXACT */
2029 static void __init rcu_init_levelspread(struct rcu_state *rsp)
2030 {
2031         int ccur;
2032         int cprv;
2033         int i;
2034
2035         cprv = NR_CPUS;
2036         for (i = NUM_RCU_LVLS - 1; i >= 0; i--) {
2037                 ccur = rsp->levelcnt[i];
2038                 rsp->levelspread[i] = (cprv + ccur - 1) / ccur;
2039                 cprv = ccur;
2040         }
2041 }
2042 #endif /* #else #ifdef CONFIG_RCU_FANOUT_EXACT */
2043
2044 /*
2045  * Helper function for rcu_init() that initializes one rcu_state structure.
2046  */
2047 static void __init rcu_init_one(struct rcu_state *rsp,
2048                 struct rcu_data __percpu *rda)
2049 {
2050         static char *buf[] = { "rcu_node_level_0",
2051                                "rcu_node_level_1",
2052                                "rcu_node_level_2",
2053                                "rcu_node_level_3" };  /* Match MAX_RCU_LVLS */
2054         int cpustride = 1;
2055         int i;
2056         int j;
2057         struct rcu_node *rnp;
2058
2059         BUILD_BUG_ON(MAX_RCU_LVLS > ARRAY_SIZE(buf));  /* Fix buf[] init! */
2060
2061         /* Initialize the level-tracking arrays. */
2062
2063         for (i = 1; i < NUM_RCU_LVLS; i++)
2064                 rsp->level[i] = rsp->level[i - 1] + rsp->levelcnt[i - 1];
2065         rcu_init_levelspread(rsp);
2066
2067         /* Initialize the elements themselves, starting from the leaves. */
2068
2069         for (i = NUM_RCU_LVLS - 1; i >= 0; i--) {
2070                 cpustride *= rsp->levelspread[i];
2071                 rnp = rsp->level[i];
2072                 for (j = 0; j < rsp->levelcnt[i]; j++, rnp++) {
2073                         raw_spin_lock_init(&rnp->lock);
2074                         lockdep_set_class_and_name(&rnp->lock,
2075                                                    &rcu_node_class[i], buf[i]);
2076                         rnp->gpnum = 0;
2077                         rnp->qsmask = 0;
2078                         rnp->qsmaskinit = 0;
2079                         rnp->grplo = j * cpustride;
2080                         rnp->grphi = (j + 1) * cpustride - 1;
2081                         if (rnp->grphi >= NR_CPUS)
2082                                 rnp->grphi = NR_CPUS - 1;
2083                         if (i == 0) {
2084                                 rnp->grpnum = 0;
2085                                 rnp->grpmask = 0;
2086                                 rnp->parent = NULL;
2087                         } else {
2088                                 rnp->grpnum = j % rsp->levelspread[i - 1];
2089                                 rnp->grpmask = 1UL << rnp->grpnum;
2090                                 rnp->parent = rsp->level[i - 1] +
2091                                               j / rsp->levelspread[i - 1];
2092                         }
2093                         rnp->level = i;
2094                         INIT_LIST_HEAD(&rnp->blkd_tasks);
2095                 }
2096         }
2097
2098         rsp->rda = rda;
2099         rnp = rsp->level[NUM_RCU_LVLS - 1];
2100         for_each_possible_cpu(i) {
2101                 while (i > rnp->grphi)
2102                         rnp++;
2103                 per_cpu_ptr(rsp->rda, i)->mynode = rnp;
2104                 rcu_boot_init_percpu_data(i, rsp);
2105         }
2106 }
2107
2108 void __init rcu_init(void)
2109 {
2110         int cpu;
2111
2112         rcu_bootup_announce();
2113         rcu_init_one(&rcu_sched_state, &rcu_sched_data);
2114         rcu_init_one(&rcu_bh_state, &rcu_bh_data);
2115         __rcu_init_preempt();
2116          open_softirq(RCU_SOFTIRQ, rcu_process_callbacks);
2117
2118         /*
2119          * We don't need protection against CPU-hotplug here because
2120          * this is called early in boot, before either interrupts
2121          * or the scheduler are operational.
2122          */
2123         cpu_notifier(rcu_cpu_notify, 0);
2124         for_each_online_cpu(cpu)
2125                 rcu_cpu_notify(NULL, CPU_UP_PREPARE, (void *)(long)cpu);
2126         check_cpu_stall_init();
2127 }
2128
2129 #include "rcutree_plugin.h"