rcu: Wire up RCU_BOOST_PRIO for rcutree
[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 /*
135  * Track the rcutorture test sequence number and the update version
136  * number within a given test.  The rcutorture_testseq is incremented
137  * on every rcutorture module load and unload, so has an odd value
138  * when a test is running.  The rcutorture_vernum is set to zero
139  * when rcutorture starts and is incremented on each rcutorture update.
140  * These variables enable correlating rcutorture output with the
141  * RCU tracing information.
142  */
143 unsigned long rcutorture_testseq;
144 unsigned long rcutorture_vernum;
145
146 /*
147  * Return true if an RCU grace period is in progress.  The ACCESS_ONCE()s
148  * permit this function to be invoked without holding the root rcu_node
149  * structure's ->lock, but of course results can be subject to change.
150  */
151 static int rcu_gp_in_progress(struct rcu_state *rsp)
152 {
153         return ACCESS_ONCE(rsp->completed) != ACCESS_ONCE(rsp->gpnum);
154 }
155
156 /*
157  * Note a quiescent state.  Because we do not need to know
158  * how many quiescent states passed, just if there was at least
159  * one since the start of the grace period, this just sets a flag.
160  * The caller must have disabled preemption.
161  */
162 void rcu_sched_qs(int cpu)
163 {
164         struct rcu_data *rdp = &per_cpu(rcu_sched_data, cpu);
165
166         rdp->passed_quiesce_gpnum = rdp->gpnum;
167         barrier();
168         if (rdp->passed_quiesce == 0)
169                 trace_rcu_grace_period("rcu_sched", rdp->gpnum, "cpuqs");
170         rdp->passed_quiesce = 1;
171 }
172
173 void rcu_bh_qs(int cpu)
174 {
175         struct rcu_data *rdp = &per_cpu(rcu_bh_data, cpu);
176
177         rdp->passed_quiesce_gpnum = rdp->gpnum;
178         barrier();
179         if (rdp->passed_quiesce == 0)
180                 trace_rcu_grace_period("rcu_bh", rdp->gpnum, "cpuqs");
181         rdp->passed_quiesce = 1;
182 }
183
184 /*
185  * Note a context switch.  This is a quiescent state for RCU-sched,
186  * and requires special handling for preemptible RCU.
187  * The caller must have disabled preemption.
188  */
189 void rcu_note_context_switch(int cpu)
190 {
191         trace_rcu_utilization("Start context switch");
192         rcu_sched_qs(cpu);
193         rcu_preempt_note_context_switch(cpu);
194         trace_rcu_utilization("End context switch");
195 }
196 EXPORT_SYMBOL_GPL(rcu_note_context_switch);
197
198 #ifdef CONFIG_NO_HZ
199 DEFINE_PER_CPU(struct rcu_dynticks, rcu_dynticks) = {
200         .dynticks_nesting = 1,
201         .dynticks = ATOMIC_INIT(1),
202 };
203 #endif /* #ifdef CONFIG_NO_HZ */
204
205 static int blimit = 10;         /* Maximum callbacks per rcu_do_batch. */
206 static int qhimark = 10000;     /* If this many pending, ignore blimit. */
207 static int qlowmark = 100;      /* Once only this many pending, use blimit. */
208
209 module_param(blimit, int, 0);
210 module_param(qhimark, int, 0);
211 module_param(qlowmark, int, 0);
212
213 int rcu_cpu_stall_suppress __read_mostly;
214 module_param(rcu_cpu_stall_suppress, int, 0644);
215
216 static void force_quiescent_state(struct rcu_state *rsp, int relaxed);
217 static int rcu_pending(int cpu);
218
219 /*
220  * Return the number of RCU-sched batches processed thus far for debug & stats.
221  */
222 long rcu_batches_completed_sched(void)
223 {
224         return rcu_sched_state.completed;
225 }
226 EXPORT_SYMBOL_GPL(rcu_batches_completed_sched);
227
228 /*
229  * Return the number of RCU BH batches processed thus far for debug & stats.
230  */
231 long rcu_batches_completed_bh(void)
232 {
233         return rcu_bh_state.completed;
234 }
235 EXPORT_SYMBOL_GPL(rcu_batches_completed_bh);
236
237 /*
238  * Force a quiescent state for RCU BH.
239  */
240 void rcu_bh_force_quiescent_state(void)
241 {
242         force_quiescent_state(&rcu_bh_state, 0);
243 }
244 EXPORT_SYMBOL_GPL(rcu_bh_force_quiescent_state);
245
246 /*
247  * Record the number of times rcutorture tests have been initiated and
248  * terminated.  This information allows the debugfs tracing stats to be
249  * correlated to the rcutorture messages, even when the rcutorture module
250  * is being repeatedly loaded and unloaded.  In other words, we cannot
251  * store this state in rcutorture itself.
252  */
253 void rcutorture_record_test_transition(void)
254 {
255         rcutorture_testseq++;
256         rcutorture_vernum = 0;
257 }
258 EXPORT_SYMBOL_GPL(rcutorture_record_test_transition);
259
260 /*
261  * Record the number of writer passes through the current rcutorture test.
262  * This is also used to correlate debugfs tracing stats with the rcutorture
263  * messages.
264  */
265 void rcutorture_record_progress(unsigned long vernum)
266 {
267         rcutorture_vernum++;
268 }
269 EXPORT_SYMBOL_GPL(rcutorture_record_progress);
270
271 /*
272  * Force a quiescent state for RCU-sched.
273  */
274 void rcu_sched_force_quiescent_state(void)
275 {
276         force_quiescent_state(&rcu_sched_state, 0);
277 }
278 EXPORT_SYMBOL_GPL(rcu_sched_force_quiescent_state);
279
280 /*
281  * Does the CPU have callbacks ready to be invoked?
282  */
283 static int
284 cpu_has_callbacks_ready_to_invoke(struct rcu_data *rdp)
285 {
286         return &rdp->nxtlist != rdp->nxttail[RCU_DONE_TAIL];
287 }
288
289 /*
290  * Does the current CPU require a yet-as-unscheduled grace period?
291  */
292 static int
293 cpu_needs_another_gp(struct rcu_state *rsp, struct rcu_data *rdp)
294 {
295         return *rdp->nxttail[RCU_DONE_TAIL] && !rcu_gp_in_progress(rsp);
296 }
297
298 /*
299  * Return the root node of the specified rcu_state structure.
300  */
301 static struct rcu_node *rcu_get_root(struct rcu_state *rsp)
302 {
303         return &rsp->node[0];
304 }
305
306 #ifdef CONFIG_SMP
307
308 /*
309  * If the specified CPU is offline, tell the caller that it is in
310  * a quiescent state.  Otherwise, whack it with a reschedule IPI.
311  * Grace periods can end up waiting on an offline CPU when that
312  * CPU is in the process of coming online -- it will be added to the
313  * rcu_node bitmasks before it actually makes it online.  The same thing
314  * can happen while a CPU is in the process of coming online.  Because this
315  * race is quite rare, we check for it after detecting that the grace
316  * period has been delayed rather than checking each and every CPU
317  * each and every time we start a new grace period.
318  */
319 static int rcu_implicit_offline_qs(struct rcu_data *rdp)
320 {
321         /*
322          * If the CPU is offline, it is in a quiescent state.  We can
323          * trust its state not to change because interrupts are disabled.
324          */
325         if (cpu_is_offline(rdp->cpu)) {
326                 trace_rcu_fqs(rdp->rsp->name, rdp->gpnum, rdp->cpu, "ofl");
327                 rdp->offline_fqs++;
328                 return 1;
329         }
330
331         /* If preemptible RCU, no point in sending reschedule IPI. */
332         if (rdp->preemptible)
333                 return 0;
334
335         /* The CPU is online, so send it a reschedule IPI. */
336         if (rdp->cpu != smp_processor_id())
337                 smp_send_reschedule(rdp->cpu);
338         else
339                 set_need_resched();
340         rdp->resched_ipi++;
341         return 0;
342 }
343
344 #endif /* #ifdef CONFIG_SMP */
345
346 #ifdef CONFIG_NO_HZ
347
348 /**
349  * rcu_enter_nohz - inform RCU that current CPU is entering nohz
350  *
351  * Enter nohz mode, in other words, -leave- the mode in which RCU
352  * read-side critical sections can occur.  (Though RCU read-side
353  * critical sections can occur in irq handlers in nohz mode, a possibility
354  * handled by rcu_irq_enter() and rcu_irq_exit()).
355  */
356 void rcu_enter_nohz(void)
357 {
358         unsigned long flags;
359         struct rcu_dynticks *rdtp;
360
361         local_irq_save(flags);
362         rdtp = &__get_cpu_var(rcu_dynticks);
363         if (--rdtp->dynticks_nesting) {
364                 local_irq_restore(flags);
365                 return;
366         }
367         trace_rcu_dyntick("Start");
368         /* CPUs seeing atomic_inc() must see prior RCU read-side crit sects */
369         smp_mb__before_atomic_inc();  /* See above. */
370         atomic_inc(&rdtp->dynticks);
371         smp_mb__after_atomic_inc();  /* Force ordering with next sojourn. */
372         WARN_ON_ONCE(atomic_read(&rdtp->dynticks) & 0x1);
373         local_irq_restore(flags);
374 }
375
376 /*
377  * rcu_exit_nohz - inform RCU that current CPU is leaving nohz
378  *
379  * Exit nohz mode, in other words, -enter- the mode in which RCU
380  * read-side critical sections normally occur.
381  */
382 void rcu_exit_nohz(void)
383 {
384         unsigned long flags;
385         struct rcu_dynticks *rdtp;
386
387         local_irq_save(flags);
388         rdtp = &__get_cpu_var(rcu_dynticks);
389         if (rdtp->dynticks_nesting++) {
390                 local_irq_restore(flags);
391                 return;
392         }
393         smp_mb__before_atomic_inc();  /* Force ordering w/previous sojourn. */
394         atomic_inc(&rdtp->dynticks);
395         /* CPUs seeing atomic_inc() must see later RCU read-side crit sects */
396         smp_mb__after_atomic_inc();  /* See above. */
397         WARN_ON_ONCE(!(atomic_read(&rdtp->dynticks) & 0x1));
398         trace_rcu_dyntick("End");
399         local_irq_restore(flags);
400 }
401
402 /**
403  * rcu_nmi_enter - inform RCU of entry to NMI context
404  *
405  * If the CPU was idle with dynamic ticks active, and there is no
406  * irq handler running, this updates rdtp->dynticks_nmi to let the
407  * RCU grace-period handling know that the CPU is active.
408  */
409 void rcu_nmi_enter(void)
410 {
411         struct rcu_dynticks *rdtp = &__get_cpu_var(rcu_dynticks);
412
413         if (rdtp->dynticks_nmi_nesting == 0 &&
414             (atomic_read(&rdtp->dynticks) & 0x1))
415                 return;
416         rdtp->dynticks_nmi_nesting++;
417         smp_mb__before_atomic_inc();  /* Force delay from prior write. */
418         atomic_inc(&rdtp->dynticks);
419         /* CPUs seeing atomic_inc() must see later RCU read-side crit sects */
420         smp_mb__after_atomic_inc();  /* See above. */
421         WARN_ON_ONCE(!(atomic_read(&rdtp->dynticks) & 0x1));
422 }
423
424 /**
425  * rcu_nmi_exit - inform RCU of exit from NMI context
426  *
427  * If the CPU was idle with dynamic ticks active, and there is no
428  * irq handler running, this updates rdtp->dynticks_nmi to let the
429  * RCU grace-period handling know that the CPU is no longer active.
430  */
431 void rcu_nmi_exit(void)
432 {
433         struct rcu_dynticks *rdtp = &__get_cpu_var(rcu_dynticks);
434
435         if (rdtp->dynticks_nmi_nesting == 0 ||
436             --rdtp->dynticks_nmi_nesting != 0)
437                 return;
438         /* CPUs seeing atomic_inc() must see prior RCU read-side crit sects */
439         smp_mb__before_atomic_inc();  /* See above. */
440         atomic_inc(&rdtp->dynticks);
441         smp_mb__after_atomic_inc();  /* Force delay to next write. */
442         WARN_ON_ONCE(atomic_read(&rdtp->dynticks) & 0x1);
443 }
444
445 /**
446  * rcu_irq_enter - inform RCU of entry to hard irq context
447  *
448  * If the CPU was idle with dynamic ticks active, this updates the
449  * rdtp->dynticks to let the RCU handling know that the CPU is active.
450  */
451 void rcu_irq_enter(void)
452 {
453         rcu_exit_nohz();
454 }
455
456 /**
457  * rcu_irq_exit - inform RCU of exit from hard irq context
458  *
459  * If the CPU was idle with dynamic ticks active, update the rdp->dynticks
460  * to put let the RCU handling be aware that the CPU is going back to idle
461  * with no ticks.
462  */
463 void rcu_irq_exit(void)
464 {
465         rcu_enter_nohz();
466 }
467
468 #ifdef CONFIG_SMP
469
470 /*
471  * Snapshot the specified CPU's dynticks counter so that we can later
472  * credit them with an implicit quiescent state.  Return 1 if this CPU
473  * is in dynticks idle mode, which is an extended quiescent state.
474  */
475 static int dyntick_save_progress_counter(struct rcu_data *rdp)
476 {
477         rdp->dynticks_snap = atomic_add_return(0, &rdp->dynticks->dynticks);
478         return 0;
479 }
480
481 /*
482  * Return true if the specified CPU has passed through a quiescent
483  * state by virtue of being in or having passed through an dynticks
484  * idle state since the last call to dyntick_save_progress_counter()
485  * for this same CPU.
486  */
487 static int rcu_implicit_dynticks_qs(struct rcu_data *rdp)
488 {
489         unsigned int curr;
490         unsigned int snap;
491
492         curr = (unsigned int)atomic_add_return(0, &rdp->dynticks->dynticks);
493         snap = (unsigned int)rdp->dynticks_snap;
494
495         /*
496          * If the CPU passed through or entered a dynticks idle phase with
497          * no active irq/NMI handlers, then we can safely pretend that the CPU
498          * already acknowledged the request to pass through a quiescent
499          * state.  Either way, that CPU cannot possibly be in an RCU
500          * read-side critical section that started before the beginning
501          * of the current RCU grace period.
502          */
503         if ((curr & 0x1) == 0 || UINT_CMP_GE(curr, snap + 2)) {
504                 trace_rcu_fqs(rdp->rsp->name, rdp->gpnum, rdp->cpu, "dti");
505                 rdp->dynticks_fqs++;
506                 return 1;
507         }
508
509         /* Go check for the CPU being offline. */
510         return rcu_implicit_offline_qs(rdp);
511 }
512
513 #endif /* #ifdef CONFIG_SMP */
514
515 #else /* #ifdef CONFIG_NO_HZ */
516
517 #ifdef CONFIG_SMP
518
519 static int dyntick_save_progress_counter(struct rcu_data *rdp)
520 {
521         return 0;
522 }
523
524 static int rcu_implicit_dynticks_qs(struct rcu_data *rdp)
525 {
526         return rcu_implicit_offline_qs(rdp);
527 }
528
529 #endif /* #ifdef CONFIG_SMP */
530
531 #endif /* #else #ifdef CONFIG_NO_HZ */
532
533 int rcu_cpu_stall_suppress __read_mostly;
534
535 static void record_gp_stall_check_time(struct rcu_state *rsp)
536 {
537         rsp->gp_start = jiffies;
538         rsp->jiffies_stall = jiffies + RCU_SECONDS_TILL_STALL_CHECK;
539 }
540
541 static void print_other_cpu_stall(struct rcu_state *rsp)
542 {
543         int cpu;
544         long delta;
545         unsigned long flags;
546         int ndetected;
547         struct rcu_node *rnp = rcu_get_root(rsp);
548
549         /* Only let one CPU complain about others per time interval. */
550
551         raw_spin_lock_irqsave(&rnp->lock, flags);
552         delta = jiffies - rsp->jiffies_stall;
553         if (delta < RCU_STALL_RAT_DELAY || !rcu_gp_in_progress(rsp)) {
554                 raw_spin_unlock_irqrestore(&rnp->lock, flags);
555                 return;
556         }
557         rsp->jiffies_stall = jiffies + RCU_SECONDS_TILL_STALL_RECHECK;
558
559         /*
560          * Now rat on any tasks that got kicked up to the root rcu_node
561          * due to CPU offlining.
562          */
563         ndetected = rcu_print_task_stall(rnp);
564         raw_spin_unlock_irqrestore(&rnp->lock, flags);
565
566         /*
567          * OK, time to rat on our buddy...
568          * See Documentation/RCU/stallwarn.txt for info on how to debug
569          * RCU CPU stall warnings.
570          */
571         printk(KERN_ERR "INFO: %s detected stalls on CPUs/tasks: {",
572                rsp->name);
573         rcu_for_each_leaf_node(rsp, rnp) {
574                 raw_spin_lock_irqsave(&rnp->lock, flags);
575                 ndetected += rcu_print_task_stall(rnp);
576                 raw_spin_unlock_irqrestore(&rnp->lock, flags);
577                 if (rnp->qsmask == 0)
578                         continue;
579                 for (cpu = 0; cpu <= rnp->grphi - rnp->grplo; cpu++)
580                         if (rnp->qsmask & (1UL << cpu)) {
581                                 printk(" %d", rnp->grplo + cpu);
582                                 ndetected++;
583                         }
584         }
585         printk("} (detected by %d, t=%ld jiffies)\n",
586                smp_processor_id(), (long)(jiffies - rsp->gp_start));
587         if (ndetected == 0)
588                 printk(KERN_ERR "INFO: Stall ended before state dump start\n");
589         else if (!trigger_all_cpu_backtrace())
590                 dump_stack();
591
592         /* If so configured, complain about tasks blocking the grace period. */
593
594         rcu_print_detail_task_stall(rsp);
595
596         force_quiescent_state(rsp, 0);  /* Kick them all. */
597 }
598
599 static void print_cpu_stall(struct rcu_state *rsp)
600 {
601         unsigned long flags;
602         struct rcu_node *rnp = rcu_get_root(rsp);
603
604         /*
605          * OK, time to rat on ourselves...
606          * See Documentation/RCU/stallwarn.txt for info on how to debug
607          * RCU CPU stall warnings.
608          */
609         printk(KERN_ERR "INFO: %s detected stall on CPU %d (t=%lu jiffies)\n",
610                rsp->name, smp_processor_id(), jiffies - rsp->gp_start);
611         if (!trigger_all_cpu_backtrace())
612                 dump_stack();
613
614         raw_spin_lock_irqsave(&rnp->lock, flags);
615         if (ULONG_CMP_GE(jiffies, rsp->jiffies_stall))
616                 rsp->jiffies_stall =
617                         jiffies + RCU_SECONDS_TILL_STALL_RECHECK;
618         raw_spin_unlock_irqrestore(&rnp->lock, flags);
619
620         set_need_resched();  /* kick ourselves to get things going. */
621 }
622
623 static void check_cpu_stall(struct rcu_state *rsp, struct rcu_data *rdp)
624 {
625         unsigned long j;
626         unsigned long js;
627         struct rcu_node *rnp;
628
629         if (rcu_cpu_stall_suppress)
630                 return;
631         j = ACCESS_ONCE(jiffies);
632         js = ACCESS_ONCE(rsp->jiffies_stall);
633         rnp = rdp->mynode;
634         if ((ACCESS_ONCE(rnp->qsmask) & rdp->grpmask) && ULONG_CMP_GE(j, js)) {
635
636                 /* We haven't checked in, so go dump stack. */
637                 print_cpu_stall(rsp);
638
639         } else if (rcu_gp_in_progress(rsp) &&
640                    ULONG_CMP_GE(j, js + RCU_STALL_RAT_DELAY)) {
641
642                 /* They had a few time units to dump stack, so complain. */
643                 print_other_cpu_stall(rsp);
644         }
645 }
646
647 static int rcu_panic(struct notifier_block *this, unsigned long ev, void *ptr)
648 {
649         rcu_cpu_stall_suppress = 1;
650         return NOTIFY_DONE;
651 }
652
653 /**
654  * rcu_cpu_stall_reset - prevent further stall warnings in current grace period
655  *
656  * Set the stall-warning timeout way off into the future, thus preventing
657  * any RCU CPU stall-warning messages from appearing in the current set of
658  * RCU grace periods.
659  *
660  * The caller must disable hard irqs.
661  */
662 void rcu_cpu_stall_reset(void)
663 {
664         rcu_sched_state.jiffies_stall = jiffies + ULONG_MAX / 2;
665         rcu_bh_state.jiffies_stall = jiffies + ULONG_MAX / 2;
666         rcu_preempt_stall_reset();
667 }
668
669 static struct notifier_block rcu_panic_block = {
670         .notifier_call = rcu_panic,
671 };
672
673 static void __init check_cpu_stall_init(void)
674 {
675         atomic_notifier_chain_register(&panic_notifier_list, &rcu_panic_block);
676 }
677
678 /*
679  * Update CPU-local rcu_data state to record the newly noticed grace period.
680  * This is used both when we started the grace period and when we notice
681  * that someone else started the grace period.  The caller must hold the
682  * ->lock of the leaf rcu_node structure corresponding to the current CPU,
683  *  and must have irqs disabled.
684  */
685 static void __note_new_gpnum(struct rcu_state *rsp, struct rcu_node *rnp, struct rcu_data *rdp)
686 {
687         if (rdp->gpnum != rnp->gpnum) {
688                 /*
689                  * If the current grace period is waiting for this CPU,
690                  * set up to detect a quiescent state, otherwise don't
691                  * go looking for one.
692                  */
693                 rdp->gpnum = rnp->gpnum;
694                 trace_rcu_grace_period(rsp->name, rdp->gpnum, "cpustart");
695                 if (rnp->qsmask & rdp->grpmask) {
696                         rdp->qs_pending = 1;
697                         rdp->passed_quiesce = 0;
698                 } else
699                         rdp->qs_pending = 0;
700         }
701 }
702
703 static void note_new_gpnum(struct rcu_state *rsp, struct rcu_data *rdp)
704 {
705         unsigned long flags;
706         struct rcu_node *rnp;
707
708         local_irq_save(flags);
709         rnp = rdp->mynode;
710         if (rdp->gpnum == ACCESS_ONCE(rnp->gpnum) || /* outside lock. */
711             !raw_spin_trylock(&rnp->lock)) { /* irqs already off, so later. */
712                 local_irq_restore(flags);
713                 return;
714         }
715         __note_new_gpnum(rsp, rnp, rdp);
716         raw_spin_unlock_irqrestore(&rnp->lock, flags);
717 }
718
719 /*
720  * Did someone else start a new RCU grace period start since we last
721  * checked?  Update local state appropriately if so.  Must be called
722  * on the CPU corresponding to rdp.
723  */
724 static int
725 check_for_new_grace_period(struct rcu_state *rsp, struct rcu_data *rdp)
726 {
727         unsigned long flags;
728         int ret = 0;
729
730         local_irq_save(flags);
731         if (rdp->gpnum != rsp->gpnum) {
732                 note_new_gpnum(rsp, rdp);
733                 ret = 1;
734         }
735         local_irq_restore(flags);
736         return ret;
737 }
738
739 /*
740  * Advance this CPU's callbacks, but only if the current grace period
741  * has ended.  This may be called only from the CPU to whom the rdp
742  * belongs.  In addition, the corresponding leaf rcu_node structure's
743  * ->lock must be held by the caller, with irqs disabled.
744  */
745 static void
746 __rcu_process_gp_end(struct rcu_state *rsp, struct rcu_node *rnp, struct rcu_data *rdp)
747 {
748         /* Did another grace period end? */
749         if (rdp->completed != rnp->completed) {
750
751                 /* Advance callbacks.  No harm if list empty. */
752                 rdp->nxttail[RCU_DONE_TAIL] = rdp->nxttail[RCU_WAIT_TAIL];
753                 rdp->nxttail[RCU_WAIT_TAIL] = rdp->nxttail[RCU_NEXT_READY_TAIL];
754                 rdp->nxttail[RCU_NEXT_READY_TAIL] = rdp->nxttail[RCU_NEXT_TAIL];
755
756                 /* Remember that we saw this grace-period completion. */
757                 rdp->completed = rnp->completed;
758                 trace_rcu_grace_period(rsp->name, rdp->gpnum, "cpuend");
759
760                 /*
761                  * If we were in an extended quiescent state, we may have
762                  * missed some grace periods that others CPUs handled on
763                  * our behalf. Catch up with this state to avoid noting
764                  * spurious new grace periods.  If another grace period
765                  * has started, then rnp->gpnum will have advanced, so
766                  * we will detect this later on.
767                  */
768                 if (ULONG_CMP_LT(rdp->gpnum, rdp->completed))
769                         rdp->gpnum = rdp->completed;
770
771                 /*
772                  * If RCU does not need a quiescent state from this CPU,
773                  * then make sure that this CPU doesn't go looking for one.
774                  */
775                 if ((rnp->qsmask & rdp->grpmask) == 0)
776                         rdp->qs_pending = 0;
777         }
778 }
779
780 /*
781  * Advance this CPU's callbacks, but only if the current grace period
782  * has ended.  This may be called only from the CPU to whom the rdp
783  * belongs.
784  */
785 static void
786 rcu_process_gp_end(struct rcu_state *rsp, struct rcu_data *rdp)
787 {
788         unsigned long flags;
789         struct rcu_node *rnp;
790
791         local_irq_save(flags);
792         rnp = rdp->mynode;
793         if (rdp->completed == ACCESS_ONCE(rnp->completed) || /* outside lock. */
794             !raw_spin_trylock(&rnp->lock)) { /* irqs already off, so later. */
795                 local_irq_restore(flags);
796                 return;
797         }
798         __rcu_process_gp_end(rsp, rnp, rdp);
799         raw_spin_unlock_irqrestore(&rnp->lock, flags);
800 }
801
802 /*
803  * Do per-CPU grace-period initialization for running CPU.  The caller
804  * must hold the lock of the leaf rcu_node structure corresponding to
805  * this CPU.
806  */
807 static void
808 rcu_start_gp_per_cpu(struct rcu_state *rsp, struct rcu_node *rnp, struct rcu_data *rdp)
809 {
810         /* Prior grace period ended, so advance callbacks for current CPU. */
811         __rcu_process_gp_end(rsp, rnp, rdp);
812
813         /*
814          * Because this CPU just now started the new grace period, we know
815          * that all of its callbacks will be covered by this upcoming grace
816          * period, even the ones that were registered arbitrarily recently.
817          * Therefore, advance all outstanding callbacks to RCU_WAIT_TAIL.
818          *
819          * Other CPUs cannot be sure exactly when the grace period started.
820          * Therefore, their recently registered callbacks must pass through
821          * an additional RCU_NEXT_READY stage, so that they will be handled
822          * by the next RCU grace period.
823          */
824         rdp->nxttail[RCU_NEXT_READY_TAIL] = rdp->nxttail[RCU_NEXT_TAIL];
825         rdp->nxttail[RCU_WAIT_TAIL] = rdp->nxttail[RCU_NEXT_TAIL];
826
827         /* Set state so that this CPU will detect the next quiescent state. */
828         __note_new_gpnum(rsp, rnp, rdp);
829 }
830
831 /*
832  * Start a new RCU grace period if warranted, re-initializing the hierarchy
833  * in preparation for detecting the next grace period.  The caller must hold
834  * the root node's ->lock, which is released before return.  Hard irqs must
835  * be disabled.
836  */
837 static void
838 rcu_start_gp(struct rcu_state *rsp, unsigned long flags)
839         __releases(rcu_get_root(rsp)->lock)
840 {
841         struct rcu_data *rdp = this_cpu_ptr(rsp->rda);
842         struct rcu_node *rnp = rcu_get_root(rsp);
843
844         if (!rcu_scheduler_fully_active ||
845             !cpu_needs_another_gp(rsp, rdp) ||
846             rsp->fqs_active) {
847                 if (rcu_scheduler_fully_active &&
848                     cpu_needs_another_gp(rsp, rdp))
849                         rsp->fqs_need_gp = 1;
850                 if (rnp->completed == rsp->completed) {
851                         raw_spin_unlock_irqrestore(&rnp->lock, flags);
852                         return;
853                 }
854                 raw_spin_unlock(&rnp->lock);     /* irqs remain disabled. */
855
856                 /*
857                  * Propagate new ->completed value to rcu_node structures
858                  * so that other CPUs don't have to wait until the start
859                  * of the next grace period to process their callbacks.
860                  */
861                 rcu_for_each_node_breadth_first(rsp, rnp) {
862                         raw_spin_lock(&rnp->lock); /* irqs already disabled. */
863                         rnp->completed = rsp->completed;
864                         raw_spin_unlock(&rnp->lock); /* irqs remain disabled. */
865                 }
866                 local_irq_restore(flags);
867                 return;
868         }
869
870         /* Advance to a new grace period and initialize state. */
871         rsp->gpnum++;
872         trace_rcu_grace_period(rsp->name, rsp->gpnum, "start");
873         WARN_ON_ONCE(rsp->signaled == RCU_GP_INIT);
874         rsp->signaled = RCU_GP_INIT; /* Hold off force_quiescent_state. */
875         rsp->jiffies_force_qs = jiffies + RCU_JIFFIES_TILL_FORCE_QS;
876         record_gp_stall_check_time(rsp);
877
878         /* Special-case the common single-level case. */
879         if (NUM_RCU_NODES == 1) {
880                 rcu_preempt_check_blocked_tasks(rnp);
881                 rnp->qsmask = rnp->qsmaskinit;
882                 rnp->gpnum = rsp->gpnum;
883                 rnp->completed = rsp->completed;
884                 rsp->signaled = RCU_SIGNAL_INIT; /* force_quiescent_state OK. */
885                 rcu_start_gp_per_cpu(rsp, rnp, rdp);
886                 rcu_preempt_boost_start_gp(rnp);
887                 trace_rcu_grace_period_init(rsp->name, rnp->gpnum,
888                                             rnp->level, rnp->grplo,
889                                             rnp->grphi, rnp->qsmask);
890                 raw_spin_unlock_irqrestore(&rnp->lock, flags);
891                 return;
892         }
893
894         raw_spin_unlock(&rnp->lock);  /* leave irqs disabled. */
895
896
897         /* Exclude any concurrent CPU-hotplug operations. */
898         raw_spin_lock(&rsp->onofflock);  /* irqs already disabled. */
899
900         /*
901          * Set the quiescent-state-needed bits in all the rcu_node
902          * structures for all currently online CPUs in breadth-first
903          * order, starting from the root rcu_node structure.  This
904          * operation relies on the layout of the hierarchy within the
905          * rsp->node[] array.  Note that other CPUs will access only
906          * the leaves of the hierarchy, which still indicate that no
907          * grace period is in progress, at least until the corresponding
908          * leaf node has been initialized.  In addition, we have excluded
909          * CPU-hotplug operations.
910          *
911          * Note that the grace period cannot complete until we finish
912          * the initialization process, as there will be at least one
913          * qsmask bit set in the root node until that time, namely the
914          * one corresponding to this CPU, due to the fact that we have
915          * irqs disabled.
916          */
917         rcu_for_each_node_breadth_first(rsp, rnp) {
918                 raw_spin_lock(&rnp->lock);      /* irqs already disabled. */
919                 rcu_preempt_check_blocked_tasks(rnp);
920                 rnp->qsmask = rnp->qsmaskinit;
921                 rnp->gpnum = rsp->gpnum;
922                 rnp->completed = rsp->completed;
923                 if (rnp == rdp->mynode)
924                         rcu_start_gp_per_cpu(rsp, rnp, rdp);
925                 rcu_preempt_boost_start_gp(rnp);
926                 trace_rcu_grace_period_init(rsp->name, rnp->gpnum,
927                                             rnp->level, rnp->grplo,
928                                             rnp->grphi, rnp->qsmask);
929                 raw_spin_unlock(&rnp->lock);    /* irqs remain disabled. */
930         }
931
932         rnp = rcu_get_root(rsp);
933         raw_spin_lock(&rnp->lock);              /* irqs already disabled. */
934         rsp->signaled = RCU_SIGNAL_INIT; /* force_quiescent_state now OK. */
935         raw_spin_unlock(&rnp->lock);            /* irqs remain disabled. */
936         raw_spin_unlock_irqrestore(&rsp->onofflock, flags);
937 }
938
939 /*
940  * Report a full set of quiescent states to the specified rcu_state
941  * data structure.  This involves cleaning up after the prior grace
942  * period and letting rcu_start_gp() start up the next grace period
943  * if one is needed.  Note that the caller must hold rnp->lock, as
944  * required by rcu_start_gp(), which will release it.
945  */
946 static void rcu_report_qs_rsp(struct rcu_state *rsp, unsigned long flags)
947         __releases(rcu_get_root(rsp)->lock)
948 {
949         unsigned long gp_duration;
950
951         WARN_ON_ONCE(!rcu_gp_in_progress(rsp));
952
953         /*
954          * Ensure that all grace-period and pre-grace-period activity
955          * is seen before the assignment to rsp->completed.
956          */
957         smp_mb(); /* See above block comment. */
958         gp_duration = jiffies - rsp->gp_start;
959         if (gp_duration > rsp->gp_max)
960                 rsp->gp_max = gp_duration;
961         rsp->completed = rsp->gpnum;
962         trace_rcu_grace_period(rsp->name, rsp->completed, "end");
963         rsp->signaled = RCU_GP_IDLE;
964         rcu_start_gp(rsp, flags);  /* releases root node's rnp->lock. */
965 }
966
967 /*
968  * Similar to rcu_report_qs_rdp(), for which it is a helper function.
969  * Allows quiescent states for a group of CPUs to be reported at one go
970  * to the specified rcu_node structure, though all the CPUs in the group
971  * must be represented by the same rcu_node structure (which need not be
972  * a leaf rcu_node structure, though it often will be).  That structure's
973  * lock must be held upon entry, and it is released before return.
974  */
975 static void
976 rcu_report_qs_rnp(unsigned long mask, struct rcu_state *rsp,
977                   struct rcu_node *rnp, unsigned long flags)
978         __releases(rnp->lock)
979 {
980         struct rcu_node *rnp_c;
981
982         /* Walk up the rcu_node hierarchy. */
983         for (;;) {
984                 if (!(rnp->qsmask & mask)) {
985
986                         /* Our bit has already been cleared, so done. */
987                         raw_spin_unlock_irqrestore(&rnp->lock, flags);
988                         return;
989                 }
990                 rnp->qsmask &= ~mask;
991                 trace_rcu_quiescent_state_report(rsp->name, rnp->gpnum,
992                                                  mask, rnp->qsmask, rnp->level,
993                                                  rnp->grplo, rnp->grphi,
994                                                  !!rnp->gp_tasks);
995                 if (rnp->qsmask != 0 || rcu_preempt_blocked_readers_cgp(rnp)) {
996
997                         /* Other bits still set at this level, so done. */
998                         raw_spin_unlock_irqrestore(&rnp->lock, flags);
999                         return;
1000                 }
1001                 mask = rnp->grpmask;
1002                 if (rnp->parent == NULL) {
1003
1004                         /* No more levels.  Exit loop holding root lock. */
1005
1006                         break;
1007                 }
1008                 raw_spin_unlock_irqrestore(&rnp->lock, flags);
1009                 rnp_c = rnp;
1010                 rnp = rnp->parent;
1011                 raw_spin_lock_irqsave(&rnp->lock, flags);
1012                 WARN_ON_ONCE(rnp_c->qsmask);
1013         }
1014
1015         /*
1016          * Get here if we are the last CPU to pass through a quiescent
1017          * state for this grace period.  Invoke rcu_report_qs_rsp()
1018          * to clean up and start the next grace period if one is needed.
1019          */
1020         rcu_report_qs_rsp(rsp, flags); /* releases rnp->lock. */
1021 }
1022
1023 /*
1024  * Record a quiescent state for the specified CPU to that CPU's rcu_data
1025  * structure.  This must be either called from the specified CPU, or
1026  * called when the specified CPU is known to be offline (and when it is
1027  * also known that no other CPU is concurrently trying to help the offline
1028  * CPU).  The lastcomp argument is used to make sure we are still in the
1029  * grace period of interest.  We don't want to end the current grace period
1030  * based on quiescent states detected in an earlier grace period!
1031  */
1032 static void
1033 rcu_report_qs_rdp(int cpu, struct rcu_state *rsp, struct rcu_data *rdp, long lastgp)
1034 {
1035         unsigned long flags;
1036         unsigned long mask;
1037         struct rcu_node *rnp;
1038
1039         rnp = rdp->mynode;
1040         raw_spin_lock_irqsave(&rnp->lock, flags);
1041         if (lastgp != rnp->gpnum || rnp->completed == rnp->gpnum) {
1042
1043                 /*
1044                  * The grace period in which this quiescent state was
1045                  * recorded has ended, so don't report it upwards.
1046                  * We will instead need a new quiescent state that lies
1047                  * within the current grace period.
1048                  */
1049                 rdp->passed_quiesce = 0;        /* need qs for new gp. */
1050                 raw_spin_unlock_irqrestore(&rnp->lock, flags);
1051                 return;
1052         }
1053         mask = rdp->grpmask;
1054         if ((rnp->qsmask & mask) == 0) {
1055                 raw_spin_unlock_irqrestore(&rnp->lock, flags);
1056         } else {
1057                 rdp->qs_pending = 0;
1058
1059                 /*
1060                  * This GP can't end until cpu checks in, so all of our
1061                  * callbacks can be processed during the next GP.
1062                  */
1063                 rdp->nxttail[RCU_NEXT_READY_TAIL] = rdp->nxttail[RCU_NEXT_TAIL];
1064
1065                 rcu_report_qs_rnp(mask, rsp, rnp, flags); /* rlses rnp->lock */
1066         }
1067 }
1068
1069 /*
1070  * Check to see if there is a new grace period of which this CPU
1071  * is not yet aware, and if so, set up local rcu_data state for it.
1072  * Otherwise, see if this CPU has just passed through its first
1073  * quiescent state for this grace period, and record that fact if so.
1074  */
1075 static void
1076 rcu_check_quiescent_state(struct rcu_state *rsp, struct rcu_data *rdp)
1077 {
1078         /* If there is now a new grace period, record and return. */
1079         if (check_for_new_grace_period(rsp, rdp))
1080                 return;
1081
1082         /*
1083          * Does this CPU still need to do its part for current grace period?
1084          * If no, return and let the other CPUs do their part as well.
1085          */
1086         if (!rdp->qs_pending)
1087                 return;
1088
1089         /*
1090          * Was there a quiescent state since the beginning of the grace
1091          * period? If no, then exit and wait for the next call.
1092          */
1093         if (!rdp->passed_quiesce)
1094                 return;
1095
1096         /*
1097          * Tell RCU we are done (but rcu_report_qs_rdp() will be the
1098          * judge of that).
1099          */
1100         rcu_report_qs_rdp(rdp->cpu, rsp, rdp, rdp->passed_quiesce_gpnum);
1101 }
1102
1103 #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU
1104
1105 /*
1106  * Move a dying CPU's RCU callbacks to online CPU's callback list.
1107  * Synchronization is not required because this function executes
1108  * in stop_machine() context.
1109  */
1110 static void rcu_send_cbs_to_online(struct rcu_state *rsp)
1111 {
1112         int i;
1113         /* current DYING CPU is cleared in the cpu_online_mask */
1114         int receive_cpu = cpumask_any(cpu_online_mask);
1115         struct rcu_data *rdp = this_cpu_ptr(rsp->rda);
1116         struct rcu_data *receive_rdp = per_cpu_ptr(rsp->rda, receive_cpu);
1117
1118         if (rdp->nxtlist == NULL)
1119                 return;  /* irqs disabled, so comparison is stable. */
1120
1121         *receive_rdp->nxttail[RCU_NEXT_TAIL] = rdp->nxtlist;
1122         receive_rdp->nxttail[RCU_NEXT_TAIL] = rdp->nxttail[RCU_NEXT_TAIL];
1123         receive_rdp->qlen += rdp->qlen;
1124         receive_rdp->n_cbs_adopted += rdp->qlen;
1125         rdp->n_cbs_orphaned += rdp->qlen;
1126
1127         rdp->nxtlist = NULL;
1128         for (i = 0; i < RCU_NEXT_SIZE; i++)
1129                 rdp->nxttail[i] = &rdp->nxtlist;
1130         rdp->qlen = 0;
1131 }
1132
1133 /*
1134  * Remove the outgoing CPU from the bitmasks in the rcu_node hierarchy
1135  * and move all callbacks from the outgoing CPU to the current one.
1136  * There can only be one CPU hotplug operation at a time, so no other
1137  * CPU can be attempting to update rcu_cpu_kthread_task.
1138  */
1139 static void __rcu_offline_cpu(int cpu, struct rcu_state *rsp)
1140 {
1141         unsigned long flags;
1142         unsigned long mask;
1143         int need_report = 0;
1144         struct rcu_data *rdp = per_cpu_ptr(rsp->rda, cpu);
1145         struct rcu_node *rnp;
1146
1147         rcu_stop_cpu_kthread(cpu);
1148
1149         /* Exclude any attempts to start a new grace period. */
1150         raw_spin_lock_irqsave(&rsp->onofflock, flags);
1151
1152         /* Remove the outgoing CPU from the masks in the rcu_node hierarchy. */
1153         rnp = rdp->mynode;      /* this is the outgoing CPU's rnp. */
1154         mask = rdp->grpmask;    /* rnp->grplo is constant. */
1155         do {
1156                 raw_spin_lock(&rnp->lock);      /* irqs already disabled. */
1157                 rnp->qsmaskinit &= ~mask;
1158                 if (rnp->qsmaskinit != 0) {
1159                         if (rnp != rdp->mynode)
1160                                 raw_spin_unlock(&rnp->lock); /* irqs remain disabled. */
1161                         else
1162                                 trace_rcu_grace_period(rsp->name,
1163                                                        rnp->gpnum + 1 -
1164                                                        !!(rnp->qsmask & mask),
1165                                                        "cpuofl");
1166                         break;
1167                 }
1168                 if (rnp == rdp->mynode) {
1169                         trace_rcu_grace_period(rsp->name,
1170                                                rnp->gpnum + 1 -
1171                                                !!(rnp->qsmask & mask),
1172                                                "cpuofl");
1173                         need_report = rcu_preempt_offline_tasks(rsp, rnp, rdp);
1174                 } else
1175                         raw_spin_unlock(&rnp->lock); /* irqs remain disabled. */
1176                 mask = rnp->grpmask;
1177                 rnp = rnp->parent;
1178         } while (rnp != NULL);
1179
1180         /*
1181          * We still hold the leaf rcu_node structure lock here, and
1182          * irqs are still disabled.  The reason for this subterfuge is
1183          * because invoking rcu_report_unblock_qs_rnp() with ->onofflock
1184          * held leads to deadlock.
1185          */
1186         raw_spin_unlock(&rsp->onofflock); /* irqs remain disabled. */
1187         rnp = rdp->mynode;
1188         if (need_report & RCU_OFL_TASKS_NORM_GP)
1189                 rcu_report_unblock_qs_rnp(rnp, flags);
1190         else
1191                 raw_spin_unlock_irqrestore(&rnp->lock, flags);
1192         if (need_report & RCU_OFL_TASKS_EXP_GP)
1193                 rcu_report_exp_rnp(rsp, rnp);
1194         rcu_node_kthread_setaffinity(rnp, -1);
1195 }
1196
1197 /*
1198  * Remove the specified CPU from the RCU hierarchy and move any pending
1199  * callbacks that it might have to the current CPU.  This code assumes
1200  * that at least one CPU in the system will remain running at all times.
1201  * Any attempt to offline -all- CPUs is likely to strand RCU callbacks.
1202  */
1203 static void rcu_offline_cpu(int cpu)
1204 {
1205         __rcu_offline_cpu(cpu, &rcu_sched_state);
1206         __rcu_offline_cpu(cpu, &rcu_bh_state);
1207         rcu_preempt_offline_cpu(cpu);
1208 }
1209
1210 #else /* #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU */
1211
1212 static void rcu_send_cbs_to_online(struct rcu_state *rsp)
1213 {
1214 }
1215
1216 static void rcu_offline_cpu(int cpu)
1217 {
1218 }
1219
1220 #endif /* #else #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU */
1221
1222 /*
1223  * Invoke any RCU callbacks that have made it to the end of their grace
1224  * period.  Thottle as specified by rdp->blimit.
1225  */
1226 static void rcu_do_batch(struct rcu_state *rsp, struct rcu_data *rdp)
1227 {
1228         unsigned long flags;
1229         struct rcu_head *next, *list, **tail;
1230         int bl, count;
1231
1232         /* If no callbacks are ready, just return.*/
1233         if (!cpu_has_callbacks_ready_to_invoke(rdp)) {
1234                 trace_rcu_batch_start(rsp->name, 0, 0);
1235                 trace_rcu_batch_end(rsp->name, 0);
1236                 return;
1237         }
1238
1239         /*
1240          * Extract the list of ready callbacks, disabling to prevent
1241          * races with call_rcu() from interrupt handlers.
1242          */
1243         local_irq_save(flags);
1244         bl = rdp->blimit;
1245         trace_rcu_batch_start(rsp->name, rdp->qlen, bl);
1246         list = rdp->nxtlist;
1247         rdp->nxtlist = *rdp->nxttail[RCU_DONE_TAIL];
1248         *rdp->nxttail[RCU_DONE_TAIL] = NULL;
1249         tail = rdp->nxttail[RCU_DONE_TAIL];
1250         for (count = RCU_NEXT_SIZE - 1; count >= 0; count--)
1251                 if (rdp->nxttail[count] == rdp->nxttail[RCU_DONE_TAIL])
1252                         rdp->nxttail[count] = &rdp->nxtlist;
1253         local_irq_restore(flags);
1254
1255         /* Invoke callbacks. */
1256         count = 0;
1257         while (list) {
1258                 next = list->next;
1259                 prefetch(next);
1260                 debug_rcu_head_unqueue(list);
1261                 __rcu_reclaim(rsp->name, list);
1262                 list = next;
1263                 if (++count >= bl)
1264                         break;
1265         }
1266
1267         local_irq_save(flags);
1268         trace_rcu_batch_end(rsp->name, count);
1269
1270         /* Update count, and requeue any remaining callbacks. */
1271         rdp->qlen -= count;
1272         rdp->n_cbs_invoked += count;
1273         if (list != NULL) {
1274                 *tail = rdp->nxtlist;
1275                 rdp->nxtlist = list;
1276                 for (count = 0; count < RCU_NEXT_SIZE; count++)
1277                         if (&rdp->nxtlist == rdp->nxttail[count])
1278                                 rdp->nxttail[count] = tail;
1279                         else
1280                                 break;
1281         }
1282
1283         /* Reinstate batch limit if we have worked down the excess. */
1284         if (rdp->blimit == LONG_MAX && rdp->qlen <= qlowmark)
1285                 rdp->blimit = blimit;
1286
1287         /* Reset ->qlen_last_fqs_check trigger if enough CBs have drained. */
1288         if (rdp->qlen == 0 && rdp->qlen_last_fqs_check != 0) {
1289                 rdp->qlen_last_fqs_check = 0;
1290                 rdp->n_force_qs_snap = rsp->n_force_qs;
1291         } else if (rdp->qlen < rdp->qlen_last_fqs_check - qhimark)
1292                 rdp->qlen_last_fqs_check = rdp->qlen;
1293
1294         local_irq_restore(flags);
1295
1296         /* Re-invoke RCU core processing if there are callbacks remaining. */
1297         if (cpu_has_callbacks_ready_to_invoke(rdp))
1298                 invoke_rcu_core();
1299 }
1300
1301 /*
1302  * Check to see if this CPU is in a non-context-switch quiescent state
1303  * (user mode or idle loop for rcu, non-softirq execution for rcu_bh).
1304  * Also schedule RCU core processing.
1305  *
1306  * This function must be called with hardirqs disabled.  It is normally
1307  * invoked from the scheduling-clock interrupt.  If rcu_pending returns
1308  * false, there is no point in invoking rcu_check_callbacks().
1309  */
1310 void rcu_check_callbacks(int cpu, int user)
1311 {
1312         trace_rcu_utilization("Start scheduler-tick");
1313         if (user ||
1314             (idle_cpu(cpu) && rcu_scheduler_active &&
1315              !in_softirq() && hardirq_count() <= (1 << HARDIRQ_SHIFT))) {
1316
1317                 /*
1318                  * Get here if this CPU took its interrupt from user
1319                  * mode or from the idle loop, and if this is not a
1320                  * nested interrupt.  In this case, the CPU is in
1321                  * a quiescent state, so note it.
1322                  *
1323                  * No memory barrier is required here because both
1324                  * rcu_sched_qs() and rcu_bh_qs() reference only CPU-local
1325                  * variables that other CPUs neither access nor modify,
1326                  * at least not while the corresponding CPU is online.
1327                  */
1328
1329                 rcu_sched_qs(cpu);
1330                 rcu_bh_qs(cpu);
1331
1332         } else if (!in_softirq()) {
1333
1334                 /*
1335                  * Get here if this CPU did not take its interrupt from
1336                  * softirq, in other words, if it is not interrupting
1337                  * a rcu_bh read-side critical section.  This is an _bh
1338                  * critical section, so note it.
1339                  */
1340
1341                 rcu_bh_qs(cpu);
1342         }
1343         rcu_preempt_check_callbacks(cpu);
1344         if (rcu_pending(cpu))
1345                 invoke_rcu_core();
1346         trace_rcu_utilization("End scheduler-tick");
1347 }
1348
1349 #ifdef CONFIG_SMP
1350
1351 /*
1352  * Scan the leaf rcu_node structures, processing dyntick state for any that
1353  * have not yet encountered a quiescent state, using the function specified.
1354  * Also initiate boosting for any threads blocked on the root rcu_node.
1355  *
1356  * The caller must have suppressed start of new grace periods.
1357  */
1358 static void force_qs_rnp(struct rcu_state *rsp, int (*f)(struct rcu_data *))
1359 {
1360         unsigned long bit;
1361         int cpu;
1362         unsigned long flags;
1363         unsigned long mask;
1364         struct rcu_node *rnp;
1365
1366         rcu_for_each_leaf_node(rsp, rnp) {
1367                 mask = 0;
1368                 raw_spin_lock_irqsave(&rnp->lock, flags);
1369                 if (!rcu_gp_in_progress(rsp)) {
1370                         raw_spin_unlock_irqrestore(&rnp->lock, flags);
1371                         return;
1372                 }
1373                 if (rnp->qsmask == 0) {
1374                         rcu_initiate_boost(rnp, flags); /* releases rnp->lock */
1375                         continue;
1376                 }
1377                 cpu = rnp->grplo;
1378                 bit = 1;
1379                 for (; cpu <= rnp->grphi; cpu++, bit <<= 1) {
1380                         if ((rnp->qsmask & bit) != 0 &&
1381                             f(per_cpu_ptr(rsp->rda, cpu)))
1382                                 mask |= bit;
1383                 }
1384                 if (mask != 0) {
1385
1386                         /* rcu_report_qs_rnp() releases rnp->lock. */
1387                         rcu_report_qs_rnp(mask, rsp, rnp, flags);
1388                         continue;
1389                 }
1390                 raw_spin_unlock_irqrestore(&rnp->lock, flags);
1391         }
1392         rnp = rcu_get_root(rsp);
1393         if (rnp->qsmask == 0) {
1394                 raw_spin_lock_irqsave(&rnp->lock, flags);
1395                 rcu_initiate_boost(rnp, flags); /* releases rnp->lock. */
1396         }
1397 }
1398
1399 /*
1400  * Force quiescent states on reluctant CPUs, and also detect which
1401  * CPUs are in dyntick-idle mode.
1402  */
1403 static void force_quiescent_state(struct rcu_state *rsp, int relaxed)
1404 {
1405         unsigned long flags;
1406         struct rcu_node *rnp = rcu_get_root(rsp);
1407
1408         trace_rcu_utilization("Start fqs");
1409         if (!rcu_gp_in_progress(rsp)) {
1410                 trace_rcu_utilization("End fqs");
1411                 return;  /* No grace period in progress, nothing to force. */
1412         }
1413         if (!raw_spin_trylock_irqsave(&rsp->fqslock, flags)) {
1414                 rsp->n_force_qs_lh++; /* Inexact, can lose counts.  Tough! */
1415                 trace_rcu_utilization("End fqs");
1416                 return; /* Someone else is already on the job. */
1417         }
1418         if (relaxed && ULONG_CMP_GE(rsp->jiffies_force_qs, jiffies))
1419                 goto unlock_fqs_ret; /* no emergency and done recently. */
1420         rsp->n_force_qs++;
1421         raw_spin_lock(&rnp->lock);  /* irqs already disabled */
1422         rsp->jiffies_force_qs = jiffies + RCU_JIFFIES_TILL_FORCE_QS;
1423         if(!rcu_gp_in_progress(rsp)) {
1424                 rsp->n_force_qs_ngp++;
1425                 raw_spin_unlock(&rnp->lock);  /* irqs remain disabled */
1426                 goto unlock_fqs_ret;  /* no GP in progress, time updated. */
1427         }
1428         rsp->fqs_active = 1;
1429         switch (rsp->signaled) {
1430         case RCU_GP_IDLE:
1431         case RCU_GP_INIT:
1432
1433                 break; /* grace period idle or initializing, ignore. */
1434
1435         case RCU_SAVE_DYNTICK:
1436                 if (RCU_SIGNAL_INIT != RCU_SAVE_DYNTICK)
1437                         break; /* So gcc recognizes the dead code. */
1438
1439                 raw_spin_unlock(&rnp->lock);  /* irqs remain disabled */
1440
1441                 /* Record dyntick-idle state. */
1442                 force_qs_rnp(rsp, dyntick_save_progress_counter);
1443                 raw_spin_lock(&rnp->lock);  /* irqs already disabled */
1444                 if (rcu_gp_in_progress(rsp))
1445                         rsp->signaled = RCU_FORCE_QS;
1446                 break;
1447
1448         case RCU_FORCE_QS:
1449
1450                 /* Check dyntick-idle state, send IPI to laggarts. */
1451                 raw_spin_unlock(&rnp->lock);  /* irqs remain disabled */
1452                 force_qs_rnp(rsp, rcu_implicit_dynticks_qs);
1453
1454                 /* Leave state in case more forcing is required. */
1455
1456                 raw_spin_lock(&rnp->lock);  /* irqs already disabled */
1457                 break;
1458         }
1459         rsp->fqs_active = 0;
1460         if (rsp->fqs_need_gp) {
1461                 raw_spin_unlock(&rsp->fqslock); /* irqs remain disabled */
1462                 rsp->fqs_need_gp = 0;
1463                 rcu_start_gp(rsp, flags); /* releases rnp->lock */
1464                 trace_rcu_utilization("End fqs");
1465                 return;
1466         }
1467         raw_spin_unlock(&rnp->lock);  /* irqs remain disabled */
1468 unlock_fqs_ret:
1469         raw_spin_unlock_irqrestore(&rsp->fqslock, flags);
1470         trace_rcu_utilization("End fqs");
1471 }
1472
1473 #else /* #ifdef CONFIG_SMP */
1474
1475 static void force_quiescent_state(struct rcu_state *rsp, int relaxed)
1476 {
1477         set_need_resched();
1478 }
1479
1480 #endif /* #else #ifdef CONFIG_SMP */
1481
1482 /*
1483  * This does the RCU core processing work for the specified rcu_state
1484  * and rcu_data structures.  This may be called only from the CPU to
1485  * whom the rdp belongs.
1486  */
1487 static void
1488 __rcu_process_callbacks(struct rcu_state *rsp, struct rcu_data *rdp)
1489 {
1490         unsigned long flags;
1491
1492         WARN_ON_ONCE(rdp->beenonline == 0);
1493
1494         /*
1495          * If an RCU GP has gone long enough, go check for dyntick
1496          * idle CPUs and, if needed, send resched IPIs.
1497          */
1498         if (ULONG_CMP_LT(ACCESS_ONCE(rsp->jiffies_force_qs), jiffies))
1499                 force_quiescent_state(rsp, 1);
1500
1501         /*
1502          * Advance callbacks in response to end of earlier grace
1503          * period that some other CPU ended.
1504          */
1505         rcu_process_gp_end(rsp, rdp);
1506
1507         /* Update RCU state based on any recent quiescent states. */
1508         rcu_check_quiescent_state(rsp, rdp);
1509
1510         /* Does this CPU require a not-yet-started grace period? */
1511         if (cpu_needs_another_gp(rsp, rdp)) {
1512                 raw_spin_lock_irqsave(&rcu_get_root(rsp)->lock, flags);
1513                 rcu_start_gp(rsp, flags);  /* releases above lock */
1514         }
1515
1516         /* If there are callbacks ready, invoke them. */
1517         if (cpu_has_callbacks_ready_to_invoke(rdp))
1518                 invoke_rcu_callbacks(rsp, rdp);
1519 }
1520
1521 /*
1522  * Do RCU core processing for the current CPU.
1523  */
1524 static void rcu_process_callbacks(struct softirq_action *unused)
1525 {
1526         trace_rcu_utilization("Start RCU core");
1527         __rcu_process_callbacks(&rcu_sched_state,
1528                                 &__get_cpu_var(rcu_sched_data));
1529         __rcu_process_callbacks(&rcu_bh_state, &__get_cpu_var(rcu_bh_data));
1530         rcu_preempt_process_callbacks();
1531
1532         /* If we are last CPU on way to dyntick-idle mode, accelerate it. */
1533         rcu_needs_cpu_flush();
1534         trace_rcu_utilization("End RCU core");
1535 }
1536
1537 /*
1538  * Schedule RCU callback invocation.  If the specified type of RCU
1539  * does not support RCU priority boosting, just do a direct call,
1540  * otherwise wake up the per-CPU kernel kthread.  Note that because we
1541  * are running on the current CPU with interrupts disabled, the
1542  * rcu_cpu_kthread_task cannot disappear out from under us.
1543  */
1544 static void invoke_rcu_callbacks(struct rcu_state *rsp, struct rcu_data *rdp)
1545 {
1546         if (unlikely(!ACCESS_ONCE(rcu_scheduler_fully_active)))
1547                 return;
1548         if (likely(!rsp->boost)) {
1549                 rcu_do_batch(rsp, rdp);
1550                 return;
1551         }
1552         invoke_rcu_callbacks_kthread();
1553 }
1554
1555 static void invoke_rcu_core(void)
1556 {
1557         raise_softirq(RCU_SOFTIRQ);
1558 }
1559
1560 static void
1561 __call_rcu(struct rcu_head *head, void (*func)(struct rcu_head *rcu),
1562            struct rcu_state *rsp)
1563 {
1564         unsigned long flags;
1565         struct rcu_data *rdp;
1566
1567         debug_rcu_head_queue(head);
1568         head->func = func;
1569         head->next = NULL;
1570
1571         smp_mb(); /* Ensure RCU update seen before callback registry. */
1572
1573         /*
1574          * Opportunistically note grace-period endings and beginnings.
1575          * Note that we might see a beginning right after we see an
1576          * end, but never vice versa, since this CPU has to pass through
1577          * a quiescent state betweentimes.
1578          */
1579         local_irq_save(flags);
1580         rdp = this_cpu_ptr(rsp->rda);
1581
1582         /* Add the callback to our list. */
1583         *rdp->nxttail[RCU_NEXT_TAIL] = head;
1584         rdp->nxttail[RCU_NEXT_TAIL] = &head->next;
1585         rdp->qlen++;
1586
1587         if (__is_kfree_rcu_offset((unsigned long)func))
1588                 trace_rcu_kfree_callback(rsp->name, head, (unsigned long)func,
1589                                          rdp->qlen);
1590         else
1591                 trace_rcu_callback(rsp->name, head, rdp->qlen);
1592
1593         /* If interrupts were disabled, don't dive into RCU core. */
1594         if (irqs_disabled_flags(flags)) {
1595                 local_irq_restore(flags);
1596                 return;
1597         }
1598
1599         /*
1600          * Force the grace period if too many callbacks or too long waiting.
1601          * Enforce hysteresis, and don't invoke force_quiescent_state()
1602          * if some other CPU has recently done so.  Also, don't bother
1603          * invoking force_quiescent_state() if the newly enqueued callback
1604          * is the only one waiting for a grace period to complete.
1605          */
1606         if (unlikely(rdp->qlen > rdp->qlen_last_fqs_check + qhimark)) {
1607
1608                 /* Are we ignoring a completed grace period? */
1609                 rcu_process_gp_end(rsp, rdp);
1610                 check_for_new_grace_period(rsp, rdp);
1611
1612                 /* Start a new grace period if one not already started. */
1613                 if (!rcu_gp_in_progress(rsp)) {
1614                         unsigned long nestflag;
1615                         struct rcu_node *rnp_root = rcu_get_root(rsp);
1616
1617                         raw_spin_lock_irqsave(&rnp_root->lock, nestflag);
1618                         rcu_start_gp(rsp, nestflag);  /* rlses rnp_root->lock */
1619                 } else {
1620                         /* Give the grace period a kick. */
1621                         rdp->blimit = LONG_MAX;
1622                         if (rsp->n_force_qs == rdp->n_force_qs_snap &&
1623                             *rdp->nxttail[RCU_DONE_TAIL] != head)
1624                                 force_quiescent_state(rsp, 0);
1625                         rdp->n_force_qs_snap = rsp->n_force_qs;
1626                         rdp->qlen_last_fqs_check = rdp->qlen;
1627                 }
1628         } else if (ULONG_CMP_LT(ACCESS_ONCE(rsp->jiffies_force_qs), jiffies))
1629                 force_quiescent_state(rsp, 1);
1630         local_irq_restore(flags);
1631 }
1632
1633 /*
1634  * Queue an RCU-sched callback for invocation after a grace period.
1635  */
1636 void call_rcu_sched(struct rcu_head *head, void (*func)(struct rcu_head *rcu))
1637 {
1638         __call_rcu(head, func, &rcu_sched_state);
1639 }
1640 EXPORT_SYMBOL_GPL(call_rcu_sched);
1641
1642 /*
1643  * Queue an RCU for invocation after a quicker grace period.
1644  */
1645 void call_rcu_bh(struct rcu_head *head, void (*func)(struct rcu_head *rcu))
1646 {
1647         __call_rcu(head, func, &rcu_bh_state);
1648 }
1649 EXPORT_SYMBOL_GPL(call_rcu_bh);
1650
1651 /**
1652  * synchronize_sched - wait until an rcu-sched grace period has elapsed.
1653  *
1654  * Control will return to the caller some time after a full rcu-sched
1655  * grace period has elapsed, in other words after all currently executing
1656  * rcu-sched read-side critical sections have completed.   These read-side
1657  * critical sections are delimited by rcu_read_lock_sched() and
1658  * rcu_read_unlock_sched(), and may be nested.  Note that preempt_disable(),
1659  * local_irq_disable(), and so on may be used in place of
1660  * rcu_read_lock_sched().
1661  *
1662  * This means that all preempt_disable code sequences, including NMI and
1663  * hardware-interrupt handlers, in progress on entry will have completed
1664  * before this primitive returns.  However, this does not guarantee that
1665  * softirq handlers will have completed, since in some kernels, these
1666  * handlers can run in process context, and can block.
1667  *
1668  * This primitive provides the guarantees made by the (now removed)
1669  * synchronize_kernel() API.  In contrast, synchronize_rcu() only
1670  * guarantees that rcu_read_lock() sections will have completed.
1671  * In "classic RCU", these two guarantees happen to be one and
1672  * the same, but can differ in realtime RCU implementations.
1673  */
1674 void synchronize_sched(void)
1675 {
1676         if (rcu_blocking_is_gp())
1677                 return;
1678         wait_rcu_gp(call_rcu_sched);
1679 }
1680 EXPORT_SYMBOL_GPL(synchronize_sched);
1681
1682 /**
1683  * synchronize_rcu_bh - wait until an rcu_bh grace period has elapsed.
1684  *
1685  * Control will return to the caller some time after a full rcu_bh grace
1686  * period has elapsed, in other words after all currently executing rcu_bh
1687  * read-side critical sections have completed.  RCU read-side critical
1688  * sections are delimited by rcu_read_lock_bh() and rcu_read_unlock_bh(),
1689  * and may be nested.
1690  */
1691 void synchronize_rcu_bh(void)
1692 {
1693         if (rcu_blocking_is_gp())
1694                 return;
1695         wait_rcu_gp(call_rcu_bh);
1696 }
1697 EXPORT_SYMBOL_GPL(synchronize_rcu_bh);
1698
1699 /*
1700  * Check to see if there is any immediate RCU-related work to be done
1701  * by the current CPU, for the specified type of RCU, returning 1 if so.
1702  * The checks are in order of increasing expense: checks that can be
1703  * carried out against CPU-local state are performed first.  However,
1704  * we must check for CPU stalls first, else we might not get a chance.
1705  */
1706 static int __rcu_pending(struct rcu_state *rsp, struct rcu_data *rdp)
1707 {
1708         struct rcu_node *rnp = rdp->mynode;
1709
1710         rdp->n_rcu_pending++;
1711
1712         /* Check for CPU stalls, if enabled. */
1713         check_cpu_stall(rsp, rdp);
1714
1715         /* Is the RCU core waiting for a quiescent state from this CPU? */
1716         if (rcu_scheduler_fully_active &&
1717             rdp->qs_pending && !rdp->passed_quiesce) {
1718
1719                 /*
1720                  * If force_quiescent_state() coming soon and this CPU
1721                  * needs a quiescent state, and this is either RCU-sched
1722                  * or RCU-bh, force a local reschedule.
1723                  */
1724                 rdp->n_rp_qs_pending++;
1725                 if (!rdp->preemptible &&
1726                     ULONG_CMP_LT(ACCESS_ONCE(rsp->jiffies_force_qs) - 1,
1727                                  jiffies))
1728                         set_need_resched();
1729         } else if (rdp->qs_pending && rdp->passed_quiesce) {
1730                 rdp->n_rp_report_qs++;
1731                 return 1;
1732         }
1733
1734         /* Does this CPU have callbacks ready to invoke? */
1735         if (cpu_has_callbacks_ready_to_invoke(rdp)) {
1736                 rdp->n_rp_cb_ready++;
1737                 return 1;
1738         }
1739
1740         /* Has RCU gone idle with this CPU needing another grace period? */
1741         if (cpu_needs_another_gp(rsp, rdp)) {
1742                 rdp->n_rp_cpu_needs_gp++;
1743                 return 1;
1744         }
1745
1746         /* Has another RCU grace period completed?  */
1747         if (ACCESS_ONCE(rnp->completed) != rdp->completed) { /* outside lock */
1748                 rdp->n_rp_gp_completed++;
1749                 return 1;
1750         }
1751
1752         /* Has a new RCU grace period started? */
1753         if (ACCESS_ONCE(rnp->gpnum) != rdp->gpnum) { /* outside lock */
1754                 rdp->n_rp_gp_started++;
1755                 return 1;
1756         }
1757
1758         /* Has an RCU GP gone long enough to send resched IPIs &c? */
1759         if (rcu_gp_in_progress(rsp) &&
1760             ULONG_CMP_LT(ACCESS_ONCE(rsp->jiffies_force_qs), jiffies)) {
1761                 rdp->n_rp_need_fqs++;
1762                 return 1;
1763         }
1764
1765         /* nothing to do */
1766         rdp->n_rp_need_nothing++;
1767         return 0;
1768 }
1769
1770 /*
1771  * Check to see if there is any immediate RCU-related work to be done
1772  * by the current CPU, returning 1 if so.  This function is part of the
1773  * RCU implementation; it is -not- an exported member of the RCU API.
1774  */
1775 static int rcu_pending(int cpu)
1776 {
1777         return __rcu_pending(&rcu_sched_state, &per_cpu(rcu_sched_data, cpu)) ||
1778                __rcu_pending(&rcu_bh_state, &per_cpu(rcu_bh_data, cpu)) ||
1779                rcu_preempt_pending(cpu);
1780 }
1781
1782 /*
1783  * Check to see if any future RCU-related work will need to be done
1784  * by the current CPU, even if none need be done immediately, returning
1785  * 1 if so.
1786  */
1787 static int rcu_needs_cpu_quick_check(int cpu)
1788 {
1789         /* RCU callbacks either ready or pending? */
1790         return per_cpu(rcu_sched_data, cpu).nxtlist ||
1791                per_cpu(rcu_bh_data, cpu).nxtlist ||
1792                rcu_preempt_needs_cpu(cpu);
1793 }
1794
1795 static DEFINE_PER_CPU(struct rcu_head, rcu_barrier_head) = {NULL};
1796 static atomic_t rcu_barrier_cpu_count;
1797 static DEFINE_MUTEX(rcu_barrier_mutex);
1798 static struct completion rcu_barrier_completion;
1799
1800 static void rcu_barrier_callback(struct rcu_head *notused)
1801 {
1802         if (atomic_dec_and_test(&rcu_barrier_cpu_count))
1803                 complete(&rcu_barrier_completion);
1804 }
1805
1806 /*
1807  * Called with preemption disabled, and from cross-cpu IRQ context.
1808  */
1809 static void rcu_barrier_func(void *type)
1810 {
1811         int cpu = smp_processor_id();
1812         struct rcu_head *head = &per_cpu(rcu_barrier_head, cpu);
1813         void (*call_rcu_func)(struct rcu_head *head,
1814                               void (*func)(struct rcu_head *head));
1815
1816         atomic_inc(&rcu_barrier_cpu_count);
1817         call_rcu_func = type;
1818         call_rcu_func(head, rcu_barrier_callback);
1819 }
1820
1821 /*
1822  * Orchestrate the specified type of RCU barrier, waiting for all
1823  * RCU callbacks of the specified type to complete.
1824  */
1825 static void _rcu_barrier(struct rcu_state *rsp,
1826                          void (*call_rcu_func)(struct rcu_head *head,
1827                                                void (*func)(struct rcu_head *head)))
1828 {
1829         BUG_ON(in_interrupt());
1830         /* Take mutex to serialize concurrent rcu_barrier() requests. */
1831         mutex_lock(&rcu_barrier_mutex);
1832         init_completion(&rcu_barrier_completion);
1833         /*
1834          * Initialize rcu_barrier_cpu_count to 1, then invoke
1835          * rcu_barrier_func() on each CPU, so that each CPU also has
1836          * incremented rcu_barrier_cpu_count.  Only then is it safe to
1837          * decrement rcu_barrier_cpu_count -- otherwise the first CPU
1838          * might complete its grace period before all of the other CPUs
1839          * did their increment, causing this function to return too
1840          * early.  Note that on_each_cpu() disables irqs, which prevents
1841          * any CPUs from coming online or going offline until each online
1842          * CPU has queued its RCU-barrier callback.
1843          */
1844         atomic_set(&rcu_barrier_cpu_count, 1);
1845         on_each_cpu(rcu_barrier_func, (void *)call_rcu_func, 1);
1846         if (atomic_dec_and_test(&rcu_barrier_cpu_count))
1847                 complete(&rcu_barrier_completion);
1848         wait_for_completion(&rcu_barrier_completion);
1849         mutex_unlock(&rcu_barrier_mutex);
1850 }
1851
1852 /**
1853  * rcu_barrier_bh - Wait until all in-flight call_rcu_bh() callbacks complete.
1854  */
1855 void rcu_barrier_bh(void)
1856 {
1857         _rcu_barrier(&rcu_bh_state, call_rcu_bh);
1858 }
1859 EXPORT_SYMBOL_GPL(rcu_barrier_bh);
1860
1861 /**
1862  * rcu_barrier_sched - Wait for in-flight call_rcu_sched() callbacks.
1863  */
1864 void rcu_barrier_sched(void)
1865 {
1866         _rcu_barrier(&rcu_sched_state, call_rcu_sched);
1867 }
1868 EXPORT_SYMBOL_GPL(rcu_barrier_sched);
1869
1870 /*
1871  * Do boot-time initialization of a CPU's per-CPU RCU data.
1872  */
1873 static void __init
1874 rcu_boot_init_percpu_data(int cpu, struct rcu_state *rsp)
1875 {
1876         unsigned long flags;
1877         int i;
1878         struct rcu_data *rdp = per_cpu_ptr(rsp->rda, cpu);
1879         struct rcu_node *rnp = rcu_get_root(rsp);
1880
1881         /* Set up local state, ensuring consistent view of global state. */
1882         raw_spin_lock_irqsave(&rnp->lock, flags);
1883         rdp->grpmask = 1UL << (cpu - rdp->mynode->grplo);
1884         rdp->nxtlist = NULL;
1885         for (i = 0; i < RCU_NEXT_SIZE; i++)
1886                 rdp->nxttail[i] = &rdp->nxtlist;
1887         rdp->qlen = 0;
1888 #ifdef CONFIG_NO_HZ
1889         rdp->dynticks = &per_cpu(rcu_dynticks, cpu);
1890 #endif /* #ifdef CONFIG_NO_HZ */
1891         rdp->cpu = cpu;
1892         rdp->rsp = rsp;
1893         raw_spin_unlock_irqrestore(&rnp->lock, flags);
1894 }
1895
1896 /*
1897  * Initialize a CPU's per-CPU RCU data.  Note that only one online or
1898  * offline event can be happening at a given time.  Note also that we
1899  * can accept some slop in the rsp->completed access due to the fact
1900  * that this CPU cannot possibly have any RCU callbacks in flight yet.
1901  */
1902 static void __cpuinit
1903 rcu_init_percpu_data(int cpu, struct rcu_state *rsp, int preemptible)
1904 {
1905         unsigned long flags;
1906         unsigned long mask;
1907         struct rcu_data *rdp = per_cpu_ptr(rsp->rda, cpu);
1908         struct rcu_node *rnp = rcu_get_root(rsp);
1909
1910         /* Set up local state, ensuring consistent view of global state. */
1911         raw_spin_lock_irqsave(&rnp->lock, flags);
1912         rdp->beenonline = 1;     /* We have now been online. */
1913         rdp->preemptible = preemptible;
1914         rdp->qlen_last_fqs_check = 0;
1915         rdp->n_force_qs_snap = rsp->n_force_qs;
1916         rdp->blimit = blimit;
1917         raw_spin_unlock(&rnp->lock);            /* irqs remain disabled. */
1918
1919         /*
1920          * A new grace period might start here.  If so, we won't be part
1921          * of it, but that is OK, as we are currently in a quiescent state.
1922          */
1923
1924         /* Exclude any attempts to start a new GP on large systems. */
1925         raw_spin_lock(&rsp->onofflock);         /* irqs already disabled. */
1926
1927         /* Add CPU to rcu_node bitmasks. */
1928         rnp = rdp->mynode;
1929         mask = rdp->grpmask;
1930         do {
1931                 /* Exclude any attempts to start a new GP on small systems. */
1932                 raw_spin_lock(&rnp->lock);      /* irqs already disabled. */
1933                 rnp->qsmaskinit |= mask;
1934                 mask = rnp->grpmask;
1935                 if (rnp == rdp->mynode) {
1936                         /*
1937                          * If there is a grace period in progress, we will
1938                          * set up to wait for it next time we run the
1939                          * RCU core code.
1940                          */
1941                         rdp->gpnum = rnp->completed;
1942                         rdp->completed = rnp->completed;
1943                         rdp->passed_quiesce = 0;
1944                         rdp->qs_pending = 0;
1945                         rdp->passed_quiesce_gpnum = rnp->gpnum - 1;
1946                         trace_rcu_grace_period(rsp->name, rdp->gpnum, "cpuonl");
1947                 }
1948                 raw_spin_unlock(&rnp->lock); /* irqs already disabled. */
1949                 rnp = rnp->parent;
1950         } while (rnp != NULL && !(rnp->qsmaskinit & mask));
1951
1952         raw_spin_unlock_irqrestore(&rsp->onofflock, flags);
1953 }
1954
1955 static void __cpuinit rcu_prepare_cpu(int cpu)
1956 {
1957         rcu_init_percpu_data(cpu, &rcu_sched_state, 0);
1958         rcu_init_percpu_data(cpu, &rcu_bh_state, 0);
1959         rcu_preempt_init_percpu_data(cpu);
1960 }
1961
1962 /*
1963  * Handle CPU online/offline notification events.
1964  */
1965 static int __cpuinit rcu_cpu_notify(struct notifier_block *self,
1966                                     unsigned long action, void *hcpu)
1967 {
1968         long cpu = (long)hcpu;
1969         struct rcu_data *rdp = per_cpu_ptr(rcu_state->rda, cpu);
1970         struct rcu_node *rnp = rdp->mynode;
1971
1972         trace_rcu_utilization("Start CPU hotplug");
1973         switch (action) {
1974         case CPU_UP_PREPARE:
1975         case CPU_UP_PREPARE_FROZEN:
1976                 rcu_prepare_cpu(cpu);
1977                 rcu_prepare_kthreads(cpu);
1978                 break;
1979         case CPU_ONLINE:
1980         case CPU_DOWN_FAILED:
1981                 rcu_node_kthread_setaffinity(rnp, -1);
1982                 rcu_cpu_kthread_setrt(cpu, 1);
1983                 break;
1984         case CPU_DOWN_PREPARE:
1985                 rcu_node_kthread_setaffinity(rnp, cpu);
1986                 rcu_cpu_kthread_setrt(cpu, 0);
1987                 break;
1988         case CPU_DYING:
1989         case CPU_DYING_FROZEN:
1990                 /*
1991                  * The whole machine is "stopped" except this CPU, so we can
1992                  * touch any data without introducing corruption. We send the
1993                  * dying CPU's callbacks to an arbitrarily chosen online CPU.
1994                  */
1995                 rcu_send_cbs_to_online(&rcu_bh_state);
1996                 rcu_send_cbs_to_online(&rcu_sched_state);
1997                 rcu_preempt_send_cbs_to_online();
1998                 break;
1999         case CPU_DEAD:
2000         case CPU_DEAD_FROZEN:
2001         case CPU_UP_CANCELED:
2002         case CPU_UP_CANCELED_FROZEN:
2003                 rcu_offline_cpu(cpu);
2004                 break;
2005         default:
2006                 break;
2007         }
2008         trace_rcu_utilization("End CPU hotplug");
2009         return NOTIFY_OK;
2010 }
2011
2012 /*
2013  * This function is invoked towards the end of the scheduler's initialization
2014  * process.  Before this is called, the idle task might contain
2015  * RCU read-side critical sections (during which time, this idle
2016  * task is booting the system).  After this function is called, the
2017  * idle tasks are prohibited from containing RCU read-side critical
2018  * sections.  This function also enables RCU lockdep checking.
2019  */
2020 void rcu_scheduler_starting(void)
2021 {
2022         WARN_ON(num_online_cpus() != 1);
2023         WARN_ON(nr_context_switches() > 0);
2024         rcu_scheduler_active = 1;
2025 }
2026
2027 /*
2028  * Compute the per-level fanout, either using the exact fanout specified
2029  * or balancing the tree, depending on CONFIG_RCU_FANOUT_EXACT.
2030  */
2031 #ifdef CONFIG_RCU_FANOUT_EXACT
2032 static void __init rcu_init_levelspread(struct rcu_state *rsp)
2033 {
2034         int i;
2035
2036         for (i = NUM_RCU_LVLS - 1; i > 0; i--)
2037                 rsp->levelspread[i] = CONFIG_RCU_FANOUT;
2038         rsp->levelspread[0] = RCU_FANOUT_LEAF;
2039 }
2040 #else /* #ifdef CONFIG_RCU_FANOUT_EXACT */
2041 static void __init rcu_init_levelspread(struct rcu_state *rsp)
2042 {
2043         int ccur;
2044         int cprv;
2045         int i;
2046
2047         cprv = NR_CPUS;
2048         for (i = NUM_RCU_LVLS - 1; i >= 0; i--) {
2049                 ccur = rsp->levelcnt[i];
2050                 rsp->levelspread[i] = (cprv + ccur - 1) / ccur;
2051                 cprv = ccur;
2052         }
2053 }
2054 #endif /* #else #ifdef CONFIG_RCU_FANOUT_EXACT */
2055
2056 /*
2057  * Helper function for rcu_init() that initializes one rcu_state structure.
2058  */
2059 static void __init rcu_init_one(struct rcu_state *rsp,
2060                 struct rcu_data __percpu *rda)
2061 {
2062         static char *buf[] = { "rcu_node_level_0",
2063                                "rcu_node_level_1",
2064                                "rcu_node_level_2",
2065                                "rcu_node_level_3" };  /* Match MAX_RCU_LVLS */
2066         int cpustride = 1;
2067         int i;
2068         int j;
2069         struct rcu_node *rnp;
2070
2071         BUILD_BUG_ON(MAX_RCU_LVLS > ARRAY_SIZE(buf));  /* Fix buf[] init! */
2072
2073         /* Initialize the level-tracking arrays. */
2074
2075         for (i = 1; i < NUM_RCU_LVLS; i++)
2076                 rsp->level[i] = rsp->level[i - 1] + rsp->levelcnt[i - 1];
2077         rcu_init_levelspread(rsp);
2078
2079         /* Initialize the elements themselves, starting from the leaves. */
2080
2081         for (i = NUM_RCU_LVLS - 1; i >= 0; i--) {
2082                 cpustride *= rsp->levelspread[i];
2083                 rnp = rsp->level[i];
2084                 for (j = 0; j < rsp->levelcnt[i]; j++, rnp++) {
2085                         raw_spin_lock_init(&rnp->lock);
2086                         lockdep_set_class_and_name(&rnp->lock,
2087                                                    &rcu_node_class[i], buf[i]);
2088                         rnp->gpnum = 0;
2089                         rnp->qsmask = 0;
2090                         rnp->qsmaskinit = 0;
2091                         rnp->grplo = j * cpustride;
2092                         rnp->grphi = (j + 1) * cpustride - 1;
2093                         if (rnp->grphi >= NR_CPUS)
2094                                 rnp->grphi = NR_CPUS - 1;
2095                         if (i == 0) {
2096                                 rnp->grpnum = 0;
2097                                 rnp->grpmask = 0;
2098                                 rnp->parent = NULL;
2099                         } else {
2100                                 rnp->grpnum = j % rsp->levelspread[i - 1];
2101                                 rnp->grpmask = 1UL << rnp->grpnum;
2102                                 rnp->parent = rsp->level[i - 1] +
2103                                               j / rsp->levelspread[i - 1];
2104                         }
2105                         rnp->level = i;
2106                         INIT_LIST_HEAD(&rnp->blkd_tasks);
2107                 }
2108         }
2109
2110         rsp->rda = rda;
2111         rnp = rsp->level[NUM_RCU_LVLS - 1];
2112         for_each_possible_cpu(i) {
2113                 while (i > rnp->grphi)
2114                         rnp++;
2115                 per_cpu_ptr(rsp->rda, i)->mynode = rnp;
2116                 rcu_boot_init_percpu_data(i, rsp);
2117         }
2118 }
2119
2120 void __init rcu_init(void)
2121 {
2122         int cpu;
2123
2124         rcu_bootup_announce();
2125         rcu_init_one(&rcu_sched_state, &rcu_sched_data);
2126         rcu_init_one(&rcu_bh_state, &rcu_bh_data);
2127         __rcu_init_preempt();
2128          open_softirq(RCU_SOFTIRQ, rcu_process_callbacks);
2129
2130         /*
2131          * We don't need protection against CPU-hotplug here because
2132          * this is called early in boot, before either interrupts
2133          * or the scheduler are operational.
2134          */
2135         cpu_notifier(rcu_cpu_notify, 0);
2136         for_each_online_cpu(cpu)
2137                 rcu_cpu_notify(NULL, CPU_UP_PREPARE, (void *)(long)cpu);
2138         check_cpu_stall_init();
2139 }
2140
2141 #include "rcutree_plugin.h"