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