28422767d85476b331de996ac38cc727c8aef890
[pandora-kernel.git] / kernel / rcutree_plugin.h
1 /*
2  * Read-Copy Update mechanism for mutual exclusion (tree-based version)
3  * Internal non-public definitions that provide either classic
4  * or preemptible semantics.
5  *
6  * This program is free software; you can redistribute it and/or modify
7  * it under the terms of the GNU General Public License as published by
8  * the Free Software Foundation; either version 2 of the License, or
9  * (at your option) any later version.
10  *
11  * This program is distributed in the hope that it will be useful,
12  * but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
13  * MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the
14  * GNU General Public License for more details.
15  *
16  * You should have received a copy of the GNU General Public License
17  * along with this program; if not, write to the Free Software
18  * Foundation, Inc., 59 Temple Place - Suite 330, Boston, MA 02111-1307, USA.
19  *
20  * Copyright Red Hat, 2009
21  * Copyright IBM Corporation, 2009
22  *
23  * Author: Ingo Molnar <mingo@elte.hu>
24  *         Paul E. McKenney <paulmck@linux.vnet.ibm.com>
25  */
26
27 #include <linux/delay.h>
28 #include <linux/stop_machine.h>
29
30 /*
31  * Check the RCU kernel configuration parameters and print informative
32  * messages about anything out of the ordinary.  If you like #ifdef, you
33  * will love this function.
34  */
35 static void __init rcu_bootup_announce_oddness(void)
36 {
37 #ifdef CONFIG_RCU_TRACE
38         printk(KERN_INFO "\tRCU debugfs-based tracing is enabled.\n");
39 #endif
40 #if (defined(CONFIG_64BIT) && CONFIG_RCU_FANOUT != 64) || (!defined(CONFIG_64BIT) && CONFIG_RCU_FANOUT != 32)
41         printk(KERN_INFO "\tCONFIG_RCU_FANOUT set to non-default value of %d\n",
42                CONFIG_RCU_FANOUT);
43 #endif
44 #ifdef CONFIG_RCU_FANOUT_EXACT
45         printk(KERN_INFO "\tHierarchical RCU autobalancing is disabled.\n");
46 #endif
47 #ifdef CONFIG_RCU_FAST_NO_HZ
48         printk(KERN_INFO
49                "\tRCU dyntick-idle grace-period acceleration is enabled.\n");
50 #endif
51 #ifdef CONFIG_PROVE_RCU
52         printk(KERN_INFO "\tRCU lockdep checking is enabled.\n");
53 #endif
54 #ifdef CONFIG_RCU_TORTURE_TEST_RUNNABLE
55         printk(KERN_INFO "\tRCU torture testing starts during boot.\n");
56 #endif
57 #if defined(CONFIG_TREE_PREEMPT_RCU) && !defined(CONFIG_RCU_CPU_STALL_VERBOSE)
58         printk(KERN_INFO "\tVerbose stalled-CPUs detection is disabled.\n");
59 #endif
60 #if NUM_RCU_LVL_4 != 0
61         printk(KERN_INFO "\tExperimental four-level hierarchy is enabled.\n");
62 #endif
63 }
64
65 #ifdef CONFIG_TREE_PREEMPT_RCU
66
67 struct rcu_state rcu_preempt_state = RCU_STATE_INITIALIZER(rcu_preempt);
68 DEFINE_PER_CPU(struct rcu_data, rcu_preempt_data);
69 static struct rcu_state *rcu_state = &rcu_preempt_state;
70
71 static void rcu_read_unlock_special(struct task_struct *t);
72 static int rcu_preempted_readers_exp(struct rcu_node *rnp);
73
74 /*
75  * Tell them what RCU they are running.
76  */
77 static void __init rcu_bootup_announce(void)
78 {
79         printk(KERN_INFO "Preemptible hierarchical RCU implementation.\n");
80         rcu_bootup_announce_oddness();
81 }
82
83 /*
84  * Return the number of RCU-preempt batches processed thus far
85  * for debug and statistics.
86  */
87 long rcu_batches_completed_preempt(void)
88 {
89         return rcu_preempt_state.completed;
90 }
91 EXPORT_SYMBOL_GPL(rcu_batches_completed_preempt);
92
93 /*
94  * Return the number of RCU batches processed thus far for debug & stats.
95  */
96 long rcu_batches_completed(void)
97 {
98         return rcu_batches_completed_preempt();
99 }
100 EXPORT_SYMBOL_GPL(rcu_batches_completed);
101
102 /*
103  * Force a quiescent state for preemptible RCU.
104  */
105 void rcu_force_quiescent_state(void)
106 {
107         force_quiescent_state(&rcu_preempt_state, 0);
108 }
109 EXPORT_SYMBOL_GPL(rcu_force_quiescent_state);
110
111 /*
112  * Record a preemptible-RCU quiescent state for the specified CPU.  Note
113  * that this just means that the task currently running on the CPU is
114  * not in a quiescent state.  There might be any number of tasks blocked
115  * while in an RCU read-side critical section.
116  *
117  * Unlike the other rcu_*_qs() functions, callers to this function
118  * must disable irqs in order to protect the assignment to
119  * ->rcu_read_unlock_special.
120  */
121 static void rcu_preempt_qs(int cpu)
122 {
123         struct rcu_data *rdp = &per_cpu(rcu_preempt_data, cpu);
124
125         rdp->passed_quiesce_gpnum = rdp->gpnum;
126         barrier();
127         if (rdp->passed_quiesce == 0)
128                 trace_rcu_grace_period("rcu_preempt", rdp->gpnum, "cpuqs");
129         rdp->passed_quiesce = 1;
130         current->rcu_read_unlock_special &= ~RCU_READ_UNLOCK_NEED_QS;
131 }
132
133 /*
134  * We have entered the scheduler, and the current task might soon be
135  * context-switched away from.  If this task is in an RCU read-side
136  * critical section, we will no longer be able to rely on the CPU to
137  * record that fact, so we enqueue the task on the blkd_tasks list.
138  * The task will dequeue itself when it exits the outermost enclosing
139  * RCU read-side critical section.  Therefore, the current grace period
140  * cannot be permitted to complete until the blkd_tasks list entries
141  * predating the current grace period drain, in other words, until
142  * rnp->gp_tasks becomes NULL.
143  *
144  * Caller must disable preemption.
145  */
146 static void rcu_preempt_note_context_switch(int cpu)
147 {
148         struct task_struct *t = current;
149         unsigned long flags;
150         struct rcu_data *rdp;
151         struct rcu_node *rnp;
152
153         if (t->rcu_read_lock_nesting > 0 &&
154             (t->rcu_read_unlock_special & RCU_READ_UNLOCK_BLOCKED) == 0) {
155
156                 /* Possibly blocking in an RCU read-side critical section. */
157                 rdp = per_cpu_ptr(rcu_preempt_state.rda, cpu);
158                 rnp = rdp->mynode;
159                 raw_spin_lock_irqsave(&rnp->lock, flags);
160                 t->rcu_read_unlock_special |= RCU_READ_UNLOCK_BLOCKED;
161                 t->rcu_blocked_node = rnp;
162
163                 /*
164                  * If this CPU has already checked in, then this task
165                  * will hold up the next grace period rather than the
166                  * current grace period.  Queue the task accordingly.
167                  * If the task is queued for the current grace period
168                  * (i.e., this CPU has not yet passed through a quiescent
169                  * state for the current grace period), then as long
170                  * as that task remains queued, the current grace period
171                  * cannot end.  Note that there is some uncertainty as
172                  * to exactly when the current grace period started.
173                  * We take a conservative approach, which can result
174                  * in unnecessarily waiting on tasks that started very
175                  * slightly after the current grace period began.  C'est
176                  * la vie!!!
177                  *
178                  * But first, note that the current CPU must still be
179                  * on line!
180                  */
181                 WARN_ON_ONCE((rdp->grpmask & rnp->qsmaskinit) == 0);
182                 WARN_ON_ONCE(!list_empty(&t->rcu_node_entry));
183                 if ((rnp->qsmask & rdp->grpmask) && rnp->gp_tasks != NULL) {
184                         list_add(&t->rcu_node_entry, rnp->gp_tasks->prev);
185                         rnp->gp_tasks = &t->rcu_node_entry;
186 #ifdef CONFIG_RCU_BOOST
187                         if (rnp->boost_tasks != NULL)
188                                 rnp->boost_tasks = rnp->gp_tasks;
189 #endif /* #ifdef CONFIG_RCU_BOOST */
190                 } else {
191                         list_add(&t->rcu_node_entry, &rnp->blkd_tasks);
192                         if (rnp->qsmask & rdp->grpmask)
193                                 rnp->gp_tasks = &t->rcu_node_entry;
194                 }
195                 trace_rcu_preempt_task(rdp->rsp->name,
196                                        t->pid,
197                                        (rnp->qsmask & rdp->grpmask)
198                                        ? rnp->gpnum
199                                        : rnp->gpnum + 1);
200                 raw_spin_unlock_irqrestore(&rnp->lock, flags);
201         } else if (t->rcu_read_lock_nesting < 0 &&
202                    t->rcu_read_unlock_special) {
203
204                 /*
205                  * Complete exit from RCU read-side critical section on
206                  * behalf of preempted instance of __rcu_read_unlock().
207                  */
208                 rcu_read_unlock_special(t);
209         }
210
211         /*
212          * Either we were not in an RCU read-side critical section to
213          * begin with, or we have now recorded that critical section
214          * globally.  Either way, we can now note a quiescent state
215          * for this CPU.  Again, if we were in an RCU read-side critical
216          * section, and if that critical section was blocking the current
217          * grace period, then the fact that the task has been enqueued
218          * means that we continue to block the current grace period.
219          */
220         local_irq_save(flags);
221         rcu_preempt_qs(cpu);
222         local_irq_restore(flags);
223 }
224
225 /*
226  * Tree-preemptible RCU implementation for rcu_read_lock().
227  * Just increment ->rcu_read_lock_nesting, shared state will be updated
228  * if we block.
229  */
230 void __rcu_read_lock(void)
231 {
232         current->rcu_read_lock_nesting++;
233         barrier();  /* needed if we ever invoke rcu_read_lock in rcutree.c */
234 }
235 EXPORT_SYMBOL_GPL(__rcu_read_lock);
236
237 /*
238  * Check for preempted RCU readers blocking the current grace period
239  * for the specified rcu_node structure.  If the caller needs a reliable
240  * answer, it must hold the rcu_node's ->lock.
241  */
242 static int rcu_preempt_blocked_readers_cgp(struct rcu_node *rnp)
243 {
244         return rnp->gp_tasks != NULL;
245 }
246
247 /*
248  * Record a quiescent state for all tasks that were previously queued
249  * on the specified rcu_node structure and that were blocking the current
250  * RCU grace period.  The caller must hold the specified rnp->lock with
251  * irqs disabled, and this lock is released upon return, but irqs remain
252  * disabled.
253  */
254 static void rcu_report_unblock_qs_rnp(struct rcu_node *rnp, unsigned long flags)
255         __releases(rnp->lock)
256 {
257         unsigned long mask;
258         struct rcu_node *rnp_p;
259
260         if (rnp->qsmask != 0 || rcu_preempt_blocked_readers_cgp(rnp)) {
261                 raw_spin_unlock_irqrestore(&rnp->lock, flags);
262                 return;  /* Still need more quiescent states! */
263         }
264
265         rnp_p = rnp->parent;
266         if (rnp_p == NULL) {
267                 /*
268                  * Either there is only one rcu_node in the tree,
269                  * or tasks were kicked up to root rcu_node due to
270                  * CPUs going offline.
271                  */
272                 rcu_report_qs_rsp(&rcu_preempt_state, flags);
273                 return;
274         }
275
276         /* Report up the rest of the hierarchy. */
277         mask = rnp->grpmask;
278         raw_spin_unlock(&rnp->lock);    /* irqs remain disabled. */
279         raw_spin_lock(&rnp_p->lock);    /* irqs already disabled. */
280         rcu_report_qs_rnp(mask, &rcu_preempt_state, rnp_p, flags);
281 }
282
283 /*
284  * Advance a ->blkd_tasks-list pointer to the next entry, instead
285  * returning NULL if at the end of the list.
286  */
287 static struct list_head *rcu_next_node_entry(struct task_struct *t,
288                                              struct rcu_node *rnp)
289 {
290         struct list_head *np;
291
292         np = t->rcu_node_entry.next;
293         if (np == &rnp->blkd_tasks)
294                 np = NULL;
295         return np;
296 }
297
298 /*
299  * Handle special cases during rcu_read_unlock(), such as needing to
300  * notify RCU core processing or task having blocked during the RCU
301  * read-side critical section.
302  */
303 static noinline void rcu_read_unlock_special(struct task_struct *t)
304 {
305         int empty;
306         int empty_exp;
307         unsigned long flags;
308         struct list_head *np;
309 #ifdef CONFIG_RCU_BOOST
310         struct rt_mutex *rbmp = NULL;
311 #endif /* #ifdef CONFIG_RCU_BOOST */
312         struct rcu_node *rnp;
313         int special;
314
315         /* NMI handlers cannot block and cannot safely manipulate state. */
316         if (in_nmi())
317                 return;
318
319         local_irq_save(flags);
320
321         /*
322          * If RCU core is waiting for this CPU to exit critical section,
323          * let it know that we have done so.
324          */
325         special = t->rcu_read_unlock_special;
326         if (special & RCU_READ_UNLOCK_NEED_QS) {
327                 rcu_preempt_qs(smp_processor_id());
328         }
329
330         /* Hardware IRQ handlers cannot block. */
331         if (in_irq() || in_serving_softirq()) {
332                 local_irq_restore(flags);
333                 return;
334         }
335
336         /* Clean up if blocked during RCU read-side critical section. */
337         if (special & RCU_READ_UNLOCK_BLOCKED) {
338                 t->rcu_read_unlock_special &= ~RCU_READ_UNLOCK_BLOCKED;
339
340                 /*
341                  * Remove this task from the list it blocked on.  The
342                  * task can migrate while we acquire the lock, but at
343                  * most one time.  So at most two passes through loop.
344                  */
345                 for (;;) {
346                         rnp = t->rcu_blocked_node;
347                         raw_spin_lock(&rnp->lock);  /* irqs already disabled. */
348                         if (rnp == t->rcu_blocked_node)
349                                 break;
350                         raw_spin_unlock(&rnp->lock); /* irqs remain disabled. */
351                 }
352                 empty = !rcu_preempt_blocked_readers_cgp(rnp);
353                 empty_exp = !rcu_preempted_readers_exp(rnp);
354                 smp_mb(); /* ensure expedited fastpath sees end of RCU c-s. */
355                 np = rcu_next_node_entry(t, rnp);
356                 list_del_init(&t->rcu_node_entry);
357                 t->rcu_blocked_node = NULL;
358                 trace_rcu_unlock_preempted_task("rcu_preempt",
359                                                 rnp->gpnum, t->pid);
360                 if (&t->rcu_node_entry == rnp->gp_tasks)
361                         rnp->gp_tasks = np;
362                 if (&t->rcu_node_entry == rnp->exp_tasks)
363                         rnp->exp_tasks = np;
364 #ifdef CONFIG_RCU_BOOST
365                 if (&t->rcu_node_entry == rnp->boost_tasks)
366                         rnp->boost_tasks = np;
367                 /* Snapshot/clear ->rcu_boost_mutex with rcu_node lock held. */
368                 if (t->rcu_boost_mutex) {
369                         rbmp = t->rcu_boost_mutex;
370                         t->rcu_boost_mutex = NULL;
371                 }
372 #endif /* #ifdef CONFIG_RCU_BOOST */
373
374                 /*
375                  * If this was the last task on the current list, and if
376                  * we aren't waiting on any CPUs, report the quiescent state.
377                  * Note that rcu_report_unblock_qs_rnp() releases rnp->lock.
378                  */
379                 if (!empty && !rcu_preempt_blocked_readers_cgp(rnp)) {
380                         trace_rcu_quiescent_state_report("preempt_rcu",
381                                                          rnp->gpnum,
382                                                          0, rnp->qsmask,
383                                                          rnp->level,
384                                                          rnp->grplo,
385                                                          rnp->grphi,
386                                                          !!rnp->gp_tasks);
387                         rcu_report_unblock_qs_rnp(rnp, flags);
388                 } else
389                         raw_spin_unlock_irqrestore(&rnp->lock, flags);
390
391 #ifdef CONFIG_RCU_BOOST
392                 /* Unboost if we were boosted. */
393                 if (rbmp)
394                         rt_mutex_unlock(rbmp);
395 #endif /* #ifdef CONFIG_RCU_BOOST */
396
397                 /*
398                  * If this was the last task on the expedited lists,
399                  * then we need to report up the rcu_node hierarchy.
400                  */
401                 if (!empty_exp && !rcu_preempted_readers_exp(rnp))
402                         rcu_report_exp_rnp(&rcu_preempt_state, rnp);
403         } else {
404                 local_irq_restore(flags);
405         }
406 }
407
408 /*
409  * Tree-preemptible RCU implementation for rcu_read_unlock().
410  * Decrement ->rcu_read_lock_nesting.  If the result is zero (outermost
411  * rcu_read_unlock()) and ->rcu_read_unlock_special is non-zero, then
412  * invoke rcu_read_unlock_special() to clean up after a context switch
413  * in an RCU read-side critical section and other special cases.
414  */
415 void __rcu_read_unlock(void)
416 {
417         struct task_struct *t = current;
418
419         if (t->rcu_read_lock_nesting != 1)
420                 --t->rcu_read_lock_nesting;
421         else {
422                 barrier();  /* critical section before exit code. */
423                 t->rcu_read_lock_nesting = INT_MIN;
424                 barrier();  /* assign before ->rcu_read_unlock_special load */
425                 if (unlikely(ACCESS_ONCE(t->rcu_read_unlock_special)))
426                         rcu_read_unlock_special(t);
427                 barrier();  /* ->rcu_read_unlock_special load before assign */
428                 t->rcu_read_lock_nesting = 0;
429         }
430 #ifdef CONFIG_PROVE_LOCKING
431         {
432                 int rrln = ACCESS_ONCE(t->rcu_read_lock_nesting);
433
434                 WARN_ON_ONCE(rrln < 0 && rrln > INT_MIN / 2);
435         }
436 #endif /* #ifdef CONFIG_PROVE_LOCKING */
437 }
438 EXPORT_SYMBOL_GPL(__rcu_read_unlock);
439
440 #ifdef CONFIG_RCU_CPU_STALL_VERBOSE
441
442 /*
443  * Dump detailed information for all tasks blocking the current RCU
444  * grace period on the specified rcu_node structure.
445  */
446 static void rcu_print_detail_task_stall_rnp(struct rcu_node *rnp)
447 {
448         unsigned long flags;
449         struct task_struct *t;
450
451         if (!rcu_preempt_blocked_readers_cgp(rnp))
452                 return;
453         raw_spin_lock_irqsave(&rnp->lock, flags);
454         t = list_entry(rnp->gp_tasks,
455                        struct task_struct, rcu_node_entry);
456         list_for_each_entry_continue(t, &rnp->blkd_tasks, rcu_node_entry)
457                 sched_show_task(t);
458         raw_spin_unlock_irqrestore(&rnp->lock, flags);
459 }
460
461 /*
462  * Dump detailed information for all tasks blocking the current RCU
463  * grace period.
464  */
465 static void rcu_print_detail_task_stall(struct rcu_state *rsp)
466 {
467         struct rcu_node *rnp = rcu_get_root(rsp);
468
469         rcu_print_detail_task_stall_rnp(rnp);
470         rcu_for_each_leaf_node(rsp, rnp)
471                 rcu_print_detail_task_stall_rnp(rnp);
472 }
473
474 #else /* #ifdef CONFIG_RCU_CPU_STALL_VERBOSE */
475
476 static void rcu_print_detail_task_stall(struct rcu_state *rsp)
477 {
478 }
479
480 #endif /* #else #ifdef CONFIG_RCU_CPU_STALL_VERBOSE */
481
482 /*
483  * Scan the current list of tasks blocked within RCU read-side critical
484  * sections, printing out the tid of each.
485  */
486 static int rcu_print_task_stall(struct rcu_node *rnp)
487 {
488         struct task_struct *t;
489         int ndetected = 0;
490
491         if (!rcu_preempt_blocked_readers_cgp(rnp))
492                 return 0;
493         t = list_entry(rnp->gp_tasks,
494                        struct task_struct, rcu_node_entry);
495         list_for_each_entry_continue(t, &rnp->blkd_tasks, rcu_node_entry) {
496                 printk(" P%d", t->pid);
497                 ndetected++;
498         }
499         return ndetected;
500 }
501
502 /*
503  * Suppress preemptible RCU's CPU stall warnings by pushing the
504  * time of the next stall-warning message comfortably far into the
505  * future.
506  */
507 static void rcu_preempt_stall_reset(void)
508 {
509         rcu_preempt_state.jiffies_stall = jiffies + ULONG_MAX / 2;
510 }
511
512 /*
513  * Check that the list of blocked tasks for the newly completed grace
514  * period is in fact empty.  It is a serious bug to complete a grace
515  * period that still has RCU readers blocked!  This function must be
516  * invoked -before- updating this rnp's ->gpnum, and the rnp's ->lock
517  * must be held by the caller.
518  *
519  * Also, if there are blocked tasks on the list, they automatically
520  * block the newly created grace period, so set up ->gp_tasks accordingly.
521  */
522 static void rcu_preempt_check_blocked_tasks(struct rcu_node *rnp)
523 {
524         WARN_ON_ONCE(rcu_preempt_blocked_readers_cgp(rnp));
525         if (!list_empty(&rnp->blkd_tasks))
526                 rnp->gp_tasks = rnp->blkd_tasks.next;
527         WARN_ON_ONCE(rnp->qsmask);
528 }
529
530 #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU
531
532 /*
533  * Handle tasklist migration for case in which all CPUs covered by the
534  * specified rcu_node have gone offline.  Move them up to the root
535  * rcu_node.  The reason for not just moving them to the immediate
536  * parent is to remove the need for rcu_read_unlock_special() to
537  * make more than two attempts to acquire the target rcu_node's lock.
538  * Returns true if there were tasks blocking the current RCU grace
539  * period.
540  *
541  * Returns 1 if there was previously a task blocking the current grace
542  * period on the specified rcu_node structure.
543  *
544  * The caller must hold rnp->lock with irqs disabled.
545  */
546 static int rcu_preempt_offline_tasks(struct rcu_state *rsp,
547                                      struct rcu_node *rnp,
548                                      struct rcu_data *rdp)
549 {
550         struct list_head *lp;
551         struct list_head *lp_root;
552         int retval = 0;
553         struct rcu_node *rnp_root = rcu_get_root(rsp);
554         struct task_struct *t;
555
556         if (rnp == rnp_root) {
557                 WARN_ONCE(1, "Last CPU thought to be offlined?");
558                 return 0;  /* Shouldn't happen: at least one CPU online. */
559         }
560
561         /* If we are on an internal node, complain bitterly. */
562         WARN_ON_ONCE(rnp != rdp->mynode);
563
564         /*
565          * Move tasks up to root rcu_node.  Don't try to get fancy for
566          * this corner-case operation -- just put this node's tasks
567          * at the head of the root node's list, and update the root node's
568          * ->gp_tasks and ->exp_tasks pointers to those of this node's,
569          * if non-NULL.  This might result in waiting for more tasks than
570          * absolutely necessary, but this is a good performance/complexity
571          * tradeoff.
572          */
573         if (rcu_preempt_blocked_readers_cgp(rnp))
574                 retval |= RCU_OFL_TASKS_NORM_GP;
575         if (rcu_preempted_readers_exp(rnp))
576                 retval |= RCU_OFL_TASKS_EXP_GP;
577         lp = &rnp->blkd_tasks;
578         lp_root = &rnp_root->blkd_tasks;
579         while (!list_empty(lp)) {
580                 t = list_entry(lp->next, typeof(*t), rcu_node_entry);
581                 raw_spin_lock(&rnp_root->lock); /* irqs already disabled */
582                 list_del(&t->rcu_node_entry);
583                 t->rcu_blocked_node = rnp_root;
584                 list_add(&t->rcu_node_entry, lp_root);
585                 if (&t->rcu_node_entry == rnp->gp_tasks)
586                         rnp_root->gp_tasks = rnp->gp_tasks;
587                 if (&t->rcu_node_entry == rnp->exp_tasks)
588                         rnp_root->exp_tasks = rnp->exp_tasks;
589 #ifdef CONFIG_RCU_BOOST
590                 if (&t->rcu_node_entry == rnp->boost_tasks)
591                         rnp_root->boost_tasks = rnp->boost_tasks;
592 #endif /* #ifdef CONFIG_RCU_BOOST */
593                 raw_spin_unlock(&rnp_root->lock); /* irqs still disabled */
594         }
595
596 #ifdef CONFIG_RCU_BOOST
597         /* In case root is being boosted and leaf is not. */
598         raw_spin_lock(&rnp_root->lock); /* irqs already disabled */
599         if (rnp_root->boost_tasks != NULL &&
600             rnp_root->boost_tasks != rnp_root->gp_tasks)
601                 rnp_root->boost_tasks = rnp_root->gp_tasks;
602         raw_spin_unlock(&rnp_root->lock); /* irqs still disabled */
603 #endif /* #ifdef CONFIG_RCU_BOOST */
604
605         rnp->gp_tasks = NULL;
606         rnp->exp_tasks = NULL;
607         return retval;
608 }
609
610 /*
611  * Do CPU-offline processing for preemptible RCU.
612  */
613 static void rcu_preempt_offline_cpu(int cpu)
614 {
615         __rcu_offline_cpu(cpu, &rcu_preempt_state);
616 }
617
618 #endif /* #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU */
619
620 /*
621  * Check for a quiescent state from the current CPU.  When a task blocks,
622  * the task is recorded in the corresponding CPU's rcu_node structure,
623  * which is checked elsewhere.
624  *
625  * Caller must disable hard irqs.
626  */
627 static void rcu_preempt_check_callbacks(int cpu)
628 {
629         struct task_struct *t = current;
630
631         if (t->rcu_read_lock_nesting == 0) {
632                 rcu_preempt_qs(cpu);
633                 return;
634         }
635         if (t->rcu_read_lock_nesting > 0 &&
636             per_cpu(rcu_preempt_data, cpu).qs_pending)
637                 t->rcu_read_unlock_special |= RCU_READ_UNLOCK_NEED_QS;
638 }
639
640 /*
641  * Process callbacks for preemptible RCU.
642  */
643 static void rcu_preempt_process_callbacks(void)
644 {
645         __rcu_process_callbacks(&rcu_preempt_state,
646                                 &__get_cpu_var(rcu_preempt_data));
647 }
648
649 #ifdef CONFIG_RCU_BOOST
650
651 static void rcu_preempt_do_callbacks(void)
652 {
653         rcu_do_batch(&rcu_preempt_state, &__get_cpu_var(rcu_preempt_data));
654 }
655
656 #endif /* #ifdef CONFIG_RCU_BOOST */
657
658 /*
659  * Queue a preemptible-RCU callback for invocation after a grace period.
660  */
661 void call_rcu(struct rcu_head *head, void (*func)(struct rcu_head *rcu))
662 {
663         __call_rcu(head, func, &rcu_preempt_state);
664 }
665 EXPORT_SYMBOL_GPL(call_rcu);
666
667 /**
668  * synchronize_rcu - wait until a grace period has elapsed.
669  *
670  * Control will return to the caller some time after a full grace
671  * period has elapsed, in other words after all currently executing RCU
672  * read-side critical sections have completed.  Note, however, that
673  * upon return from synchronize_rcu(), the caller might well be executing
674  * concurrently with new RCU read-side critical sections that began while
675  * synchronize_rcu() was waiting.  RCU read-side critical sections are
676  * delimited by rcu_read_lock() and rcu_read_unlock(), and may be nested.
677  */
678 void synchronize_rcu(void)
679 {
680         if (!rcu_scheduler_active)
681                 return;
682         wait_rcu_gp(call_rcu);
683 }
684 EXPORT_SYMBOL_GPL(synchronize_rcu);
685
686 static DECLARE_WAIT_QUEUE_HEAD(sync_rcu_preempt_exp_wq);
687 static long sync_rcu_preempt_exp_count;
688 static DEFINE_MUTEX(sync_rcu_preempt_exp_mutex);
689
690 /*
691  * Return non-zero if there are any tasks in RCU read-side critical
692  * sections blocking the current preemptible-RCU expedited grace period.
693  * If there is no preemptible-RCU expedited grace period currently in
694  * progress, returns zero unconditionally.
695  */
696 static int rcu_preempted_readers_exp(struct rcu_node *rnp)
697 {
698         return rnp->exp_tasks != NULL;
699 }
700
701 /*
702  * return non-zero if there is no RCU expedited grace period in progress
703  * for the specified rcu_node structure, in other words, if all CPUs and
704  * tasks covered by the specified rcu_node structure have done their bit
705  * for the current expedited grace period.  Works only for preemptible
706  * RCU -- other RCU implementation use other means.
707  *
708  * Caller must hold sync_rcu_preempt_exp_mutex.
709  */
710 static int sync_rcu_preempt_exp_done(struct rcu_node *rnp)
711 {
712         return !rcu_preempted_readers_exp(rnp) &&
713                ACCESS_ONCE(rnp->expmask) == 0;
714 }
715
716 /*
717  * Report the exit from RCU read-side critical section for the last task
718  * that queued itself during or before the current expedited preemptible-RCU
719  * grace period.  This event is reported either to the rcu_node structure on
720  * which the task was queued or to one of that rcu_node structure's ancestors,
721  * recursively up the tree.  (Calm down, calm down, we do the recursion
722  * iteratively!)
723  *
724  * Caller must hold sync_rcu_preempt_exp_mutex.
725  */
726 static void rcu_report_exp_rnp(struct rcu_state *rsp, struct rcu_node *rnp)
727 {
728         unsigned long flags;
729         unsigned long mask;
730
731         raw_spin_lock_irqsave(&rnp->lock, flags);
732         for (;;) {
733                 if (!sync_rcu_preempt_exp_done(rnp)) {
734                         raw_spin_unlock_irqrestore(&rnp->lock, flags);
735                         break;
736                 }
737                 if (rnp->parent == NULL) {
738                         raw_spin_unlock_irqrestore(&rnp->lock, flags);
739                         wake_up(&sync_rcu_preempt_exp_wq);
740                         break;
741                 }
742                 mask = rnp->grpmask;
743                 raw_spin_unlock(&rnp->lock); /* irqs remain disabled */
744                 rnp = rnp->parent;
745                 raw_spin_lock(&rnp->lock); /* irqs already disabled */
746                 rnp->expmask &= ~mask;
747         }
748 }
749
750 /*
751  * Snapshot the tasks blocking the newly started preemptible-RCU expedited
752  * grace period for the specified rcu_node structure.  If there are no such
753  * tasks, report it up the rcu_node hierarchy.
754  *
755  * Caller must hold sync_rcu_preempt_exp_mutex and rsp->onofflock.
756  */
757 static void
758 sync_rcu_preempt_exp_init(struct rcu_state *rsp, struct rcu_node *rnp)
759 {
760         unsigned long flags;
761         int must_wait = 0;
762
763         raw_spin_lock_irqsave(&rnp->lock, flags);
764         if (list_empty(&rnp->blkd_tasks))
765                 raw_spin_unlock_irqrestore(&rnp->lock, flags);
766         else {
767                 rnp->exp_tasks = rnp->blkd_tasks.next;
768                 rcu_initiate_boost(rnp, flags);  /* releases rnp->lock */
769                 must_wait = 1;
770         }
771         if (!must_wait)
772                 rcu_report_exp_rnp(rsp, rnp);
773 }
774
775 /*
776  * Wait for an rcu-preempt grace period, but expedite it.  The basic idea
777  * is to invoke synchronize_sched_expedited() to push all the tasks to
778  * the ->blkd_tasks lists and wait for this list to drain.
779  */
780 void synchronize_rcu_expedited(void)
781 {
782         unsigned long flags;
783         struct rcu_node *rnp;
784         struct rcu_state *rsp = &rcu_preempt_state;
785         long snap;
786         int trycount = 0;
787
788         smp_mb(); /* Caller's modifications seen first by other CPUs. */
789         snap = ACCESS_ONCE(sync_rcu_preempt_exp_count) + 1;
790         smp_mb(); /* Above access cannot bleed into critical section. */
791
792         /*
793          * Acquire lock, falling back to synchronize_rcu() if too many
794          * lock-acquisition failures.  Of course, if someone does the
795          * expedited grace period for us, just leave.
796          */
797         while (!mutex_trylock(&sync_rcu_preempt_exp_mutex)) {
798                 if (trycount++ < 10)
799                         udelay(trycount * num_online_cpus());
800                 else {
801                         synchronize_rcu();
802                         return;
803                 }
804                 if ((ACCESS_ONCE(sync_rcu_preempt_exp_count) - snap) > 0)
805                         goto mb_ret; /* Others did our work for us. */
806         }
807         if ((ACCESS_ONCE(sync_rcu_preempt_exp_count) - snap) > 0)
808                 goto unlock_mb_ret; /* Others did our work for us. */
809
810         /* force all RCU readers onto ->blkd_tasks lists. */
811         synchronize_sched_expedited();
812
813         raw_spin_lock_irqsave(&rsp->onofflock, flags);
814
815         /* Initialize ->expmask for all non-leaf rcu_node structures. */
816         rcu_for_each_nonleaf_node_breadth_first(rsp, rnp) {
817                 raw_spin_lock(&rnp->lock); /* irqs already disabled. */
818                 rnp->expmask = rnp->qsmaskinit;
819                 raw_spin_unlock(&rnp->lock); /* irqs remain disabled. */
820         }
821
822         /* Snapshot current state of ->blkd_tasks lists. */
823         rcu_for_each_leaf_node(rsp, rnp)
824                 sync_rcu_preempt_exp_init(rsp, rnp);
825         if (NUM_RCU_NODES > 1)
826                 sync_rcu_preempt_exp_init(rsp, rcu_get_root(rsp));
827
828         raw_spin_unlock_irqrestore(&rsp->onofflock, flags);
829
830         /* Wait for snapshotted ->blkd_tasks lists to drain. */
831         rnp = rcu_get_root(rsp);
832         wait_event(sync_rcu_preempt_exp_wq,
833                    sync_rcu_preempt_exp_done(rnp));
834
835         /* Clean up and exit. */
836         smp_mb(); /* ensure expedited GP seen before counter increment. */
837         ACCESS_ONCE(sync_rcu_preempt_exp_count)++;
838 unlock_mb_ret:
839         mutex_unlock(&sync_rcu_preempt_exp_mutex);
840 mb_ret:
841         smp_mb(); /* ensure subsequent action seen after grace period. */
842 }
843 EXPORT_SYMBOL_GPL(synchronize_rcu_expedited);
844
845 /*
846  * Check to see if there is any immediate preemptible-RCU-related work
847  * to be done.
848  */
849 static int rcu_preempt_pending(int cpu)
850 {
851         return __rcu_pending(&rcu_preempt_state,
852                              &per_cpu(rcu_preempt_data, cpu));
853 }
854
855 /*
856  * Does preemptible RCU need the CPU to stay out of dynticks mode?
857  */
858 static int rcu_preempt_needs_cpu(int cpu)
859 {
860         return !!per_cpu(rcu_preempt_data, cpu).nxtlist;
861 }
862
863 /**
864  * rcu_barrier - Wait until all in-flight call_rcu() callbacks complete.
865  */
866 void rcu_barrier(void)
867 {
868         _rcu_barrier(&rcu_preempt_state, call_rcu);
869 }
870 EXPORT_SYMBOL_GPL(rcu_barrier);
871
872 /*
873  * Initialize preemptible RCU's per-CPU data.
874  */
875 static void __cpuinit rcu_preempt_init_percpu_data(int cpu)
876 {
877         rcu_init_percpu_data(cpu, &rcu_preempt_state, 1);
878 }
879
880 /*
881  * Move preemptible RCU's callbacks from dying CPU to other online CPU.
882  */
883 static void rcu_preempt_send_cbs_to_online(void)
884 {
885         rcu_send_cbs_to_online(&rcu_preempt_state);
886 }
887
888 /*
889  * Initialize preemptible RCU's state structures.
890  */
891 static void __init __rcu_init_preempt(void)
892 {
893         rcu_init_one(&rcu_preempt_state, &rcu_preempt_data);
894 }
895
896 /*
897  * Check for a task exiting while in a preemptible-RCU read-side
898  * critical section, clean up if so.  No need to issue warnings,
899  * as debug_check_no_locks_held() already does this if lockdep
900  * is enabled.
901  */
902 void exit_rcu(void)
903 {
904         struct task_struct *t = current;
905
906         if (t->rcu_read_lock_nesting == 0)
907                 return;
908         t->rcu_read_lock_nesting = 1;
909         __rcu_read_unlock();
910 }
911
912 #else /* #ifdef CONFIG_TREE_PREEMPT_RCU */
913
914 static struct rcu_state *rcu_state = &rcu_sched_state;
915
916 /*
917  * Tell them what RCU they are running.
918  */
919 static void __init rcu_bootup_announce(void)
920 {
921         printk(KERN_INFO "Hierarchical RCU implementation.\n");
922         rcu_bootup_announce_oddness();
923 }
924
925 /*
926  * Return the number of RCU batches processed thus far for debug & stats.
927  */
928 long rcu_batches_completed(void)
929 {
930         return rcu_batches_completed_sched();
931 }
932 EXPORT_SYMBOL_GPL(rcu_batches_completed);
933
934 /*
935  * Force a quiescent state for RCU, which, because there is no preemptible
936  * RCU, becomes the same as rcu-sched.
937  */
938 void rcu_force_quiescent_state(void)
939 {
940         rcu_sched_force_quiescent_state();
941 }
942 EXPORT_SYMBOL_GPL(rcu_force_quiescent_state);
943
944 /*
945  * Because preemptible RCU does not exist, we never have to check for
946  * CPUs being in quiescent states.
947  */
948 static void rcu_preempt_note_context_switch(int cpu)
949 {
950 }
951
952 /*
953  * Because preemptible RCU does not exist, there are never any preempted
954  * RCU readers.
955  */
956 static int rcu_preempt_blocked_readers_cgp(struct rcu_node *rnp)
957 {
958         return 0;
959 }
960
961 #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU
962
963 /* Because preemptible RCU does not exist, no quieting of tasks. */
964 static void rcu_report_unblock_qs_rnp(struct rcu_node *rnp, unsigned long flags)
965 {
966         raw_spin_unlock_irqrestore(&rnp->lock, flags);
967 }
968
969 #endif /* #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU */
970
971 /*
972  * Because preemptible RCU does not exist, we never have to check for
973  * tasks blocked within RCU read-side critical sections.
974  */
975 static void rcu_print_detail_task_stall(struct rcu_state *rsp)
976 {
977 }
978
979 /*
980  * Because preemptible RCU does not exist, we never have to check for
981  * tasks blocked within RCU read-side critical sections.
982  */
983 static int rcu_print_task_stall(struct rcu_node *rnp)
984 {
985         return 0;
986 }
987
988 /*
989  * Because preemptible RCU does not exist, there is no need to suppress
990  * its CPU stall warnings.
991  */
992 static void rcu_preempt_stall_reset(void)
993 {
994 }
995
996 /*
997  * Because there is no preemptible RCU, there can be no readers blocked,
998  * so there is no need to check for blocked tasks.  So check only for
999  * bogus qsmask values.
1000  */
1001 static void rcu_preempt_check_blocked_tasks(struct rcu_node *rnp)
1002 {
1003         WARN_ON_ONCE(rnp->qsmask);
1004 }
1005
1006 #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU
1007
1008 /*
1009  * Because preemptible RCU does not exist, it never needs to migrate
1010  * tasks that were blocked within RCU read-side critical sections, and
1011  * such non-existent tasks cannot possibly have been blocking the current
1012  * grace period.
1013  */
1014 static int rcu_preempt_offline_tasks(struct rcu_state *rsp,
1015                                      struct rcu_node *rnp,
1016                                      struct rcu_data *rdp)
1017 {
1018         return 0;
1019 }
1020
1021 /*
1022  * Because preemptible RCU does not exist, it never needs CPU-offline
1023  * processing.
1024  */
1025 static void rcu_preempt_offline_cpu(int cpu)
1026 {
1027 }
1028
1029 #endif /* #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU */
1030
1031 /*
1032  * Because preemptible RCU does not exist, it never has any callbacks
1033  * to check.
1034  */
1035 static void rcu_preempt_check_callbacks(int cpu)
1036 {
1037 }
1038
1039 /*
1040  * Because preemptible RCU does not exist, it never has any callbacks
1041  * to process.
1042  */
1043 static void rcu_preempt_process_callbacks(void)
1044 {
1045 }
1046
1047 /*
1048  * Wait for an rcu-preempt grace period, but make it happen quickly.
1049  * But because preemptible RCU does not exist, map to rcu-sched.
1050  */
1051 void synchronize_rcu_expedited(void)
1052 {
1053         synchronize_sched_expedited();
1054 }
1055 EXPORT_SYMBOL_GPL(synchronize_rcu_expedited);
1056
1057 #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU
1058
1059 /*
1060  * Because preemptible RCU does not exist, there is never any need to
1061  * report on tasks preempted in RCU read-side critical sections during
1062  * expedited RCU grace periods.
1063  */
1064 static void rcu_report_exp_rnp(struct rcu_state *rsp, struct rcu_node *rnp)
1065 {
1066         return;
1067 }
1068
1069 #endif /* #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU */
1070
1071 /*
1072  * Because preemptible RCU does not exist, it never has any work to do.
1073  */
1074 static int rcu_preempt_pending(int cpu)
1075 {
1076         return 0;
1077 }
1078
1079 /*
1080  * Because preemptible RCU does not exist, it never needs any CPU.
1081  */
1082 static int rcu_preempt_needs_cpu(int cpu)
1083 {
1084         return 0;
1085 }
1086
1087 /*
1088  * Because preemptible RCU does not exist, rcu_barrier() is just
1089  * another name for rcu_barrier_sched().
1090  */
1091 void rcu_barrier(void)
1092 {
1093         rcu_barrier_sched();
1094 }
1095 EXPORT_SYMBOL_GPL(rcu_barrier);
1096
1097 /*
1098  * Because preemptible RCU does not exist, there is no per-CPU
1099  * data to initialize.
1100  */
1101 static void __cpuinit rcu_preempt_init_percpu_data(int cpu)
1102 {
1103 }
1104
1105 /*
1106  * Because there is no preemptible RCU, there are no callbacks to move.
1107  */
1108 static void rcu_preempt_send_cbs_to_online(void)
1109 {
1110 }
1111
1112 /*
1113  * Because preemptible RCU does not exist, it need not be initialized.
1114  */
1115 static void __init __rcu_init_preempt(void)
1116 {
1117 }
1118
1119 #endif /* #else #ifdef CONFIG_TREE_PREEMPT_RCU */
1120
1121 #ifdef CONFIG_RCU_BOOST
1122
1123 #include "rtmutex_common.h"
1124
1125 #ifdef CONFIG_RCU_TRACE
1126
1127 static void rcu_initiate_boost_trace(struct rcu_node *rnp)
1128 {
1129         if (list_empty(&rnp->blkd_tasks))
1130                 rnp->n_balk_blkd_tasks++;
1131         else if (rnp->exp_tasks == NULL && rnp->gp_tasks == NULL)
1132                 rnp->n_balk_exp_gp_tasks++;
1133         else if (rnp->gp_tasks != NULL && rnp->boost_tasks != NULL)
1134                 rnp->n_balk_boost_tasks++;
1135         else if (rnp->gp_tasks != NULL && rnp->qsmask != 0)
1136                 rnp->n_balk_notblocked++;
1137         else if (rnp->gp_tasks != NULL &&
1138                  ULONG_CMP_LT(jiffies, rnp->boost_time))
1139                 rnp->n_balk_notyet++;
1140         else
1141                 rnp->n_balk_nos++;
1142 }
1143
1144 #else /* #ifdef CONFIG_RCU_TRACE */
1145
1146 static void rcu_initiate_boost_trace(struct rcu_node *rnp)
1147 {
1148 }
1149
1150 #endif /* #else #ifdef CONFIG_RCU_TRACE */
1151
1152 static struct lock_class_key rcu_boost_class;
1153
1154 /*
1155  * Carry out RCU priority boosting on the task indicated by ->exp_tasks
1156  * or ->boost_tasks, advancing the pointer to the next task in the
1157  * ->blkd_tasks list.
1158  *
1159  * Note that irqs must be enabled: boosting the task can block.
1160  * Returns 1 if there are more tasks needing to be boosted.
1161  */
1162 static int rcu_boost(struct rcu_node *rnp)
1163 {
1164         unsigned long flags;
1165         struct rt_mutex mtx;
1166         struct task_struct *t;
1167         struct list_head *tb;
1168
1169         if (rnp->exp_tasks == NULL && rnp->boost_tasks == NULL)
1170                 return 0;  /* Nothing left to boost. */
1171
1172         raw_spin_lock_irqsave(&rnp->lock, flags);
1173
1174         /*
1175          * Recheck under the lock: all tasks in need of boosting
1176          * might exit their RCU read-side critical sections on their own.
1177          */
1178         if (rnp->exp_tasks == NULL && rnp->boost_tasks == NULL) {
1179                 raw_spin_unlock_irqrestore(&rnp->lock, flags);
1180                 return 0;
1181         }
1182
1183         /*
1184          * Preferentially boost tasks blocking expedited grace periods.
1185          * This cannot starve the normal grace periods because a second
1186          * expedited grace period must boost all blocked tasks, including
1187          * those blocking the pre-existing normal grace period.
1188          */
1189         if (rnp->exp_tasks != NULL) {
1190                 tb = rnp->exp_tasks;
1191                 rnp->n_exp_boosts++;
1192         } else {
1193                 tb = rnp->boost_tasks;
1194                 rnp->n_normal_boosts++;
1195         }
1196         rnp->n_tasks_boosted++;
1197
1198         /*
1199          * We boost task t by manufacturing an rt_mutex that appears to
1200          * be held by task t.  We leave a pointer to that rt_mutex where
1201          * task t can find it, and task t will release the mutex when it
1202          * exits its outermost RCU read-side critical section.  Then
1203          * simply acquiring this artificial rt_mutex will boost task
1204          * t's priority.  (Thanks to tglx for suggesting this approach!)
1205          *
1206          * Note that task t must acquire rnp->lock to remove itself from
1207          * the ->blkd_tasks list, which it will do from exit() if from
1208          * nowhere else.  We therefore are guaranteed that task t will
1209          * stay around at least until we drop rnp->lock.  Note that
1210          * rnp->lock also resolves races between our priority boosting
1211          * and task t's exiting its outermost RCU read-side critical
1212          * section.
1213          */
1214         t = container_of(tb, struct task_struct, rcu_node_entry);
1215         rt_mutex_init_proxy_locked(&mtx, t);
1216         /* Avoid lockdep false positives.  This rt_mutex is its own thing. */
1217         lockdep_set_class_and_name(&mtx.wait_lock, &rcu_boost_class,
1218                                    "rcu_boost_mutex");
1219         t->rcu_boost_mutex = &mtx;
1220         raw_spin_unlock_irqrestore(&rnp->lock, flags);
1221         rt_mutex_lock(&mtx);  /* Side effect: boosts task t's priority. */
1222         rt_mutex_unlock(&mtx);  /* Keep lockdep happy. */
1223
1224         return rnp->exp_tasks != NULL || rnp->boost_tasks != NULL;
1225 }
1226
1227 /*
1228  * Timer handler to initiate waking up of boost kthreads that
1229  * have yielded the CPU due to excessive numbers of tasks to
1230  * boost.  We wake up the per-rcu_node kthread, which in turn
1231  * will wake up the booster kthread.
1232  */
1233 static void rcu_boost_kthread_timer(unsigned long arg)
1234 {
1235         invoke_rcu_node_kthread((struct rcu_node *)arg);
1236 }
1237
1238 /*
1239  * Priority-boosting kthread.  One per leaf rcu_node and one for the
1240  * root rcu_node.
1241  */
1242 static int rcu_boost_kthread(void *arg)
1243 {
1244         struct rcu_node *rnp = (struct rcu_node *)arg;
1245         int spincnt = 0;
1246         int more2boost;
1247
1248         trace_rcu_utilization("Start boost kthread@init");
1249         for (;;) {
1250                 rnp->boost_kthread_status = RCU_KTHREAD_WAITING;
1251                 trace_rcu_utilization("End boost kthread@rcu_wait");
1252                 rcu_wait(rnp->boost_tasks || rnp->exp_tasks);
1253                 trace_rcu_utilization("Start boost kthread@rcu_wait");
1254                 rnp->boost_kthread_status = RCU_KTHREAD_RUNNING;
1255                 more2boost = rcu_boost(rnp);
1256                 if (more2boost)
1257                         spincnt++;
1258                 else
1259                         spincnt = 0;
1260                 if (spincnt > 10) {
1261                         trace_rcu_utilization("End boost kthread@rcu_yield");
1262                         rcu_yield(rcu_boost_kthread_timer, (unsigned long)rnp);
1263                         trace_rcu_utilization("Start boost kthread@rcu_yield");
1264                         spincnt = 0;
1265                 }
1266         }
1267         /* NOTREACHED */
1268         trace_rcu_utilization("End boost kthread@notreached");
1269         return 0;
1270 }
1271
1272 /*
1273  * Check to see if it is time to start boosting RCU readers that are
1274  * blocking the current grace period, and, if so, tell the per-rcu_node
1275  * kthread to start boosting them.  If there is an expedited grace
1276  * period in progress, it is always time to boost.
1277  *
1278  * The caller must hold rnp->lock, which this function releases,
1279  * but irqs remain disabled.  The ->boost_kthread_task is immortal,
1280  * so we don't need to worry about it going away.
1281  */
1282 static void rcu_initiate_boost(struct rcu_node *rnp, unsigned long flags)
1283 {
1284         struct task_struct *t;
1285
1286         if (!rcu_preempt_blocked_readers_cgp(rnp) && rnp->exp_tasks == NULL) {
1287                 rnp->n_balk_exp_gp_tasks++;
1288                 raw_spin_unlock_irqrestore(&rnp->lock, flags);
1289                 return;
1290         }
1291         if (rnp->exp_tasks != NULL ||
1292             (rnp->gp_tasks != NULL &&
1293              rnp->boost_tasks == NULL &&
1294              rnp->qsmask == 0 &&
1295              ULONG_CMP_GE(jiffies, rnp->boost_time))) {
1296                 if (rnp->exp_tasks == NULL)
1297                         rnp->boost_tasks = rnp->gp_tasks;
1298                 raw_spin_unlock_irqrestore(&rnp->lock, flags);
1299                 t = rnp->boost_kthread_task;
1300                 if (t != NULL)
1301                         wake_up_process(t);
1302         } else {
1303                 rcu_initiate_boost_trace(rnp);
1304                 raw_spin_unlock_irqrestore(&rnp->lock, flags);
1305         }
1306 }
1307
1308 /*
1309  * Wake up the per-CPU kthread to invoke RCU callbacks.
1310  */
1311 static void invoke_rcu_callbacks_kthread(void)
1312 {
1313         unsigned long flags;
1314
1315         local_irq_save(flags);
1316         __this_cpu_write(rcu_cpu_has_work, 1);
1317         if (__this_cpu_read(rcu_cpu_kthread_task) != NULL &&
1318             current != __this_cpu_read(rcu_cpu_kthread_task))
1319                 wake_up_process(__this_cpu_read(rcu_cpu_kthread_task));
1320         local_irq_restore(flags);
1321 }
1322
1323 /*
1324  * Set the affinity of the boost kthread.  The CPU-hotplug locks are
1325  * held, so no one should be messing with the existence of the boost
1326  * kthread.
1327  */
1328 static void rcu_boost_kthread_setaffinity(struct rcu_node *rnp,
1329                                           cpumask_var_t cm)
1330 {
1331         struct task_struct *t;
1332
1333         t = rnp->boost_kthread_task;
1334         if (t != NULL)
1335                 set_cpus_allowed_ptr(rnp->boost_kthread_task, cm);
1336 }
1337
1338 #define RCU_BOOST_DELAY_JIFFIES DIV_ROUND_UP(CONFIG_RCU_BOOST_DELAY * HZ, 1000)
1339
1340 /*
1341  * Do priority-boost accounting for the start of a new grace period.
1342  */
1343 static void rcu_preempt_boost_start_gp(struct rcu_node *rnp)
1344 {
1345         rnp->boost_time = jiffies + RCU_BOOST_DELAY_JIFFIES;
1346 }
1347
1348 /*
1349  * Create an RCU-boost kthread for the specified node if one does not
1350  * already exist.  We only create this kthread for preemptible RCU.
1351  * Returns zero if all is well, a negated errno otherwise.
1352  */
1353 static int __cpuinit rcu_spawn_one_boost_kthread(struct rcu_state *rsp,
1354                                                  struct rcu_node *rnp,
1355                                                  int rnp_index)
1356 {
1357         unsigned long flags;
1358         struct sched_param sp;
1359         struct task_struct *t;
1360
1361         if (&rcu_preempt_state != rsp)
1362                 return 0;
1363         rsp->boost = 1;
1364         if (rnp->boost_kthread_task != NULL)
1365                 return 0;
1366         t = kthread_create(rcu_boost_kthread, (void *)rnp,
1367                            "rcub%d", rnp_index);
1368         if (IS_ERR(t))
1369                 return PTR_ERR(t);
1370         raw_spin_lock_irqsave(&rnp->lock, flags);
1371         rnp->boost_kthread_task = t;
1372         raw_spin_unlock_irqrestore(&rnp->lock, flags);
1373         sp.sched_priority = RCU_KTHREAD_PRIO;
1374         sched_setscheduler_nocheck(t, SCHED_FIFO, &sp);
1375         wake_up_process(t); /* get to TASK_INTERRUPTIBLE quickly. */
1376         return 0;
1377 }
1378
1379 #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU
1380
1381 /*
1382  * Stop the RCU's per-CPU kthread when its CPU goes offline,.
1383  */
1384 static void rcu_stop_cpu_kthread(int cpu)
1385 {
1386         struct task_struct *t;
1387
1388         /* Stop the CPU's kthread. */
1389         t = per_cpu(rcu_cpu_kthread_task, cpu);
1390         if (t != NULL) {
1391                 per_cpu(rcu_cpu_kthread_task, cpu) = NULL;
1392                 kthread_stop(t);
1393         }
1394 }
1395
1396 #endif /* #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU */
1397
1398 static void rcu_kthread_do_work(void)
1399 {
1400         rcu_do_batch(&rcu_sched_state, &__get_cpu_var(rcu_sched_data));
1401         rcu_do_batch(&rcu_bh_state, &__get_cpu_var(rcu_bh_data));
1402         rcu_preempt_do_callbacks();
1403 }
1404
1405 /*
1406  * Wake up the specified per-rcu_node-structure kthread.
1407  * Because the per-rcu_node kthreads are immortal, we don't need
1408  * to do anything to keep them alive.
1409  */
1410 static void invoke_rcu_node_kthread(struct rcu_node *rnp)
1411 {
1412         struct task_struct *t;
1413
1414         t = rnp->node_kthread_task;
1415         if (t != NULL)
1416                 wake_up_process(t);
1417 }
1418
1419 /*
1420  * Set the specified CPU's kthread to run RT or not, as specified by
1421  * the to_rt argument.  The CPU-hotplug locks are held, so the task
1422  * is not going away.
1423  */
1424 static void rcu_cpu_kthread_setrt(int cpu, int to_rt)
1425 {
1426         int policy;
1427         struct sched_param sp;
1428         struct task_struct *t;
1429
1430         t = per_cpu(rcu_cpu_kthread_task, cpu);
1431         if (t == NULL)
1432                 return;
1433         if (to_rt) {
1434                 policy = SCHED_FIFO;
1435                 sp.sched_priority = RCU_KTHREAD_PRIO;
1436         } else {
1437                 policy = SCHED_NORMAL;
1438                 sp.sched_priority = 0;
1439         }
1440         sched_setscheduler_nocheck(t, policy, &sp);
1441 }
1442
1443 /*
1444  * Timer handler to initiate the waking up of per-CPU kthreads that
1445  * have yielded the CPU due to excess numbers of RCU callbacks.
1446  * We wake up the per-rcu_node kthread, which in turn will wake up
1447  * the booster kthread.
1448  */
1449 static void rcu_cpu_kthread_timer(unsigned long arg)
1450 {
1451         struct rcu_data *rdp = per_cpu_ptr(rcu_state->rda, arg);
1452         struct rcu_node *rnp = rdp->mynode;
1453
1454         atomic_or(rdp->grpmask, &rnp->wakemask);
1455         invoke_rcu_node_kthread(rnp);
1456 }
1457
1458 /*
1459  * Drop to non-real-time priority and yield, but only after posting a
1460  * timer that will cause us to regain our real-time priority if we
1461  * remain preempted.  Either way, we restore our real-time priority
1462  * before returning.
1463  */
1464 static void rcu_yield(void (*f)(unsigned long), unsigned long arg)
1465 {
1466         struct sched_param sp;
1467         struct timer_list yield_timer;
1468
1469         setup_timer_on_stack(&yield_timer, f, arg);
1470         mod_timer(&yield_timer, jiffies + 2);
1471         sp.sched_priority = 0;
1472         sched_setscheduler_nocheck(current, SCHED_NORMAL, &sp);
1473         set_user_nice(current, 19);
1474         schedule();
1475         sp.sched_priority = RCU_KTHREAD_PRIO;
1476         sched_setscheduler_nocheck(current, SCHED_FIFO, &sp);
1477         del_timer(&yield_timer);
1478 }
1479
1480 /*
1481  * Handle cases where the rcu_cpu_kthread() ends up on the wrong CPU.
1482  * This can happen while the corresponding CPU is either coming online
1483  * or going offline.  We cannot wait until the CPU is fully online
1484  * before starting the kthread, because the various notifier functions
1485  * can wait for RCU grace periods.  So we park rcu_cpu_kthread() until
1486  * the corresponding CPU is online.
1487  *
1488  * Return 1 if the kthread needs to stop, 0 otherwise.
1489  *
1490  * Caller must disable bh.  This function can momentarily enable it.
1491  */
1492 static int rcu_cpu_kthread_should_stop(int cpu)
1493 {
1494         while (cpu_is_offline(cpu) ||
1495                !cpumask_equal(&current->cpus_allowed, cpumask_of(cpu)) ||
1496                smp_processor_id() != cpu) {
1497                 if (kthread_should_stop())
1498                         return 1;
1499                 per_cpu(rcu_cpu_kthread_status, cpu) = RCU_KTHREAD_OFFCPU;
1500                 per_cpu(rcu_cpu_kthread_cpu, cpu) = raw_smp_processor_id();
1501                 local_bh_enable();
1502                 schedule_timeout_uninterruptible(1);
1503                 if (!cpumask_equal(&current->cpus_allowed, cpumask_of(cpu)))
1504                         set_cpus_allowed_ptr(current, cpumask_of(cpu));
1505                 local_bh_disable();
1506         }
1507         per_cpu(rcu_cpu_kthread_cpu, cpu) = cpu;
1508         return 0;
1509 }
1510
1511 /*
1512  * Per-CPU kernel thread that invokes RCU callbacks.  This replaces the
1513  * RCU softirq used in flavors and configurations of RCU that do not
1514  * support RCU priority boosting.
1515  */
1516 static int rcu_cpu_kthread(void *arg)
1517 {
1518         int cpu = (int)(long)arg;
1519         unsigned long flags;
1520         int spincnt = 0;
1521         unsigned int *statusp = &per_cpu(rcu_cpu_kthread_status, cpu);
1522         char work;
1523         char *workp = &per_cpu(rcu_cpu_has_work, cpu);
1524
1525         trace_rcu_utilization("Start CPU kthread@init");
1526         for (;;) {
1527                 *statusp = RCU_KTHREAD_WAITING;
1528                 trace_rcu_utilization("End CPU kthread@rcu_wait");
1529                 rcu_wait(*workp != 0 || kthread_should_stop());
1530                 trace_rcu_utilization("Start CPU kthread@rcu_wait");
1531                 local_bh_disable();
1532                 if (rcu_cpu_kthread_should_stop(cpu)) {
1533                         local_bh_enable();
1534                         break;
1535                 }
1536                 *statusp = RCU_KTHREAD_RUNNING;
1537                 per_cpu(rcu_cpu_kthread_loops, cpu)++;
1538                 local_irq_save(flags);
1539                 work = *workp;
1540                 *workp = 0;
1541                 local_irq_restore(flags);
1542                 if (work)
1543                         rcu_kthread_do_work();
1544                 local_bh_enable();
1545                 if (*workp != 0)
1546                         spincnt++;
1547                 else
1548                         spincnt = 0;
1549                 if (spincnt > 10) {
1550                         *statusp = RCU_KTHREAD_YIELDING;
1551                         trace_rcu_utilization("End CPU kthread@rcu_yield");
1552                         rcu_yield(rcu_cpu_kthread_timer, (unsigned long)cpu);
1553                         trace_rcu_utilization("Start CPU kthread@rcu_yield");
1554                         spincnt = 0;
1555                 }
1556         }
1557         *statusp = RCU_KTHREAD_STOPPED;
1558         trace_rcu_utilization("End CPU kthread@term");
1559         return 0;
1560 }
1561
1562 /*
1563  * Spawn a per-CPU kthread, setting up affinity and priority.
1564  * Because the CPU hotplug lock is held, no other CPU will be attempting
1565  * to manipulate rcu_cpu_kthread_task.  There might be another CPU
1566  * attempting to access it during boot, but the locking in kthread_bind()
1567  * will enforce sufficient ordering.
1568  *
1569  * Please note that we cannot simply refuse to wake up the per-CPU
1570  * kthread because kthreads are created in TASK_UNINTERRUPTIBLE state,
1571  * which can result in softlockup complaints if the task ends up being
1572  * idle for more than a couple of minutes.
1573  *
1574  * However, please note also that we cannot bind the per-CPU kthread to its
1575  * CPU until that CPU is fully online.  We also cannot wait until the
1576  * CPU is fully online before we create its per-CPU kthread, as this would
1577  * deadlock the system when CPU notifiers tried waiting for grace
1578  * periods.  So we bind the per-CPU kthread to its CPU only if the CPU
1579  * is online.  If its CPU is not yet fully online, then the code in
1580  * rcu_cpu_kthread() will wait until it is fully online, and then do
1581  * the binding.
1582  */
1583 static int __cpuinit rcu_spawn_one_cpu_kthread(int cpu)
1584 {
1585         struct sched_param sp;
1586         struct task_struct *t;
1587
1588         if (!rcu_scheduler_fully_active ||
1589             per_cpu(rcu_cpu_kthread_task, cpu) != NULL)
1590                 return 0;
1591         t = kthread_create_on_node(rcu_cpu_kthread,
1592                                    (void *)(long)cpu,
1593                                    cpu_to_node(cpu),
1594                                    "rcuc%d", cpu);
1595         if (IS_ERR(t))
1596                 return PTR_ERR(t);
1597         if (cpu_online(cpu))
1598                 kthread_bind(t, cpu);
1599         per_cpu(rcu_cpu_kthread_cpu, cpu) = cpu;
1600         WARN_ON_ONCE(per_cpu(rcu_cpu_kthread_task, cpu) != NULL);
1601         sp.sched_priority = RCU_KTHREAD_PRIO;
1602         sched_setscheduler_nocheck(t, SCHED_FIFO, &sp);
1603         per_cpu(rcu_cpu_kthread_task, cpu) = t;
1604         wake_up_process(t); /* Get to TASK_INTERRUPTIBLE quickly. */
1605         return 0;
1606 }
1607
1608 /*
1609  * Per-rcu_node kthread, which is in charge of waking up the per-CPU
1610  * kthreads when needed.  We ignore requests to wake up kthreads
1611  * for offline CPUs, which is OK because force_quiescent_state()
1612  * takes care of this case.
1613  */
1614 static int rcu_node_kthread(void *arg)
1615 {
1616         int cpu;
1617         unsigned long flags;
1618         unsigned long mask;
1619         struct rcu_node *rnp = (struct rcu_node *)arg;
1620         struct sched_param sp;
1621         struct task_struct *t;
1622
1623         for (;;) {
1624                 rnp->node_kthread_status = RCU_KTHREAD_WAITING;
1625                 rcu_wait(atomic_read(&rnp->wakemask) != 0);
1626                 rnp->node_kthread_status = RCU_KTHREAD_RUNNING;
1627                 raw_spin_lock_irqsave(&rnp->lock, flags);
1628                 mask = atomic_xchg(&rnp->wakemask, 0);
1629                 rcu_initiate_boost(rnp, flags); /* releases rnp->lock. */
1630                 for (cpu = rnp->grplo; cpu <= rnp->grphi; cpu++, mask >>= 1) {
1631                         if ((mask & 0x1) == 0)
1632                                 continue;
1633                         preempt_disable();
1634                         t = per_cpu(rcu_cpu_kthread_task, cpu);
1635                         if (!cpu_online(cpu) || t == NULL) {
1636                                 preempt_enable();
1637                                 continue;
1638                         }
1639                         per_cpu(rcu_cpu_has_work, cpu) = 1;
1640                         sp.sched_priority = RCU_KTHREAD_PRIO;
1641                         sched_setscheduler_nocheck(t, SCHED_FIFO, &sp);
1642                         preempt_enable();
1643                 }
1644         }
1645         /* NOTREACHED */
1646         rnp->node_kthread_status = RCU_KTHREAD_STOPPED;
1647         return 0;
1648 }
1649
1650 /*
1651  * Set the per-rcu_node kthread's affinity to cover all CPUs that are
1652  * served by the rcu_node in question.  The CPU hotplug lock is still
1653  * held, so the value of rnp->qsmaskinit will be stable.
1654  *
1655  * We don't include outgoingcpu in the affinity set, use -1 if there is
1656  * no outgoing CPU.  If there are no CPUs left in the affinity set,
1657  * this function allows the kthread to execute on any CPU.
1658  */
1659 static void rcu_node_kthread_setaffinity(struct rcu_node *rnp, int outgoingcpu)
1660 {
1661         cpumask_var_t cm;
1662         int cpu;
1663         unsigned long mask = rnp->qsmaskinit;
1664
1665         if (rnp->node_kthread_task == NULL)
1666                 return;
1667         if (!alloc_cpumask_var(&cm, GFP_KERNEL))
1668                 return;
1669         cpumask_clear(cm);
1670         for (cpu = rnp->grplo; cpu <= rnp->grphi; cpu++, mask >>= 1)
1671                 if ((mask & 0x1) && cpu != outgoingcpu)
1672                         cpumask_set_cpu(cpu, cm);
1673         if (cpumask_weight(cm) == 0) {
1674                 cpumask_setall(cm);
1675                 for (cpu = rnp->grplo; cpu <= rnp->grphi; cpu++)
1676                         cpumask_clear_cpu(cpu, cm);
1677                 WARN_ON_ONCE(cpumask_weight(cm) == 0);
1678         }
1679         set_cpus_allowed_ptr(rnp->node_kthread_task, cm);
1680         rcu_boost_kthread_setaffinity(rnp, cm);
1681         free_cpumask_var(cm);
1682 }
1683
1684 /*
1685  * Spawn a per-rcu_node kthread, setting priority and affinity.
1686  * Called during boot before online/offline can happen, or, if
1687  * during runtime, with the main CPU-hotplug locks held.  So only
1688  * one of these can be executing at a time.
1689  */
1690 static int __cpuinit rcu_spawn_one_node_kthread(struct rcu_state *rsp,
1691                                                 struct rcu_node *rnp)
1692 {
1693         unsigned long flags;
1694         int rnp_index = rnp - &rsp->node[0];
1695         struct sched_param sp;
1696         struct task_struct *t;
1697
1698         if (!rcu_scheduler_fully_active ||
1699             rnp->qsmaskinit == 0)
1700                 return 0;
1701         if (rnp->node_kthread_task == NULL) {
1702                 t = kthread_create(rcu_node_kthread, (void *)rnp,
1703                                    "rcun%d", rnp_index);
1704                 if (IS_ERR(t))
1705                         return PTR_ERR(t);
1706                 raw_spin_lock_irqsave(&rnp->lock, flags);
1707                 rnp->node_kthread_task = t;
1708                 raw_spin_unlock_irqrestore(&rnp->lock, flags);
1709                 sp.sched_priority = 99;
1710                 sched_setscheduler_nocheck(t, SCHED_FIFO, &sp);
1711                 wake_up_process(t); /* get to TASK_INTERRUPTIBLE quickly. */
1712         }
1713         return rcu_spawn_one_boost_kthread(rsp, rnp, rnp_index);
1714 }
1715
1716 /*
1717  * Spawn all kthreads -- called as soon as the scheduler is running.
1718  */
1719 static int __init rcu_spawn_kthreads(void)
1720 {
1721         int cpu;
1722         struct rcu_node *rnp;
1723
1724         rcu_scheduler_fully_active = 1;
1725         for_each_possible_cpu(cpu) {
1726                 per_cpu(rcu_cpu_has_work, cpu) = 0;
1727                 if (cpu_online(cpu))
1728                         (void)rcu_spawn_one_cpu_kthread(cpu);
1729         }
1730         rnp = rcu_get_root(rcu_state);
1731         (void)rcu_spawn_one_node_kthread(rcu_state, rnp);
1732         if (NUM_RCU_NODES > 1) {
1733                 rcu_for_each_leaf_node(rcu_state, rnp)
1734                         (void)rcu_spawn_one_node_kthread(rcu_state, rnp);
1735         }
1736         return 0;
1737 }
1738 early_initcall(rcu_spawn_kthreads);
1739
1740 static void __cpuinit rcu_prepare_kthreads(int cpu)
1741 {
1742         struct rcu_data *rdp = per_cpu_ptr(rcu_state->rda, cpu);
1743         struct rcu_node *rnp = rdp->mynode;
1744
1745         /* Fire up the incoming CPU's kthread and leaf rcu_node kthread. */
1746         if (rcu_scheduler_fully_active) {
1747                 (void)rcu_spawn_one_cpu_kthread(cpu);
1748                 if (rnp->node_kthread_task == NULL)
1749                         (void)rcu_spawn_one_node_kthread(rcu_state, rnp);
1750         }
1751 }
1752
1753 #else /* #ifdef CONFIG_RCU_BOOST */
1754
1755 static void rcu_initiate_boost(struct rcu_node *rnp, unsigned long flags)
1756 {
1757         raw_spin_unlock_irqrestore(&rnp->lock, flags);
1758 }
1759
1760 static void invoke_rcu_callbacks_kthread(void)
1761 {
1762         WARN_ON_ONCE(1);
1763 }
1764
1765 static void rcu_preempt_boost_start_gp(struct rcu_node *rnp)
1766 {
1767 }
1768
1769 #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU
1770
1771 static void rcu_stop_cpu_kthread(int cpu)
1772 {
1773 }
1774
1775 #endif /* #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU */
1776
1777 static void rcu_node_kthread_setaffinity(struct rcu_node *rnp, int outgoingcpu)
1778 {
1779 }
1780
1781 static void rcu_cpu_kthread_setrt(int cpu, int to_rt)
1782 {
1783 }
1784
1785 static int __init rcu_scheduler_really_started(void)
1786 {
1787         rcu_scheduler_fully_active = 1;
1788         return 0;
1789 }
1790 early_initcall(rcu_scheduler_really_started);
1791
1792 static void __cpuinit rcu_prepare_kthreads(int cpu)
1793 {
1794 }
1795
1796 #endif /* #else #ifdef CONFIG_RCU_BOOST */
1797
1798 #ifndef CONFIG_SMP
1799
1800 void synchronize_sched_expedited(void)
1801 {
1802         cond_resched();
1803 }
1804 EXPORT_SYMBOL_GPL(synchronize_sched_expedited);
1805
1806 #else /* #ifndef CONFIG_SMP */
1807
1808 static atomic_t sync_sched_expedited_started = ATOMIC_INIT(0);
1809 static atomic_t sync_sched_expedited_done = ATOMIC_INIT(0);
1810
1811 static int synchronize_sched_expedited_cpu_stop(void *data)
1812 {
1813         /*
1814          * There must be a full memory barrier on each affected CPU
1815          * between the time that try_stop_cpus() is called and the
1816          * time that it returns.
1817          *
1818          * In the current initial implementation of cpu_stop, the
1819          * above condition is already met when the control reaches
1820          * this point and the following smp_mb() is not strictly
1821          * necessary.  Do smp_mb() anyway for documentation and
1822          * robustness against future implementation changes.
1823          */
1824         smp_mb(); /* See above comment block. */
1825         return 0;
1826 }
1827
1828 /*
1829  * Wait for an rcu-sched grace period to elapse, but use "big hammer"
1830  * approach to force grace period to end quickly.  This consumes
1831  * significant time on all CPUs, and is thus not recommended for
1832  * any sort of common-case code.
1833  *
1834  * Note that it is illegal to call this function while holding any
1835  * lock that is acquired by a CPU-hotplug notifier.  Failing to
1836  * observe this restriction will result in deadlock.
1837  *
1838  * This implementation can be thought of as an application of ticket
1839  * locking to RCU, with sync_sched_expedited_started and
1840  * sync_sched_expedited_done taking on the roles of the halves
1841  * of the ticket-lock word.  Each task atomically increments
1842  * sync_sched_expedited_started upon entry, snapshotting the old value,
1843  * then attempts to stop all the CPUs.  If this succeeds, then each
1844  * CPU will have executed a context switch, resulting in an RCU-sched
1845  * grace period.  We are then done, so we use atomic_cmpxchg() to
1846  * update sync_sched_expedited_done to match our snapshot -- but
1847  * only if someone else has not already advanced past our snapshot.
1848  *
1849  * On the other hand, if try_stop_cpus() fails, we check the value
1850  * of sync_sched_expedited_done.  If it has advanced past our
1851  * initial snapshot, then someone else must have forced a grace period
1852  * some time after we took our snapshot.  In this case, our work is
1853  * done for us, and we can simply return.  Otherwise, we try again,
1854  * but keep our initial snapshot for purposes of checking for someone
1855  * doing our work for us.
1856  *
1857  * If we fail too many times in a row, we fall back to synchronize_sched().
1858  */
1859 void synchronize_sched_expedited(void)
1860 {
1861         int firstsnap, s, snap, trycount = 0;
1862
1863         /* Note that atomic_inc_return() implies full memory barrier. */
1864         firstsnap = snap = atomic_inc_return(&sync_sched_expedited_started);
1865         get_online_cpus();
1866
1867         /*
1868          * Each pass through the following loop attempts to force a
1869          * context switch on each CPU.
1870          */
1871         while (try_stop_cpus(cpu_online_mask,
1872                              synchronize_sched_expedited_cpu_stop,
1873                              NULL) == -EAGAIN) {
1874                 put_online_cpus();
1875
1876                 /* No joy, try again later.  Or just synchronize_sched(). */
1877                 if (trycount++ < 10)
1878                         udelay(trycount * num_online_cpus());
1879                 else {
1880                         synchronize_sched();
1881                         return;
1882                 }
1883
1884                 /* Check to see if someone else did our work for us. */
1885                 s = atomic_read(&sync_sched_expedited_done);
1886                 if (UINT_CMP_GE((unsigned)s, (unsigned)firstsnap)) {
1887                         smp_mb(); /* ensure test happens before caller kfree */
1888                         return;
1889                 }
1890
1891                 /*
1892                  * Refetching sync_sched_expedited_started allows later
1893                  * callers to piggyback on our grace period.  We subtract
1894                  * 1 to get the same token that the last incrementer got.
1895                  * We retry after they started, so our grace period works
1896                  * for them, and they started after our first try, so their
1897                  * grace period works for us.
1898                  */
1899                 get_online_cpus();
1900                 snap = atomic_read(&sync_sched_expedited_started) - 1;
1901                 smp_mb(); /* ensure read is before try_stop_cpus(). */
1902         }
1903
1904         /*
1905          * Everyone up to our most recent fetch is covered by our grace
1906          * period.  Update the counter, but only if our work is still
1907          * relevant -- which it won't be if someone who started later
1908          * than we did beat us to the punch.
1909          */
1910         do {
1911                 s = atomic_read(&sync_sched_expedited_done);
1912                 if (UINT_CMP_GE((unsigned)s, (unsigned)snap)) {
1913                         smp_mb(); /* ensure test happens before caller kfree */
1914                         break;
1915                 }
1916         } while (atomic_cmpxchg(&sync_sched_expedited_done, s, snap) != s);
1917
1918         put_online_cpus();
1919 }
1920 EXPORT_SYMBOL_GPL(synchronize_sched_expedited);
1921
1922 #endif /* #else #ifndef CONFIG_SMP */
1923
1924 #if !defined(CONFIG_RCU_FAST_NO_HZ)
1925
1926 /*
1927  * Check to see if any future RCU-related work will need to be done
1928  * by the current CPU, even if none need be done immediately, returning
1929  * 1 if so.  This function is part of the RCU implementation; it is -not-
1930  * an exported member of the RCU API.
1931  *
1932  * Because we have preemptible RCU, just check whether this CPU needs
1933  * any flavor of RCU.  Do not chew up lots of CPU cycles with preemption
1934  * disabled in a most-likely vain attempt to cause RCU not to need this CPU.
1935  */
1936 int rcu_needs_cpu(int cpu)
1937 {
1938         return rcu_needs_cpu_quick_check(cpu);
1939 }
1940
1941 /*
1942  * Check to see if we need to continue a callback-flush operations to
1943  * allow the last CPU to enter dyntick-idle mode.  But fast dyntick-idle
1944  * entry is not configured, so we never do need to.
1945  */
1946 static void rcu_needs_cpu_flush(void)
1947 {
1948 }
1949
1950 #else /* #if !defined(CONFIG_RCU_FAST_NO_HZ) */
1951
1952 #define RCU_NEEDS_CPU_FLUSHES 5
1953 static DEFINE_PER_CPU(int, rcu_dyntick_drain);
1954 static DEFINE_PER_CPU(unsigned long, rcu_dyntick_holdoff);
1955
1956 /*
1957  * Check to see if any future RCU-related work will need to be done
1958  * by the current CPU, even if none need be done immediately, returning
1959  * 1 if so.  This function is part of the RCU implementation; it is -not-
1960  * an exported member of the RCU API.
1961  *
1962  * Because we are not supporting preemptible RCU, attempt to accelerate
1963  * any current grace periods so that RCU no longer needs this CPU, but
1964  * only if all other CPUs are already in dynticks-idle mode.  This will
1965  * allow the CPU cores to be powered down immediately, as opposed to after
1966  * waiting many milliseconds for grace periods to elapse.
1967  *
1968  * Because it is not legal to invoke rcu_process_callbacks() with irqs
1969  * disabled, we do one pass of force_quiescent_state(), then do a
1970  * invoke_rcu_core() to cause rcu_process_callbacks() to be invoked
1971  * later.  The per-cpu rcu_dyntick_drain variable controls the sequencing.
1972  */
1973 int rcu_needs_cpu(int cpu)
1974 {
1975         int c = 0;
1976         int snap;
1977         int thatcpu;
1978
1979         /* Check for being in the holdoff period. */
1980         if (per_cpu(rcu_dyntick_holdoff, cpu) == jiffies)
1981                 return rcu_needs_cpu_quick_check(cpu);
1982
1983         /* Don't bother unless we are the last non-dyntick-idle CPU. */
1984         for_each_online_cpu(thatcpu) {
1985                 if (thatcpu == cpu)
1986                         continue;
1987                 snap = atomic_add_return(0, &per_cpu(rcu_dynticks,
1988                                                      thatcpu).dynticks);
1989                 smp_mb(); /* Order sampling of snap with end of grace period. */
1990                 if ((snap & 0x1) != 0) {
1991                         per_cpu(rcu_dyntick_drain, cpu) = 0;
1992                         per_cpu(rcu_dyntick_holdoff, cpu) = jiffies - 1;
1993                         return rcu_needs_cpu_quick_check(cpu);
1994                 }
1995         }
1996
1997         /* Check and update the rcu_dyntick_drain sequencing. */
1998         if (per_cpu(rcu_dyntick_drain, cpu) <= 0) {
1999                 /* First time through, initialize the counter. */
2000                 per_cpu(rcu_dyntick_drain, cpu) = RCU_NEEDS_CPU_FLUSHES;
2001         } else if (--per_cpu(rcu_dyntick_drain, cpu) <= 0) {
2002                 /* We have hit the limit, so time to give up. */
2003                 per_cpu(rcu_dyntick_holdoff, cpu) = jiffies;
2004                 return rcu_needs_cpu_quick_check(cpu);
2005         }
2006
2007         /* Do one step pushing remaining RCU callbacks through. */
2008         if (per_cpu(rcu_sched_data, cpu).nxtlist) {
2009                 rcu_sched_qs(cpu);
2010                 force_quiescent_state(&rcu_sched_state, 0);
2011                 c = c || per_cpu(rcu_sched_data, cpu).nxtlist;
2012         }
2013         if (per_cpu(rcu_bh_data, cpu).nxtlist) {
2014                 rcu_bh_qs(cpu);
2015                 force_quiescent_state(&rcu_bh_state, 0);
2016                 c = c || per_cpu(rcu_bh_data, cpu).nxtlist;
2017         }
2018
2019         /* If RCU callbacks are still pending, RCU still needs this CPU. */
2020         if (c)
2021                 invoke_rcu_core();
2022         return c;
2023 }
2024
2025 /*
2026  * Check to see if we need to continue a callback-flush operations to
2027  * allow the last CPU to enter dyntick-idle mode.
2028  */
2029 static void rcu_needs_cpu_flush(void)
2030 {
2031         int cpu = smp_processor_id();
2032         unsigned long flags;
2033
2034         if (per_cpu(rcu_dyntick_drain, cpu) <= 0)
2035                 return;
2036         local_irq_save(flags);
2037         (void)rcu_needs_cpu(cpu);
2038         local_irq_restore(flags);
2039 }
2040
2041 #endif /* #else #if !defined(CONFIG_RCU_FAST_NO_HZ) */