Revert "rcu: Permit rt_mutex_unlock() with irqs disabled"
[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 #define RCU_KTHREAD_PRIO 1
31
32 #ifdef CONFIG_RCU_BOOST
33 #define RCU_BOOST_PRIO CONFIG_RCU_BOOST_PRIO
34 #else
35 #define RCU_BOOST_PRIO RCU_KTHREAD_PRIO
36 #endif
37
38 /*
39  * Check the RCU kernel configuration parameters and print informative
40  * messages about anything out of the ordinary.  If you like #ifdef, you
41  * will love this function.
42  */
43 static void __init rcu_bootup_announce_oddness(void)
44 {
45 #ifdef CONFIG_RCU_TRACE
46         printk(KERN_INFO "\tRCU debugfs-based tracing is enabled.\n");
47 #endif
48 #if (defined(CONFIG_64BIT) && CONFIG_RCU_FANOUT != 64) || (!defined(CONFIG_64BIT) && CONFIG_RCU_FANOUT != 32)
49         printk(KERN_INFO "\tCONFIG_RCU_FANOUT set to non-default value of %d\n",
50                CONFIG_RCU_FANOUT);
51 #endif
52 #ifdef CONFIG_RCU_FANOUT_EXACT
53         printk(KERN_INFO "\tHierarchical RCU autobalancing is disabled.\n");
54 #endif
55 #ifdef CONFIG_RCU_FAST_NO_HZ
56         printk(KERN_INFO
57                "\tRCU dyntick-idle grace-period acceleration is enabled.\n");
58 #endif
59 #ifdef CONFIG_PROVE_RCU
60         printk(KERN_INFO "\tRCU lockdep checking is enabled.\n");
61 #endif
62 #ifdef CONFIG_RCU_TORTURE_TEST_RUNNABLE
63         printk(KERN_INFO "\tRCU torture testing starts during boot.\n");
64 #endif
65 #if defined(CONFIG_TREE_PREEMPT_RCU) && !defined(CONFIG_RCU_CPU_STALL_VERBOSE)
66         printk(KERN_INFO "\tVerbose stalled-CPUs detection is disabled.\n");
67 #endif
68 #if NUM_RCU_LVL_4 != 0
69         printk(KERN_INFO "\tExperimental four-level hierarchy is enabled.\n");
70 #endif
71 }
72
73 #ifdef CONFIG_TREE_PREEMPT_RCU
74
75 struct rcu_state rcu_preempt_state = RCU_STATE_INITIALIZER(rcu_preempt);
76 DEFINE_PER_CPU(struct rcu_data, rcu_preempt_data);
77 static struct rcu_state *rcu_state = &rcu_preempt_state;
78
79 static void rcu_read_unlock_special(struct task_struct *t);
80 static int rcu_preempted_readers_exp(struct rcu_node *rnp);
81
82 /*
83  * Tell them what RCU they are running.
84  */
85 static void __init rcu_bootup_announce(void)
86 {
87         printk(KERN_INFO "Preemptible hierarchical RCU implementation.\n");
88         rcu_bootup_announce_oddness();
89 }
90
91 /*
92  * Return the number of RCU-preempt batches processed thus far
93  * for debug and statistics.
94  */
95 long rcu_batches_completed_preempt(void)
96 {
97         return rcu_preempt_state.completed;
98 }
99 EXPORT_SYMBOL_GPL(rcu_batches_completed_preempt);
100
101 /*
102  * Return the number of RCU batches processed thus far for debug & stats.
103  */
104 long rcu_batches_completed(void)
105 {
106         return rcu_batches_completed_preempt();
107 }
108 EXPORT_SYMBOL_GPL(rcu_batches_completed);
109
110 /*
111  * Force a quiescent state for preemptible RCU.
112  */
113 void rcu_force_quiescent_state(void)
114 {
115         force_quiescent_state(&rcu_preempt_state, 0);
116 }
117 EXPORT_SYMBOL_GPL(rcu_force_quiescent_state);
118
119 /*
120  * Record a preemptible-RCU quiescent state for the specified CPU.  Note
121  * that this just means that the task currently running on the CPU is
122  * not in a quiescent state.  There might be any number of tasks blocked
123  * while in an RCU read-side critical section.
124  *
125  * Unlike the other rcu_*_qs() functions, callers to this function
126  * must disable irqs in order to protect the assignment to
127  * ->rcu_read_unlock_special.
128  */
129 static void rcu_preempt_qs(int cpu)
130 {
131         struct rcu_data *rdp = &per_cpu(rcu_preempt_data, cpu);
132
133         rdp->passed_quiesce_gpnum = rdp->gpnum;
134         barrier();
135         if (rdp->passed_quiesce == 0)
136                 trace_rcu_grace_period("rcu_preempt", rdp->gpnum, "cpuqs");
137         rdp->passed_quiesce = 1;
138         current->rcu_read_unlock_special &= ~RCU_READ_UNLOCK_NEED_QS;
139 }
140
141 /*
142  * We have entered the scheduler, and the current task might soon be
143  * context-switched away from.  If this task is in an RCU read-side
144  * critical section, we will no longer be able to rely on the CPU to
145  * record that fact, so we enqueue the task on the blkd_tasks list.
146  * The task will dequeue itself when it exits the outermost enclosing
147  * RCU read-side critical section.  Therefore, the current grace period
148  * cannot be permitted to complete until the blkd_tasks list entries
149  * predating the current grace period drain, in other words, until
150  * rnp->gp_tasks becomes NULL.
151  *
152  * Caller must disable preemption.
153  */
154 static void rcu_preempt_note_context_switch(int cpu)
155 {
156         struct task_struct *t = current;
157         unsigned long flags;
158         struct rcu_data *rdp;
159         struct rcu_node *rnp;
160
161         if (t->rcu_read_lock_nesting > 0 &&
162             (t->rcu_read_unlock_special & RCU_READ_UNLOCK_BLOCKED) == 0) {
163
164                 /* Possibly blocking in an RCU read-side critical section. */
165                 rdp = per_cpu_ptr(rcu_preempt_state.rda, cpu);
166                 rnp = rdp->mynode;
167                 raw_spin_lock_irqsave(&rnp->lock, flags);
168                 t->rcu_read_unlock_special |= RCU_READ_UNLOCK_BLOCKED;
169                 t->rcu_blocked_node = rnp;
170
171                 /*
172                  * If this CPU has already checked in, then this task
173                  * will hold up the next grace period rather than the
174                  * current grace period.  Queue the task accordingly.
175                  * If the task is queued for the current grace period
176                  * (i.e., this CPU has not yet passed through a quiescent
177                  * state for the current grace period), then as long
178                  * as that task remains queued, the current grace period
179                  * cannot end.  Note that there is some uncertainty as
180                  * to exactly when the current grace period started.
181                  * We take a conservative approach, which can result
182                  * in unnecessarily waiting on tasks that started very
183                  * slightly after the current grace period began.  C'est
184                  * la vie!!!
185                  *
186                  * But first, note that the current CPU must still be
187                  * on line!
188                  */
189                 WARN_ON_ONCE((rdp->grpmask & rnp->qsmaskinit) == 0);
190                 WARN_ON_ONCE(!list_empty(&t->rcu_node_entry));
191                 if ((rnp->qsmask & rdp->grpmask) && rnp->gp_tasks != NULL) {
192                         list_add(&t->rcu_node_entry, rnp->gp_tasks->prev);
193                         rnp->gp_tasks = &t->rcu_node_entry;
194 #ifdef CONFIG_RCU_BOOST
195                         if (rnp->boost_tasks != NULL)
196                                 rnp->boost_tasks = rnp->gp_tasks;
197 #endif /* #ifdef CONFIG_RCU_BOOST */
198                 } else {
199                         list_add(&t->rcu_node_entry, &rnp->blkd_tasks);
200                         if (rnp->qsmask & rdp->grpmask)
201                                 rnp->gp_tasks = &t->rcu_node_entry;
202                 }
203                 trace_rcu_preempt_task(rdp->rsp->name,
204                                        t->pid,
205                                        (rnp->qsmask & rdp->grpmask)
206                                        ? rnp->gpnum
207                                        : rnp->gpnum + 1);
208                 raw_spin_unlock_irqrestore(&rnp->lock, flags);
209         } else if (t->rcu_read_lock_nesting < 0 &&
210                    t->rcu_read_unlock_special) {
211
212                 /*
213                  * Complete exit from RCU read-side critical section on
214                  * behalf of preempted instance of __rcu_read_unlock().
215                  */
216                 rcu_read_unlock_special(t);
217         }
218
219         /*
220          * Either we were not in an RCU read-side critical section to
221          * begin with, or we have now recorded that critical section
222          * globally.  Either way, we can now note a quiescent state
223          * for this CPU.  Again, if we were in an RCU read-side critical
224          * section, and if that critical section was blocking the current
225          * grace period, then the fact that the task has been enqueued
226          * means that we continue to block the current grace period.
227          */
228         local_irq_save(flags);
229         rcu_preempt_qs(cpu);
230         local_irq_restore(flags);
231 }
232
233 /*
234  * Tree-preemptible RCU implementation for rcu_read_lock().
235  * Just increment ->rcu_read_lock_nesting, shared state will be updated
236  * if we block.
237  */
238 void __rcu_read_lock(void)
239 {
240         current->rcu_read_lock_nesting++;
241         barrier();  /* needed if we ever invoke rcu_read_lock in rcutree.c */
242 }
243 EXPORT_SYMBOL_GPL(__rcu_read_lock);
244
245 /*
246  * Check for preempted RCU readers blocking the current grace period
247  * for the specified rcu_node structure.  If the caller needs a reliable
248  * answer, it must hold the rcu_node's ->lock.
249  */
250 static int rcu_preempt_blocked_readers_cgp(struct rcu_node *rnp)
251 {
252         return rnp->gp_tasks != NULL;
253 }
254
255 /*
256  * Record a quiescent state for all tasks that were previously queued
257  * on the specified rcu_node structure and that were blocking the current
258  * RCU grace period.  The caller must hold the specified rnp->lock with
259  * irqs disabled, and this lock is released upon return, but irqs remain
260  * disabled.
261  */
262 static void rcu_report_unblock_qs_rnp(struct rcu_node *rnp, unsigned long flags)
263         __releases(rnp->lock)
264 {
265         unsigned long mask;
266         struct rcu_node *rnp_p;
267
268         if (rnp->qsmask != 0 || rcu_preempt_blocked_readers_cgp(rnp)) {
269                 raw_spin_unlock_irqrestore(&rnp->lock, flags);
270                 return;  /* Still need more quiescent states! */
271         }
272
273         rnp_p = rnp->parent;
274         if (rnp_p == NULL) {
275                 /*
276                  * Either there is only one rcu_node in the tree,
277                  * or tasks were kicked up to root rcu_node due to
278                  * CPUs going offline.
279                  */
280                 rcu_report_qs_rsp(&rcu_preempt_state, flags);
281                 return;
282         }
283
284         /* Report up the rest of the hierarchy. */
285         mask = rnp->grpmask;
286         raw_spin_unlock(&rnp->lock);    /* irqs remain disabled. */
287         raw_spin_lock(&rnp_p->lock);    /* irqs already disabled. */
288         rcu_report_qs_rnp(mask, &rcu_preempt_state, rnp_p, flags);
289 }
290
291 /*
292  * Advance a ->blkd_tasks-list pointer to the next entry, instead
293  * returning NULL if at the end of the list.
294  */
295 static struct list_head *rcu_next_node_entry(struct task_struct *t,
296                                              struct rcu_node *rnp)
297 {
298         struct list_head *np;
299
300         np = t->rcu_node_entry.next;
301         if (np == &rnp->blkd_tasks)
302                 np = NULL;
303         return np;
304 }
305
306 /*
307  * Handle special cases during rcu_read_unlock(), such as needing to
308  * notify RCU core processing or task having blocked during the RCU
309  * read-side critical section.
310  */
311 static noinline void rcu_read_unlock_special(struct task_struct *t)
312 {
313         int empty;
314         int empty_exp;
315         int empty_exp_now;
316         unsigned long flags;
317         struct list_head *np;
318 #ifdef CONFIG_RCU_BOOST
319         struct rt_mutex *rbmp = NULL;
320 #endif /* #ifdef CONFIG_RCU_BOOST */
321         struct rcu_node *rnp;
322         int special;
323
324         /* NMI handlers cannot block and cannot safely manipulate state. */
325         if (in_nmi())
326                 return;
327
328         local_irq_save(flags);
329
330         /*
331          * If RCU core is waiting for this CPU to exit critical section,
332          * let it know that we have done so.
333          */
334         special = t->rcu_read_unlock_special;
335         if (special & RCU_READ_UNLOCK_NEED_QS) {
336                 rcu_preempt_qs(smp_processor_id());
337         }
338
339         /* Hardware IRQ handlers cannot block. */
340         if (in_irq() || in_serving_softirq()) {
341                 local_irq_restore(flags);
342                 return;
343         }
344
345         /* Clean up if blocked during RCU read-side critical section. */
346         if (special & RCU_READ_UNLOCK_BLOCKED) {
347                 t->rcu_read_unlock_special &= ~RCU_READ_UNLOCK_BLOCKED;
348
349                 /*
350                  * Remove this task from the list it blocked on.  The
351                  * task can migrate while we acquire the lock, but at
352                  * most one time.  So at most two passes through loop.
353                  */
354                 for (;;) {
355                         rnp = t->rcu_blocked_node;
356                         raw_spin_lock(&rnp->lock);  /* irqs already disabled. */
357                         if (rnp == t->rcu_blocked_node)
358                                 break;
359                         raw_spin_unlock(&rnp->lock); /* irqs remain disabled. */
360                 }
361                 empty = !rcu_preempt_blocked_readers_cgp(rnp);
362                 empty_exp = !rcu_preempted_readers_exp(rnp);
363                 smp_mb(); /* ensure expedited fastpath sees end of RCU c-s. */
364                 np = rcu_next_node_entry(t, rnp);
365                 list_del_init(&t->rcu_node_entry);
366                 t->rcu_blocked_node = NULL;
367                 trace_rcu_unlock_preempted_task("rcu_preempt",
368                                                 rnp->gpnum, t->pid);
369                 if (&t->rcu_node_entry == rnp->gp_tasks)
370                         rnp->gp_tasks = np;
371                 if (&t->rcu_node_entry == rnp->exp_tasks)
372                         rnp->exp_tasks = np;
373 #ifdef CONFIG_RCU_BOOST
374                 if (&t->rcu_node_entry == rnp->boost_tasks)
375                         rnp->boost_tasks = np;
376                 /* Snapshot/clear ->rcu_boost_mutex with rcu_node lock held. */
377                 if (t->rcu_boost_mutex) {
378                         rbmp = t->rcu_boost_mutex;
379                         t->rcu_boost_mutex = NULL;
380                 }
381 #endif /* #ifdef CONFIG_RCU_BOOST */
382
383                 /*
384                  * If this was the last task on the current list, and if
385                  * we aren't waiting on any CPUs, report the quiescent state.
386                  * Note that rcu_report_unblock_qs_rnp() releases rnp->lock,
387                  * so we must take a snapshot of the expedited state.
388                  */
389                 empty_exp_now = !rcu_preempted_readers_exp(rnp);
390                 if (!empty && !rcu_preempt_blocked_readers_cgp(rnp)) {
391                         trace_rcu_quiescent_state_report("preempt_rcu",
392                                                          rnp->gpnum,
393                                                          0, rnp->qsmask,
394                                                          rnp->level,
395                                                          rnp->grplo,
396                                                          rnp->grphi,
397                                                          !!rnp->gp_tasks);
398                         rcu_report_unblock_qs_rnp(rnp, flags);
399                 } else
400                         raw_spin_unlock_irqrestore(&rnp->lock, flags);
401
402 #ifdef CONFIG_RCU_BOOST
403                 /* Unboost if we were boosted. */
404                 if (rbmp)
405                         rt_mutex_unlock(rbmp);
406 #endif /* #ifdef CONFIG_RCU_BOOST */
407
408                 /*
409                  * If this was the last task on the expedited lists,
410                  * then we need to report up the rcu_node hierarchy.
411                  */
412                 if (!empty_exp && empty_exp_now)
413                         rcu_report_exp_rnp(&rcu_preempt_state, rnp, true);
414         } else {
415                 local_irq_restore(flags);
416         }
417 }
418
419 /*
420  * Tree-preemptible RCU implementation for rcu_read_unlock().
421  * Decrement ->rcu_read_lock_nesting.  If the result is zero (outermost
422  * rcu_read_unlock()) and ->rcu_read_unlock_special is non-zero, then
423  * invoke rcu_read_unlock_special() to clean up after a context switch
424  * in an RCU read-side critical section and other special cases.
425  */
426 void __rcu_read_unlock(void)
427 {
428         struct task_struct *t = current;
429
430         if (t->rcu_read_lock_nesting != 1)
431                 --t->rcu_read_lock_nesting;
432         else {
433                 barrier();  /* critical section before exit code. */
434                 t->rcu_read_lock_nesting = INT_MIN;
435                 barrier();  /* assign before ->rcu_read_unlock_special load */
436                 if (unlikely(ACCESS_ONCE(t->rcu_read_unlock_special)))
437                         rcu_read_unlock_special(t);
438                 barrier();  /* ->rcu_read_unlock_special load before assign */
439                 t->rcu_read_lock_nesting = 0;
440         }
441 #ifdef CONFIG_PROVE_LOCKING
442         {
443                 int rrln = ACCESS_ONCE(t->rcu_read_lock_nesting);
444
445                 WARN_ON_ONCE(rrln < 0 && rrln > INT_MIN / 2);
446         }
447 #endif /* #ifdef CONFIG_PROVE_LOCKING */
448 }
449 EXPORT_SYMBOL_GPL(__rcu_read_unlock);
450
451 #ifdef CONFIG_RCU_CPU_STALL_VERBOSE
452
453 /*
454  * Dump detailed information for all tasks blocking the current RCU
455  * grace period on the specified rcu_node structure.
456  */
457 static void rcu_print_detail_task_stall_rnp(struct rcu_node *rnp)
458 {
459         unsigned long flags;
460         struct task_struct *t;
461
462         if (!rcu_preempt_blocked_readers_cgp(rnp))
463                 return;
464         raw_spin_lock_irqsave(&rnp->lock, flags);
465         t = list_entry(rnp->gp_tasks,
466                        struct task_struct, rcu_node_entry);
467         list_for_each_entry_continue(t, &rnp->blkd_tasks, rcu_node_entry)
468                 sched_show_task(t);
469         raw_spin_unlock_irqrestore(&rnp->lock, flags);
470 }
471
472 /*
473  * Dump detailed information for all tasks blocking the current RCU
474  * grace period.
475  */
476 static void rcu_print_detail_task_stall(struct rcu_state *rsp)
477 {
478         struct rcu_node *rnp = rcu_get_root(rsp);
479
480         rcu_print_detail_task_stall_rnp(rnp);
481         rcu_for_each_leaf_node(rsp, rnp)
482                 rcu_print_detail_task_stall_rnp(rnp);
483 }
484
485 #else /* #ifdef CONFIG_RCU_CPU_STALL_VERBOSE */
486
487 static void rcu_print_detail_task_stall(struct rcu_state *rsp)
488 {
489 }
490
491 #endif /* #else #ifdef CONFIG_RCU_CPU_STALL_VERBOSE */
492
493 /*
494  * Scan the current list of tasks blocked within RCU read-side critical
495  * sections, printing out the tid of each.
496  */
497 static int rcu_print_task_stall(struct rcu_node *rnp)
498 {
499         struct task_struct *t;
500         int ndetected = 0;
501
502         if (!rcu_preempt_blocked_readers_cgp(rnp))
503                 return 0;
504         t = list_entry(rnp->gp_tasks,
505                        struct task_struct, rcu_node_entry);
506         list_for_each_entry_continue(t, &rnp->blkd_tasks, rcu_node_entry) {
507                 printk(" P%d", t->pid);
508                 ndetected++;
509         }
510         return ndetected;
511 }
512
513 /*
514  * Suppress preemptible RCU's CPU stall warnings by pushing the
515  * time of the next stall-warning message comfortably far into the
516  * future.
517  */
518 static void rcu_preempt_stall_reset(void)
519 {
520         rcu_preempt_state.jiffies_stall = jiffies + ULONG_MAX / 2;
521 }
522
523 /*
524  * Check that the list of blocked tasks for the newly completed grace
525  * period is in fact empty.  It is a serious bug to complete a grace
526  * period that still has RCU readers blocked!  This function must be
527  * invoked -before- updating this rnp's ->gpnum, and the rnp's ->lock
528  * must be held by the caller.
529  *
530  * Also, if there are blocked tasks on the list, they automatically
531  * block the newly created grace period, so set up ->gp_tasks accordingly.
532  */
533 static void rcu_preempt_check_blocked_tasks(struct rcu_node *rnp)
534 {
535         WARN_ON_ONCE(rcu_preempt_blocked_readers_cgp(rnp));
536         if (!list_empty(&rnp->blkd_tasks))
537                 rnp->gp_tasks = rnp->blkd_tasks.next;
538         WARN_ON_ONCE(rnp->qsmask);
539 }
540
541 #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU
542
543 /*
544  * Handle tasklist migration for case in which all CPUs covered by the
545  * specified rcu_node have gone offline.  Move them up to the root
546  * rcu_node.  The reason for not just moving them to the immediate
547  * parent is to remove the need for rcu_read_unlock_special() to
548  * make more than two attempts to acquire the target rcu_node's lock.
549  * Returns true if there were tasks blocking the current RCU grace
550  * period.
551  *
552  * Returns 1 if there was previously a task blocking the current grace
553  * period on the specified rcu_node structure.
554  *
555  * The caller must hold rnp->lock with irqs disabled.
556  */
557 static int rcu_preempt_offline_tasks(struct rcu_state *rsp,
558                                      struct rcu_node *rnp,
559                                      struct rcu_data *rdp)
560 {
561         struct list_head *lp;
562         struct list_head *lp_root;
563         int retval = 0;
564         struct rcu_node *rnp_root = rcu_get_root(rsp);
565         struct task_struct *t;
566
567         if (rnp == rnp_root) {
568                 WARN_ONCE(1, "Last CPU thought to be offlined?");
569                 return 0;  /* Shouldn't happen: at least one CPU online. */
570         }
571
572         /* If we are on an internal node, complain bitterly. */
573         WARN_ON_ONCE(rnp != rdp->mynode);
574
575         /*
576          * Move tasks up to root rcu_node.  Don't try to get fancy for
577          * this corner-case operation -- just put this node's tasks
578          * at the head of the root node's list, and update the root node's
579          * ->gp_tasks and ->exp_tasks pointers to those of this node's,
580          * if non-NULL.  This might result in waiting for more tasks than
581          * absolutely necessary, but this is a good performance/complexity
582          * tradeoff.
583          */
584         if (rcu_preempt_blocked_readers_cgp(rnp))
585                 retval |= RCU_OFL_TASKS_NORM_GP;
586         if (rcu_preempted_readers_exp(rnp))
587                 retval |= RCU_OFL_TASKS_EXP_GP;
588         lp = &rnp->blkd_tasks;
589         lp_root = &rnp_root->blkd_tasks;
590         while (!list_empty(lp)) {
591                 t = list_entry(lp->next, typeof(*t), rcu_node_entry);
592                 raw_spin_lock(&rnp_root->lock); /* irqs already disabled */
593                 list_del(&t->rcu_node_entry);
594                 t->rcu_blocked_node = rnp_root;
595                 list_add(&t->rcu_node_entry, lp_root);
596                 if (&t->rcu_node_entry == rnp->gp_tasks)
597                         rnp_root->gp_tasks = rnp->gp_tasks;
598                 if (&t->rcu_node_entry == rnp->exp_tasks)
599                         rnp_root->exp_tasks = rnp->exp_tasks;
600 #ifdef CONFIG_RCU_BOOST
601                 if (&t->rcu_node_entry == rnp->boost_tasks)
602                         rnp_root->boost_tasks = rnp->boost_tasks;
603 #endif /* #ifdef CONFIG_RCU_BOOST */
604                 raw_spin_unlock(&rnp_root->lock); /* irqs still disabled */
605         }
606
607 #ifdef CONFIG_RCU_BOOST
608         /* In case root is being boosted and leaf is not. */
609         raw_spin_lock(&rnp_root->lock); /* irqs already disabled */
610         if (rnp_root->boost_tasks != NULL &&
611             rnp_root->boost_tasks != rnp_root->gp_tasks)
612                 rnp_root->boost_tasks = rnp_root->gp_tasks;
613         raw_spin_unlock(&rnp_root->lock); /* irqs still disabled */
614 #endif /* #ifdef CONFIG_RCU_BOOST */
615
616         rnp->gp_tasks = NULL;
617         rnp->exp_tasks = NULL;
618         return retval;
619 }
620
621 /*
622  * Do CPU-offline processing for preemptible RCU.
623  */
624 static void rcu_preempt_offline_cpu(int cpu)
625 {
626         __rcu_offline_cpu(cpu, &rcu_preempt_state);
627 }
628
629 #endif /* #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU */
630
631 /*
632  * Check for a quiescent state from the current CPU.  When a task blocks,
633  * the task is recorded in the corresponding CPU's rcu_node structure,
634  * which is checked elsewhere.
635  *
636  * Caller must disable hard irqs.
637  */
638 static void rcu_preempt_check_callbacks(int cpu)
639 {
640         struct task_struct *t = current;
641
642         if (t->rcu_read_lock_nesting == 0) {
643                 rcu_preempt_qs(cpu);
644                 return;
645         }
646         if (t->rcu_read_lock_nesting > 0 &&
647             per_cpu(rcu_preempt_data, cpu).qs_pending)
648                 t->rcu_read_unlock_special |= RCU_READ_UNLOCK_NEED_QS;
649 }
650
651 /*
652  * Process callbacks for preemptible RCU.
653  */
654 static void rcu_preempt_process_callbacks(void)
655 {
656         __rcu_process_callbacks(&rcu_preempt_state,
657                                 &__get_cpu_var(rcu_preempt_data));
658 }
659
660 #ifdef CONFIG_RCU_BOOST
661
662 static void rcu_preempt_do_callbacks(void)
663 {
664         rcu_do_batch(&rcu_preempt_state, &__get_cpu_var(rcu_preempt_data));
665 }
666
667 #endif /* #ifdef CONFIG_RCU_BOOST */
668
669 /*
670  * Queue a preemptible-RCU callback for invocation after a grace period.
671  */
672 void call_rcu(struct rcu_head *head, void (*func)(struct rcu_head *rcu))
673 {
674         __call_rcu(head, func, &rcu_preempt_state);
675 }
676 EXPORT_SYMBOL_GPL(call_rcu);
677
678 /**
679  * synchronize_rcu - wait until a grace period has elapsed.
680  *
681  * Control will return to the caller some time after a full grace
682  * period has elapsed, in other words after all currently executing RCU
683  * read-side critical sections have completed.  Note, however, that
684  * upon return from synchronize_rcu(), the caller might well be executing
685  * concurrently with new RCU read-side critical sections that began while
686  * synchronize_rcu() was waiting.  RCU read-side critical sections are
687  * delimited by rcu_read_lock() and rcu_read_unlock(), and may be nested.
688  */
689 void synchronize_rcu(void)
690 {
691         if (!rcu_scheduler_active)
692                 return;
693         wait_rcu_gp(call_rcu);
694 }
695 EXPORT_SYMBOL_GPL(synchronize_rcu);
696
697 static DECLARE_WAIT_QUEUE_HEAD(sync_rcu_preempt_exp_wq);
698 static long sync_rcu_preempt_exp_count;
699 static DEFINE_MUTEX(sync_rcu_preempt_exp_mutex);
700
701 /*
702  * Return non-zero if there are any tasks in RCU read-side critical
703  * sections blocking the current preemptible-RCU expedited grace period.
704  * If there is no preemptible-RCU expedited grace period currently in
705  * progress, returns zero unconditionally.
706  */
707 static int rcu_preempted_readers_exp(struct rcu_node *rnp)
708 {
709         return rnp->exp_tasks != NULL;
710 }
711
712 /*
713  * return non-zero if there is no RCU expedited grace period in progress
714  * for the specified rcu_node structure, in other words, if all CPUs and
715  * tasks covered by the specified rcu_node structure have done their bit
716  * for the current expedited grace period.  Works only for preemptible
717  * RCU -- other RCU implementation use other means.
718  *
719  * Caller must hold sync_rcu_preempt_exp_mutex.
720  */
721 static int sync_rcu_preempt_exp_done(struct rcu_node *rnp)
722 {
723         return !rcu_preempted_readers_exp(rnp) &&
724                ACCESS_ONCE(rnp->expmask) == 0;
725 }
726
727 /*
728  * Report the exit from RCU read-side critical section for the last task
729  * that queued itself during or before the current expedited preemptible-RCU
730  * grace period.  This event is reported either to the rcu_node structure on
731  * which the task was queued or to one of that rcu_node structure's ancestors,
732  * recursively up the tree.  (Calm down, calm down, we do the recursion
733  * iteratively!)
734  *
735  * Most callers will set the "wake" flag, but the task initiating the
736  * expedited grace period need not wake itself.
737  *
738  * Caller must hold sync_rcu_preempt_exp_mutex.
739  */
740 static void rcu_report_exp_rnp(struct rcu_state *rsp, struct rcu_node *rnp,
741                                bool wake)
742 {
743         unsigned long flags;
744         unsigned long mask;
745
746         raw_spin_lock_irqsave(&rnp->lock, flags);
747         for (;;) {
748                 if (!sync_rcu_preempt_exp_done(rnp)) {
749                         raw_spin_unlock_irqrestore(&rnp->lock, flags);
750                         break;
751                 }
752                 if (rnp->parent == NULL) {
753                         raw_spin_unlock_irqrestore(&rnp->lock, flags);
754                         if (wake)
755                                 wake_up(&sync_rcu_preempt_exp_wq);
756                         break;
757                 }
758                 mask = rnp->grpmask;
759                 raw_spin_unlock(&rnp->lock); /* irqs remain disabled */
760                 rnp = rnp->parent;
761                 raw_spin_lock(&rnp->lock); /* irqs already disabled */
762                 rnp->expmask &= ~mask;
763         }
764 }
765
766 /*
767  * Snapshot the tasks blocking the newly started preemptible-RCU expedited
768  * grace period for the specified rcu_node structure.  If there are no such
769  * tasks, report it up the rcu_node hierarchy.
770  *
771  * Caller must hold sync_rcu_preempt_exp_mutex and rsp->onofflock.
772  */
773 static void
774 sync_rcu_preempt_exp_init(struct rcu_state *rsp, struct rcu_node *rnp)
775 {
776         unsigned long flags;
777         int must_wait = 0;
778
779         raw_spin_lock_irqsave(&rnp->lock, flags);
780         if (list_empty(&rnp->blkd_tasks))
781                 raw_spin_unlock_irqrestore(&rnp->lock, flags);
782         else {
783                 rnp->exp_tasks = rnp->blkd_tasks.next;
784                 rcu_initiate_boost(rnp, flags);  /* releases rnp->lock */
785                 must_wait = 1;
786         }
787         if (!must_wait)
788                 rcu_report_exp_rnp(rsp, rnp, false); /* Don't wake self. */
789 }
790
791 /*
792  * Wait for an rcu-preempt grace period, but expedite it.  The basic idea
793  * is to invoke synchronize_sched_expedited() to push all the tasks to
794  * the ->blkd_tasks lists and wait for this list to drain.
795  */
796 void synchronize_rcu_expedited(void)
797 {
798         unsigned long flags;
799         struct rcu_node *rnp;
800         struct rcu_state *rsp = &rcu_preempt_state;
801         long snap;
802         int trycount = 0;
803
804         smp_mb(); /* Caller's modifications seen first by other CPUs. */
805         snap = ACCESS_ONCE(sync_rcu_preempt_exp_count) + 1;
806         smp_mb(); /* Above access cannot bleed into critical section. */
807
808         /*
809          * Acquire lock, falling back to synchronize_rcu() if too many
810          * lock-acquisition failures.  Of course, if someone does the
811          * expedited grace period for us, just leave.
812          */
813         while (!mutex_trylock(&sync_rcu_preempt_exp_mutex)) {
814                 if (trycount++ < 10)
815                         udelay(trycount * num_online_cpus());
816                 else {
817                         synchronize_rcu();
818                         return;
819                 }
820                 if ((ACCESS_ONCE(sync_rcu_preempt_exp_count) - snap) > 0)
821                         goto mb_ret; /* Others did our work for us. */
822         }
823         if ((ACCESS_ONCE(sync_rcu_preempt_exp_count) - snap) > 0)
824                 goto unlock_mb_ret; /* Others did our work for us. */
825
826         /* force all RCU readers onto ->blkd_tasks lists. */
827         synchronize_sched_expedited();
828
829         raw_spin_lock_irqsave(&rsp->onofflock, flags);
830
831         /* Initialize ->expmask for all non-leaf rcu_node structures. */
832         rcu_for_each_nonleaf_node_breadth_first(rsp, rnp) {
833                 raw_spin_lock(&rnp->lock); /* irqs already disabled. */
834                 rnp->expmask = rnp->qsmaskinit;
835                 raw_spin_unlock(&rnp->lock); /* irqs remain disabled. */
836         }
837
838         /* Snapshot current state of ->blkd_tasks lists. */
839         rcu_for_each_leaf_node(rsp, rnp)
840                 sync_rcu_preempt_exp_init(rsp, rnp);
841         if (NUM_RCU_NODES > 1)
842                 sync_rcu_preempt_exp_init(rsp, rcu_get_root(rsp));
843
844         raw_spin_unlock_irqrestore(&rsp->onofflock, flags);
845
846         /* Wait for snapshotted ->blkd_tasks lists to drain. */
847         rnp = rcu_get_root(rsp);
848         wait_event(sync_rcu_preempt_exp_wq,
849                    sync_rcu_preempt_exp_done(rnp));
850
851         /* Clean up and exit. */
852         smp_mb(); /* ensure expedited GP seen before counter increment. */
853         ACCESS_ONCE(sync_rcu_preempt_exp_count)++;
854 unlock_mb_ret:
855         mutex_unlock(&sync_rcu_preempt_exp_mutex);
856 mb_ret:
857         smp_mb(); /* ensure subsequent action seen after grace period. */
858 }
859 EXPORT_SYMBOL_GPL(synchronize_rcu_expedited);
860
861 /*
862  * Check to see if there is any immediate preemptible-RCU-related work
863  * to be done.
864  */
865 static int rcu_preempt_pending(int cpu)
866 {
867         return __rcu_pending(&rcu_preempt_state,
868                              &per_cpu(rcu_preempt_data, cpu));
869 }
870
871 /*
872  * Does preemptible RCU need the CPU to stay out of dynticks mode?
873  */
874 static int rcu_preempt_needs_cpu(int cpu)
875 {
876         return !!per_cpu(rcu_preempt_data, cpu).nxtlist;
877 }
878
879 /**
880  * rcu_barrier - Wait until all in-flight call_rcu() callbacks complete.
881  */
882 void rcu_barrier(void)
883 {
884         _rcu_barrier(&rcu_preempt_state, call_rcu);
885 }
886 EXPORT_SYMBOL_GPL(rcu_barrier);
887
888 /*
889  * Initialize preemptible RCU's per-CPU data.
890  */
891 static void __cpuinit rcu_preempt_init_percpu_data(int cpu)
892 {
893         rcu_init_percpu_data(cpu, &rcu_preempt_state, 1);
894 }
895
896 /*
897  * Move preemptible RCU's callbacks from dying CPU to other online CPU.
898  */
899 static void rcu_preempt_send_cbs_to_online(void)
900 {
901         rcu_send_cbs_to_online(&rcu_preempt_state);
902 }
903
904 /*
905  * Initialize preemptible RCU's state structures.
906  */
907 static void __init __rcu_init_preempt(void)
908 {
909         rcu_init_one(&rcu_preempt_state, &rcu_preempt_data);
910 }
911
912 /*
913  * Check for a task exiting while in a preemptible-RCU read-side
914  * critical section, clean up if so.  No need to issue warnings,
915  * as debug_check_no_locks_held() already does this if lockdep
916  * is enabled.
917  */
918 void exit_rcu(void)
919 {
920         struct task_struct *t = current;
921
922         if (t->rcu_read_lock_nesting == 0)
923                 return;
924         t->rcu_read_lock_nesting = 1;
925         __rcu_read_unlock();
926 }
927
928 #else /* #ifdef CONFIG_TREE_PREEMPT_RCU */
929
930 static struct rcu_state *rcu_state = &rcu_sched_state;
931
932 /*
933  * Tell them what RCU they are running.
934  */
935 static void __init rcu_bootup_announce(void)
936 {
937         printk(KERN_INFO "Hierarchical RCU implementation.\n");
938         rcu_bootup_announce_oddness();
939 }
940
941 /*
942  * Return the number of RCU batches processed thus far for debug & stats.
943  */
944 long rcu_batches_completed(void)
945 {
946         return rcu_batches_completed_sched();
947 }
948 EXPORT_SYMBOL_GPL(rcu_batches_completed);
949
950 /*
951  * Force a quiescent state for RCU, which, because there is no preemptible
952  * RCU, becomes the same as rcu-sched.
953  */
954 void rcu_force_quiescent_state(void)
955 {
956         rcu_sched_force_quiescent_state();
957 }
958 EXPORT_SYMBOL_GPL(rcu_force_quiescent_state);
959
960 /*
961  * Because preemptible RCU does not exist, we never have to check for
962  * CPUs being in quiescent states.
963  */
964 static void rcu_preempt_note_context_switch(int cpu)
965 {
966 }
967
968 /*
969  * Because preemptible RCU does not exist, there are never any preempted
970  * RCU readers.
971  */
972 static int rcu_preempt_blocked_readers_cgp(struct rcu_node *rnp)
973 {
974         return 0;
975 }
976
977 #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU
978
979 /* Because preemptible RCU does not exist, no quieting of tasks. */
980 static void rcu_report_unblock_qs_rnp(struct rcu_node *rnp, unsigned long flags)
981 {
982         raw_spin_unlock_irqrestore(&rnp->lock, flags);
983 }
984
985 #endif /* #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU */
986
987 /*
988  * Because preemptible RCU does not exist, we never have to check for
989  * tasks blocked within RCU read-side critical sections.
990  */
991 static void rcu_print_detail_task_stall(struct rcu_state *rsp)
992 {
993 }
994
995 /*
996  * Because preemptible RCU does not exist, we never have to check for
997  * tasks blocked within RCU read-side critical sections.
998  */
999 static int rcu_print_task_stall(struct rcu_node *rnp)
1000 {
1001         return 0;
1002 }
1003
1004 /*
1005  * Because preemptible RCU does not exist, there is no need to suppress
1006  * its CPU stall warnings.
1007  */
1008 static void rcu_preempt_stall_reset(void)
1009 {
1010 }
1011
1012 /*
1013  * Because there is no preemptible RCU, there can be no readers blocked,
1014  * so there is no need to check for blocked tasks.  So check only for
1015  * bogus qsmask values.
1016  */
1017 static void rcu_preempt_check_blocked_tasks(struct rcu_node *rnp)
1018 {
1019         WARN_ON_ONCE(rnp->qsmask);
1020 }
1021
1022 #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU
1023
1024 /*
1025  * Because preemptible RCU does not exist, it never needs to migrate
1026  * tasks that were blocked within RCU read-side critical sections, and
1027  * such non-existent tasks cannot possibly have been blocking the current
1028  * grace period.
1029  */
1030 static int rcu_preempt_offline_tasks(struct rcu_state *rsp,
1031                                      struct rcu_node *rnp,
1032                                      struct rcu_data *rdp)
1033 {
1034         return 0;
1035 }
1036
1037 /*
1038  * Because preemptible RCU does not exist, it never needs CPU-offline
1039  * processing.
1040  */
1041 static void rcu_preempt_offline_cpu(int cpu)
1042 {
1043 }
1044
1045 #endif /* #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU */
1046
1047 /*
1048  * Because preemptible RCU does not exist, it never has any callbacks
1049  * to check.
1050  */
1051 static void rcu_preempt_check_callbacks(int cpu)
1052 {
1053 }
1054
1055 /*
1056  * Because preemptible RCU does not exist, it never has any callbacks
1057  * to process.
1058  */
1059 static void rcu_preempt_process_callbacks(void)
1060 {
1061 }
1062
1063 /*
1064  * Wait for an rcu-preempt grace period, but make it happen quickly.
1065  * But because preemptible RCU does not exist, map to rcu-sched.
1066  */
1067 void synchronize_rcu_expedited(void)
1068 {
1069         synchronize_sched_expedited();
1070 }
1071 EXPORT_SYMBOL_GPL(synchronize_rcu_expedited);
1072
1073 #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU
1074
1075 /*
1076  * Because preemptible RCU does not exist, there is never any need to
1077  * report on tasks preempted in RCU read-side critical sections during
1078  * expedited RCU grace periods.
1079  */
1080 static void rcu_report_exp_rnp(struct rcu_state *rsp, struct rcu_node *rnp,
1081                                bool wake)
1082 {
1083 }
1084
1085 #endif /* #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU */
1086
1087 /*
1088  * Because preemptible RCU does not exist, it never has any work to do.
1089  */
1090 static int rcu_preempt_pending(int cpu)
1091 {
1092         return 0;
1093 }
1094
1095 /*
1096  * Because preemptible RCU does not exist, it never needs any CPU.
1097  */
1098 static int rcu_preempt_needs_cpu(int cpu)
1099 {
1100         return 0;
1101 }
1102
1103 /*
1104  * Because preemptible RCU does not exist, rcu_barrier() is just
1105  * another name for rcu_barrier_sched().
1106  */
1107 void rcu_barrier(void)
1108 {
1109         rcu_barrier_sched();
1110 }
1111 EXPORT_SYMBOL_GPL(rcu_barrier);
1112
1113 /*
1114  * Because preemptible RCU does not exist, there is no per-CPU
1115  * data to initialize.
1116  */
1117 static void __cpuinit rcu_preempt_init_percpu_data(int cpu)
1118 {
1119 }
1120
1121 /*
1122  * Because there is no preemptible RCU, there are no callbacks to move.
1123  */
1124 static void rcu_preempt_send_cbs_to_online(void)
1125 {
1126 }
1127
1128 /*
1129  * Because preemptible RCU does not exist, it need not be initialized.
1130  */
1131 static void __init __rcu_init_preempt(void)
1132 {
1133 }
1134
1135 #endif /* #else #ifdef CONFIG_TREE_PREEMPT_RCU */
1136
1137 #ifdef CONFIG_RCU_BOOST
1138
1139 #include "rtmutex_common.h"
1140
1141 #ifdef CONFIG_RCU_TRACE
1142
1143 static void rcu_initiate_boost_trace(struct rcu_node *rnp)
1144 {
1145         if (list_empty(&rnp->blkd_tasks))
1146                 rnp->n_balk_blkd_tasks++;
1147         else if (rnp->exp_tasks == NULL && rnp->gp_tasks == NULL)
1148                 rnp->n_balk_exp_gp_tasks++;
1149         else if (rnp->gp_tasks != NULL && rnp->boost_tasks != NULL)
1150                 rnp->n_balk_boost_tasks++;
1151         else if (rnp->gp_tasks != NULL && rnp->qsmask != 0)
1152                 rnp->n_balk_notblocked++;
1153         else if (rnp->gp_tasks != NULL &&
1154                  ULONG_CMP_LT(jiffies, rnp->boost_time))
1155                 rnp->n_balk_notyet++;
1156         else
1157                 rnp->n_balk_nos++;
1158 }
1159
1160 #else /* #ifdef CONFIG_RCU_TRACE */
1161
1162 static void rcu_initiate_boost_trace(struct rcu_node *rnp)
1163 {
1164 }
1165
1166 #endif /* #else #ifdef CONFIG_RCU_TRACE */
1167
1168 /*
1169  * Carry out RCU priority boosting on the task indicated by ->exp_tasks
1170  * or ->boost_tasks, advancing the pointer to the next task in the
1171  * ->blkd_tasks list.
1172  *
1173  * Note that irqs must be enabled: boosting the task can block.
1174  * Returns 1 if there are more tasks needing to be boosted.
1175  */
1176 static int rcu_boost(struct rcu_node *rnp)
1177 {
1178         unsigned long flags;
1179         struct rt_mutex mtx;
1180         struct task_struct *t;
1181         struct list_head *tb;
1182
1183         if (rnp->exp_tasks == NULL && rnp->boost_tasks == NULL)
1184                 return 0;  /* Nothing left to boost. */
1185
1186         raw_spin_lock_irqsave(&rnp->lock, flags);
1187
1188         /*
1189          * Recheck under the lock: all tasks in need of boosting
1190          * might exit their RCU read-side critical sections on their own.
1191          */
1192         if (rnp->exp_tasks == NULL && rnp->boost_tasks == NULL) {
1193                 raw_spin_unlock_irqrestore(&rnp->lock, flags);
1194                 return 0;
1195         }
1196
1197         /*
1198          * Preferentially boost tasks blocking expedited grace periods.
1199          * This cannot starve the normal grace periods because a second
1200          * expedited grace period must boost all blocked tasks, including
1201          * those blocking the pre-existing normal grace period.
1202          */
1203         if (rnp->exp_tasks != NULL) {
1204                 tb = rnp->exp_tasks;
1205                 rnp->n_exp_boosts++;
1206         } else {
1207                 tb = rnp->boost_tasks;
1208                 rnp->n_normal_boosts++;
1209         }
1210         rnp->n_tasks_boosted++;
1211
1212         /*
1213          * We boost task t by manufacturing an rt_mutex that appears to
1214          * be held by task t.  We leave a pointer to that rt_mutex where
1215          * task t can find it, and task t will release the mutex when it
1216          * exits its outermost RCU read-side critical section.  Then
1217          * simply acquiring this artificial rt_mutex will boost task
1218          * t's priority.  (Thanks to tglx for suggesting this approach!)
1219          *
1220          * Note that task t must acquire rnp->lock to remove itself from
1221          * the ->blkd_tasks list, which it will do from exit() if from
1222          * nowhere else.  We therefore are guaranteed that task t will
1223          * stay around at least until we drop rnp->lock.  Note that
1224          * rnp->lock also resolves races between our priority boosting
1225          * and task t's exiting its outermost RCU read-side critical
1226          * section.
1227          */
1228         t = container_of(tb, struct task_struct, rcu_node_entry);
1229         rt_mutex_init_proxy_locked(&mtx, t);
1230         t->rcu_boost_mutex = &mtx;
1231         raw_spin_unlock_irqrestore(&rnp->lock, flags);
1232         rt_mutex_lock(&mtx);  /* Side effect: boosts task t's priority. */
1233         rt_mutex_unlock(&mtx);  /* Keep lockdep happy. */
1234
1235         return rnp->exp_tasks != NULL || rnp->boost_tasks != NULL;
1236 }
1237
1238 /*
1239  * Timer handler to initiate waking up of boost kthreads that
1240  * have yielded the CPU due to excessive numbers of tasks to
1241  * boost.  We wake up the per-rcu_node kthread, which in turn
1242  * will wake up the booster kthread.
1243  */
1244 static void rcu_boost_kthread_timer(unsigned long arg)
1245 {
1246         invoke_rcu_node_kthread((struct rcu_node *)arg);
1247 }
1248
1249 /*
1250  * Priority-boosting kthread.  One per leaf rcu_node and one for the
1251  * root rcu_node.
1252  */
1253 static int rcu_boost_kthread(void *arg)
1254 {
1255         struct rcu_node *rnp = (struct rcu_node *)arg;
1256         int spincnt = 0;
1257         int more2boost;
1258
1259         trace_rcu_utilization("Start boost kthread@init");
1260         for (;;) {
1261                 rnp->boost_kthread_status = RCU_KTHREAD_WAITING;
1262                 trace_rcu_utilization("End boost kthread@rcu_wait");
1263                 rcu_wait(rnp->boost_tasks || rnp->exp_tasks);
1264                 trace_rcu_utilization("Start boost kthread@rcu_wait");
1265                 rnp->boost_kthread_status = RCU_KTHREAD_RUNNING;
1266                 more2boost = rcu_boost(rnp);
1267                 if (more2boost)
1268                         spincnt++;
1269                 else
1270                         spincnt = 0;
1271                 if (spincnt > 10) {
1272                         trace_rcu_utilization("End boost kthread@rcu_yield");
1273                         rcu_yield(rcu_boost_kthread_timer, (unsigned long)rnp);
1274                         trace_rcu_utilization("Start boost kthread@rcu_yield");
1275                         spincnt = 0;
1276                 }
1277         }
1278         /* NOTREACHED */
1279         trace_rcu_utilization("End boost kthread@notreached");
1280         return 0;
1281 }
1282
1283 /*
1284  * Check to see if it is time to start boosting RCU readers that are
1285  * blocking the current grace period, and, if so, tell the per-rcu_node
1286  * kthread to start boosting them.  If there is an expedited grace
1287  * period in progress, it is always time to boost.
1288  *
1289  * The caller must hold rnp->lock, which this function releases,
1290  * but irqs remain disabled.  The ->boost_kthread_task is immortal,
1291  * so we don't need to worry about it going away.
1292  */
1293 static void rcu_initiate_boost(struct rcu_node *rnp, unsigned long flags)
1294 {
1295         struct task_struct *t;
1296
1297         if (!rcu_preempt_blocked_readers_cgp(rnp) && rnp->exp_tasks == NULL) {
1298                 rnp->n_balk_exp_gp_tasks++;
1299                 raw_spin_unlock_irqrestore(&rnp->lock, flags);
1300                 return;
1301         }
1302         if (rnp->exp_tasks != NULL ||
1303             (rnp->gp_tasks != NULL &&
1304              rnp->boost_tasks == NULL &&
1305              rnp->qsmask == 0 &&
1306              ULONG_CMP_GE(jiffies, rnp->boost_time))) {
1307                 if (rnp->exp_tasks == NULL)
1308                         rnp->boost_tasks = rnp->gp_tasks;
1309                 raw_spin_unlock_irqrestore(&rnp->lock, flags);
1310                 t = rnp->boost_kthread_task;
1311                 if (t != NULL)
1312                         wake_up_process(t);
1313         } else {
1314                 rcu_initiate_boost_trace(rnp);
1315                 raw_spin_unlock_irqrestore(&rnp->lock, flags);
1316         }
1317 }
1318
1319 /*
1320  * Wake up the per-CPU kthread to invoke RCU callbacks.
1321  */
1322 static void invoke_rcu_callbacks_kthread(void)
1323 {
1324         unsigned long flags;
1325
1326         local_irq_save(flags);
1327         __this_cpu_write(rcu_cpu_has_work, 1);
1328         if (__this_cpu_read(rcu_cpu_kthread_task) != NULL &&
1329             current != __this_cpu_read(rcu_cpu_kthread_task))
1330                 wake_up_process(__this_cpu_read(rcu_cpu_kthread_task));
1331         local_irq_restore(flags);
1332 }
1333
1334 /*
1335  * Is the current CPU running the RCU-callbacks kthread?
1336  * Caller must have preemption disabled.
1337  */
1338 static bool rcu_is_callbacks_kthread(void)
1339 {
1340         return __get_cpu_var(rcu_cpu_kthread_task) == current;
1341 }
1342
1343 /*
1344  * Set the affinity of the boost kthread.  The CPU-hotplug locks are
1345  * held, so no one should be messing with the existence of the boost
1346  * kthread.
1347  */
1348 static void rcu_boost_kthread_setaffinity(struct rcu_node *rnp,
1349                                           cpumask_var_t cm)
1350 {
1351         struct task_struct *t;
1352
1353         t = rnp->boost_kthread_task;
1354         if (t != NULL)
1355                 set_cpus_allowed_ptr(rnp->boost_kthread_task, cm);
1356 }
1357
1358 #define RCU_BOOST_DELAY_JIFFIES DIV_ROUND_UP(CONFIG_RCU_BOOST_DELAY * HZ, 1000)
1359
1360 /*
1361  * Do priority-boost accounting for the start of a new grace period.
1362  */
1363 static void rcu_preempt_boost_start_gp(struct rcu_node *rnp)
1364 {
1365         rnp->boost_time = jiffies + RCU_BOOST_DELAY_JIFFIES;
1366 }
1367
1368 /*
1369  * Create an RCU-boost kthread for the specified node if one does not
1370  * already exist.  We only create this kthread for preemptible RCU.
1371  * Returns zero if all is well, a negated errno otherwise.
1372  */
1373 static int __cpuinit rcu_spawn_one_boost_kthread(struct rcu_state *rsp,
1374                                                  struct rcu_node *rnp,
1375                                                  int rnp_index)
1376 {
1377         unsigned long flags;
1378         struct sched_param sp;
1379         struct task_struct *t;
1380
1381         if (&rcu_preempt_state != rsp)
1382                 return 0;
1383         rsp->boost = 1;
1384         if (rnp->boost_kthread_task != NULL)
1385                 return 0;
1386         t = kthread_create(rcu_boost_kthread, (void *)rnp,
1387                            "rcub/%d", rnp_index);
1388         if (IS_ERR(t))
1389                 return PTR_ERR(t);
1390         raw_spin_lock_irqsave(&rnp->lock, flags);
1391         rnp->boost_kthread_task = t;
1392         raw_spin_unlock_irqrestore(&rnp->lock, flags);
1393         sp.sched_priority = RCU_BOOST_PRIO;
1394         sched_setscheduler_nocheck(t, SCHED_FIFO, &sp);
1395         wake_up_process(t); /* get to TASK_INTERRUPTIBLE quickly. */
1396         return 0;
1397 }
1398
1399 #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU
1400
1401 /*
1402  * Stop the RCU's per-CPU kthread when its CPU goes offline,.
1403  */
1404 static void rcu_stop_cpu_kthread(int cpu)
1405 {
1406         struct task_struct *t;
1407
1408         /* Stop the CPU's kthread. */
1409         t = per_cpu(rcu_cpu_kthread_task, cpu);
1410         if (t != NULL) {
1411                 per_cpu(rcu_cpu_kthread_task, cpu) = NULL;
1412                 kthread_stop(t);
1413         }
1414 }
1415
1416 #endif /* #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU */
1417
1418 static void rcu_kthread_do_work(void)
1419 {
1420         rcu_do_batch(&rcu_sched_state, &__get_cpu_var(rcu_sched_data));
1421         rcu_do_batch(&rcu_bh_state, &__get_cpu_var(rcu_bh_data));
1422         rcu_preempt_do_callbacks();
1423 }
1424
1425 /*
1426  * Wake up the specified per-rcu_node-structure kthread.
1427  * Because the per-rcu_node kthreads are immortal, we don't need
1428  * to do anything to keep them alive.
1429  */
1430 static void invoke_rcu_node_kthread(struct rcu_node *rnp)
1431 {
1432         struct task_struct *t;
1433
1434         t = rnp->node_kthread_task;
1435         if (t != NULL)
1436                 wake_up_process(t);
1437 }
1438
1439 /*
1440  * Set the specified CPU's kthread to run RT or not, as specified by
1441  * the to_rt argument.  The CPU-hotplug locks are held, so the task
1442  * is not going away.
1443  */
1444 static void rcu_cpu_kthread_setrt(int cpu, int to_rt)
1445 {
1446         int policy;
1447         struct sched_param sp;
1448         struct task_struct *t;
1449
1450         t = per_cpu(rcu_cpu_kthread_task, cpu);
1451         if (t == NULL)
1452                 return;
1453         if (to_rt) {
1454                 policy = SCHED_FIFO;
1455                 sp.sched_priority = RCU_KTHREAD_PRIO;
1456         } else {
1457                 policy = SCHED_NORMAL;
1458                 sp.sched_priority = 0;
1459         }
1460         sched_setscheduler_nocheck(t, policy, &sp);
1461 }
1462
1463 /*
1464  * Timer handler to initiate the waking up of per-CPU kthreads that
1465  * have yielded the CPU due to excess numbers of RCU callbacks.
1466  * We wake up the per-rcu_node kthread, which in turn will wake up
1467  * the booster kthread.
1468  */
1469 static void rcu_cpu_kthread_timer(unsigned long arg)
1470 {
1471         struct rcu_data *rdp = per_cpu_ptr(rcu_state->rda, arg);
1472         struct rcu_node *rnp = rdp->mynode;
1473
1474         atomic_or(rdp->grpmask, &rnp->wakemask);
1475         invoke_rcu_node_kthread(rnp);
1476 }
1477
1478 /*
1479  * Drop to non-real-time priority and yield, but only after posting a
1480  * timer that will cause us to regain our real-time priority if we
1481  * remain preempted.  Either way, we restore our real-time priority
1482  * before returning.
1483  */
1484 static void rcu_yield(void (*f)(unsigned long), unsigned long arg)
1485 {
1486         struct sched_param sp;
1487         struct timer_list yield_timer;
1488         int prio = current->rt_priority;
1489
1490         setup_timer_on_stack(&yield_timer, f, arg);
1491         mod_timer(&yield_timer, jiffies + 2);
1492         sp.sched_priority = 0;
1493         sched_setscheduler_nocheck(current, SCHED_NORMAL, &sp);
1494         set_user_nice(current, 19);
1495         schedule();
1496         set_user_nice(current, 0);
1497         sp.sched_priority = prio;
1498         sched_setscheduler_nocheck(current, SCHED_FIFO, &sp);
1499         del_timer(&yield_timer);
1500 }
1501
1502 /*
1503  * Handle cases where the rcu_cpu_kthread() ends up on the wrong CPU.
1504  * This can happen while the corresponding CPU is either coming online
1505  * or going offline.  We cannot wait until the CPU is fully online
1506  * before starting the kthread, because the various notifier functions
1507  * can wait for RCU grace periods.  So we park rcu_cpu_kthread() until
1508  * the corresponding CPU is online.
1509  *
1510  * Return 1 if the kthread needs to stop, 0 otherwise.
1511  *
1512  * Caller must disable bh.  This function can momentarily enable it.
1513  */
1514 static int rcu_cpu_kthread_should_stop(int cpu)
1515 {
1516         while (cpu_is_offline(cpu) ||
1517                !cpumask_equal(&current->cpus_allowed, cpumask_of(cpu)) ||
1518                smp_processor_id() != cpu) {
1519                 if (kthread_should_stop())
1520                         return 1;
1521                 per_cpu(rcu_cpu_kthread_status, cpu) = RCU_KTHREAD_OFFCPU;
1522                 per_cpu(rcu_cpu_kthread_cpu, cpu) = raw_smp_processor_id();
1523                 local_bh_enable();
1524                 schedule_timeout_uninterruptible(1);
1525                 if (!cpumask_equal(&current->cpus_allowed, cpumask_of(cpu)))
1526                         set_cpus_allowed_ptr(current, cpumask_of(cpu));
1527                 local_bh_disable();
1528         }
1529         per_cpu(rcu_cpu_kthread_cpu, cpu) = cpu;
1530         return 0;
1531 }
1532
1533 /*
1534  * Per-CPU kernel thread that invokes RCU callbacks.  This replaces the
1535  * RCU softirq used in flavors and configurations of RCU that do not
1536  * support RCU priority boosting.
1537  */
1538 static int rcu_cpu_kthread(void *arg)
1539 {
1540         int cpu = (int)(long)arg;
1541         unsigned long flags;
1542         int spincnt = 0;
1543         unsigned int *statusp = &per_cpu(rcu_cpu_kthread_status, cpu);
1544         char work;
1545         char *workp = &per_cpu(rcu_cpu_has_work, cpu);
1546
1547         trace_rcu_utilization("Start CPU kthread@init");
1548         for (;;) {
1549                 *statusp = RCU_KTHREAD_WAITING;
1550                 trace_rcu_utilization("End CPU kthread@rcu_wait");
1551                 rcu_wait(*workp != 0 || kthread_should_stop());
1552                 trace_rcu_utilization("Start CPU kthread@rcu_wait");
1553                 local_bh_disable();
1554                 if (rcu_cpu_kthread_should_stop(cpu)) {
1555                         local_bh_enable();
1556                         break;
1557                 }
1558                 *statusp = RCU_KTHREAD_RUNNING;
1559                 per_cpu(rcu_cpu_kthread_loops, cpu)++;
1560                 local_irq_save(flags);
1561                 work = *workp;
1562                 *workp = 0;
1563                 local_irq_restore(flags);
1564                 if (work)
1565                         rcu_kthread_do_work();
1566                 local_bh_enable();
1567                 if (*workp != 0)
1568                         spincnt++;
1569                 else
1570                         spincnt = 0;
1571                 if (spincnt > 10) {
1572                         *statusp = RCU_KTHREAD_YIELDING;
1573                         trace_rcu_utilization("End CPU kthread@rcu_yield");
1574                         rcu_yield(rcu_cpu_kthread_timer, (unsigned long)cpu);
1575                         trace_rcu_utilization("Start CPU kthread@rcu_yield");
1576                         spincnt = 0;
1577                 }
1578         }
1579         *statusp = RCU_KTHREAD_STOPPED;
1580         trace_rcu_utilization("End CPU kthread@term");
1581         return 0;
1582 }
1583
1584 /*
1585  * Spawn a per-CPU kthread, setting up affinity and priority.
1586  * Because the CPU hotplug lock is held, no other CPU will be attempting
1587  * to manipulate rcu_cpu_kthread_task.  There might be another CPU
1588  * attempting to access it during boot, but the locking in kthread_bind()
1589  * will enforce sufficient ordering.
1590  *
1591  * Please note that we cannot simply refuse to wake up the per-CPU
1592  * kthread because kthreads are created in TASK_UNINTERRUPTIBLE state,
1593  * which can result in softlockup complaints if the task ends up being
1594  * idle for more than a couple of minutes.
1595  *
1596  * However, please note also that we cannot bind the per-CPU kthread to its
1597  * CPU until that CPU is fully online.  We also cannot wait until the
1598  * CPU is fully online before we create its per-CPU kthread, as this would
1599  * deadlock the system when CPU notifiers tried waiting for grace
1600  * periods.  So we bind the per-CPU kthread to its CPU only if the CPU
1601  * is online.  If its CPU is not yet fully online, then the code in
1602  * rcu_cpu_kthread() will wait until it is fully online, and then do
1603  * the binding.
1604  */
1605 static int __cpuinit rcu_spawn_one_cpu_kthread(int cpu)
1606 {
1607         struct sched_param sp;
1608         struct task_struct *t;
1609
1610         if (!rcu_scheduler_fully_active ||
1611             per_cpu(rcu_cpu_kthread_task, cpu) != NULL)
1612                 return 0;
1613         t = kthread_create_on_node(rcu_cpu_kthread,
1614                                    (void *)(long)cpu,
1615                                    cpu_to_node(cpu),
1616                                    "rcuc/%d", cpu);
1617         if (IS_ERR(t))
1618                 return PTR_ERR(t);
1619         if (cpu_online(cpu))
1620                 kthread_bind(t, cpu);
1621         per_cpu(rcu_cpu_kthread_cpu, cpu) = cpu;
1622         WARN_ON_ONCE(per_cpu(rcu_cpu_kthread_task, cpu) != NULL);
1623         sp.sched_priority = RCU_KTHREAD_PRIO;
1624         sched_setscheduler_nocheck(t, SCHED_FIFO, &sp);
1625         per_cpu(rcu_cpu_kthread_task, cpu) = t;
1626         wake_up_process(t); /* Get to TASK_INTERRUPTIBLE quickly. */
1627         return 0;
1628 }
1629
1630 /*
1631  * Per-rcu_node kthread, which is in charge of waking up the per-CPU
1632  * kthreads when needed.  We ignore requests to wake up kthreads
1633  * for offline CPUs, which is OK because force_quiescent_state()
1634  * takes care of this case.
1635  */
1636 static int rcu_node_kthread(void *arg)
1637 {
1638         int cpu;
1639         unsigned long flags;
1640         unsigned long mask;
1641         struct rcu_node *rnp = (struct rcu_node *)arg;
1642         struct sched_param sp;
1643         struct task_struct *t;
1644
1645         for (;;) {
1646                 rnp->node_kthread_status = RCU_KTHREAD_WAITING;
1647                 rcu_wait(atomic_read(&rnp->wakemask) != 0);
1648                 rnp->node_kthread_status = RCU_KTHREAD_RUNNING;
1649                 raw_spin_lock_irqsave(&rnp->lock, flags);
1650                 mask = atomic_xchg(&rnp->wakemask, 0);
1651                 rcu_initiate_boost(rnp, flags); /* releases rnp->lock. */
1652                 for (cpu = rnp->grplo; cpu <= rnp->grphi; cpu++, mask >>= 1) {
1653                         if ((mask & 0x1) == 0)
1654                                 continue;
1655                         preempt_disable();
1656                         t = per_cpu(rcu_cpu_kthread_task, cpu);
1657                         if (!cpu_online(cpu) || t == NULL) {
1658                                 preempt_enable();
1659                                 continue;
1660                         }
1661                         per_cpu(rcu_cpu_has_work, cpu) = 1;
1662                         sp.sched_priority = RCU_KTHREAD_PRIO;
1663                         sched_setscheduler_nocheck(t, SCHED_FIFO, &sp);
1664                         preempt_enable();
1665                 }
1666         }
1667         /* NOTREACHED */
1668         rnp->node_kthread_status = RCU_KTHREAD_STOPPED;
1669         return 0;
1670 }
1671
1672 /*
1673  * Set the per-rcu_node kthread's affinity to cover all CPUs that are
1674  * served by the rcu_node in question.  The CPU hotplug lock is still
1675  * held, so the value of rnp->qsmaskinit will be stable.
1676  *
1677  * We don't include outgoingcpu in the affinity set, use -1 if there is
1678  * no outgoing CPU.  If there are no CPUs left in the affinity set,
1679  * this function allows the kthread to execute on any CPU.
1680  */
1681 static void rcu_node_kthread_setaffinity(struct rcu_node *rnp, int outgoingcpu)
1682 {
1683         cpumask_var_t cm;
1684         int cpu;
1685         unsigned long mask = rnp->qsmaskinit;
1686
1687         if (rnp->node_kthread_task == NULL)
1688                 return;
1689         if (!alloc_cpumask_var(&cm, GFP_KERNEL))
1690                 return;
1691         cpumask_clear(cm);
1692         for (cpu = rnp->grplo; cpu <= rnp->grphi; cpu++, mask >>= 1)
1693                 if ((mask & 0x1) && cpu != outgoingcpu)
1694                         cpumask_set_cpu(cpu, cm);
1695         if (cpumask_weight(cm) == 0) {
1696                 cpumask_setall(cm);
1697                 for (cpu = rnp->grplo; cpu <= rnp->grphi; cpu++)
1698                         cpumask_clear_cpu(cpu, cm);
1699                 WARN_ON_ONCE(cpumask_weight(cm) == 0);
1700         }
1701         set_cpus_allowed_ptr(rnp->node_kthread_task, cm);
1702         rcu_boost_kthread_setaffinity(rnp, cm);
1703         free_cpumask_var(cm);
1704 }
1705
1706 /*
1707  * Spawn a per-rcu_node kthread, setting priority and affinity.
1708  * Called during boot before online/offline can happen, or, if
1709  * during runtime, with the main CPU-hotplug locks held.  So only
1710  * one of these can be executing at a time.
1711  */
1712 static int __cpuinit rcu_spawn_one_node_kthread(struct rcu_state *rsp,
1713                                                 struct rcu_node *rnp)
1714 {
1715         unsigned long flags;
1716         int rnp_index = rnp - &rsp->node[0];
1717         struct sched_param sp;
1718         struct task_struct *t;
1719
1720         if (!rcu_scheduler_fully_active ||
1721             rnp->qsmaskinit == 0)
1722                 return 0;
1723         if (rnp->node_kthread_task == NULL) {
1724                 t = kthread_create(rcu_node_kthread, (void *)rnp,
1725                                    "rcun/%d", rnp_index);
1726                 if (IS_ERR(t))
1727                         return PTR_ERR(t);
1728                 raw_spin_lock_irqsave(&rnp->lock, flags);
1729                 rnp->node_kthread_task = t;
1730                 raw_spin_unlock_irqrestore(&rnp->lock, flags);
1731                 sp.sched_priority = 99;
1732                 sched_setscheduler_nocheck(t, SCHED_FIFO, &sp);
1733                 wake_up_process(t); /* get to TASK_INTERRUPTIBLE quickly. */
1734         }
1735         return rcu_spawn_one_boost_kthread(rsp, rnp, rnp_index);
1736 }
1737
1738 /*
1739  * Spawn all kthreads -- called as soon as the scheduler is running.
1740  */
1741 static int __init rcu_spawn_kthreads(void)
1742 {
1743         int cpu;
1744         struct rcu_node *rnp;
1745
1746         rcu_scheduler_fully_active = 1;
1747         for_each_possible_cpu(cpu) {
1748                 per_cpu(rcu_cpu_has_work, cpu) = 0;
1749                 if (cpu_online(cpu))
1750                         (void)rcu_spawn_one_cpu_kthread(cpu);
1751         }
1752         rnp = rcu_get_root(rcu_state);
1753         (void)rcu_spawn_one_node_kthread(rcu_state, rnp);
1754         if (NUM_RCU_NODES > 1) {
1755                 rcu_for_each_leaf_node(rcu_state, rnp)
1756                         (void)rcu_spawn_one_node_kthread(rcu_state, rnp);
1757         }
1758         return 0;
1759 }
1760 early_initcall(rcu_spawn_kthreads);
1761
1762 static void __cpuinit rcu_prepare_kthreads(int cpu)
1763 {
1764         struct rcu_data *rdp = per_cpu_ptr(rcu_state->rda, cpu);
1765         struct rcu_node *rnp = rdp->mynode;
1766
1767         /* Fire up the incoming CPU's kthread and leaf rcu_node kthread. */
1768         if (rcu_scheduler_fully_active) {
1769                 (void)rcu_spawn_one_cpu_kthread(cpu);
1770                 if (rnp->node_kthread_task == NULL)
1771                         (void)rcu_spawn_one_node_kthread(rcu_state, rnp);
1772         }
1773 }
1774
1775 #else /* #ifdef CONFIG_RCU_BOOST */
1776
1777 static void rcu_initiate_boost(struct rcu_node *rnp, unsigned long flags)
1778 {
1779         raw_spin_unlock_irqrestore(&rnp->lock, flags);
1780 }
1781
1782 static void invoke_rcu_callbacks_kthread(void)
1783 {
1784         WARN_ON_ONCE(1);
1785 }
1786
1787 static bool rcu_is_callbacks_kthread(void)
1788 {
1789         return false;
1790 }
1791
1792 static void rcu_preempt_boost_start_gp(struct rcu_node *rnp)
1793 {
1794 }
1795
1796 #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU
1797
1798 static void rcu_stop_cpu_kthread(int cpu)
1799 {
1800 }
1801
1802 #endif /* #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU */
1803
1804 static void rcu_node_kthread_setaffinity(struct rcu_node *rnp, int outgoingcpu)
1805 {
1806 }
1807
1808 static void rcu_cpu_kthread_setrt(int cpu, int to_rt)
1809 {
1810 }
1811
1812 static int __init rcu_scheduler_really_started(void)
1813 {
1814         rcu_scheduler_fully_active = 1;
1815         return 0;
1816 }
1817 early_initcall(rcu_scheduler_really_started);
1818
1819 static void __cpuinit rcu_prepare_kthreads(int cpu)
1820 {
1821 }
1822
1823 #endif /* #else #ifdef CONFIG_RCU_BOOST */
1824
1825 #ifndef CONFIG_SMP
1826
1827 void synchronize_sched_expedited(void)
1828 {
1829         cond_resched();
1830 }
1831 EXPORT_SYMBOL_GPL(synchronize_sched_expedited);
1832
1833 #else /* #ifndef CONFIG_SMP */
1834
1835 static atomic_t sync_sched_expedited_started = ATOMIC_INIT(0);
1836 static atomic_t sync_sched_expedited_done = ATOMIC_INIT(0);
1837
1838 static int synchronize_sched_expedited_cpu_stop(void *data)
1839 {
1840         /*
1841          * There must be a full memory barrier on each affected CPU
1842          * between the time that try_stop_cpus() is called and the
1843          * time that it returns.
1844          *
1845          * In the current initial implementation of cpu_stop, the
1846          * above condition is already met when the control reaches
1847          * this point and the following smp_mb() is not strictly
1848          * necessary.  Do smp_mb() anyway for documentation and
1849          * robustness against future implementation changes.
1850          */
1851         smp_mb(); /* See above comment block. */
1852         return 0;
1853 }
1854
1855 /*
1856  * Wait for an rcu-sched grace period to elapse, but use "big hammer"
1857  * approach to force grace period to end quickly.  This consumes
1858  * significant time on all CPUs, and is thus not recommended for
1859  * any sort of common-case code.
1860  *
1861  * Note that it is illegal to call this function while holding any
1862  * lock that is acquired by a CPU-hotplug notifier.  Failing to
1863  * observe this restriction will result in deadlock.
1864  *
1865  * This implementation can be thought of as an application of ticket
1866  * locking to RCU, with sync_sched_expedited_started and
1867  * sync_sched_expedited_done taking on the roles of the halves
1868  * of the ticket-lock word.  Each task atomically increments
1869  * sync_sched_expedited_started upon entry, snapshotting the old value,
1870  * then attempts to stop all the CPUs.  If this succeeds, then each
1871  * CPU will have executed a context switch, resulting in an RCU-sched
1872  * grace period.  We are then done, so we use atomic_cmpxchg() to
1873  * update sync_sched_expedited_done to match our snapshot -- but
1874  * only if someone else has not already advanced past our snapshot.
1875  *
1876  * On the other hand, if try_stop_cpus() fails, we check the value
1877  * of sync_sched_expedited_done.  If it has advanced past our
1878  * initial snapshot, then someone else must have forced a grace period
1879  * some time after we took our snapshot.  In this case, our work is
1880  * done for us, and we can simply return.  Otherwise, we try again,
1881  * but keep our initial snapshot for purposes of checking for someone
1882  * doing our work for us.
1883  *
1884  * If we fail too many times in a row, we fall back to synchronize_sched().
1885  */
1886 void synchronize_sched_expedited(void)
1887 {
1888         int firstsnap, s, snap, trycount = 0;
1889
1890         /* Note that atomic_inc_return() implies full memory barrier. */
1891         firstsnap = snap = atomic_inc_return(&sync_sched_expedited_started);
1892         get_online_cpus();
1893
1894         /*
1895          * Each pass through the following loop attempts to force a
1896          * context switch on each CPU.
1897          */
1898         while (try_stop_cpus(cpu_online_mask,
1899                              synchronize_sched_expedited_cpu_stop,
1900                              NULL) == -EAGAIN) {
1901                 put_online_cpus();
1902
1903                 /* No joy, try again later.  Or just synchronize_sched(). */
1904                 if (trycount++ < 10)
1905                         udelay(trycount * num_online_cpus());
1906                 else {
1907                         synchronize_sched();
1908                         return;
1909                 }
1910
1911                 /* Check to see if someone else did our work for us. */
1912                 s = atomic_read(&sync_sched_expedited_done);
1913                 if (UINT_CMP_GE((unsigned)s, (unsigned)firstsnap)) {
1914                         smp_mb(); /* ensure test happens before caller kfree */
1915                         return;
1916                 }
1917
1918                 /*
1919                  * Refetching sync_sched_expedited_started allows later
1920                  * callers to piggyback on our grace period.  We subtract
1921                  * 1 to get the same token that the last incrementer got.
1922                  * We retry after they started, so our grace period works
1923                  * for them, and they started after our first try, so their
1924                  * grace period works for us.
1925                  */
1926                 get_online_cpus();
1927                 snap = atomic_read(&sync_sched_expedited_started);
1928                 smp_mb(); /* ensure read is before try_stop_cpus(). */
1929         }
1930
1931         /*
1932          * Everyone up to our most recent fetch is covered by our grace
1933          * period.  Update the counter, but only if our work is still
1934          * relevant -- which it won't be if someone who started later
1935          * than we did beat us to the punch.
1936          */
1937         do {
1938                 s = atomic_read(&sync_sched_expedited_done);
1939                 if (UINT_CMP_GE((unsigned)s, (unsigned)snap)) {
1940                         smp_mb(); /* ensure test happens before caller kfree */
1941                         break;
1942                 }
1943         } while (atomic_cmpxchg(&sync_sched_expedited_done, s, snap) != s);
1944
1945         put_online_cpus();
1946 }
1947 EXPORT_SYMBOL_GPL(synchronize_sched_expedited);
1948
1949 #endif /* #else #ifndef CONFIG_SMP */
1950
1951 #if !defined(CONFIG_RCU_FAST_NO_HZ)
1952
1953 /*
1954  * Check to see if any future RCU-related work will need to be done
1955  * by the current CPU, even if none need be done immediately, returning
1956  * 1 if so.  This function is part of the RCU implementation; it is -not-
1957  * an exported member of the RCU API.
1958  *
1959  * Because we not have RCU_FAST_NO_HZ, just check whether this CPU needs
1960  * any flavor of RCU.
1961  */
1962 int rcu_needs_cpu(int cpu)
1963 {
1964         return rcu_cpu_has_callbacks(cpu);
1965 }
1966
1967 /*
1968  * Because we do not have RCU_FAST_NO_HZ, don't bother initializing for it.
1969  */
1970 static void rcu_prepare_for_idle_init(int cpu)
1971 {
1972 }
1973
1974 /*
1975  * Because we do not have RCU_FAST_NO_HZ, don't bother cleaning up
1976  * after it.
1977  */
1978 static void rcu_cleanup_after_idle(int cpu)
1979 {
1980 }
1981
1982 /*
1983  * Do the idle-entry grace-period work, which, because CONFIG_RCU_FAST_NO_HZ=y,
1984  * is nothing.
1985  */
1986 static void rcu_prepare_for_idle(int cpu)
1987 {
1988 }
1989
1990 #else /* #if !defined(CONFIG_RCU_FAST_NO_HZ) */
1991
1992 /*
1993  * This code is invoked when a CPU goes idle, at which point we want
1994  * to have the CPU do everything required for RCU so that it can enter
1995  * the energy-efficient dyntick-idle mode.  This is handled by a
1996  * state machine implemented by rcu_prepare_for_idle() below.
1997  *
1998  * The following three proprocessor symbols control this state machine:
1999  *
2000  * RCU_IDLE_FLUSHES gives the maximum number of times that we will attempt
2001  *      to satisfy RCU.  Beyond this point, it is better to incur a periodic
2002  *      scheduling-clock interrupt than to loop through the state machine
2003  *      at full power.
2004  * RCU_IDLE_OPT_FLUSHES gives the number of RCU_IDLE_FLUSHES that are
2005  *      optional if RCU does not need anything immediately from this
2006  *      CPU, even if this CPU still has RCU callbacks queued.  The first
2007  *      times through the state machine are mandatory: we need to give
2008  *      the state machine a chance to communicate a quiescent state
2009  *      to the RCU core.
2010  * RCU_IDLE_GP_DELAY gives the number of jiffies that a CPU is permitted
2011  *      to sleep in dyntick-idle mode with RCU callbacks pending.  This
2012  *      is sized to be roughly one RCU grace period.  Those energy-efficiency
2013  *      benchmarkers who might otherwise be tempted to set this to a large
2014  *      number, be warned: Setting RCU_IDLE_GP_DELAY too high can hang your
2015  *      system.  And if you are -that- concerned about energy efficiency,
2016  *      just power the system down and be done with it!
2017  *
2018  * The values below work well in practice.  If future workloads require
2019  * adjustment, they can be converted into kernel config parameters, though
2020  * making the state machine smarter might be a better option.
2021  */
2022 #define RCU_IDLE_FLUSHES 5              /* Number of dyntick-idle tries. */
2023 #define RCU_IDLE_OPT_FLUSHES 3          /* Optional dyntick-idle tries. */
2024 #define RCU_IDLE_GP_DELAY 6             /* Roughly one grace period. */
2025
2026 static DEFINE_PER_CPU(int, rcu_dyntick_drain);
2027 static DEFINE_PER_CPU(unsigned long, rcu_dyntick_holdoff);
2028 static DEFINE_PER_CPU(struct hrtimer, rcu_idle_gp_timer);
2029 static ktime_t rcu_idle_gp_wait;
2030
2031 /*
2032  * Allow the CPU to enter dyntick-idle mode if either: (1) There are no
2033  * callbacks on this CPU, (2) this CPU has not yet attempted to enter
2034  * dyntick-idle mode, or (3) this CPU is in the process of attempting to
2035  * enter dyntick-idle mode.  Otherwise, if we have recently tried and failed
2036  * to enter dyntick-idle mode, we refuse to try to enter it.  After all,
2037  * it is better to incur scheduling-clock interrupts than to spin
2038  * continuously for the same time duration!
2039  */
2040 int rcu_needs_cpu(int cpu)
2041 {
2042         /* If no callbacks, RCU doesn't need the CPU. */
2043         if (!rcu_cpu_has_callbacks(cpu))
2044                 return 0;
2045         /* Otherwise, RCU needs the CPU only if it recently tried and failed. */
2046         return per_cpu(rcu_dyntick_holdoff, cpu) == jiffies;
2047 }
2048
2049 /*
2050  * Timer handler used to force CPU to start pushing its remaining RCU
2051  * callbacks in the case where it entered dyntick-idle mode with callbacks
2052  * pending.  The hander doesn't really need to do anything because the
2053  * real work is done upon re-entry to idle, or by the next scheduling-clock
2054  * interrupt should idle not be re-entered.
2055  */
2056 static enum hrtimer_restart rcu_idle_gp_timer_func(struct hrtimer *hrtp)
2057 {
2058         trace_rcu_prep_idle("Timer");
2059         return HRTIMER_NORESTART;
2060 }
2061
2062 /*
2063  * Initialize the timer used to pull CPUs out of dyntick-idle mode.
2064  */
2065 static void rcu_prepare_for_idle_init(int cpu)
2066 {
2067         static int firsttime = 1;
2068         struct hrtimer *hrtp = &per_cpu(rcu_idle_gp_timer, cpu);
2069
2070         hrtimer_init(hrtp, CLOCK_MONOTONIC, HRTIMER_MODE_REL);
2071         hrtp->function = rcu_idle_gp_timer_func;
2072         if (firsttime) {
2073                 unsigned int upj = jiffies_to_usecs(RCU_IDLE_GP_DELAY);
2074
2075                 rcu_idle_gp_wait = ns_to_ktime(upj * (u64)1000);
2076                 firsttime = 0;
2077         }
2078 }
2079
2080 /*
2081  * Clean up for exit from idle.  Because we are exiting from idle, there
2082  * is no longer any point to rcu_idle_gp_timer, so cancel it.  This will
2083  * do nothing if this timer is not active, so just cancel it unconditionally.
2084  */
2085 static void rcu_cleanup_after_idle(int cpu)
2086 {
2087         hrtimer_cancel(&per_cpu(rcu_idle_gp_timer, cpu));
2088 }
2089
2090 /*
2091  * Check to see if any RCU-related work can be done by the current CPU,
2092  * and if so, schedule a softirq to get it done.  This function is part
2093  * of the RCU implementation; it is -not- an exported member of the RCU API.
2094  *
2095  * The idea is for the current CPU to clear out all work required by the
2096  * RCU core for the current grace period, so that this CPU can be permitted
2097  * to enter dyntick-idle mode.  In some cases, it will need to be awakened
2098  * at the end of the grace period by whatever CPU ends the grace period.
2099  * This allows CPUs to go dyntick-idle more quickly, and to reduce the
2100  * number of wakeups by a modest integer factor.
2101  *
2102  * Because it is not legal to invoke rcu_process_callbacks() with irqs
2103  * disabled, we do one pass of force_quiescent_state(), then do a
2104  * invoke_rcu_core() to cause rcu_process_callbacks() to be invoked
2105  * later.  The per-cpu rcu_dyntick_drain variable controls the sequencing.
2106  *
2107  * The caller must have disabled interrupts.
2108  */
2109 static void rcu_prepare_for_idle(int cpu)
2110 {
2111         unsigned long flags;
2112
2113         local_irq_save(flags);
2114
2115         /*
2116          * If there are no callbacks on this CPU, enter dyntick-idle mode.
2117          * Also reset state to avoid prejudicing later attempts.
2118          */
2119         if (!rcu_cpu_has_callbacks(cpu)) {
2120                 per_cpu(rcu_dyntick_holdoff, cpu) = jiffies - 1;
2121                 per_cpu(rcu_dyntick_drain, cpu) = 0;
2122                 local_irq_restore(flags);
2123                 trace_rcu_prep_idle("No callbacks");
2124                 return;
2125         }
2126
2127         /*
2128          * If in holdoff mode, just return.  We will presumably have
2129          * refrained from disabling the scheduling-clock tick.
2130          */
2131         if (per_cpu(rcu_dyntick_holdoff, cpu) == jiffies) {
2132                 local_irq_restore(flags);
2133                 trace_rcu_prep_idle("In holdoff");
2134                 return;
2135         }
2136
2137         /* Check and update the rcu_dyntick_drain sequencing. */
2138         if (per_cpu(rcu_dyntick_drain, cpu) <= 0) {
2139                 /* First time through, initialize the counter. */
2140                 per_cpu(rcu_dyntick_drain, cpu) = RCU_IDLE_FLUSHES;
2141         } else if (per_cpu(rcu_dyntick_drain, cpu) <= RCU_IDLE_OPT_FLUSHES &&
2142                    !rcu_pending(cpu)) {
2143                 /* Can we go dyntick-idle despite still having callbacks? */
2144                 trace_rcu_prep_idle("Dyntick with callbacks");
2145                 per_cpu(rcu_dyntick_drain, cpu) = 0;
2146                 per_cpu(rcu_dyntick_holdoff, cpu) = jiffies - 1;
2147                 hrtimer_start(&per_cpu(rcu_idle_gp_timer, cpu),
2148                               rcu_idle_gp_wait, HRTIMER_MODE_REL);
2149                 return; /* Nothing more to do immediately. */
2150         } else if (--per_cpu(rcu_dyntick_drain, cpu) <= 0) {
2151                 /* We have hit the limit, so time to give up. */
2152                 per_cpu(rcu_dyntick_holdoff, cpu) = jiffies;
2153                 local_irq_restore(flags);
2154                 trace_rcu_prep_idle("Begin holdoff");
2155                 invoke_rcu_core();  /* Force the CPU out of dyntick-idle. */
2156                 return;
2157         }
2158
2159         /*
2160          * Do one step of pushing the remaining RCU callbacks through
2161          * the RCU core state machine.
2162          */
2163 #ifdef CONFIG_TREE_PREEMPT_RCU
2164         if (per_cpu(rcu_preempt_data, cpu).nxtlist) {
2165                 local_irq_restore(flags);
2166                 rcu_preempt_qs(cpu);
2167                 force_quiescent_state(&rcu_preempt_state, 0);
2168                 local_irq_save(flags);
2169         }
2170 #endif /* #ifdef CONFIG_TREE_PREEMPT_RCU */
2171         if (per_cpu(rcu_sched_data, cpu).nxtlist) {
2172                 local_irq_restore(flags);
2173                 rcu_sched_qs(cpu);
2174                 force_quiescent_state(&rcu_sched_state, 0);
2175                 local_irq_save(flags);
2176         }
2177         if (per_cpu(rcu_bh_data, cpu).nxtlist) {
2178                 local_irq_restore(flags);
2179                 rcu_bh_qs(cpu);
2180                 force_quiescent_state(&rcu_bh_state, 0);
2181                 local_irq_save(flags);
2182         }
2183
2184         /*
2185          * If RCU callbacks are still pending, RCU still needs this CPU.
2186          * So try forcing the callbacks through the grace period.
2187          */
2188         if (rcu_cpu_has_callbacks(cpu)) {
2189                 local_irq_restore(flags);
2190                 trace_rcu_prep_idle("More callbacks");
2191                 invoke_rcu_core();
2192         } else {
2193                 local_irq_restore(flags);
2194                 trace_rcu_prep_idle("Callbacks drained");
2195         }
2196 }
2197
2198 #endif /* #else #if !defined(CONFIG_RCU_FAST_NO_HZ) */