dn_getsockoptdecnet: move nf_{get/set}sockopt outside sock lock
[pandora-kernel.git] / kernel / rcutree.c
1 /*
2  * Read-Copy Update mechanism for mutual exclusion
3  *
4  * This program is free software; you can redistribute it and/or modify
5  * it under the terms of the GNU General Public License as published by
6  * the Free Software Foundation; either version 2 of the License, or
7  * (at your option) any later version.
8  *
9  * This program is distributed in the hope that it will be useful,
10  * but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
11  * MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the
12  * GNU General Public License for more details.
13  *
14  * You should have received a copy of the GNU General Public License
15  * along with this program; if not, write to the Free Software
16  * Foundation, Inc., 59 Temple Place - Suite 330, Boston, MA 02111-1307, USA.
17  *
18  * Copyright IBM Corporation, 2008
19  *
20  * Authors: Dipankar Sarma <dipankar@in.ibm.com>
21  *          Manfred Spraul <manfred@colorfullife.com>
22  *          Paul E. McKenney <paulmck@linux.vnet.ibm.com> Hierarchical version
23  *
24  * Based on the original work by Paul McKenney <paulmck@us.ibm.com>
25  * and inputs from Rusty Russell, Andrea Arcangeli and Andi Kleen.
26  *
27  * For detailed explanation of Read-Copy Update mechanism see -
28  *      Documentation/RCU
29  */
30 #include <linux/types.h>
31 #include <linux/kernel.h>
32 #include <linux/init.h>
33 #include <linux/spinlock.h>
34 #include <linux/smp.h>
35 #include <linux/rcupdate.h>
36 #include <linux/interrupt.h>
37 #include <linux/sched.h>
38 #include <linux/nmi.h>
39 #include <linux/atomic.h>
40 #include <linux/bitops.h>
41 #include <linux/export.h>
42 #include <linux/completion.h>
43 #include <linux/moduleparam.h>
44 #include <linux/percpu.h>
45 #include <linux/notifier.h>
46 #include <linux/cpu.h>
47 #include <linux/mutex.h>
48 #include <linux/time.h>
49 #include <linux/kernel_stat.h>
50 #include <linux/wait.h>
51 #include <linux/kthread.h>
52 #include <linux/prefetch.h>
53
54 #include "rcutree.h"
55 #include <trace/events/rcu.h>
56
57 #include "rcu.h"
58
59 /* Data structures. */
60
61 static struct lock_class_key rcu_node_class[NUM_RCU_LVLS];
62
63 #define RCU_STATE_INITIALIZER(structname) { \
64         .level = { &structname##_state.node[0] }, \
65         .levelcnt = { \
66                 NUM_RCU_LVL_0,  /* root of hierarchy. */ \
67                 NUM_RCU_LVL_1, \
68                 NUM_RCU_LVL_2, \
69                 NUM_RCU_LVL_3, \
70                 NUM_RCU_LVL_4, /* == MAX_RCU_LVLS */ \
71         }, \
72         .signaled = RCU_GP_IDLE, \
73         .gpnum = -300, \
74         .completed = -300, \
75         .onofflock = __RAW_SPIN_LOCK_UNLOCKED(&structname##_state.onofflock), \
76         .fqslock = __RAW_SPIN_LOCK_UNLOCKED(&structname##_state.fqslock), \
77         .n_force_qs = 0, \
78         .n_force_qs_ngp = 0, \
79         .name = #structname, \
80 }
81
82 struct rcu_state rcu_sched_state = RCU_STATE_INITIALIZER(rcu_sched);
83 DEFINE_PER_CPU(struct rcu_data, rcu_sched_data);
84
85 struct rcu_state rcu_bh_state = RCU_STATE_INITIALIZER(rcu_bh);
86 DEFINE_PER_CPU(struct rcu_data, rcu_bh_data);
87
88 static struct rcu_state *rcu_state;
89
90 /*
91  * The rcu_scheduler_active variable transitions from zero to one just
92  * before the first task is spawned.  So when this variable is zero, RCU
93  * can assume that there is but one task, allowing RCU to (for example)
94  * optimized synchronize_sched() to a simple barrier().  When this variable
95  * is one, RCU must actually do all the hard work required to detect real
96  * grace periods.  This variable is also used to suppress boot-time false
97  * positives from lockdep-RCU error checking.
98  */
99 int rcu_scheduler_active __read_mostly;
100 EXPORT_SYMBOL_GPL(rcu_scheduler_active);
101
102 /*
103  * The rcu_scheduler_fully_active variable transitions from zero to one
104  * during the early_initcall() processing, which is after the scheduler
105  * is capable of creating new tasks.  So RCU processing (for example,
106  * creating tasks for RCU priority boosting) must be delayed until after
107  * rcu_scheduler_fully_active transitions from zero to one.  We also
108  * currently delay invocation of any RCU callbacks until after this point.
109  *
110  * It might later prove better for people registering RCU callbacks during
111  * early boot to take responsibility for these callbacks, but one step at
112  * a time.
113  */
114 static int rcu_scheduler_fully_active __read_mostly;
115
116 #ifdef CONFIG_RCU_BOOST
117
118 /*
119  * Control variables for per-CPU and per-rcu_node kthreads.  These
120  * handle all flavors of RCU.
121  */
122 static DEFINE_PER_CPU(struct task_struct *, rcu_cpu_kthread_task);
123 DEFINE_PER_CPU(unsigned int, rcu_cpu_kthread_status);
124 DEFINE_PER_CPU(int, rcu_cpu_kthread_cpu);
125 DEFINE_PER_CPU(unsigned int, rcu_cpu_kthread_loops);
126 DEFINE_PER_CPU(char, rcu_cpu_has_work);
127
128 #endif /* #ifdef CONFIG_RCU_BOOST */
129
130 static void rcu_node_kthread_setaffinity(struct rcu_node *rnp, int outgoingcpu);
131 static void invoke_rcu_core(void);
132 static void invoke_rcu_callbacks(struct rcu_state *rsp, struct rcu_data *rdp);
133
134 /*
135  * Track the rcutorture test sequence number and the update version
136  * number within a given test.  The rcutorture_testseq is incremented
137  * on every rcutorture module load and unload, so has an odd value
138  * when a test is running.  The rcutorture_vernum is set to zero
139  * when rcutorture starts and is incremented on each rcutorture update.
140  * These variables enable correlating rcutorture output with the
141  * RCU tracing information.
142  */
143 unsigned long rcutorture_testseq;
144 unsigned long rcutorture_vernum;
145
146 /*
147  * Return true if an RCU grace period is in progress.  The ACCESS_ONCE()s
148  * permit this function to be invoked without holding the root rcu_node
149  * structure's ->lock, but of course results can be subject to change.
150  */
151 static int rcu_gp_in_progress(struct rcu_state *rsp)
152 {
153         return ACCESS_ONCE(rsp->completed) != ACCESS_ONCE(rsp->gpnum);
154 }
155
156 /*
157  * Note a quiescent state.  Because we do not need to know
158  * how many quiescent states passed, just if there was at least
159  * one since the start of the grace period, this just sets a flag.
160  * The caller must have disabled preemption.
161  */
162 void rcu_sched_qs(int cpu)
163 {
164         struct rcu_data *rdp = &per_cpu(rcu_sched_data, cpu);
165
166         rdp->passed_quiesce_gpnum = rdp->gpnum;
167         barrier();
168         if (rdp->passed_quiesce == 0)
169                 trace_rcu_grace_period("rcu_sched", rdp->gpnum, "cpuqs");
170         rdp->passed_quiesce = 1;
171 }
172
173 void rcu_bh_qs(int cpu)
174 {
175         struct rcu_data *rdp = &per_cpu(rcu_bh_data, cpu);
176
177         rdp->passed_quiesce_gpnum = rdp->gpnum;
178         barrier();
179         if (rdp->passed_quiesce == 0)
180                 trace_rcu_grace_period("rcu_bh", rdp->gpnum, "cpuqs");
181         rdp->passed_quiesce = 1;
182 }
183
184 /*
185  * Note a context switch.  This is a quiescent state for RCU-sched,
186  * and requires special handling for preemptible RCU.
187  * The caller must have disabled preemption.
188  */
189 void rcu_note_context_switch(int cpu)
190 {
191         trace_rcu_utilization("Start context switch");
192         rcu_sched_qs(cpu);
193         rcu_preempt_note_context_switch(cpu);
194         trace_rcu_utilization("End context switch");
195 }
196 EXPORT_SYMBOL_GPL(rcu_note_context_switch);
197
198 #ifdef CONFIG_NO_HZ
199 DEFINE_PER_CPU(struct rcu_dynticks, rcu_dynticks) = {
200         .dynticks_nesting = 1,
201         .dynticks = ATOMIC_INIT(1),
202 };
203 #endif /* #ifdef CONFIG_NO_HZ */
204
205 static long blimit = 10;        /* Maximum callbacks per rcu_do_batch. */
206 static long qhimark = 10000;    /* If this many pending, ignore blimit. */
207 static long qlowmark = 100;     /* Once only this many pending, use blimit. */
208
209 module_param(blimit, long, 0);
210 module_param(qhimark, long, 0);
211 module_param(qlowmark, long, 0);
212
213 int rcu_cpu_stall_suppress __read_mostly;
214 module_param(rcu_cpu_stall_suppress, int, 0644);
215
216 static void force_quiescent_state(struct rcu_state *rsp, int relaxed);
217 static int rcu_pending(int cpu);
218
219 /*
220  * Return the number of RCU-sched batches processed thus far for debug & stats.
221  */
222 long rcu_batches_completed_sched(void)
223 {
224         return rcu_sched_state.completed;
225 }
226 EXPORT_SYMBOL_GPL(rcu_batches_completed_sched);
227
228 /*
229  * Return the number of RCU BH batches processed thus far for debug & stats.
230  */
231 long rcu_batches_completed_bh(void)
232 {
233         return rcu_bh_state.completed;
234 }
235 EXPORT_SYMBOL_GPL(rcu_batches_completed_bh);
236
237 /*
238  * Force a quiescent state for RCU BH.
239  */
240 void rcu_bh_force_quiescent_state(void)
241 {
242         force_quiescent_state(&rcu_bh_state, 0);
243 }
244 EXPORT_SYMBOL_GPL(rcu_bh_force_quiescent_state);
245
246 /*
247  * Record the number of times rcutorture tests have been initiated and
248  * terminated.  This information allows the debugfs tracing stats to be
249  * correlated to the rcutorture messages, even when the rcutorture module
250  * is being repeatedly loaded and unloaded.  In other words, we cannot
251  * store this state in rcutorture itself.
252  */
253 void rcutorture_record_test_transition(void)
254 {
255         rcutorture_testseq++;
256         rcutorture_vernum = 0;
257 }
258 EXPORT_SYMBOL_GPL(rcutorture_record_test_transition);
259
260 /*
261  * Record the number of writer passes through the current rcutorture test.
262  * This is also used to correlate debugfs tracing stats with the rcutorture
263  * messages.
264  */
265 void rcutorture_record_progress(unsigned long vernum)
266 {
267         rcutorture_vernum++;
268 }
269 EXPORT_SYMBOL_GPL(rcutorture_record_progress);
270
271 /*
272  * Force a quiescent state for RCU-sched.
273  */
274 void rcu_sched_force_quiescent_state(void)
275 {
276         force_quiescent_state(&rcu_sched_state, 0);
277 }
278 EXPORT_SYMBOL_GPL(rcu_sched_force_quiescent_state);
279
280 /*
281  * Does the CPU have callbacks ready to be invoked?
282  */
283 static int
284 cpu_has_callbacks_ready_to_invoke(struct rcu_data *rdp)
285 {
286         return &rdp->nxtlist != rdp->nxttail[RCU_DONE_TAIL];
287 }
288
289 /*
290  * Does the current CPU require a yet-as-unscheduled grace period?
291  */
292 static int
293 cpu_needs_another_gp(struct rcu_state *rsp, struct rcu_data *rdp)
294 {
295         return *rdp->nxttail[RCU_DONE_TAIL +
296                              ACCESS_ONCE(rsp->completed) != rdp->completed] &&
297                !rcu_gp_in_progress(rsp);
298 }
299
300 /*
301  * Return the root node of the specified rcu_state structure.
302  */
303 static struct rcu_node *rcu_get_root(struct rcu_state *rsp)
304 {
305         return &rsp->node[0];
306 }
307
308 #ifdef CONFIG_SMP
309
310 /*
311  * If the specified CPU is offline, tell the caller that it is in
312  * a quiescent state.  Otherwise, whack it with a reschedule IPI.
313  * Grace periods can end up waiting on an offline CPU when that
314  * CPU is in the process of coming online -- it will be added to the
315  * rcu_node bitmasks before it actually makes it online.  The same thing
316  * can happen while a CPU is in the process of coming online.  Because this
317  * race is quite rare, we check for it after detecting that the grace
318  * period has been delayed rather than checking each and every CPU
319  * each and every time we start a new grace period.
320  */
321 static int rcu_implicit_offline_qs(struct rcu_data *rdp)
322 {
323         /*
324          * If the CPU is offline, it is in a quiescent state.  We can
325          * trust its state not to change because interrupts are disabled.
326          */
327         if (cpu_is_offline(rdp->cpu)) {
328                 trace_rcu_fqs(rdp->rsp->name, rdp->gpnum, rdp->cpu, "ofl");
329                 rdp->offline_fqs++;
330                 return 1;
331         }
332
333         /* If preemptible RCU, no point in sending reschedule IPI. */
334         if (rdp->preemptible)
335                 return 0;
336
337         /* The CPU is online, so send it a reschedule IPI. */
338         if (rdp->cpu != smp_processor_id())
339                 smp_send_reschedule(rdp->cpu);
340         else
341                 set_need_resched();
342         rdp->resched_ipi++;
343         return 0;
344 }
345
346 #endif /* #ifdef CONFIG_SMP */
347
348 #ifdef CONFIG_NO_HZ
349
350 /**
351  * rcu_enter_nohz - inform RCU that current CPU is entering nohz
352  *
353  * Enter nohz mode, in other words, -leave- the mode in which RCU
354  * read-side critical sections can occur.  (Though RCU read-side
355  * critical sections can occur in irq handlers in nohz mode, a possibility
356  * handled by rcu_irq_enter() and rcu_irq_exit()).
357  */
358 void rcu_enter_nohz(void)
359 {
360         unsigned long flags;
361         struct rcu_dynticks *rdtp;
362
363         local_irq_save(flags);
364         rdtp = &__get_cpu_var(rcu_dynticks);
365         if (--rdtp->dynticks_nesting) {
366                 local_irq_restore(flags);
367                 return;
368         }
369         trace_rcu_dyntick("Start");
370         /* CPUs seeing atomic_inc() must see prior RCU read-side crit sects */
371         smp_mb__before_atomic_inc();  /* See above. */
372         atomic_inc(&rdtp->dynticks);
373         smp_mb__after_atomic_inc();  /* Force ordering with next sojourn. */
374         WARN_ON_ONCE(atomic_read(&rdtp->dynticks) & 0x1);
375         local_irq_restore(flags);
376 }
377
378 /*
379  * rcu_exit_nohz - inform RCU that current CPU is leaving nohz
380  *
381  * Exit nohz mode, in other words, -enter- the mode in which RCU
382  * read-side critical sections normally occur.
383  */
384 void rcu_exit_nohz(void)
385 {
386         unsigned long flags;
387         struct rcu_dynticks *rdtp;
388
389         local_irq_save(flags);
390         rdtp = &__get_cpu_var(rcu_dynticks);
391         if (rdtp->dynticks_nesting++) {
392                 local_irq_restore(flags);
393                 return;
394         }
395         smp_mb__before_atomic_inc();  /* Force ordering w/previous sojourn. */
396         atomic_inc(&rdtp->dynticks);
397         /* CPUs seeing atomic_inc() must see later RCU read-side crit sects */
398         smp_mb__after_atomic_inc();  /* See above. */
399         WARN_ON_ONCE(!(atomic_read(&rdtp->dynticks) & 0x1));
400         trace_rcu_dyntick("End");
401         local_irq_restore(flags);
402 }
403
404 /**
405  * rcu_nmi_enter - inform RCU of entry to NMI context
406  *
407  * If the CPU was idle with dynamic ticks active, and there is no
408  * irq handler running, this updates rdtp->dynticks_nmi to let the
409  * RCU grace-period handling know that the CPU is active.
410  */
411 void rcu_nmi_enter(void)
412 {
413         struct rcu_dynticks *rdtp = &__get_cpu_var(rcu_dynticks);
414
415         if (rdtp->dynticks_nmi_nesting == 0 &&
416             (atomic_read(&rdtp->dynticks) & 0x1))
417                 return;
418         rdtp->dynticks_nmi_nesting++;
419         smp_mb__before_atomic_inc();  /* Force delay from prior write. */
420         atomic_inc(&rdtp->dynticks);
421         /* CPUs seeing atomic_inc() must see later RCU read-side crit sects */
422         smp_mb__after_atomic_inc();  /* See above. */
423         WARN_ON_ONCE(!(atomic_read(&rdtp->dynticks) & 0x1));
424 }
425
426 /**
427  * rcu_nmi_exit - inform RCU of exit from NMI context
428  *
429  * If the CPU was idle with dynamic ticks active, and there is no
430  * irq handler running, this updates rdtp->dynticks_nmi to let the
431  * RCU grace-period handling know that the CPU is no longer active.
432  */
433 void rcu_nmi_exit(void)
434 {
435         struct rcu_dynticks *rdtp = &__get_cpu_var(rcu_dynticks);
436
437         if (rdtp->dynticks_nmi_nesting == 0 ||
438             --rdtp->dynticks_nmi_nesting != 0)
439                 return;
440         /* CPUs seeing atomic_inc() must see prior RCU read-side crit sects */
441         smp_mb__before_atomic_inc();  /* See above. */
442         atomic_inc(&rdtp->dynticks);
443         smp_mb__after_atomic_inc();  /* Force delay to next write. */
444         WARN_ON_ONCE(atomic_read(&rdtp->dynticks) & 0x1);
445 }
446
447 /**
448  * rcu_irq_enter - inform RCU of entry to hard irq context
449  *
450  * If the CPU was idle with dynamic ticks active, this updates the
451  * rdtp->dynticks to let the RCU handling know that the CPU is active.
452  */
453 void rcu_irq_enter(void)
454 {
455         rcu_exit_nohz();
456 }
457
458 /**
459  * rcu_irq_exit - inform RCU of exit from hard irq context
460  *
461  * If the CPU was idle with dynamic ticks active, update the rdp->dynticks
462  * to put let the RCU handling be aware that the CPU is going back to idle
463  * with no ticks.
464  */
465 void rcu_irq_exit(void)
466 {
467         rcu_enter_nohz();
468 }
469
470 #ifdef CONFIG_SMP
471
472 /*
473  * Snapshot the specified CPU's dynticks counter so that we can later
474  * credit them with an implicit quiescent state.  Return 1 if this CPU
475  * is in dynticks idle mode, which is an extended quiescent state.
476  */
477 static int dyntick_save_progress_counter(struct rcu_data *rdp)
478 {
479         rdp->dynticks_snap = atomic_add_return(0, &rdp->dynticks->dynticks);
480         return 0;
481 }
482
483 /*
484  * Return true if the specified CPU has passed through a quiescent
485  * state by virtue of being in or having passed through an dynticks
486  * idle state since the last call to dyntick_save_progress_counter()
487  * for this same CPU.
488  */
489 static int rcu_implicit_dynticks_qs(struct rcu_data *rdp)
490 {
491         unsigned int curr;
492         unsigned int snap;
493
494         curr = (unsigned int)atomic_add_return(0, &rdp->dynticks->dynticks);
495         snap = (unsigned int)rdp->dynticks_snap;
496
497         /*
498          * If the CPU passed through or entered a dynticks idle phase with
499          * no active irq/NMI handlers, then we can safely pretend that the CPU
500          * already acknowledged the request to pass through a quiescent
501          * state.  Either way, that CPU cannot possibly be in an RCU
502          * read-side critical section that started before the beginning
503          * of the current RCU grace period.
504          */
505         if ((curr & 0x1) == 0 || UINT_CMP_GE(curr, snap + 2)) {
506                 trace_rcu_fqs(rdp->rsp->name, rdp->gpnum, rdp->cpu, "dti");
507                 rdp->dynticks_fqs++;
508                 return 1;
509         }
510
511         /* Go check for the CPU being offline. */
512         return rcu_implicit_offline_qs(rdp);
513 }
514
515 #endif /* #ifdef CONFIG_SMP */
516
517 #else /* #ifdef CONFIG_NO_HZ */
518
519 #ifdef CONFIG_SMP
520
521 static int dyntick_save_progress_counter(struct rcu_data *rdp)
522 {
523         return 0;
524 }
525
526 static int rcu_implicit_dynticks_qs(struct rcu_data *rdp)
527 {
528         return rcu_implicit_offline_qs(rdp);
529 }
530
531 #endif /* #ifdef CONFIG_SMP */
532
533 #endif /* #else #ifdef CONFIG_NO_HZ */
534
535 int rcu_cpu_stall_suppress __read_mostly;
536
537 static void record_gp_stall_check_time(struct rcu_state *rsp)
538 {
539         rsp->gp_start = jiffies;
540         rsp->jiffies_stall = jiffies + RCU_SECONDS_TILL_STALL_CHECK;
541 }
542
543 static void print_other_cpu_stall(struct rcu_state *rsp)
544 {
545         int cpu;
546         long delta;
547         unsigned long flags;
548         int ndetected;
549         struct rcu_node *rnp = rcu_get_root(rsp);
550
551         /* Only let one CPU complain about others per time interval. */
552
553         raw_spin_lock_irqsave(&rnp->lock, flags);
554         delta = jiffies - rsp->jiffies_stall;
555         if (delta < RCU_STALL_RAT_DELAY || !rcu_gp_in_progress(rsp)) {
556                 raw_spin_unlock_irqrestore(&rnp->lock, flags);
557                 return;
558         }
559         rsp->jiffies_stall = jiffies + RCU_SECONDS_TILL_STALL_RECHECK;
560
561         /*
562          * Now rat on any tasks that got kicked up to the root rcu_node
563          * due to CPU offlining.
564          */
565         ndetected = rcu_print_task_stall(rnp);
566         raw_spin_unlock_irqrestore(&rnp->lock, flags);
567
568         /*
569          * OK, time to rat on our buddy...
570          * See Documentation/RCU/stallwarn.txt for info on how to debug
571          * RCU CPU stall warnings.
572          */
573         printk(KERN_ERR "INFO: %s detected stalls on CPUs/tasks: {",
574                rsp->name);
575         rcu_for_each_leaf_node(rsp, rnp) {
576                 raw_spin_lock_irqsave(&rnp->lock, flags);
577                 ndetected += rcu_print_task_stall(rnp);
578                 raw_spin_unlock_irqrestore(&rnp->lock, flags);
579                 if (rnp->qsmask == 0)
580                         continue;
581                 for (cpu = 0; cpu <= rnp->grphi - rnp->grplo; cpu++)
582                         if (rnp->qsmask & (1UL << cpu)) {
583                                 printk(" %d", rnp->grplo + cpu);
584                                 ndetected++;
585                         }
586         }
587         printk("} (detected by %d, t=%ld jiffies)\n",
588                smp_processor_id(), (long)(jiffies - rsp->gp_start));
589         if (ndetected == 0)
590                 printk(KERN_ERR "INFO: Stall ended before state dump start\n");
591         else if (!trigger_all_cpu_backtrace())
592                 dump_stack();
593
594         /* If so configured, complain about tasks blocking the grace period. */
595
596         rcu_print_detail_task_stall(rsp);
597
598         force_quiescent_state(rsp, 0);  /* Kick them all. */
599 }
600
601 static void print_cpu_stall(struct rcu_state *rsp)
602 {
603         unsigned long flags;
604         struct rcu_node *rnp = rcu_get_root(rsp);
605
606         /*
607          * OK, time to rat on ourselves...
608          * See Documentation/RCU/stallwarn.txt for info on how to debug
609          * RCU CPU stall warnings.
610          */
611         printk(KERN_ERR "INFO: %s detected stall on CPU %d (t=%lu jiffies)\n",
612                rsp->name, smp_processor_id(), jiffies - rsp->gp_start);
613         if (!trigger_all_cpu_backtrace())
614                 dump_stack();
615
616         raw_spin_lock_irqsave(&rnp->lock, flags);
617         if (ULONG_CMP_GE(jiffies, rsp->jiffies_stall))
618                 rsp->jiffies_stall =
619                         jiffies + RCU_SECONDS_TILL_STALL_RECHECK;
620         raw_spin_unlock_irqrestore(&rnp->lock, flags);
621
622         set_need_resched();  /* kick ourselves to get things going. */
623 }
624
625 static void check_cpu_stall(struct rcu_state *rsp, struct rcu_data *rdp)
626 {
627         unsigned long j;
628         unsigned long js;
629         struct rcu_node *rnp;
630
631         if (rcu_cpu_stall_suppress)
632                 return;
633         j = ACCESS_ONCE(jiffies);
634         js = ACCESS_ONCE(rsp->jiffies_stall);
635         rnp = rdp->mynode;
636         if ((ACCESS_ONCE(rnp->qsmask) & rdp->grpmask) && ULONG_CMP_GE(j, js)) {
637
638                 /* We haven't checked in, so go dump stack. */
639                 print_cpu_stall(rsp);
640
641         } else if (rcu_gp_in_progress(rsp) &&
642                    ULONG_CMP_GE(j, js + RCU_STALL_RAT_DELAY)) {
643
644                 /* They had a few time units to dump stack, so complain. */
645                 print_other_cpu_stall(rsp);
646         }
647 }
648
649 static int rcu_panic(struct notifier_block *this, unsigned long ev, void *ptr)
650 {
651         rcu_cpu_stall_suppress = 1;
652         return NOTIFY_DONE;
653 }
654
655 /**
656  * rcu_cpu_stall_reset - prevent further stall warnings in current grace period
657  *
658  * Set the stall-warning timeout way off into the future, thus preventing
659  * any RCU CPU stall-warning messages from appearing in the current set of
660  * RCU grace periods.
661  *
662  * The caller must disable hard irqs.
663  */
664 void rcu_cpu_stall_reset(void)
665 {
666         rcu_sched_state.jiffies_stall = jiffies + ULONG_MAX / 2;
667         rcu_bh_state.jiffies_stall = jiffies + ULONG_MAX / 2;
668         rcu_preempt_stall_reset();
669 }
670
671 static struct notifier_block rcu_panic_block = {
672         .notifier_call = rcu_panic,
673 };
674
675 static void __init check_cpu_stall_init(void)
676 {
677         atomic_notifier_chain_register(&panic_notifier_list, &rcu_panic_block);
678 }
679
680 /*
681  * Update CPU-local rcu_data state to record the newly noticed grace period.
682  * This is used both when we started the grace period and when we notice
683  * that someone else started the grace period.  The caller must hold the
684  * ->lock of the leaf rcu_node structure corresponding to the current CPU,
685  *  and must have irqs disabled.
686  */
687 static void __note_new_gpnum(struct rcu_state *rsp, struct rcu_node *rnp, struct rcu_data *rdp)
688 {
689         if (rdp->gpnum != rnp->gpnum) {
690                 /*
691                  * If the current grace period is waiting for this CPU,
692                  * set up to detect a quiescent state, otherwise don't
693                  * go looking for one.
694                  */
695                 rdp->gpnum = rnp->gpnum;
696                 trace_rcu_grace_period(rsp->name, rdp->gpnum, "cpustart");
697                 if (rnp->qsmask & rdp->grpmask) {
698                         rdp->qs_pending = 1;
699                         rdp->passed_quiesce = 0;
700                 } else
701                         rdp->qs_pending = 0;
702         }
703 }
704
705 static void note_new_gpnum(struct rcu_state *rsp, struct rcu_data *rdp)
706 {
707         unsigned long flags;
708         struct rcu_node *rnp;
709
710         local_irq_save(flags);
711         rnp = rdp->mynode;
712         if (rdp->gpnum == ACCESS_ONCE(rnp->gpnum) || /* outside lock. */
713             !raw_spin_trylock(&rnp->lock)) { /* irqs already off, so later. */
714                 local_irq_restore(flags);
715                 return;
716         }
717         __note_new_gpnum(rsp, rnp, rdp);
718         raw_spin_unlock_irqrestore(&rnp->lock, flags);
719 }
720
721 /*
722  * Did someone else start a new RCU grace period start since we last
723  * checked?  Update local state appropriately if so.  Must be called
724  * on the CPU corresponding to rdp.
725  */
726 static int
727 check_for_new_grace_period(struct rcu_state *rsp, struct rcu_data *rdp)
728 {
729         unsigned long flags;
730         int ret = 0;
731
732         local_irq_save(flags);
733         if (rdp->gpnum != rsp->gpnum) {
734                 note_new_gpnum(rsp, rdp);
735                 ret = 1;
736         }
737         local_irq_restore(flags);
738         return ret;
739 }
740
741 /*
742  * Advance this CPU's callbacks, but only if the current grace period
743  * has ended.  This may be called only from the CPU to whom the rdp
744  * belongs.  In addition, the corresponding leaf rcu_node structure's
745  * ->lock must be held by the caller, with irqs disabled.
746  */
747 static void
748 __rcu_process_gp_end(struct rcu_state *rsp, struct rcu_node *rnp, struct rcu_data *rdp)
749 {
750         /* Did another grace period end? */
751         if (rdp->completed != rnp->completed) {
752
753                 /* Advance callbacks.  No harm if list empty. */
754                 rdp->nxttail[RCU_DONE_TAIL] = rdp->nxttail[RCU_WAIT_TAIL];
755                 rdp->nxttail[RCU_WAIT_TAIL] = rdp->nxttail[RCU_NEXT_READY_TAIL];
756                 rdp->nxttail[RCU_NEXT_READY_TAIL] = rdp->nxttail[RCU_NEXT_TAIL];
757
758                 /* Remember that we saw this grace-period completion. */
759                 rdp->completed = rnp->completed;
760                 trace_rcu_grace_period(rsp->name, rdp->gpnum, "cpuend");
761
762                 /*
763                  * If we were in an extended quiescent state, we may have
764                  * missed some grace periods that others CPUs handled on
765                  * our behalf. Catch up with this state to avoid noting
766                  * spurious new grace periods.  If another grace period
767                  * has started, then rnp->gpnum will have advanced, so
768                  * we will detect this later on.
769                  */
770                 if (ULONG_CMP_LT(rdp->gpnum, rdp->completed))
771                         rdp->gpnum = rdp->completed;
772
773                 /*
774                  * If RCU does not need a quiescent state from this CPU,
775                  * then make sure that this CPU doesn't go looking for one.
776                  */
777                 if ((rnp->qsmask & rdp->grpmask) == 0)
778                         rdp->qs_pending = 0;
779         }
780 }
781
782 /*
783  * Advance this CPU's callbacks, but only if the current grace period
784  * has ended.  This may be called only from the CPU to whom the rdp
785  * belongs.
786  */
787 static void
788 rcu_process_gp_end(struct rcu_state *rsp, struct rcu_data *rdp)
789 {
790         unsigned long flags;
791         struct rcu_node *rnp;
792
793         local_irq_save(flags);
794         rnp = rdp->mynode;
795         if (rdp->completed == ACCESS_ONCE(rnp->completed) || /* outside lock. */
796             !raw_spin_trylock(&rnp->lock)) { /* irqs already off, so later. */
797                 local_irq_restore(flags);
798                 return;
799         }
800         __rcu_process_gp_end(rsp, rnp, rdp);
801         raw_spin_unlock_irqrestore(&rnp->lock, flags);
802 }
803
804 /*
805  * Do per-CPU grace-period initialization for running CPU.  The caller
806  * must hold the lock of the leaf rcu_node structure corresponding to
807  * this CPU.
808  */
809 static void
810 rcu_start_gp_per_cpu(struct rcu_state *rsp, struct rcu_node *rnp, struct rcu_data *rdp)
811 {
812         /* Prior grace period ended, so advance callbacks for current CPU. */
813         __rcu_process_gp_end(rsp, rnp, rdp);
814
815         /*
816          * Because this CPU just now started the new grace period, we know
817          * that all of its callbacks will be covered by this upcoming grace
818          * period, even the ones that were registered arbitrarily recently.
819          * Therefore, advance all outstanding callbacks to RCU_WAIT_TAIL.
820          *
821          * Other CPUs cannot be sure exactly when the grace period started.
822          * Therefore, their recently registered callbacks must pass through
823          * an additional RCU_NEXT_READY stage, so that they will be handled
824          * by the next RCU grace period.
825          */
826         rdp->nxttail[RCU_NEXT_READY_TAIL] = rdp->nxttail[RCU_NEXT_TAIL];
827         rdp->nxttail[RCU_WAIT_TAIL] = rdp->nxttail[RCU_NEXT_TAIL];
828
829         /* Set state so that this CPU will detect the next quiescent state. */
830         __note_new_gpnum(rsp, rnp, rdp);
831 }
832
833 /*
834  * Start a new RCU grace period if warranted, re-initializing the hierarchy
835  * in preparation for detecting the next grace period.  The caller must hold
836  * the root node's ->lock, which is released before return.  Hard irqs must
837  * be disabled.
838  */
839 static void
840 rcu_start_gp(struct rcu_state *rsp, unsigned long flags)
841         __releases(rcu_get_root(rsp)->lock)
842 {
843         struct rcu_data *rdp = this_cpu_ptr(rsp->rda);
844         struct rcu_node *rnp = rcu_get_root(rsp);
845
846         if (!rcu_scheduler_fully_active ||
847             !cpu_needs_another_gp(rsp, rdp)) {
848                 /*
849                  * Either the scheduler hasn't yet spawned the first
850                  * non-idle task or this CPU does not need another
851                  * grace period.  Either way, don't start a new grace
852                  * period.
853                  */
854                 raw_spin_unlock_irqrestore(&rnp->lock, flags);
855                 return;
856         }
857
858         if (rsp->fqs_active) {
859                 /*
860                  * This CPU needs a grace period, but force_quiescent_state()
861                  * is running.  Tell it to start one on this CPU's behalf.
862                  */
863                 rsp->fqs_need_gp = 1;
864                 raw_spin_unlock_irqrestore(&rnp->lock, flags);
865                 return;
866         }
867
868         /* Advance to a new grace period and initialize state. */
869         rsp->gpnum++;
870         trace_rcu_grace_period(rsp->name, rsp->gpnum, "start");
871         WARN_ON_ONCE(rsp->signaled == RCU_GP_INIT);
872         rsp->signaled = RCU_GP_INIT; /* Hold off force_quiescent_state. */
873         rsp->jiffies_force_qs = jiffies + RCU_JIFFIES_TILL_FORCE_QS;
874         record_gp_stall_check_time(rsp);
875
876         /* Special-case the common single-level case. */
877         if (NUM_RCU_NODES == 1) {
878                 rcu_preempt_check_blocked_tasks(rnp);
879                 rnp->qsmask = rnp->qsmaskinit;
880                 rnp->gpnum = rsp->gpnum;
881                 rnp->completed = rsp->completed;
882                 rsp->signaled = RCU_SIGNAL_INIT; /* force_quiescent_state OK. */
883                 rcu_start_gp_per_cpu(rsp, rnp, rdp);
884                 rcu_preempt_boost_start_gp(rnp);
885                 trace_rcu_grace_period_init(rsp->name, rnp->gpnum,
886                                             rnp->level, rnp->grplo,
887                                             rnp->grphi, rnp->qsmask);
888                 raw_spin_unlock_irqrestore(&rnp->lock, flags);
889                 return;
890         }
891
892         raw_spin_unlock(&rnp->lock);  /* leave irqs disabled. */
893
894
895         /* Exclude any concurrent CPU-hotplug operations. */
896         raw_spin_lock(&rsp->onofflock);  /* irqs already disabled. */
897
898         /*
899          * Set the quiescent-state-needed bits in all the rcu_node
900          * structures for all currently online CPUs in breadth-first
901          * order, starting from the root rcu_node structure.  This
902          * operation relies on the layout of the hierarchy within the
903          * rsp->node[] array.  Note that other CPUs will access only
904          * the leaves of the hierarchy, which still indicate that no
905          * grace period is in progress, at least until the corresponding
906          * leaf node has been initialized.  In addition, we have excluded
907          * CPU-hotplug operations.
908          *
909          * Note that the grace period cannot complete until we finish
910          * the initialization process, as there will be at least one
911          * qsmask bit set in the root node until that time, namely the
912          * one corresponding to this CPU, due to the fact that we have
913          * irqs disabled.
914          */
915         rcu_for_each_node_breadth_first(rsp, rnp) {
916                 raw_spin_lock(&rnp->lock);      /* irqs already disabled. */
917                 rcu_preempt_check_blocked_tasks(rnp);
918                 rnp->qsmask = rnp->qsmaskinit;
919                 rnp->gpnum = rsp->gpnum;
920                 rnp->completed = rsp->completed;
921                 if (rnp == rdp->mynode)
922                         rcu_start_gp_per_cpu(rsp, rnp, rdp);
923                 rcu_preempt_boost_start_gp(rnp);
924                 trace_rcu_grace_period_init(rsp->name, rnp->gpnum,
925                                             rnp->level, rnp->grplo,
926                                             rnp->grphi, rnp->qsmask);
927                 raw_spin_unlock(&rnp->lock);    /* irqs remain disabled. */
928         }
929
930         rnp = rcu_get_root(rsp);
931         raw_spin_lock(&rnp->lock);              /* irqs already disabled. */
932         rsp->signaled = RCU_SIGNAL_INIT; /* force_quiescent_state now OK. */
933         raw_spin_unlock(&rnp->lock);            /* irqs remain disabled. */
934         raw_spin_unlock_irqrestore(&rsp->onofflock, flags);
935 }
936
937 /*
938  * Report a full set of quiescent states to the specified rcu_state
939  * data structure.  This involves cleaning up after the prior grace
940  * period and letting rcu_start_gp() start up the next grace period
941  * if one is needed.  Note that the caller must hold rnp->lock, as
942  * required by rcu_start_gp(), which will release it.
943  */
944 static void rcu_report_qs_rsp(struct rcu_state *rsp, unsigned long flags)
945         __releases(rcu_get_root(rsp)->lock)
946 {
947         unsigned long gp_duration;
948         struct rcu_node *rnp = rcu_get_root(rsp);
949         struct rcu_data *rdp = this_cpu_ptr(rsp->rda);
950
951         WARN_ON_ONCE(!rcu_gp_in_progress(rsp));
952
953         /*
954          * Ensure that all grace-period and pre-grace-period activity
955          * is seen before the assignment to rsp->completed.
956          */
957         smp_mb(); /* See above block comment. */
958         gp_duration = jiffies - rsp->gp_start;
959         if (gp_duration > rsp->gp_max)
960                 rsp->gp_max = gp_duration;
961
962         /*
963          * We know the grace period is complete, but to everyone else
964          * it appears to still be ongoing.  But it is also the case
965          * that to everyone else it looks like there is nothing that
966          * they can do to advance the grace period.  It is therefore
967          * safe for us to drop the lock in order to mark the grace
968          * period as completed in all of the rcu_node structures.
969          *
970          * But if this CPU needs another grace period, it will take
971          * care of this while initializing the next grace period.
972          * We use RCU_WAIT_TAIL instead of the usual RCU_DONE_TAIL
973          * because the callbacks have not yet been advanced: Those
974          * callbacks are waiting on the grace period that just now
975          * completed.
976          */
977         if (*rdp->nxttail[RCU_WAIT_TAIL] == NULL) {
978                 raw_spin_unlock(&rnp->lock);     /* irqs remain disabled. */
979
980                 /*
981                  * Propagate new ->completed value to rcu_node structures
982                  * so that other CPUs don't have to wait until the start
983                  * of the next grace period to process their callbacks.
984                  */
985                 rcu_for_each_node_breadth_first(rsp, rnp) {
986                         raw_spin_lock(&rnp->lock); /* irqs already disabled. */
987                         rnp->completed = rsp->gpnum;
988                         raw_spin_unlock(&rnp->lock); /* irqs remain disabled. */
989                 }
990                 rnp = rcu_get_root(rsp);
991                 raw_spin_lock(&rnp->lock); /* irqs already disabled. */
992         }
993
994         rsp->completed = rsp->gpnum;  /* Declare the grace period complete. */
995         trace_rcu_grace_period(rsp->name, rsp->completed, "end");
996         rsp->signaled = RCU_GP_IDLE;
997         rcu_start_gp(rsp, flags);  /* releases root node's rnp->lock. */
998 }
999
1000 /*
1001  * Similar to rcu_report_qs_rdp(), for which it is a helper function.
1002  * Allows quiescent states for a group of CPUs to be reported at one go
1003  * to the specified rcu_node structure, though all the CPUs in the group
1004  * must be represented by the same rcu_node structure (which need not be
1005  * a leaf rcu_node structure, though it often will be).  That structure's
1006  * lock must be held upon entry, and it is released before return.
1007  */
1008 static void
1009 rcu_report_qs_rnp(unsigned long mask, struct rcu_state *rsp,
1010                   struct rcu_node *rnp, unsigned long flags)
1011         __releases(rnp->lock)
1012 {
1013         struct rcu_node *rnp_c;
1014
1015         /* Walk up the rcu_node hierarchy. */
1016         for (;;) {
1017                 if (!(rnp->qsmask & mask)) {
1018
1019                         /* Our bit has already been cleared, so done. */
1020                         raw_spin_unlock_irqrestore(&rnp->lock, flags);
1021                         return;
1022                 }
1023                 rnp->qsmask &= ~mask;
1024                 trace_rcu_quiescent_state_report(rsp->name, rnp->gpnum,
1025                                                  mask, rnp->qsmask, rnp->level,
1026                                                  rnp->grplo, rnp->grphi,
1027                                                  !!rnp->gp_tasks);
1028                 if (rnp->qsmask != 0 || rcu_preempt_blocked_readers_cgp(rnp)) {
1029
1030                         /* Other bits still set at this level, so done. */
1031                         raw_spin_unlock_irqrestore(&rnp->lock, flags);
1032                         return;
1033                 }
1034                 mask = rnp->grpmask;
1035                 if (rnp->parent == NULL) {
1036
1037                         /* No more levels.  Exit loop holding root lock. */
1038
1039                         break;
1040                 }
1041                 raw_spin_unlock_irqrestore(&rnp->lock, flags);
1042                 rnp_c = rnp;
1043                 rnp = rnp->parent;
1044                 raw_spin_lock_irqsave(&rnp->lock, flags);
1045                 WARN_ON_ONCE(rnp_c->qsmask);
1046         }
1047
1048         /*
1049          * Get here if we are the last CPU to pass through a quiescent
1050          * state for this grace period.  Invoke rcu_report_qs_rsp()
1051          * to clean up and start the next grace period if one is needed.
1052          */
1053         rcu_report_qs_rsp(rsp, flags); /* releases rnp->lock. */
1054 }
1055
1056 /*
1057  * Record a quiescent state for the specified CPU to that CPU's rcu_data
1058  * structure.  This must be either called from the specified CPU, or
1059  * called when the specified CPU is known to be offline (and when it is
1060  * also known that no other CPU is concurrently trying to help the offline
1061  * CPU).  The lastcomp argument is used to make sure we are still in the
1062  * grace period of interest.  We don't want to end the current grace period
1063  * based on quiescent states detected in an earlier grace period!
1064  */
1065 static void
1066 rcu_report_qs_rdp(int cpu, struct rcu_state *rsp, struct rcu_data *rdp, long lastgp)
1067 {
1068         unsigned long flags;
1069         unsigned long mask;
1070         struct rcu_node *rnp;
1071
1072         rnp = rdp->mynode;
1073         raw_spin_lock_irqsave(&rnp->lock, flags);
1074         if (lastgp != rnp->gpnum || rnp->completed == rnp->gpnum) {
1075
1076                 /*
1077                  * The grace period in which this quiescent state was
1078                  * recorded has ended, so don't report it upwards.
1079                  * We will instead need a new quiescent state that lies
1080                  * within the current grace period.
1081                  */
1082                 rdp->passed_quiesce = 0;        /* need qs for new gp. */
1083                 raw_spin_unlock_irqrestore(&rnp->lock, flags);
1084                 return;
1085         }
1086         mask = rdp->grpmask;
1087         if ((rnp->qsmask & mask) == 0) {
1088                 raw_spin_unlock_irqrestore(&rnp->lock, flags);
1089         } else {
1090                 rdp->qs_pending = 0;
1091
1092                 /*
1093                  * This GP can't end until cpu checks in, so all of our
1094                  * callbacks can be processed during the next GP.
1095                  */
1096                 rdp->nxttail[RCU_NEXT_READY_TAIL] = rdp->nxttail[RCU_NEXT_TAIL];
1097
1098                 rcu_report_qs_rnp(mask, rsp, rnp, flags); /* rlses rnp->lock */
1099         }
1100 }
1101
1102 /*
1103  * Check to see if there is a new grace period of which this CPU
1104  * is not yet aware, and if so, set up local rcu_data state for it.
1105  * Otherwise, see if this CPU has just passed through its first
1106  * quiescent state for this grace period, and record that fact if so.
1107  */
1108 static void
1109 rcu_check_quiescent_state(struct rcu_state *rsp, struct rcu_data *rdp)
1110 {
1111         /* If there is now a new grace period, record and return. */
1112         if (check_for_new_grace_period(rsp, rdp))
1113                 return;
1114
1115         /*
1116          * Does this CPU still need to do its part for current grace period?
1117          * If no, return and let the other CPUs do their part as well.
1118          */
1119         if (!rdp->qs_pending)
1120                 return;
1121
1122         /*
1123          * Was there a quiescent state since the beginning of the grace
1124          * period? If no, then exit and wait for the next call.
1125          */
1126         if (!rdp->passed_quiesce)
1127                 return;
1128
1129         /*
1130          * Tell RCU we are done (but rcu_report_qs_rdp() will be the
1131          * judge of that).
1132          */
1133         rcu_report_qs_rdp(rdp->cpu, rsp, rdp, rdp->passed_quiesce_gpnum);
1134 }
1135
1136 #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU
1137
1138 /*
1139  * Move a dying CPU's RCU callbacks to online CPU's callback list.
1140  * Synchronization is not required because this function executes
1141  * in stop_machine() context.
1142  */
1143 static void rcu_send_cbs_to_online(struct rcu_state *rsp)
1144 {
1145         int i;
1146         /* current DYING CPU is cleared in the cpu_online_mask */
1147         int receive_cpu = cpumask_any(cpu_online_mask);
1148         struct rcu_data *rdp = this_cpu_ptr(rsp->rda);
1149         struct rcu_data *receive_rdp = per_cpu_ptr(rsp->rda, receive_cpu);
1150
1151         if (rdp->nxtlist == NULL)
1152                 return;  /* irqs disabled, so comparison is stable. */
1153
1154         *receive_rdp->nxttail[RCU_NEXT_TAIL] = rdp->nxtlist;
1155         receive_rdp->nxttail[RCU_NEXT_TAIL] = rdp->nxttail[RCU_NEXT_TAIL];
1156         receive_rdp->qlen += rdp->qlen;
1157         receive_rdp->n_cbs_adopted += rdp->qlen;
1158         rdp->n_cbs_orphaned += rdp->qlen;
1159
1160         rdp->nxtlist = NULL;
1161         for (i = 0; i < RCU_NEXT_SIZE; i++)
1162                 rdp->nxttail[i] = &rdp->nxtlist;
1163         rdp->qlen = 0;
1164 }
1165
1166 /*
1167  * Remove the outgoing CPU from the bitmasks in the rcu_node hierarchy
1168  * and move all callbacks from the outgoing CPU to the current one.
1169  * There can only be one CPU hotplug operation at a time, so no other
1170  * CPU can be attempting to update rcu_cpu_kthread_task.
1171  */
1172 static void __rcu_offline_cpu(int cpu, struct rcu_state *rsp)
1173 {
1174         unsigned long flags;
1175         unsigned long mask;
1176         int need_report = 0;
1177         struct rcu_data *rdp = per_cpu_ptr(rsp->rda, cpu);
1178         struct rcu_node *rnp;
1179
1180         rcu_stop_cpu_kthread(cpu);
1181
1182         /* Exclude any attempts to start a new grace period. */
1183         raw_spin_lock_irqsave(&rsp->onofflock, flags);
1184
1185         /* Remove the outgoing CPU from the masks in the rcu_node hierarchy. */
1186         rnp = rdp->mynode;      /* this is the outgoing CPU's rnp. */
1187         mask = rdp->grpmask;    /* rnp->grplo is constant. */
1188         do {
1189                 raw_spin_lock(&rnp->lock);      /* irqs already disabled. */
1190                 rnp->qsmaskinit &= ~mask;
1191                 if (rnp->qsmaskinit != 0) {
1192                         if (rnp != rdp->mynode)
1193                                 raw_spin_unlock(&rnp->lock); /* irqs remain disabled. */
1194                         else
1195                                 trace_rcu_grace_period(rsp->name,
1196                                                        rnp->gpnum + 1 -
1197                                                        !!(rnp->qsmask & mask),
1198                                                        "cpuofl");
1199                         break;
1200                 }
1201                 if (rnp == rdp->mynode) {
1202                         trace_rcu_grace_period(rsp->name,
1203                                                rnp->gpnum + 1 -
1204                                                !!(rnp->qsmask & mask),
1205                                                "cpuofl");
1206                         need_report = rcu_preempt_offline_tasks(rsp, rnp, rdp);
1207                 } else
1208                         raw_spin_unlock(&rnp->lock); /* irqs remain disabled. */
1209                 mask = rnp->grpmask;
1210                 rnp = rnp->parent;
1211         } while (rnp != NULL);
1212
1213         /*
1214          * We still hold the leaf rcu_node structure lock here, and
1215          * irqs are still disabled.  The reason for this subterfuge is
1216          * because invoking rcu_report_unblock_qs_rnp() with ->onofflock
1217          * held leads to deadlock.
1218          */
1219         raw_spin_unlock(&rsp->onofflock); /* irqs remain disabled. */
1220         rnp = rdp->mynode;
1221         if (need_report & RCU_OFL_TASKS_NORM_GP)
1222                 rcu_report_unblock_qs_rnp(rnp, flags);
1223         else
1224                 raw_spin_unlock_irqrestore(&rnp->lock, flags);
1225         if (need_report & RCU_OFL_TASKS_EXP_GP)
1226                 rcu_report_exp_rnp(rsp, rnp);
1227         rcu_node_kthread_setaffinity(rnp, -1);
1228 }
1229
1230 /*
1231  * Remove the specified CPU from the RCU hierarchy and move any pending
1232  * callbacks that it might have to the current CPU.  This code assumes
1233  * that at least one CPU in the system will remain running at all times.
1234  * Any attempt to offline -all- CPUs is likely to strand RCU callbacks.
1235  */
1236 static void rcu_offline_cpu(int cpu)
1237 {
1238         __rcu_offline_cpu(cpu, &rcu_sched_state);
1239         __rcu_offline_cpu(cpu, &rcu_bh_state);
1240         rcu_preempt_offline_cpu(cpu);
1241 }
1242
1243 #else /* #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU */
1244
1245 static void rcu_send_cbs_to_online(struct rcu_state *rsp)
1246 {
1247 }
1248
1249 static void rcu_offline_cpu(int cpu)
1250 {
1251 }
1252
1253 #endif /* #else #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU */
1254
1255 /*
1256  * Invoke any RCU callbacks that have made it to the end of their grace
1257  * period.  Thottle as specified by rdp->blimit.
1258  */
1259 static void rcu_do_batch(struct rcu_state *rsp, struct rcu_data *rdp)
1260 {
1261         unsigned long flags;
1262         struct rcu_head *next, *list, **tail;
1263         long bl, count;
1264
1265         /* If no callbacks are ready, just return.*/
1266         if (!cpu_has_callbacks_ready_to_invoke(rdp)) {
1267                 trace_rcu_batch_start(rsp->name, 0, 0);
1268                 trace_rcu_batch_end(rsp->name, 0);
1269                 return;
1270         }
1271
1272         /*
1273          * Extract the list of ready callbacks, disabling to prevent
1274          * races with call_rcu() from interrupt handlers.
1275          */
1276         local_irq_save(flags);
1277         bl = rdp->blimit;
1278         trace_rcu_batch_start(rsp->name, rdp->qlen, bl);
1279         list = rdp->nxtlist;
1280         rdp->nxtlist = *rdp->nxttail[RCU_DONE_TAIL];
1281         *rdp->nxttail[RCU_DONE_TAIL] = NULL;
1282         tail = rdp->nxttail[RCU_DONE_TAIL];
1283         for (count = RCU_NEXT_SIZE - 1; count >= 0; count--)
1284                 if (rdp->nxttail[count] == rdp->nxttail[RCU_DONE_TAIL])
1285                         rdp->nxttail[count] = &rdp->nxtlist;
1286         local_irq_restore(flags);
1287
1288         /* Invoke callbacks. */
1289         count = 0;
1290         while (list) {
1291                 next = list->next;
1292                 prefetch(next);
1293                 debug_rcu_head_unqueue(list);
1294                 __rcu_reclaim(rsp->name, list);
1295                 list = next;
1296                 if (++count >= bl)
1297                         break;
1298         }
1299
1300         local_irq_save(flags);
1301         trace_rcu_batch_end(rsp->name, count);
1302
1303         /* Update count, and requeue any remaining callbacks. */
1304         rdp->qlen -= count;
1305         rdp->n_cbs_invoked += count;
1306         if (list != NULL) {
1307                 *tail = rdp->nxtlist;
1308                 rdp->nxtlist = list;
1309                 for (count = 0; count < RCU_NEXT_SIZE; count++)
1310                         if (&rdp->nxtlist == rdp->nxttail[count])
1311                                 rdp->nxttail[count] = tail;
1312                         else
1313                                 break;
1314         }
1315
1316         /* Reinstate batch limit if we have worked down the excess. */
1317         if (rdp->blimit == LONG_MAX && rdp->qlen <= qlowmark)
1318                 rdp->blimit = blimit;
1319
1320         /* Reset ->qlen_last_fqs_check trigger if enough CBs have drained. */
1321         if (rdp->qlen == 0 && rdp->qlen_last_fqs_check != 0) {
1322                 rdp->qlen_last_fqs_check = 0;
1323                 rdp->n_force_qs_snap = rsp->n_force_qs;
1324         } else if (rdp->qlen < rdp->qlen_last_fqs_check - qhimark)
1325                 rdp->qlen_last_fqs_check = rdp->qlen;
1326
1327         local_irq_restore(flags);
1328
1329         /* Re-invoke RCU core processing if there are callbacks remaining. */
1330         if (cpu_has_callbacks_ready_to_invoke(rdp))
1331                 invoke_rcu_core();
1332 }
1333
1334 /*
1335  * Check to see if this CPU is in a non-context-switch quiescent state
1336  * (user mode or idle loop for rcu, non-softirq execution for rcu_bh).
1337  * Also schedule RCU core processing.
1338  *
1339  * This function must be called with hardirqs disabled.  It is normally
1340  * invoked from the scheduling-clock interrupt.  If rcu_pending returns
1341  * false, there is no point in invoking rcu_check_callbacks().
1342  */
1343 void rcu_check_callbacks(int cpu, int user)
1344 {
1345         trace_rcu_utilization("Start scheduler-tick");
1346         if (user ||
1347             (idle_cpu(cpu) && rcu_scheduler_active &&
1348              !in_softirq() && hardirq_count() <= (1 << HARDIRQ_SHIFT))) {
1349
1350                 /*
1351                  * Get here if this CPU took its interrupt from user
1352                  * mode or from the idle loop, and if this is not a
1353                  * nested interrupt.  In this case, the CPU is in
1354                  * a quiescent state, so note it.
1355                  *
1356                  * No memory barrier is required here because both
1357                  * rcu_sched_qs() and rcu_bh_qs() reference only CPU-local
1358                  * variables that other CPUs neither access nor modify,
1359                  * at least not while the corresponding CPU is online.
1360                  */
1361
1362                 rcu_sched_qs(cpu);
1363                 rcu_bh_qs(cpu);
1364
1365         } else if (!in_softirq()) {
1366
1367                 /*
1368                  * Get here if this CPU did not take its interrupt from
1369                  * softirq, in other words, if it is not interrupting
1370                  * a rcu_bh read-side critical section.  This is an _bh
1371                  * critical section, so note it.
1372                  */
1373
1374                 rcu_bh_qs(cpu);
1375         }
1376         rcu_preempt_check_callbacks(cpu);
1377         if (rcu_pending(cpu))
1378                 invoke_rcu_core();
1379         trace_rcu_utilization("End scheduler-tick");
1380 }
1381
1382 #ifdef CONFIG_SMP
1383
1384 /*
1385  * Scan the leaf rcu_node structures, processing dyntick state for any that
1386  * have not yet encountered a quiescent state, using the function specified.
1387  * Also initiate boosting for any threads blocked on the root rcu_node.
1388  *
1389  * The caller must have suppressed start of new grace periods.
1390  */
1391 static void force_qs_rnp(struct rcu_state *rsp, int (*f)(struct rcu_data *))
1392 {
1393         unsigned long bit;
1394         int cpu;
1395         unsigned long flags;
1396         unsigned long mask;
1397         struct rcu_node *rnp;
1398
1399         rcu_for_each_leaf_node(rsp, rnp) {
1400                 mask = 0;
1401                 raw_spin_lock_irqsave(&rnp->lock, flags);
1402                 if (!rcu_gp_in_progress(rsp)) {
1403                         raw_spin_unlock_irqrestore(&rnp->lock, flags);
1404                         return;
1405                 }
1406                 if (rnp->qsmask == 0) {
1407                         rcu_initiate_boost(rnp, flags); /* releases rnp->lock */
1408                         continue;
1409                 }
1410                 cpu = rnp->grplo;
1411                 bit = 1;
1412                 for (; cpu <= rnp->grphi; cpu++, bit <<= 1) {
1413                         if ((rnp->qsmask & bit) != 0 &&
1414                             f(per_cpu_ptr(rsp->rda, cpu)))
1415                                 mask |= bit;
1416                 }
1417                 if (mask != 0) {
1418
1419                         /* rcu_report_qs_rnp() releases rnp->lock. */
1420                         rcu_report_qs_rnp(mask, rsp, rnp, flags);
1421                         continue;
1422                 }
1423                 raw_spin_unlock_irqrestore(&rnp->lock, flags);
1424         }
1425         rnp = rcu_get_root(rsp);
1426         if (rnp->qsmask == 0) {
1427                 raw_spin_lock_irqsave(&rnp->lock, flags);
1428                 rcu_initiate_boost(rnp, flags); /* releases rnp->lock. */
1429         }
1430 }
1431
1432 /*
1433  * Force quiescent states on reluctant CPUs, and also detect which
1434  * CPUs are in dyntick-idle mode.
1435  */
1436 static void force_quiescent_state(struct rcu_state *rsp, int relaxed)
1437 {
1438         unsigned long flags;
1439         struct rcu_node *rnp = rcu_get_root(rsp);
1440
1441         trace_rcu_utilization("Start fqs");
1442         if (!rcu_gp_in_progress(rsp)) {
1443                 trace_rcu_utilization("End fqs");
1444                 return;  /* No grace period in progress, nothing to force. */
1445         }
1446         if (!raw_spin_trylock_irqsave(&rsp->fqslock, flags)) {
1447                 rsp->n_force_qs_lh++; /* Inexact, can lose counts.  Tough! */
1448                 trace_rcu_utilization("End fqs");
1449                 return; /* Someone else is already on the job. */
1450         }
1451         if (relaxed && ULONG_CMP_GE(rsp->jiffies_force_qs, jiffies))
1452                 goto unlock_fqs_ret; /* no emergency and done recently. */
1453         rsp->n_force_qs++;
1454         raw_spin_lock(&rnp->lock);  /* irqs already disabled */
1455         rsp->jiffies_force_qs = jiffies + RCU_JIFFIES_TILL_FORCE_QS;
1456         if(!rcu_gp_in_progress(rsp)) {
1457                 rsp->n_force_qs_ngp++;
1458                 raw_spin_unlock(&rnp->lock);  /* irqs remain disabled */
1459                 goto unlock_fqs_ret;  /* no GP in progress, time updated. */
1460         }
1461         rsp->fqs_active = 1;
1462         switch (rsp->signaled) {
1463         case RCU_GP_IDLE:
1464         case RCU_GP_INIT:
1465
1466                 break; /* grace period idle or initializing, ignore. */
1467
1468         case RCU_SAVE_DYNTICK:
1469                 if (RCU_SIGNAL_INIT != RCU_SAVE_DYNTICK)
1470                         break; /* So gcc recognizes the dead code. */
1471
1472                 raw_spin_unlock(&rnp->lock);  /* irqs remain disabled */
1473
1474                 /* Record dyntick-idle state. */
1475                 force_qs_rnp(rsp, dyntick_save_progress_counter);
1476                 raw_spin_lock(&rnp->lock);  /* irqs already disabled */
1477                 if (rcu_gp_in_progress(rsp))
1478                         rsp->signaled = RCU_FORCE_QS;
1479                 break;
1480
1481         case RCU_FORCE_QS:
1482
1483                 /* Check dyntick-idle state, send IPI to laggarts. */
1484                 raw_spin_unlock(&rnp->lock);  /* irqs remain disabled */
1485                 force_qs_rnp(rsp, rcu_implicit_dynticks_qs);
1486
1487                 /* Leave state in case more forcing is required. */
1488
1489                 raw_spin_lock(&rnp->lock);  /* irqs already disabled */
1490                 break;
1491         }
1492         rsp->fqs_active = 0;
1493         if (rsp->fqs_need_gp) {
1494                 raw_spin_unlock(&rsp->fqslock); /* irqs remain disabled */
1495                 rsp->fqs_need_gp = 0;
1496                 rcu_start_gp(rsp, flags); /* releases rnp->lock */
1497                 trace_rcu_utilization("End fqs");
1498                 return;
1499         }
1500         raw_spin_unlock(&rnp->lock);  /* irqs remain disabled */
1501 unlock_fqs_ret:
1502         raw_spin_unlock_irqrestore(&rsp->fqslock, flags);
1503         trace_rcu_utilization("End fqs");
1504 }
1505
1506 #else /* #ifdef CONFIG_SMP */
1507
1508 static void force_quiescent_state(struct rcu_state *rsp, int relaxed)
1509 {
1510         set_need_resched();
1511 }
1512
1513 #endif /* #else #ifdef CONFIG_SMP */
1514
1515 /*
1516  * This does the RCU core processing work for the specified rcu_state
1517  * and rcu_data structures.  This may be called only from the CPU to
1518  * whom the rdp belongs.
1519  */
1520 static void
1521 __rcu_process_callbacks(struct rcu_state *rsp, struct rcu_data *rdp)
1522 {
1523         unsigned long flags;
1524
1525         WARN_ON_ONCE(rdp->beenonline == 0);
1526
1527         /*
1528          * If an RCU GP has gone long enough, go check for dyntick
1529          * idle CPUs and, if needed, send resched IPIs.
1530          */
1531         if (ULONG_CMP_LT(ACCESS_ONCE(rsp->jiffies_force_qs), jiffies))
1532                 force_quiescent_state(rsp, 1);
1533
1534         /*
1535          * Advance callbacks in response to end of earlier grace
1536          * period that some other CPU ended.
1537          */
1538         rcu_process_gp_end(rsp, rdp);
1539
1540         /* Update RCU state based on any recent quiescent states. */
1541         rcu_check_quiescent_state(rsp, rdp);
1542
1543         /* Does this CPU require a not-yet-started grace period? */
1544         if (cpu_needs_another_gp(rsp, rdp)) {
1545                 raw_spin_lock_irqsave(&rcu_get_root(rsp)->lock, flags);
1546                 rcu_start_gp(rsp, flags);  /* releases above lock */
1547         }
1548
1549         /* If there are callbacks ready, invoke them. */
1550         if (cpu_has_callbacks_ready_to_invoke(rdp))
1551                 invoke_rcu_callbacks(rsp, rdp);
1552 }
1553
1554 /*
1555  * Do RCU core processing for the current CPU.
1556  */
1557 static void rcu_process_callbacks(struct softirq_action *unused)
1558 {
1559         trace_rcu_utilization("Start RCU core");
1560         __rcu_process_callbacks(&rcu_sched_state,
1561                                 &__get_cpu_var(rcu_sched_data));
1562         __rcu_process_callbacks(&rcu_bh_state, &__get_cpu_var(rcu_bh_data));
1563         rcu_preempt_process_callbacks();
1564         trace_rcu_utilization("End RCU core");
1565 }
1566
1567 /*
1568  * Schedule RCU callback invocation.  If the specified type of RCU
1569  * does not support RCU priority boosting, just do a direct call,
1570  * otherwise wake up the per-CPU kernel kthread.  Note that because we
1571  * are running on the current CPU with interrupts disabled, the
1572  * rcu_cpu_kthread_task cannot disappear out from under us.
1573  */
1574 static void invoke_rcu_callbacks(struct rcu_state *rsp, struct rcu_data *rdp)
1575 {
1576         if (unlikely(!ACCESS_ONCE(rcu_scheduler_fully_active)))
1577                 return;
1578         if (likely(!rsp->boost)) {
1579                 rcu_do_batch(rsp, rdp);
1580                 return;
1581         }
1582         invoke_rcu_callbacks_kthread();
1583 }
1584
1585 static void invoke_rcu_core(void)
1586 {
1587         raise_softirq(RCU_SOFTIRQ);
1588 }
1589
1590 static void
1591 __call_rcu(struct rcu_head *head, void (*func)(struct rcu_head *rcu),
1592            struct rcu_state *rsp)
1593 {
1594         unsigned long flags;
1595         struct rcu_data *rdp;
1596
1597         debug_rcu_head_queue(head);
1598         head->func = func;
1599         head->next = NULL;
1600
1601         smp_mb(); /* Ensure RCU update seen before callback registry. */
1602
1603         /*
1604          * Opportunistically note grace-period endings and beginnings.
1605          * Note that we might see a beginning right after we see an
1606          * end, but never vice versa, since this CPU has to pass through
1607          * a quiescent state betweentimes.
1608          */
1609         local_irq_save(flags);
1610         rdp = this_cpu_ptr(rsp->rda);
1611
1612         /* Add the callback to our list. */
1613         *rdp->nxttail[RCU_NEXT_TAIL] = head;
1614         rdp->nxttail[RCU_NEXT_TAIL] = &head->next;
1615         rdp->qlen++;
1616
1617         if (__is_kfree_rcu_offset((unsigned long)func))
1618                 trace_rcu_kfree_callback(rsp->name, head, (unsigned long)func,
1619                                          rdp->qlen);
1620         else
1621                 trace_rcu_callback(rsp->name, head, rdp->qlen);
1622
1623         /* If interrupts were disabled, don't dive into RCU core. */
1624         if (irqs_disabled_flags(flags)) {
1625                 local_irq_restore(flags);
1626                 return;
1627         }
1628
1629         /*
1630          * Force the grace period if too many callbacks or too long waiting.
1631          * Enforce hysteresis, and don't invoke force_quiescent_state()
1632          * if some other CPU has recently done so.  Also, don't bother
1633          * invoking force_quiescent_state() if the newly enqueued callback
1634          * is the only one waiting for a grace period to complete.
1635          */
1636         if (unlikely(rdp->qlen > rdp->qlen_last_fqs_check + qhimark)) {
1637
1638                 /* Are we ignoring a completed grace period? */
1639                 rcu_process_gp_end(rsp, rdp);
1640                 check_for_new_grace_period(rsp, rdp);
1641
1642                 /* Start a new grace period if one not already started. */
1643                 if (!rcu_gp_in_progress(rsp)) {
1644                         unsigned long nestflag;
1645                         struct rcu_node *rnp_root = rcu_get_root(rsp);
1646
1647                         raw_spin_lock_irqsave(&rnp_root->lock, nestflag);
1648                         rcu_start_gp(rsp, nestflag);  /* rlses rnp_root->lock */
1649                 } else {
1650                         /* Give the grace period a kick. */
1651                         rdp->blimit = LONG_MAX;
1652                         if (rsp->n_force_qs == rdp->n_force_qs_snap &&
1653                             *rdp->nxttail[RCU_DONE_TAIL] != head)
1654                                 force_quiescent_state(rsp, 0);
1655                         rdp->n_force_qs_snap = rsp->n_force_qs;
1656                         rdp->qlen_last_fqs_check = rdp->qlen;
1657                 }
1658         } else if (ULONG_CMP_LT(ACCESS_ONCE(rsp->jiffies_force_qs), jiffies))
1659                 force_quiescent_state(rsp, 1);
1660         local_irq_restore(flags);
1661 }
1662
1663 /*
1664  * Queue an RCU-sched callback for invocation after a grace period.
1665  */
1666 void call_rcu_sched(struct rcu_head *head, void (*func)(struct rcu_head *rcu))
1667 {
1668         __call_rcu(head, func, &rcu_sched_state);
1669 }
1670 EXPORT_SYMBOL_GPL(call_rcu_sched);
1671
1672 /*
1673  * Queue an RCU for invocation after a quicker grace period.
1674  */
1675 void call_rcu_bh(struct rcu_head *head, void (*func)(struct rcu_head *rcu))
1676 {
1677         __call_rcu(head, func, &rcu_bh_state);
1678 }
1679 EXPORT_SYMBOL_GPL(call_rcu_bh);
1680
1681 /**
1682  * synchronize_sched - wait until an rcu-sched grace period has elapsed.
1683  *
1684  * Control will return to the caller some time after a full rcu-sched
1685  * grace period has elapsed, in other words after all currently executing
1686  * rcu-sched read-side critical sections have completed.   These read-side
1687  * critical sections are delimited by rcu_read_lock_sched() and
1688  * rcu_read_unlock_sched(), and may be nested.  Note that preempt_disable(),
1689  * local_irq_disable(), and so on may be used in place of
1690  * rcu_read_lock_sched().
1691  *
1692  * This means that all preempt_disable code sequences, including NMI and
1693  * hardware-interrupt handlers, in progress on entry will have completed
1694  * before this primitive returns.  However, this does not guarantee that
1695  * softirq handlers will have completed, since in some kernels, these
1696  * handlers can run in process context, and can block.
1697  *
1698  * This primitive provides the guarantees made by the (now removed)
1699  * synchronize_kernel() API.  In contrast, synchronize_rcu() only
1700  * guarantees that rcu_read_lock() sections will have completed.
1701  * In "classic RCU", these two guarantees happen to be one and
1702  * the same, but can differ in realtime RCU implementations.
1703  */
1704 void synchronize_sched(void)
1705 {
1706         if (rcu_blocking_is_gp())
1707                 return;
1708         wait_rcu_gp(call_rcu_sched);
1709 }
1710 EXPORT_SYMBOL_GPL(synchronize_sched);
1711
1712 /**
1713  * synchronize_rcu_bh - wait until an rcu_bh grace period has elapsed.
1714  *
1715  * Control will return to the caller some time after a full rcu_bh grace
1716  * period has elapsed, in other words after all currently executing rcu_bh
1717  * read-side critical sections have completed.  RCU read-side critical
1718  * sections are delimited by rcu_read_lock_bh() and rcu_read_unlock_bh(),
1719  * and may be nested.
1720  */
1721 void synchronize_rcu_bh(void)
1722 {
1723         if (rcu_blocking_is_gp())
1724                 return;
1725         wait_rcu_gp(call_rcu_bh);
1726 }
1727 EXPORT_SYMBOL_GPL(synchronize_rcu_bh);
1728
1729 /*
1730  * Check to see if there is any immediate RCU-related work to be done
1731  * by the current CPU, for the specified type of RCU, returning 1 if so.
1732  * The checks are in order of increasing expense: checks that can be
1733  * carried out against CPU-local state are performed first.  However,
1734  * we must check for CPU stalls first, else we might not get a chance.
1735  */
1736 static int __rcu_pending(struct rcu_state *rsp, struct rcu_data *rdp)
1737 {
1738         struct rcu_node *rnp = rdp->mynode;
1739
1740         rdp->n_rcu_pending++;
1741
1742         /* Check for CPU stalls, if enabled. */
1743         check_cpu_stall(rsp, rdp);
1744
1745         /* Is the RCU core waiting for a quiescent state from this CPU? */
1746         if (rcu_scheduler_fully_active &&
1747             rdp->qs_pending && !rdp->passed_quiesce) {
1748
1749                 /*
1750                  * If force_quiescent_state() coming soon and this CPU
1751                  * needs a quiescent state, and this is either RCU-sched
1752                  * or RCU-bh, force a local reschedule.
1753                  */
1754                 rdp->n_rp_qs_pending++;
1755                 if (!rdp->preemptible &&
1756                     ULONG_CMP_LT(ACCESS_ONCE(rsp->jiffies_force_qs) - 1,
1757                                  jiffies))
1758                         set_need_resched();
1759         } else if (rdp->qs_pending && rdp->passed_quiesce) {
1760                 rdp->n_rp_report_qs++;
1761                 return 1;
1762         }
1763
1764         /* Does this CPU have callbacks ready to invoke? */
1765         if (cpu_has_callbacks_ready_to_invoke(rdp)) {
1766                 rdp->n_rp_cb_ready++;
1767                 return 1;
1768         }
1769
1770         /* Has RCU gone idle with this CPU needing another grace period? */
1771         if (cpu_needs_another_gp(rsp, rdp)) {
1772                 rdp->n_rp_cpu_needs_gp++;
1773                 return 1;
1774         }
1775
1776         /* Has another RCU grace period completed?  */
1777         if (ACCESS_ONCE(rnp->completed) != rdp->completed) { /* outside lock */
1778                 rdp->n_rp_gp_completed++;
1779                 return 1;
1780         }
1781
1782         /* Has a new RCU grace period started? */
1783         if (ACCESS_ONCE(rnp->gpnum) != rdp->gpnum) { /* outside lock */
1784                 rdp->n_rp_gp_started++;
1785                 return 1;
1786         }
1787
1788         /* Has an RCU GP gone long enough to send resched IPIs &c? */
1789         if (rcu_gp_in_progress(rsp) &&
1790             ULONG_CMP_LT(ACCESS_ONCE(rsp->jiffies_force_qs), jiffies)) {
1791                 rdp->n_rp_need_fqs++;
1792                 return 1;
1793         }
1794
1795         /* nothing to do */
1796         rdp->n_rp_need_nothing++;
1797         return 0;
1798 }
1799
1800 /*
1801  * Check to see if there is any immediate RCU-related work to be done
1802  * by the current CPU, returning 1 if so.  This function is part of the
1803  * RCU implementation; it is -not- an exported member of the RCU API.
1804  */
1805 static int rcu_pending(int cpu)
1806 {
1807         return __rcu_pending(&rcu_sched_state, &per_cpu(rcu_sched_data, cpu)) ||
1808                __rcu_pending(&rcu_bh_state, &per_cpu(rcu_bh_data, cpu)) ||
1809                rcu_preempt_pending(cpu);
1810 }
1811
1812 /*
1813  * Check to see if any future RCU-related work will need to be done
1814  * by the current CPU, even if none need be done immediately, returning
1815  * 1 if so.
1816  */
1817 static int rcu_needs_cpu_quick_check(int cpu)
1818 {
1819         /* RCU callbacks either ready or pending? */
1820         return per_cpu(rcu_sched_data, cpu).nxtlist ||
1821                per_cpu(rcu_bh_data, cpu).nxtlist ||
1822                rcu_preempt_needs_cpu(cpu);
1823 }
1824
1825 static DEFINE_PER_CPU(struct rcu_head, rcu_barrier_head) = {NULL};
1826 static atomic_t rcu_barrier_cpu_count;
1827 static DEFINE_MUTEX(rcu_barrier_mutex);
1828 static struct completion rcu_barrier_completion;
1829
1830 static void rcu_barrier_callback(struct rcu_head *notused)
1831 {
1832         if (atomic_dec_and_test(&rcu_barrier_cpu_count))
1833                 complete(&rcu_barrier_completion);
1834 }
1835
1836 /*
1837  * Called with preemption disabled, and from cross-cpu IRQ context.
1838  */
1839 static void rcu_barrier_func(void *type)
1840 {
1841         int cpu = smp_processor_id();
1842         struct rcu_head *head = &per_cpu(rcu_barrier_head, cpu);
1843         void (*call_rcu_func)(struct rcu_head *head,
1844                               void (*func)(struct rcu_head *head));
1845
1846         atomic_inc(&rcu_barrier_cpu_count);
1847         call_rcu_func = type;
1848         call_rcu_func(head, rcu_barrier_callback);
1849 }
1850
1851 /*
1852  * Orchestrate the specified type of RCU barrier, waiting for all
1853  * RCU callbacks of the specified type to complete.
1854  */
1855 static void _rcu_barrier(struct rcu_state *rsp,
1856                          void (*call_rcu_func)(struct rcu_head *head,
1857                                                void (*func)(struct rcu_head *head)))
1858 {
1859         BUG_ON(in_interrupt());
1860         /* Take mutex to serialize concurrent rcu_barrier() requests. */
1861         mutex_lock(&rcu_barrier_mutex);
1862         init_completion(&rcu_barrier_completion);
1863         /*
1864          * Initialize rcu_barrier_cpu_count to 1, then invoke
1865          * rcu_barrier_func() on each CPU, so that each CPU also has
1866          * incremented rcu_barrier_cpu_count.  Only then is it safe to
1867          * decrement rcu_barrier_cpu_count -- otherwise the first CPU
1868          * might complete its grace period before all of the other CPUs
1869          * did their increment, causing this function to return too
1870          * early.  Note that on_each_cpu() disables irqs, which prevents
1871          * any CPUs from coming online or going offline until each online
1872          * CPU has queued its RCU-barrier callback.
1873          */
1874         atomic_set(&rcu_barrier_cpu_count, 1);
1875         on_each_cpu(rcu_barrier_func, (void *)call_rcu_func, 1);
1876         if (atomic_dec_and_test(&rcu_barrier_cpu_count))
1877                 complete(&rcu_barrier_completion);
1878         wait_for_completion(&rcu_barrier_completion);
1879         mutex_unlock(&rcu_barrier_mutex);
1880 }
1881
1882 /**
1883  * rcu_barrier_bh - Wait until all in-flight call_rcu_bh() callbacks complete.
1884  */
1885 void rcu_barrier_bh(void)
1886 {
1887         _rcu_barrier(&rcu_bh_state, call_rcu_bh);
1888 }
1889 EXPORT_SYMBOL_GPL(rcu_barrier_bh);
1890
1891 /**
1892  * rcu_barrier_sched - Wait for in-flight call_rcu_sched() callbacks.
1893  */
1894 void rcu_barrier_sched(void)
1895 {
1896         _rcu_barrier(&rcu_sched_state, call_rcu_sched);
1897 }
1898 EXPORT_SYMBOL_GPL(rcu_barrier_sched);
1899
1900 /*
1901  * Do boot-time initialization of a CPU's per-CPU RCU data.
1902  */
1903 static void __init
1904 rcu_boot_init_percpu_data(int cpu, struct rcu_state *rsp)
1905 {
1906         unsigned long flags;
1907         int i;
1908         struct rcu_data *rdp = per_cpu_ptr(rsp->rda, cpu);
1909         struct rcu_node *rnp = rcu_get_root(rsp);
1910
1911         /* Set up local state, ensuring consistent view of global state. */
1912         raw_spin_lock_irqsave(&rnp->lock, flags);
1913         rdp->grpmask = 1UL << (cpu - rdp->mynode->grplo);
1914         rdp->nxtlist = NULL;
1915         for (i = 0; i < RCU_NEXT_SIZE; i++)
1916                 rdp->nxttail[i] = &rdp->nxtlist;
1917         rdp->qlen = 0;
1918 #ifdef CONFIG_NO_HZ
1919         rdp->dynticks = &per_cpu(rcu_dynticks, cpu);
1920 #endif /* #ifdef CONFIG_NO_HZ */
1921         rdp->cpu = cpu;
1922         rdp->rsp = rsp;
1923         raw_spin_unlock_irqrestore(&rnp->lock, flags);
1924 }
1925
1926 /*
1927  * Initialize a CPU's per-CPU RCU data.  Note that only one online or
1928  * offline event can be happening at a given time.  Note also that we
1929  * can accept some slop in the rsp->completed access due to the fact
1930  * that this CPU cannot possibly have any RCU callbacks in flight yet.
1931  */
1932 static void __cpuinit
1933 rcu_init_percpu_data(int cpu, struct rcu_state *rsp, int preemptible)
1934 {
1935         unsigned long flags;
1936         unsigned long mask;
1937         struct rcu_data *rdp = per_cpu_ptr(rsp->rda, cpu);
1938         struct rcu_node *rnp = rcu_get_root(rsp);
1939
1940         /* Set up local state, ensuring consistent view of global state. */
1941         raw_spin_lock_irqsave(&rnp->lock, flags);
1942         rdp->beenonline = 1;     /* We have now been online. */
1943         rdp->preemptible = preemptible;
1944         rdp->qlen_last_fqs_check = 0;
1945         rdp->n_force_qs_snap = rsp->n_force_qs;
1946         rdp->blimit = blimit;
1947         raw_spin_unlock(&rnp->lock);            /* irqs remain disabled. */
1948
1949         /*
1950          * A new grace period might start here.  If so, we won't be part
1951          * of it, but that is OK, as we are currently in a quiescent state.
1952          */
1953
1954         /* Exclude any attempts to start a new GP on large systems. */
1955         raw_spin_lock(&rsp->onofflock);         /* irqs already disabled. */
1956
1957         /* Add CPU to rcu_node bitmasks. */
1958         rnp = rdp->mynode;
1959         mask = rdp->grpmask;
1960         do {
1961                 /* Exclude any attempts to start a new GP on small systems. */
1962                 raw_spin_lock(&rnp->lock);      /* irqs already disabled. */
1963                 rnp->qsmaskinit |= mask;
1964                 mask = rnp->grpmask;
1965                 if (rnp == rdp->mynode) {
1966                         /*
1967                          * If there is a grace period in progress, we will
1968                          * set up to wait for it next time we run the
1969                          * RCU core code.
1970                          */
1971                         rdp->gpnum = rnp->completed;
1972                         rdp->completed = rnp->completed;
1973                         rdp->passed_quiesce = 0;
1974                         rdp->qs_pending = 0;
1975                         rdp->passed_quiesce_gpnum = rnp->gpnum - 1;
1976                         trace_rcu_grace_period(rsp->name, rdp->gpnum, "cpuonl");
1977                 }
1978                 raw_spin_unlock(&rnp->lock); /* irqs already disabled. */
1979                 rnp = rnp->parent;
1980         } while (rnp != NULL && !(rnp->qsmaskinit & mask));
1981
1982         raw_spin_unlock_irqrestore(&rsp->onofflock, flags);
1983 }
1984
1985 static void __cpuinit rcu_prepare_cpu(int cpu)
1986 {
1987         rcu_init_percpu_data(cpu, &rcu_sched_state, 0);
1988         rcu_init_percpu_data(cpu, &rcu_bh_state, 0);
1989         rcu_preempt_init_percpu_data(cpu);
1990 }
1991
1992 /*
1993  * Handle CPU online/offline notification events.
1994  */
1995 static int __cpuinit rcu_cpu_notify(struct notifier_block *self,
1996                                     unsigned long action, void *hcpu)
1997 {
1998         long cpu = (long)hcpu;
1999         struct rcu_data *rdp = per_cpu_ptr(rcu_state->rda, cpu);
2000         struct rcu_node *rnp = rdp->mynode;
2001
2002         trace_rcu_utilization("Start CPU hotplug");
2003         switch (action) {
2004         case CPU_UP_PREPARE:
2005         case CPU_UP_PREPARE_FROZEN:
2006                 rcu_prepare_cpu(cpu);
2007                 rcu_prepare_kthreads(cpu);
2008                 break;
2009         case CPU_ONLINE:
2010         case CPU_DOWN_FAILED:
2011                 rcu_node_kthread_setaffinity(rnp, -1);
2012                 rcu_cpu_kthread_setrt(cpu, 1);
2013                 break;
2014         case CPU_DOWN_PREPARE:
2015                 rcu_node_kthread_setaffinity(rnp, cpu);
2016                 rcu_cpu_kthread_setrt(cpu, 0);
2017                 break;
2018         case CPU_DYING:
2019         case CPU_DYING_FROZEN:
2020                 /*
2021                  * The whole machine is "stopped" except this CPU, so we can
2022                  * touch any data without introducing corruption. We send the
2023                  * dying CPU's callbacks to an arbitrarily chosen online CPU.
2024                  */
2025                 rcu_send_cbs_to_online(&rcu_bh_state);
2026                 rcu_send_cbs_to_online(&rcu_sched_state);
2027                 rcu_preempt_send_cbs_to_online();
2028                 break;
2029         case CPU_DEAD:
2030         case CPU_DEAD_FROZEN:
2031         case CPU_UP_CANCELED:
2032         case CPU_UP_CANCELED_FROZEN:
2033                 rcu_offline_cpu(cpu);
2034                 break;
2035         default:
2036                 break;
2037         }
2038         trace_rcu_utilization("End CPU hotplug");
2039         return NOTIFY_OK;
2040 }
2041
2042 /*
2043  * This function is invoked towards the end of the scheduler's initialization
2044  * process.  Before this is called, the idle task might contain
2045  * RCU read-side critical sections (during which time, this idle
2046  * task is booting the system).  After this function is called, the
2047  * idle tasks are prohibited from containing RCU read-side critical
2048  * sections.  This function also enables RCU lockdep checking.
2049  */
2050 void rcu_scheduler_starting(void)
2051 {
2052         WARN_ON(num_online_cpus() != 1);
2053         WARN_ON(nr_context_switches() > 0);
2054         rcu_scheduler_active = 1;
2055 }
2056
2057 /*
2058  * Compute the per-level fanout, either using the exact fanout specified
2059  * or balancing the tree, depending on CONFIG_RCU_FANOUT_EXACT.
2060  */
2061 #ifdef CONFIG_RCU_FANOUT_EXACT
2062 static void __init rcu_init_levelspread(struct rcu_state *rsp)
2063 {
2064         int i;
2065
2066         for (i = NUM_RCU_LVLS - 1; i > 0; i--)
2067                 rsp->levelspread[i] = CONFIG_RCU_FANOUT;
2068         rsp->levelspread[0] = RCU_FANOUT_LEAF;
2069 }
2070 #else /* #ifdef CONFIG_RCU_FANOUT_EXACT */
2071 static void __init rcu_init_levelspread(struct rcu_state *rsp)
2072 {
2073         int ccur;
2074         int cprv;
2075         int i;
2076
2077         cprv = NR_CPUS;
2078         for (i = NUM_RCU_LVLS - 1; i >= 0; i--) {
2079                 ccur = rsp->levelcnt[i];
2080                 rsp->levelspread[i] = (cprv + ccur - 1) / ccur;
2081                 cprv = ccur;
2082         }
2083 }
2084 #endif /* #else #ifdef CONFIG_RCU_FANOUT_EXACT */
2085
2086 /*
2087  * Helper function for rcu_init() that initializes one rcu_state structure.
2088  */
2089 static void __init rcu_init_one(struct rcu_state *rsp,
2090                 struct rcu_data __percpu *rda)
2091 {
2092         static char *buf[] = { "rcu_node_level_0",
2093                                "rcu_node_level_1",
2094                                "rcu_node_level_2",
2095                                "rcu_node_level_3" };  /* Match MAX_RCU_LVLS */
2096         int cpustride = 1;
2097         int i;
2098         int j;
2099         struct rcu_node *rnp;
2100
2101         BUILD_BUG_ON(MAX_RCU_LVLS > ARRAY_SIZE(buf));  /* Fix buf[] init! */
2102
2103         /* Initialize the level-tracking arrays. */
2104
2105         for (i = 1; i < NUM_RCU_LVLS; i++)
2106                 rsp->level[i] = rsp->level[i - 1] + rsp->levelcnt[i - 1];
2107         rcu_init_levelspread(rsp);
2108
2109         /* Initialize the elements themselves, starting from the leaves. */
2110
2111         for (i = NUM_RCU_LVLS - 1; i >= 0; i--) {
2112                 cpustride *= rsp->levelspread[i];
2113                 rnp = rsp->level[i];
2114                 for (j = 0; j < rsp->levelcnt[i]; j++, rnp++) {
2115                         raw_spin_lock_init(&rnp->lock);
2116                         lockdep_set_class_and_name(&rnp->lock,
2117                                                    &rcu_node_class[i], buf[i]);
2118                         rnp->gpnum = 0;
2119                         rnp->qsmask = 0;
2120                         rnp->qsmaskinit = 0;
2121                         rnp->grplo = j * cpustride;
2122                         rnp->grphi = (j + 1) * cpustride - 1;
2123                         if (rnp->grphi >= NR_CPUS)
2124                                 rnp->grphi = NR_CPUS - 1;
2125                         if (i == 0) {
2126                                 rnp->grpnum = 0;
2127                                 rnp->grpmask = 0;
2128                                 rnp->parent = NULL;
2129                         } else {
2130                                 rnp->grpnum = j % rsp->levelspread[i - 1];
2131                                 rnp->grpmask = 1UL << rnp->grpnum;
2132                                 rnp->parent = rsp->level[i - 1] +
2133                                               j / rsp->levelspread[i - 1];
2134                         }
2135                         rnp->level = i;
2136                         INIT_LIST_HEAD(&rnp->blkd_tasks);
2137                 }
2138         }
2139
2140         rsp->rda = rda;
2141         rnp = rsp->level[NUM_RCU_LVLS - 1];
2142         for_each_possible_cpu(i) {
2143                 while (i > rnp->grphi)
2144                         rnp++;
2145                 per_cpu_ptr(rsp->rda, i)->mynode = rnp;
2146                 rcu_boot_init_percpu_data(i, rsp);
2147         }
2148 }
2149
2150 void __init rcu_init(void)
2151 {
2152         int cpu;
2153
2154         rcu_bootup_announce();
2155         rcu_init_one(&rcu_sched_state, &rcu_sched_data);
2156         rcu_init_one(&rcu_bh_state, &rcu_bh_data);
2157         __rcu_init_preempt();
2158          open_softirq(RCU_SOFTIRQ, rcu_process_callbacks);
2159
2160         /*
2161          * We don't need protection against CPU-hotplug here because
2162          * this is called early in boot, before either interrupts
2163          * or the scheduler are operational.
2164          */
2165         cpu_notifier(rcu_cpu_notify, 0);
2166         for_each_online_cpu(cpu)
2167                 rcu_cpu_notify(NULL, CPU_UP_PREPARE, (void *)(long)cpu);
2168         check_cpu_stall_init();
2169 }
2170
2171 #include "rcutree_plugin.h"