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