Merge branch 'for-linus' of git://git.kernel.org/pub/scm/linux/kernel/git/gerg/m68knommu
[pandora-kernel.git] / kernel / rcutree_plugin.h
1 /*
2  * Read-Copy Update mechanism for mutual exclusion (tree-based version)
3  * Internal non-public definitions that provide either classic
4  * or preemptible semantics.
5  *
6  * This program is free software; you can redistribute it and/or modify
7  * it under the terms of the GNU General Public License as published by
8  * the Free Software Foundation; either version 2 of the License, or
9  * (at your option) any later version.
10  *
11  * This program is distributed in the hope that it will be useful,
12  * but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
13  * MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the
14  * GNU General Public License for more details.
15  *
16  * You should have received a copy of the GNU General Public License
17  * along with this program; if not, write to the Free Software
18  * Foundation, Inc., 59 Temple Place - Suite 330, Boston, MA 02111-1307, USA.
19  *
20  * Copyright Red Hat, 2009
21  * Copyright IBM Corporation, 2009
22  *
23  * Author: Ingo Molnar <mingo@elte.hu>
24  *         Paul E. McKenney <paulmck@linux.vnet.ibm.com>
25  */
26
27 #include <linux/delay.h>
28
29 #define RCU_KTHREAD_PRIO 1
30
31 #ifdef CONFIG_RCU_BOOST
32 #define RCU_BOOST_PRIO CONFIG_RCU_BOOST_PRIO
33 #else
34 #define RCU_BOOST_PRIO RCU_KTHREAD_PRIO
35 #endif
36
37 /*
38  * Check the RCU kernel configuration parameters and print informative
39  * messages about anything out of the ordinary.  If you like #ifdef, you
40  * will love this function.
41  */
42 static void __init rcu_bootup_announce_oddness(void)
43 {
44 #ifdef CONFIG_RCU_TRACE
45         printk(KERN_INFO "\tRCU debugfs-based tracing is enabled.\n");
46 #endif
47 #if (defined(CONFIG_64BIT) && CONFIG_RCU_FANOUT != 64) || (!defined(CONFIG_64BIT) && CONFIG_RCU_FANOUT != 32)
48         printk(KERN_INFO "\tCONFIG_RCU_FANOUT set to non-default value of %d\n",
49                CONFIG_RCU_FANOUT);
50 #endif
51 #ifdef CONFIG_RCU_FANOUT_EXACT
52         printk(KERN_INFO "\tHierarchical RCU autobalancing is disabled.\n");
53 #endif
54 #ifdef CONFIG_RCU_FAST_NO_HZ
55         printk(KERN_INFO
56                "\tRCU dyntick-idle grace-period acceleration is enabled.\n");
57 #endif
58 #ifdef CONFIG_PROVE_RCU
59         printk(KERN_INFO "\tRCU lockdep checking is enabled.\n");
60 #endif
61 #ifdef CONFIG_RCU_TORTURE_TEST_RUNNABLE
62         printk(KERN_INFO "\tRCU torture testing starts during boot.\n");
63 #endif
64 #if defined(CONFIG_TREE_PREEMPT_RCU) && !defined(CONFIG_RCU_CPU_STALL_VERBOSE)
65         printk(KERN_INFO "\tDump stacks of tasks blocking RCU-preempt GP.\n");
66 #endif
67 #if defined(CONFIG_RCU_CPU_STALL_INFO)
68         printk(KERN_INFO "\tAdditional per-CPU info printed with stalls.\n");
69 #endif
70 #if NUM_RCU_LVL_4 != 0
71         printk(KERN_INFO "\tFour-level hierarchy is enabled.\n");
72 #endif
73         if (rcu_fanout_leaf != CONFIG_RCU_FANOUT_LEAF)
74                 printk(KERN_INFO "\tExperimental boot-time adjustment of leaf fanout to %d.\n", rcu_fanout_leaf);
75         if (nr_cpu_ids != NR_CPUS)
76                 printk(KERN_INFO "\tRCU restricting CPUs from NR_CPUS=%d to nr_cpu_ids=%d.\n", NR_CPUS, nr_cpu_ids);
77 }
78
79 #ifdef CONFIG_TREE_PREEMPT_RCU
80
81 struct rcu_state rcu_preempt_state =
82         RCU_STATE_INITIALIZER(rcu_preempt, call_rcu);
83 DEFINE_PER_CPU(struct rcu_data, rcu_preempt_data);
84 static struct rcu_state *rcu_state = &rcu_preempt_state;
85
86 static int rcu_preempted_readers_exp(struct rcu_node *rnp);
87
88 /*
89  * Tell them what RCU they are running.
90  */
91 static void __init rcu_bootup_announce(void)
92 {
93         printk(KERN_INFO "Preemptible hierarchical RCU implementation.\n");
94         rcu_bootup_announce_oddness();
95 }
96
97 /*
98  * Return the number of RCU-preempt batches processed thus far
99  * for debug and statistics.
100  */
101 long rcu_batches_completed_preempt(void)
102 {
103         return rcu_preempt_state.completed;
104 }
105 EXPORT_SYMBOL_GPL(rcu_batches_completed_preempt);
106
107 /*
108  * Return the number of RCU batches processed thus far for debug & stats.
109  */
110 long rcu_batches_completed(void)
111 {
112         return rcu_batches_completed_preempt();
113 }
114 EXPORT_SYMBOL_GPL(rcu_batches_completed);
115
116 /*
117  * Force a quiescent state for preemptible RCU.
118  */
119 void rcu_force_quiescent_state(void)
120 {
121         force_quiescent_state(&rcu_preempt_state, 0);
122 }
123 EXPORT_SYMBOL_GPL(rcu_force_quiescent_state);
124
125 /*
126  * Record a preemptible-RCU quiescent state for the specified CPU.  Note
127  * that this just means that the task currently running on the CPU is
128  * not in a quiescent state.  There might be any number of tasks blocked
129  * while in an RCU read-side critical section.
130  *
131  * Unlike the other rcu_*_qs() functions, callers to this function
132  * must disable irqs in order to protect the assignment to
133  * ->rcu_read_unlock_special.
134  */
135 static void rcu_preempt_qs(int cpu)
136 {
137         struct rcu_data *rdp = &per_cpu(rcu_preempt_data, cpu);
138
139         rdp->passed_quiesce_gpnum = rdp->gpnum;
140         barrier();
141         if (rdp->passed_quiesce == 0)
142                 trace_rcu_grace_period("rcu_preempt", rdp->gpnum, "cpuqs");
143         rdp->passed_quiesce = 1;
144         current->rcu_read_unlock_special &= ~RCU_READ_UNLOCK_NEED_QS;
145 }
146
147 /*
148  * We have entered the scheduler, and the current task might soon be
149  * context-switched away from.  If this task is in an RCU read-side
150  * critical section, we will no longer be able to rely on the CPU to
151  * record that fact, so we enqueue the task on the blkd_tasks list.
152  * The task will dequeue itself when it exits the outermost enclosing
153  * RCU read-side critical section.  Therefore, the current grace period
154  * cannot be permitted to complete until the blkd_tasks list entries
155  * predating the current grace period drain, in other words, until
156  * rnp->gp_tasks becomes NULL.
157  *
158  * Caller must disable preemption.
159  */
160 static void rcu_preempt_note_context_switch(int cpu)
161 {
162         struct task_struct *t = current;
163         unsigned long flags;
164         struct rcu_data *rdp;
165         struct rcu_node *rnp;
166
167         if (t->rcu_read_lock_nesting > 0 &&
168             (t->rcu_read_unlock_special & RCU_READ_UNLOCK_BLOCKED) == 0) {
169
170                 /* Possibly blocking in an RCU read-side critical section. */
171                 rdp = per_cpu_ptr(rcu_preempt_state.rda, cpu);
172                 rnp = rdp->mynode;
173                 raw_spin_lock_irqsave(&rnp->lock, flags);
174                 t->rcu_read_unlock_special |= RCU_READ_UNLOCK_BLOCKED;
175                 t->rcu_blocked_node = rnp;
176
177                 /*
178                  * If this CPU has already checked in, then this task
179                  * will hold up the next grace period rather than the
180                  * current grace period.  Queue the task accordingly.
181                  * If the task is queued for the current grace period
182                  * (i.e., this CPU has not yet passed through a quiescent
183                  * state for the current grace period), then as long
184                  * as that task remains queued, the current grace period
185                  * cannot end.  Note that there is some uncertainty as
186                  * to exactly when the current grace period started.
187                  * We take a conservative approach, which can result
188                  * in unnecessarily waiting on tasks that started very
189                  * slightly after the current grace period began.  C'est
190                  * la vie!!!
191                  *
192                  * But first, note that the current CPU must still be
193                  * on line!
194                  */
195                 WARN_ON_ONCE((rdp->grpmask & rnp->qsmaskinit) == 0);
196                 WARN_ON_ONCE(!list_empty(&t->rcu_node_entry));
197                 if ((rnp->qsmask & rdp->grpmask) && rnp->gp_tasks != NULL) {
198                         list_add(&t->rcu_node_entry, rnp->gp_tasks->prev);
199                         rnp->gp_tasks = &t->rcu_node_entry;
200 #ifdef CONFIG_RCU_BOOST
201                         if (rnp->boost_tasks != NULL)
202                                 rnp->boost_tasks = rnp->gp_tasks;
203 #endif /* #ifdef CONFIG_RCU_BOOST */
204                 } else {
205                         list_add(&t->rcu_node_entry, &rnp->blkd_tasks);
206                         if (rnp->qsmask & rdp->grpmask)
207                                 rnp->gp_tasks = &t->rcu_node_entry;
208                 }
209                 trace_rcu_preempt_task(rdp->rsp->name,
210                                        t->pid,
211                                        (rnp->qsmask & rdp->grpmask)
212                                        ? rnp->gpnum
213                                        : rnp->gpnum + 1);
214                 raw_spin_unlock_irqrestore(&rnp->lock, flags);
215         } else if (t->rcu_read_lock_nesting < 0 &&
216                    t->rcu_read_unlock_special) {
217
218                 /*
219                  * Complete exit from RCU read-side critical section on
220                  * behalf of preempted instance of __rcu_read_unlock().
221                  */
222                 rcu_read_unlock_special(t);
223         }
224
225         /*
226          * Either we were not in an RCU read-side critical section to
227          * begin with, or we have now recorded that critical section
228          * globally.  Either way, we can now note a quiescent state
229          * for this CPU.  Again, if we were in an RCU read-side critical
230          * section, and if that critical section was blocking the current
231          * grace period, then the fact that the task has been enqueued
232          * means that we continue to block the current grace period.
233          */
234         local_irq_save(flags);
235         rcu_preempt_qs(cpu);
236         local_irq_restore(flags);
237 }
238
239 /*
240  * Check for preempted RCU readers blocking the current grace period
241  * for the specified rcu_node structure.  If the caller needs a reliable
242  * answer, it must hold the rcu_node's ->lock.
243  */
244 static int rcu_preempt_blocked_readers_cgp(struct rcu_node *rnp)
245 {
246         return rnp->gp_tasks != NULL;
247 }
248
249 /*
250  * Record a quiescent state for all tasks that were previously queued
251  * on the specified rcu_node structure and that were blocking the current
252  * RCU grace period.  The caller must hold the specified rnp->lock with
253  * irqs disabled, and this lock is released upon return, but irqs remain
254  * disabled.
255  */
256 static void rcu_report_unblock_qs_rnp(struct rcu_node *rnp, unsigned long flags)
257         __releases(rnp->lock)
258 {
259         unsigned long mask;
260         struct rcu_node *rnp_p;
261
262         if (rnp->qsmask != 0 || rcu_preempt_blocked_readers_cgp(rnp)) {
263                 raw_spin_unlock_irqrestore(&rnp->lock, flags);
264                 return;  /* Still need more quiescent states! */
265         }
266
267         rnp_p = rnp->parent;
268         if (rnp_p == NULL) {
269                 /*
270                  * Either there is only one rcu_node in the tree,
271                  * or tasks were kicked up to root rcu_node due to
272                  * CPUs going offline.
273                  */
274                 rcu_report_qs_rsp(&rcu_preempt_state, flags);
275                 return;
276         }
277
278         /* Report up the rest of the hierarchy. */
279         mask = rnp->grpmask;
280         raw_spin_unlock(&rnp->lock);    /* irqs remain disabled. */
281         raw_spin_lock(&rnp_p->lock);    /* irqs already disabled. */
282         rcu_report_qs_rnp(mask, &rcu_preempt_state, rnp_p, flags);
283 }
284
285 /*
286  * Advance a ->blkd_tasks-list pointer to the next entry, instead
287  * returning NULL if at the end of the list.
288  */
289 static struct list_head *rcu_next_node_entry(struct task_struct *t,
290                                              struct rcu_node *rnp)
291 {
292         struct list_head *np;
293
294         np = t->rcu_node_entry.next;
295         if (np == &rnp->blkd_tasks)
296                 np = NULL;
297         return np;
298 }
299
300 /*
301  * Handle special cases during rcu_read_unlock(), such as needing to
302  * notify RCU core processing or task having blocked during the RCU
303  * read-side critical section.
304  */
305 void rcu_read_unlock_special(struct task_struct *t)
306 {
307         int empty;
308         int empty_exp;
309         int empty_exp_now;
310         unsigned long flags;
311         struct list_head *np;
312 #ifdef CONFIG_RCU_BOOST
313         struct rt_mutex *rbmp = NULL;
314 #endif /* #ifdef CONFIG_RCU_BOOST */
315         struct rcu_node *rnp;
316         int special;
317
318         /* NMI handlers cannot block and cannot safely manipulate state. */
319         if (in_nmi())
320                 return;
321
322         local_irq_save(flags);
323
324         /*
325          * If RCU core is waiting for this CPU to exit critical section,
326          * let it know that we have done so.
327          */
328         special = t->rcu_read_unlock_special;
329         if (special & RCU_READ_UNLOCK_NEED_QS) {
330                 rcu_preempt_qs(smp_processor_id());
331         }
332
333         /* Hardware IRQ handlers cannot block. */
334         if (in_irq() || in_serving_softirq()) {
335                 local_irq_restore(flags);
336                 return;
337         }
338
339         /* Clean up if blocked during RCU read-side critical section. */
340         if (special & RCU_READ_UNLOCK_BLOCKED) {
341                 t->rcu_read_unlock_special &= ~RCU_READ_UNLOCK_BLOCKED;
342
343                 /*
344                  * Remove this task from the list it blocked on.  The
345                  * task can migrate while we acquire the lock, but at
346                  * most one time.  So at most two passes through loop.
347                  */
348                 for (;;) {
349                         rnp = t->rcu_blocked_node;
350                         raw_spin_lock(&rnp->lock);  /* irqs already disabled. */
351                         if (rnp == t->rcu_blocked_node)
352                                 break;
353                         raw_spin_unlock(&rnp->lock); /* irqs remain disabled. */
354                 }
355                 empty = !rcu_preempt_blocked_readers_cgp(rnp);
356                 empty_exp = !rcu_preempted_readers_exp(rnp);
357                 smp_mb(); /* ensure expedited fastpath sees end of RCU c-s. */
358                 np = rcu_next_node_entry(t, rnp);
359                 list_del_init(&t->rcu_node_entry);
360                 t->rcu_blocked_node = NULL;
361                 trace_rcu_unlock_preempted_task("rcu_preempt",
362                                                 rnp->gpnum, t->pid);
363                 if (&t->rcu_node_entry == rnp->gp_tasks)
364                         rnp->gp_tasks = np;
365                 if (&t->rcu_node_entry == rnp->exp_tasks)
366                         rnp->exp_tasks = np;
367 #ifdef CONFIG_RCU_BOOST
368                 if (&t->rcu_node_entry == rnp->boost_tasks)
369                         rnp->boost_tasks = np;
370                 /* Snapshot/clear ->rcu_boost_mutex with rcu_node lock held. */
371                 if (t->rcu_boost_mutex) {
372                         rbmp = t->rcu_boost_mutex;
373                         t->rcu_boost_mutex = NULL;
374                 }
375 #endif /* #ifdef CONFIG_RCU_BOOST */
376
377                 /*
378                  * If this was the last task on the current list, and if
379                  * we aren't waiting on any CPUs, report the quiescent state.
380                  * Note that rcu_report_unblock_qs_rnp() releases rnp->lock,
381                  * so we must take a snapshot of the expedited state.
382                  */
383                 empty_exp_now = !rcu_preempted_readers_exp(rnp);
384                 if (!empty && !rcu_preempt_blocked_readers_cgp(rnp)) {
385                         trace_rcu_quiescent_state_report("preempt_rcu",
386                                                          rnp->gpnum,
387                                                          0, rnp->qsmask,
388                                                          rnp->level,
389                                                          rnp->grplo,
390                                                          rnp->grphi,
391                                                          !!rnp->gp_tasks);
392                         rcu_report_unblock_qs_rnp(rnp, flags);
393                 } else {
394                         raw_spin_unlock_irqrestore(&rnp->lock, flags);
395                 }
396
397 #ifdef CONFIG_RCU_BOOST
398                 /* Unboost if we were boosted. */
399                 if (rbmp)
400                         rt_mutex_unlock(rbmp);
401 #endif /* #ifdef CONFIG_RCU_BOOST */
402
403                 /*
404                  * If this was the last task on the expedited lists,
405                  * then we need to report up the rcu_node hierarchy.
406                  */
407                 if (!empty_exp && empty_exp_now)
408                         rcu_report_exp_rnp(&rcu_preempt_state, rnp, true);
409         } else {
410                 local_irq_restore(flags);
411         }
412 }
413
414 #ifdef CONFIG_RCU_CPU_STALL_VERBOSE
415
416 /*
417  * Dump detailed information for all tasks blocking the current RCU
418  * grace period on the specified rcu_node structure.
419  */
420 static void rcu_print_detail_task_stall_rnp(struct rcu_node *rnp)
421 {
422         unsigned long flags;
423         struct task_struct *t;
424
425         if (!rcu_preempt_blocked_readers_cgp(rnp))
426                 return;
427         raw_spin_lock_irqsave(&rnp->lock, flags);
428         t = list_entry(rnp->gp_tasks,
429                        struct task_struct, rcu_node_entry);
430         list_for_each_entry_continue(t, &rnp->blkd_tasks, rcu_node_entry)
431                 sched_show_task(t);
432         raw_spin_unlock_irqrestore(&rnp->lock, flags);
433 }
434
435 /*
436  * Dump detailed information for all tasks blocking the current RCU
437  * grace period.
438  */
439 static void rcu_print_detail_task_stall(struct rcu_state *rsp)
440 {
441         struct rcu_node *rnp = rcu_get_root(rsp);
442
443         rcu_print_detail_task_stall_rnp(rnp);
444         rcu_for_each_leaf_node(rsp, rnp)
445                 rcu_print_detail_task_stall_rnp(rnp);
446 }
447
448 #else /* #ifdef CONFIG_RCU_CPU_STALL_VERBOSE */
449
450 static void rcu_print_detail_task_stall(struct rcu_state *rsp)
451 {
452 }
453
454 #endif /* #else #ifdef CONFIG_RCU_CPU_STALL_VERBOSE */
455
456 #ifdef CONFIG_RCU_CPU_STALL_INFO
457
458 static void rcu_print_task_stall_begin(struct rcu_node *rnp)
459 {
460         printk(KERN_ERR "\tTasks blocked on level-%d rcu_node (CPUs %d-%d):",
461                rnp->level, rnp->grplo, rnp->grphi);
462 }
463
464 static void rcu_print_task_stall_end(void)
465 {
466         printk(KERN_CONT "\n");
467 }
468
469 #else /* #ifdef CONFIG_RCU_CPU_STALL_INFO */
470
471 static void rcu_print_task_stall_begin(struct rcu_node *rnp)
472 {
473 }
474
475 static void rcu_print_task_stall_end(void)
476 {
477 }
478
479 #endif /* #else #ifdef CONFIG_RCU_CPU_STALL_INFO */
480
481 /*
482  * Scan the current list of tasks blocked within RCU read-side critical
483  * sections, printing out the tid of each.
484  */
485 static int rcu_print_task_stall(struct rcu_node *rnp)
486 {
487         struct task_struct *t;
488         int ndetected = 0;
489
490         if (!rcu_preempt_blocked_readers_cgp(rnp))
491                 return 0;
492         rcu_print_task_stall_begin(rnp);
493         t = list_entry(rnp->gp_tasks,
494                        struct task_struct, rcu_node_entry);
495         list_for_each_entry_continue(t, &rnp->blkd_tasks, rcu_node_entry) {
496                 printk(KERN_CONT " P%d", t->pid);
497                 ndetected++;
498         }
499         rcu_print_task_stall_end();
500         return ndetected;
501 }
502
503 /*
504  * Check that the list of blocked tasks for the newly completed grace
505  * period is in fact empty.  It is a serious bug to complete a grace
506  * period that still has RCU readers blocked!  This function must be
507  * invoked -before- updating this rnp's ->gpnum, and the rnp's ->lock
508  * must be held by the caller.
509  *
510  * Also, if there are blocked tasks on the list, they automatically
511  * block the newly created grace period, so set up ->gp_tasks accordingly.
512  */
513 static void rcu_preempt_check_blocked_tasks(struct rcu_node *rnp)
514 {
515         WARN_ON_ONCE(rcu_preempt_blocked_readers_cgp(rnp));
516         if (!list_empty(&rnp->blkd_tasks))
517                 rnp->gp_tasks = rnp->blkd_tasks.next;
518         WARN_ON_ONCE(rnp->qsmask);
519 }
520
521 #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU
522
523 /*
524  * Handle tasklist migration for case in which all CPUs covered by the
525  * specified rcu_node have gone offline.  Move them up to the root
526  * rcu_node.  The reason for not just moving them to the immediate
527  * parent is to remove the need for rcu_read_unlock_special() to
528  * make more than two attempts to acquire the target rcu_node's lock.
529  * Returns true if there were tasks blocking the current RCU grace
530  * period.
531  *
532  * Returns 1 if there was previously a task blocking the current grace
533  * period on the specified rcu_node structure.
534  *
535  * The caller must hold rnp->lock with irqs disabled.
536  */
537 static int rcu_preempt_offline_tasks(struct rcu_state *rsp,
538                                      struct rcu_node *rnp,
539                                      struct rcu_data *rdp)
540 {
541         struct list_head *lp;
542         struct list_head *lp_root;
543         int retval = 0;
544         struct rcu_node *rnp_root = rcu_get_root(rsp);
545         struct task_struct *t;
546
547         if (rnp == rnp_root) {
548                 WARN_ONCE(1, "Last CPU thought to be offlined?");
549                 return 0;  /* Shouldn't happen: at least one CPU online. */
550         }
551
552         /* If we are on an internal node, complain bitterly. */
553         WARN_ON_ONCE(rnp != rdp->mynode);
554
555         /*
556          * Move tasks up to root rcu_node.  Don't try to get fancy for
557          * this corner-case operation -- just put this node's tasks
558          * at the head of the root node's list, and update the root node's
559          * ->gp_tasks and ->exp_tasks pointers to those of this node's,
560          * if non-NULL.  This might result in waiting for more tasks than
561          * absolutely necessary, but this is a good performance/complexity
562          * tradeoff.
563          */
564         if (rcu_preempt_blocked_readers_cgp(rnp) && rnp->qsmask == 0)
565                 retval |= RCU_OFL_TASKS_NORM_GP;
566         if (rcu_preempted_readers_exp(rnp))
567                 retval |= RCU_OFL_TASKS_EXP_GP;
568         lp = &rnp->blkd_tasks;
569         lp_root = &rnp_root->blkd_tasks;
570         while (!list_empty(lp)) {
571                 t = list_entry(lp->next, typeof(*t), rcu_node_entry);
572                 raw_spin_lock(&rnp_root->lock); /* irqs already disabled */
573                 list_del(&t->rcu_node_entry);
574                 t->rcu_blocked_node = rnp_root;
575                 list_add(&t->rcu_node_entry, lp_root);
576                 if (&t->rcu_node_entry == rnp->gp_tasks)
577                         rnp_root->gp_tasks = rnp->gp_tasks;
578                 if (&t->rcu_node_entry == rnp->exp_tasks)
579                         rnp_root->exp_tasks = rnp->exp_tasks;
580 #ifdef CONFIG_RCU_BOOST
581                 if (&t->rcu_node_entry == rnp->boost_tasks)
582                         rnp_root->boost_tasks = rnp->boost_tasks;
583 #endif /* #ifdef CONFIG_RCU_BOOST */
584                 raw_spin_unlock(&rnp_root->lock); /* irqs still disabled */
585         }
586
587 #ifdef CONFIG_RCU_BOOST
588         /* In case root is being boosted and leaf is not. */
589         raw_spin_lock(&rnp_root->lock); /* irqs already disabled */
590         if (rnp_root->boost_tasks != NULL &&
591             rnp_root->boost_tasks != rnp_root->gp_tasks)
592                 rnp_root->boost_tasks = rnp_root->gp_tasks;
593         raw_spin_unlock(&rnp_root->lock); /* irqs still disabled */
594 #endif /* #ifdef CONFIG_RCU_BOOST */
595
596         rnp->gp_tasks = NULL;
597         rnp->exp_tasks = NULL;
598         return retval;
599 }
600
601 #endif /* #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU */
602
603 /*
604  * Check for a quiescent state from the current CPU.  When a task blocks,
605  * the task is recorded in the corresponding CPU's rcu_node structure,
606  * which is checked elsewhere.
607  *
608  * Caller must disable hard irqs.
609  */
610 static void rcu_preempt_check_callbacks(int cpu)
611 {
612         struct task_struct *t = current;
613
614         if (t->rcu_read_lock_nesting == 0) {
615                 rcu_preempt_qs(cpu);
616                 return;
617         }
618         if (t->rcu_read_lock_nesting > 0 &&
619             per_cpu(rcu_preempt_data, cpu).qs_pending)
620                 t->rcu_read_unlock_special |= RCU_READ_UNLOCK_NEED_QS;
621 }
622
623 #ifdef CONFIG_RCU_BOOST
624
625 static void rcu_preempt_do_callbacks(void)
626 {
627         rcu_do_batch(&rcu_preempt_state, &__get_cpu_var(rcu_preempt_data));
628 }
629
630 #endif /* #ifdef CONFIG_RCU_BOOST */
631
632 /*
633  * Queue a preemptible-RCU callback for invocation after a grace period.
634  */
635 void call_rcu(struct rcu_head *head, void (*func)(struct rcu_head *rcu))
636 {
637         __call_rcu(head, func, &rcu_preempt_state, 0);
638 }
639 EXPORT_SYMBOL_GPL(call_rcu);
640
641 /*
642  * Queue an RCU callback for lazy invocation after a grace period.
643  * This will likely be later named something like "call_rcu_lazy()",
644  * but this change will require some way of tagging the lazy RCU
645  * callbacks in the list of pending callbacks.  Until then, this
646  * function may only be called from __kfree_rcu().
647  */
648 void kfree_call_rcu(struct rcu_head *head,
649                     void (*func)(struct rcu_head *rcu))
650 {
651         __call_rcu(head, func, &rcu_preempt_state, 1);
652 }
653 EXPORT_SYMBOL_GPL(kfree_call_rcu);
654
655 /**
656  * synchronize_rcu - wait until a grace period has elapsed.
657  *
658  * Control will return to the caller some time after a full grace
659  * period has elapsed, in other words after all currently executing RCU
660  * read-side critical sections have completed.  Note, however, that
661  * upon return from synchronize_rcu(), the caller might well be executing
662  * concurrently with new RCU read-side critical sections that began while
663  * synchronize_rcu() was waiting.  RCU read-side critical sections are
664  * delimited by rcu_read_lock() and rcu_read_unlock(), and may be nested.
665  */
666 void synchronize_rcu(void)
667 {
668         rcu_lockdep_assert(!lock_is_held(&rcu_bh_lock_map) &&
669                            !lock_is_held(&rcu_lock_map) &&
670                            !lock_is_held(&rcu_sched_lock_map),
671                            "Illegal synchronize_rcu() in RCU read-side critical section");
672         if (!rcu_scheduler_active)
673                 return;
674         wait_rcu_gp(call_rcu);
675 }
676 EXPORT_SYMBOL_GPL(synchronize_rcu);
677
678 static DECLARE_WAIT_QUEUE_HEAD(sync_rcu_preempt_exp_wq);
679 static long sync_rcu_preempt_exp_count;
680 static DEFINE_MUTEX(sync_rcu_preempt_exp_mutex);
681
682 /*
683  * Return non-zero if there are any tasks in RCU read-side critical
684  * sections blocking the current preemptible-RCU expedited grace period.
685  * If there is no preemptible-RCU expedited grace period currently in
686  * progress, returns zero unconditionally.
687  */
688 static int rcu_preempted_readers_exp(struct rcu_node *rnp)
689 {
690         return rnp->exp_tasks != NULL;
691 }
692
693 /*
694  * return non-zero if there is no RCU expedited grace period in progress
695  * for the specified rcu_node structure, in other words, if all CPUs and
696  * tasks covered by the specified rcu_node structure have done their bit
697  * for the current expedited grace period.  Works only for preemptible
698  * RCU -- other RCU implementation use other means.
699  *
700  * Caller must hold sync_rcu_preempt_exp_mutex.
701  */
702 static int sync_rcu_preempt_exp_done(struct rcu_node *rnp)
703 {
704         return !rcu_preempted_readers_exp(rnp) &&
705                ACCESS_ONCE(rnp->expmask) == 0;
706 }
707
708 /*
709  * Report the exit from RCU read-side critical section for the last task
710  * that queued itself during or before the current expedited preemptible-RCU
711  * grace period.  This event is reported either to the rcu_node structure on
712  * which the task was queued or to one of that rcu_node structure's ancestors,
713  * recursively up the tree.  (Calm down, calm down, we do the recursion
714  * iteratively!)
715  *
716  * Most callers will set the "wake" flag, but the task initiating the
717  * expedited grace period need not wake itself.
718  *
719  * Caller must hold sync_rcu_preempt_exp_mutex.
720  */
721 static void rcu_report_exp_rnp(struct rcu_state *rsp, struct rcu_node *rnp,
722                                bool wake)
723 {
724         unsigned long flags;
725         unsigned long mask;
726
727         raw_spin_lock_irqsave(&rnp->lock, flags);
728         for (;;) {
729                 if (!sync_rcu_preempt_exp_done(rnp)) {
730                         raw_spin_unlock_irqrestore(&rnp->lock, flags);
731                         break;
732                 }
733                 if (rnp->parent == NULL) {
734                         raw_spin_unlock_irqrestore(&rnp->lock, flags);
735                         if (wake)
736                                 wake_up(&sync_rcu_preempt_exp_wq);
737                         break;
738                 }
739                 mask = rnp->grpmask;
740                 raw_spin_unlock(&rnp->lock); /* irqs remain disabled */
741                 rnp = rnp->parent;
742                 raw_spin_lock(&rnp->lock); /* irqs already disabled */
743                 rnp->expmask &= ~mask;
744         }
745 }
746
747 /*
748  * Snapshot the tasks blocking the newly started preemptible-RCU expedited
749  * grace period for the specified rcu_node structure.  If there are no such
750  * tasks, report it up the rcu_node hierarchy.
751  *
752  * Caller must hold sync_rcu_preempt_exp_mutex and rsp->onofflock.
753  */
754 static void
755 sync_rcu_preempt_exp_init(struct rcu_state *rsp, struct rcu_node *rnp)
756 {
757         unsigned long flags;
758         int must_wait = 0;
759
760         raw_spin_lock_irqsave(&rnp->lock, flags);
761         if (list_empty(&rnp->blkd_tasks)) {
762                 raw_spin_unlock_irqrestore(&rnp->lock, flags);
763         } else {
764                 rnp->exp_tasks = rnp->blkd_tasks.next;
765                 rcu_initiate_boost(rnp, flags);  /* releases rnp->lock */
766                 must_wait = 1;
767         }
768         if (!must_wait)
769                 rcu_report_exp_rnp(rsp, rnp, false); /* Don't wake self. */
770 }
771
772 /**
773  * synchronize_rcu_expedited - Brute-force RCU grace period
774  *
775  * Wait for an RCU-preempt grace period, but expedite it.  The basic
776  * idea is to invoke synchronize_sched_expedited() to push all the tasks to
777  * the ->blkd_tasks lists and wait for this list to drain.  This consumes
778  * significant time on all CPUs and is unfriendly to real-time workloads,
779  * so is thus not recommended for any sort of common-case code.
780  * In fact, if you are using synchronize_rcu_expedited() in a loop,
781  * please restructure your code to batch your updates, and then Use a
782  * single synchronize_rcu() instead.
783  *
784  * Note that it is illegal to call this function while holding any lock
785  * that is acquired by a CPU-hotplug notifier.  And yes, it is also illegal
786  * to call this function from a CPU-hotplug notifier.  Failing to observe
787  * these restriction will result in deadlock.
788  */
789 void synchronize_rcu_expedited(void)
790 {
791         unsigned long flags;
792         struct rcu_node *rnp;
793         struct rcu_state *rsp = &rcu_preempt_state;
794         long snap;
795         int trycount = 0;
796
797         smp_mb(); /* Caller's modifications seen first by other CPUs. */
798         snap = ACCESS_ONCE(sync_rcu_preempt_exp_count) + 1;
799         smp_mb(); /* Above access cannot bleed into critical section. */
800
801         /*
802          * Acquire lock, falling back to synchronize_rcu() if too many
803          * lock-acquisition failures.  Of course, if someone does the
804          * expedited grace period for us, just leave.
805          */
806         while (!mutex_trylock(&sync_rcu_preempt_exp_mutex)) {
807                 if (trycount++ < 10) {
808                         udelay(trycount * num_online_cpus());
809                 } else {
810                         synchronize_rcu();
811                         return;
812                 }
813                 if ((ACCESS_ONCE(sync_rcu_preempt_exp_count) - snap) > 0)
814                         goto mb_ret; /* Others did our work for us. */
815         }
816         if ((ACCESS_ONCE(sync_rcu_preempt_exp_count) - snap) > 0)
817                 goto unlock_mb_ret; /* Others did our work for us. */
818
819         /* force all RCU readers onto ->blkd_tasks lists. */
820         synchronize_sched_expedited();
821
822         raw_spin_lock_irqsave(&rsp->onofflock, flags);
823
824         /* Initialize ->expmask for all non-leaf rcu_node structures. */
825         rcu_for_each_nonleaf_node_breadth_first(rsp, rnp) {
826                 raw_spin_lock(&rnp->lock); /* irqs already disabled. */
827                 rnp->expmask = rnp->qsmaskinit;
828                 raw_spin_unlock(&rnp->lock); /* irqs remain disabled. */
829         }
830
831         /* Snapshot current state of ->blkd_tasks lists. */
832         rcu_for_each_leaf_node(rsp, rnp)
833                 sync_rcu_preempt_exp_init(rsp, rnp);
834         if (NUM_RCU_NODES > 1)
835                 sync_rcu_preempt_exp_init(rsp, rcu_get_root(rsp));
836
837         raw_spin_unlock_irqrestore(&rsp->onofflock, flags);
838
839         /* Wait for snapshotted ->blkd_tasks lists to drain. */
840         rnp = rcu_get_root(rsp);
841         wait_event(sync_rcu_preempt_exp_wq,
842                    sync_rcu_preempt_exp_done(rnp));
843
844         /* Clean up and exit. */
845         smp_mb(); /* ensure expedited GP seen before counter increment. */
846         ACCESS_ONCE(sync_rcu_preempt_exp_count)++;
847 unlock_mb_ret:
848         mutex_unlock(&sync_rcu_preempt_exp_mutex);
849 mb_ret:
850         smp_mb(); /* ensure subsequent action seen after grace period. */
851 }
852 EXPORT_SYMBOL_GPL(synchronize_rcu_expedited);
853
854 /**
855  * rcu_barrier - Wait until all in-flight call_rcu() callbacks complete.
856  */
857 void rcu_barrier(void)
858 {
859         _rcu_barrier(&rcu_preempt_state);
860 }
861 EXPORT_SYMBOL_GPL(rcu_barrier);
862
863 /*
864  * Initialize preemptible RCU's state structures.
865  */
866 static void __init __rcu_init_preempt(void)
867 {
868         rcu_init_one(&rcu_preempt_state, &rcu_preempt_data);
869 }
870
871 #else /* #ifdef CONFIG_TREE_PREEMPT_RCU */
872
873 static struct rcu_state *rcu_state = &rcu_sched_state;
874
875 /*
876  * Tell them what RCU they are running.
877  */
878 static void __init rcu_bootup_announce(void)
879 {
880         printk(KERN_INFO "Hierarchical RCU implementation.\n");
881         rcu_bootup_announce_oddness();
882 }
883
884 /*
885  * Return the number of RCU batches processed thus far for debug & stats.
886  */
887 long rcu_batches_completed(void)
888 {
889         return rcu_batches_completed_sched();
890 }
891 EXPORT_SYMBOL_GPL(rcu_batches_completed);
892
893 /*
894  * Force a quiescent state for RCU, which, because there is no preemptible
895  * RCU, becomes the same as rcu-sched.
896  */
897 void rcu_force_quiescent_state(void)
898 {
899         rcu_sched_force_quiescent_state();
900 }
901 EXPORT_SYMBOL_GPL(rcu_force_quiescent_state);
902
903 /*
904  * Because preemptible RCU does not exist, we never have to check for
905  * CPUs being in quiescent states.
906  */
907 static void rcu_preempt_note_context_switch(int cpu)
908 {
909 }
910
911 /*
912  * Because preemptible RCU does not exist, there are never any preempted
913  * RCU readers.
914  */
915 static int rcu_preempt_blocked_readers_cgp(struct rcu_node *rnp)
916 {
917         return 0;
918 }
919
920 #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU
921
922 /* Because preemptible RCU does not exist, no quieting of tasks. */
923 static void rcu_report_unblock_qs_rnp(struct rcu_node *rnp, unsigned long flags)
924 {
925         raw_spin_unlock_irqrestore(&rnp->lock, flags);
926 }
927
928 #endif /* #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU */
929
930 /*
931  * Because preemptible RCU does not exist, we never have to check for
932  * tasks blocked within RCU read-side critical sections.
933  */
934 static void rcu_print_detail_task_stall(struct rcu_state *rsp)
935 {
936 }
937
938 /*
939  * Because preemptible RCU does not exist, we never have to check for
940  * tasks blocked within RCU read-side critical sections.
941  */
942 static int rcu_print_task_stall(struct rcu_node *rnp)
943 {
944         return 0;
945 }
946
947 /*
948  * Because there is no preemptible RCU, there can be no readers blocked,
949  * so there is no need to check for blocked tasks.  So check only for
950  * bogus qsmask values.
951  */
952 static void rcu_preempt_check_blocked_tasks(struct rcu_node *rnp)
953 {
954         WARN_ON_ONCE(rnp->qsmask);
955 }
956
957 #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU
958
959 /*
960  * Because preemptible RCU does not exist, it never needs to migrate
961  * tasks that were blocked within RCU read-side critical sections, and
962  * such non-existent tasks cannot possibly have been blocking the current
963  * grace period.
964  */
965 static int rcu_preempt_offline_tasks(struct rcu_state *rsp,
966                                      struct rcu_node *rnp,
967                                      struct rcu_data *rdp)
968 {
969         return 0;
970 }
971
972 #endif /* #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU */
973
974 /*
975  * Because preemptible RCU does not exist, it never has any callbacks
976  * to check.
977  */
978 static void rcu_preempt_check_callbacks(int cpu)
979 {
980 }
981
982 /*
983  * Queue an RCU callback for lazy invocation after a grace period.
984  * This will likely be later named something like "call_rcu_lazy()",
985  * but this change will require some way of tagging the lazy RCU
986  * callbacks in the list of pending callbacks.  Until then, this
987  * function may only be called from __kfree_rcu().
988  *
989  * Because there is no preemptible RCU, we use RCU-sched instead.
990  */
991 void kfree_call_rcu(struct rcu_head *head,
992                     void (*func)(struct rcu_head *rcu))
993 {
994         __call_rcu(head, func, &rcu_sched_state, 1);
995 }
996 EXPORT_SYMBOL_GPL(kfree_call_rcu);
997
998 /*
999  * Wait for an rcu-preempt grace period, but make it happen quickly.
1000  * But because preemptible RCU does not exist, map to rcu-sched.
1001  */
1002 void synchronize_rcu_expedited(void)
1003 {
1004         synchronize_sched_expedited();
1005 }
1006 EXPORT_SYMBOL_GPL(synchronize_rcu_expedited);
1007
1008 #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU
1009
1010 /*
1011  * Because preemptible RCU does not exist, there is never any need to
1012  * report on tasks preempted in RCU read-side critical sections during
1013  * expedited RCU grace periods.
1014  */
1015 static void rcu_report_exp_rnp(struct rcu_state *rsp, struct rcu_node *rnp,
1016                                bool wake)
1017 {
1018 }
1019
1020 #endif /* #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU */
1021
1022 /*
1023  * Because preemptible RCU does not exist, rcu_barrier() is just
1024  * another name for rcu_barrier_sched().
1025  */
1026 void rcu_barrier(void)
1027 {
1028         rcu_barrier_sched();
1029 }
1030 EXPORT_SYMBOL_GPL(rcu_barrier);
1031
1032 /*
1033  * Because preemptible RCU does not exist, it need not be initialized.
1034  */
1035 static void __init __rcu_init_preempt(void)
1036 {
1037 }
1038
1039 #endif /* #else #ifdef CONFIG_TREE_PREEMPT_RCU */
1040
1041 #ifdef CONFIG_RCU_BOOST
1042
1043 #include "rtmutex_common.h"
1044
1045 #ifdef CONFIG_RCU_TRACE
1046
1047 static void rcu_initiate_boost_trace(struct rcu_node *rnp)
1048 {
1049         if (list_empty(&rnp->blkd_tasks))
1050                 rnp->n_balk_blkd_tasks++;
1051         else if (rnp->exp_tasks == NULL && rnp->gp_tasks == NULL)
1052                 rnp->n_balk_exp_gp_tasks++;
1053         else if (rnp->gp_tasks != NULL && rnp->boost_tasks != NULL)
1054                 rnp->n_balk_boost_tasks++;
1055         else if (rnp->gp_tasks != NULL && rnp->qsmask != 0)
1056                 rnp->n_balk_notblocked++;
1057         else if (rnp->gp_tasks != NULL &&
1058                  ULONG_CMP_LT(jiffies, rnp->boost_time))
1059                 rnp->n_balk_notyet++;
1060         else
1061                 rnp->n_balk_nos++;
1062 }
1063
1064 #else /* #ifdef CONFIG_RCU_TRACE */
1065
1066 static void rcu_initiate_boost_trace(struct rcu_node *rnp)
1067 {
1068 }
1069
1070 #endif /* #else #ifdef CONFIG_RCU_TRACE */
1071
1072 /*
1073  * Carry out RCU priority boosting on the task indicated by ->exp_tasks
1074  * or ->boost_tasks, advancing the pointer to the next task in the
1075  * ->blkd_tasks list.
1076  *
1077  * Note that irqs must be enabled: boosting the task can block.
1078  * Returns 1 if there are more tasks needing to be boosted.
1079  */
1080 static int rcu_boost(struct rcu_node *rnp)
1081 {
1082         unsigned long flags;
1083         struct rt_mutex mtx;
1084         struct task_struct *t;
1085         struct list_head *tb;
1086
1087         if (rnp->exp_tasks == NULL && rnp->boost_tasks == NULL)
1088                 return 0;  /* Nothing left to boost. */
1089
1090         raw_spin_lock_irqsave(&rnp->lock, flags);
1091
1092         /*
1093          * Recheck under the lock: all tasks in need of boosting
1094          * might exit their RCU read-side critical sections on their own.
1095          */
1096         if (rnp->exp_tasks == NULL && rnp->boost_tasks == NULL) {
1097                 raw_spin_unlock_irqrestore(&rnp->lock, flags);
1098                 return 0;
1099         }
1100
1101         /*
1102          * Preferentially boost tasks blocking expedited grace periods.
1103          * This cannot starve the normal grace periods because a second
1104          * expedited grace period must boost all blocked tasks, including
1105          * those blocking the pre-existing normal grace period.
1106          */
1107         if (rnp->exp_tasks != NULL) {
1108                 tb = rnp->exp_tasks;
1109                 rnp->n_exp_boosts++;
1110         } else {
1111                 tb = rnp->boost_tasks;
1112                 rnp->n_normal_boosts++;
1113         }
1114         rnp->n_tasks_boosted++;
1115
1116         /*
1117          * We boost task t by manufacturing an rt_mutex that appears to
1118          * be held by task t.  We leave a pointer to that rt_mutex where
1119          * task t can find it, and task t will release the mutex when it
1120          * exits its outermost RCU read-side critical section.  Then
1121          * simply acquiring this artificial rt_mutex will boost task
1122          * t's priority.  (Thanks to tglx for suggesting this approach!)
1123          *
1124          * Note that task t must acquire rnp->lock to remove itself from
1125          * the ->blkd_tasks list, which it will do from exit() if from
1126          * nowhere else.  We therefore are guaranteed that task t will
1127          * stay around at least until we drop rnp->lock.  Note that
1128          * rnp->lock also resolves races between our priority boosting
1129          * and task t's exiting its outermost RCU read-side critical
1130          * section.
1131          */
1132         t = container_of(tb, struct task_struct, rcu_node_entry);
1133         rt_mutex_init_proxy_locked(&mtx, t);
1134         t->rcu_boost_mutex = &mtx;
1135         raw_spin_unlock_irqrestore(&rnp->lock, flags);
1136         rt_mutex_lock(&mtx);  /* Side effect: boosts task t's priority. */
1137         rt_mutex_unlock(&mtx);  /* Keep lockdep happy. */
1138
1139         return ACCESS_ONCE(rnp->exp_tasks) != NULL ||
1140                ACCESS_ONCE(rnp->boost_tasks) != NULL;
1141 }
1142
1143 /*
1144  * Timer handler to initiate waking up of boost kthreads that
1145  * have yielded the CPU due to excessive numbers of tasks to
1146  * boost.  We wake up the per-rcu_node kthread, which in turn
1147  * will wake up the booster kthread.
1148  */
1149 static void rcu_boost_kthread_timer(unsigned long arg)
1150 {
1151         invoke_rcu_node_kthread((struct rcu_node *)arg);
1152 }
1153
1154 /*
1155  * Priority-boosting kthread.  One per leaf rcu_node and one for the
1156  * root rcu_node.
1157  */
1158 static int rcu_boost_kthread(void *arg)
1159 {
1160         struct rcu_node *rnp = (struct rcu_node *)arg;
1161         int spincnt = 0;
1162         int more2boost;
1163
1164         trace_rcu_utilization("Start boost kthread@init");
1165         for (;;) {
1166                 rnp->boost_kthread_status = RCU_KTHREAD_WAITING;
1167                 trace_rcu_utilization("End boost kthread@rcu_wait");
1168                 rcu_wait(rnp->boost_tasks || rnp->exp_tasks);
1169                 trace_rcu_utilization("Start boost kthread@rcu_wait");
1170                 rnp->boost_kthread_status = RCU_KTHREAD_RUNNING;
1171                 more2boost = rcu_boost(rnp);
1172                 if (more2boost)
1173                         spincnt++;
1174                 else
1175                         spincnt = 0;
1176                 if (spincnt > 10) {
1177                         trace_rcu_utilization("End boost kthread@rcu_yield");
1178                         rcu_yield(rcu_boost_kthread_timer, (unsigned long)rnp);
1179                         trace_rcu_utilization("Start boost kthread@rcu_yield");
1180                         spincnt = 0;
1181                 }
1182         }
1183         /* NOTREACHED */
1184         trace_rcu_utilization("End boost kthread@notreached");
1185         return 0;
1186 }
1187
1188 /*
1189  * Check to see if it is time to start boosting RCU readers that are
1190  * blocking the current grace period, and, if so, tell the per-rcu_node
1191  * kthread to start boosting them.  If there is an expedited grace
1192  * period in progress, it is always time to boost.
1193  *
1194  * The caller must hold rnp->lock, which this function releases,
1195  * but irqs remain disabled.  The ->boost_kthread_task is immortal,
1196  * so we don't need to worry about it going away.
1197  */
1198 static void rcu_initiate_boost(struct rcu_node *rnp, unsigned long flags)
1199 {
1200         struct task_struct *t;
1201
1202         if (!rcu_preempt_blocked_readers_cgp(rnp) && rnp->exp_tasks == NULL) {
1203                 rnp->n_balk_exp_gp_tasks++;
1204                 raw_spin_unlock_irqrestore(&rnp->lock, flags);
1205                 return;
1206         }
1207         if (rnp->exp_tasks != NULL ||
1208             (rnp->gp_tasks != NULL &&
1209              rnp->boost_tasks == NULL &&
1210              rnp->qsmask == 0 &&
1211              ULONG_CMP_GE(jiffies, rnp->boost_time))) {
1212                 if (rnp->exp_tasks == NULL)
1213                         rnp->boost_tasks = rnp->gp_tasks;
1214                 raw_spin_unlock_irqrestore(&rnp->lock, flags);
1215                 t = rnp->boost_kthread_task;
1216                 if (t != NULL)
1217                         wake_up_process(t);
1218         } else {
1219                 rcu_initiate_boost_trace(rnp);
1220                 raw_spin_unlock_irqrestore(&rnp->lock, flags);
1221         }
1222 }
1223
1224 /*
1225  * Wake up the per-CPU kthread to invoke RCU callbacks.
1226  */
1227 static void invoke_rcu_callbacks_kthread(void)
1228 {
1229         unsigned long flags;
1230
1231         local_irq_save(flags);
1232         __this_cpu_write(rcu_cpu_has_work, 1);
1233         if (__this_cpu_read(rcu_cpu_kthread_task) != NULL &&
1234             current != __this_cpu_read(rcu_cpu_kthread_task))
1235                 wake_up_process(__this_cpu_read(rcu_cpu_kthread_task));
1236         local_irq_restore(flags);
1237 }
1238
1239 /*
1240  * Is the current CPU running the RCU-callbacks kthread?
1241  * Caller must have preemption disabled.
1242  */
1243 static bool rcu_is_callbacks_kthread(void)
1244 {
1245         return __get_cpu_var(rcu_cpu_kthread_task) == current;
1246 }
1247
1248 /*
1249  * Set the affinity of the boost kthread.  The CPU-hotplug locks are
1250  * held, so no one should be messing with the existence of the boost
1251  * kthread.
1252  */
1253 static void rcu_boost_kthread_setaffinity(struct rcu_node *rnp,
1254                                           cpumask_var_t cm)
1255 {
1256         struct task_struct *t;
1257
1258         t = rnp->boost_kthread_task;
1259         if (t != NULL)
1260                 set_cpus_allowed_ptr(rnp->boost_kthread_task, cm);
1261 }
1262
1263 #define RCU_BOOST_DELAY_JIFFIES DIV_ROUND_UP(CONFIG_RCU_BOOST_DELAY * HZ, 1000)
1264
1265 /*
1266  * Do priority-boost accounting for the start of a new grace period.
1267  */
1268 static void rcu_preempt_boost_start_gp(struct rcu_node *rnp)
1269 {
1270         rnp->boost_time = jiffies + RCU_BOOST_DELAY_JIFFIES;
1271 }
1272
1273 /*
1274  * Create an RCU-boost kthread for the specified node if one does not
1275  * already exist.  We only create this kthread for preemptible RCU.
1276  * Returns zero if all is well, a negated errno otherwise.
1277  */
1278 static int __cpuinit rcu_spawn_one_boost_kthread(struct rcu_state *rsp,
1279                                                  struct rcu_node *rnp,
1280                                                  int rnp_index)
1281 {
1282         unsigned long flags;
1283         struct sched_param sp;
1284         struct task_struct *t;
1285
1286         if (&rcu_preempt_state != rsp)
1287                 return 0;
1288         rsp->boost = 1;
1289         if (rnp->boost_kthread_task != NULL)
1290                 return 0;
1291         t = kthread_create(rcu_boost_kthread, (void *)rnp,
1292                            "rcub/%d", rnp_index);
1293         if (IS_ERR(t))
1294                 return PTR_ERR(t);
1295         raw_spin_lock_irqsave(&rnp->lock, flags);
1296         rnp->boost_kthread_task = t;
1297         raw_spin_unlock_irqrestore(&rnp->lock, flags);
1298         sp.sched_priority = RCU_BOOST_PRIO;
1299         sched_setscheduler_nocheck(t, SCHED_FIFO, &sp);
1300         wake_up_process(t); /* get to TASK_INTERRUPTIBLE quickly. */
1301         return 0;
1302 }
1303
1304 #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU
1305
1306 /*
1307  * Stop the RCU's per-CPU kthread when its CPU goes offline,.
1308  */
1309 static void rcu_stop_cpu_kthread(int cpu)
1310 {
1311         struct task_struct *t;
1312
1313         /* Stop the CPU's kthread. */
1314         t = per_cpu(rcu_cpu_kthread_task, cpu);
1315         if (t != NULL) {
1316                 per_cpu(rcu_cpu_kthread_task, cpu) = NULL;
1317                 kthread_stop(t);
1318         }
1319 }
1320
1321 #endif /* #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU */
1322
1323 static void rcu_kthread_do_work(void)
1324 {
1325         rcu_do_batch(&rcu_sched_state, &__get_cpu_var(rcu_sched_data));
1326         rcu_do_batch(&rcu_bh_state, &__get_cpu_var(rcu_bh_data));
1327         rcu_preempt_do_callbacks();
1328 }
1329
1330 /*
1331  * Wake up the specified per-rcu_node-structure kthread.
1332  * Because the per-rcu_node kthreads are immortal, we don't need
1333  * to do anything to keep them alive.
1334  */
1335 static void invoke_rcu_node_kthread(struct rcu_node *rnp)
1336 {
1337         struct task_struct *t;
1338
1339         t = rnp->node_kthread_task;
1340         if (t != NULL)
1341                 wake_up_process(t);
1342 }
1343
1344 /*
1345  * Set the specified CPU's kthread to run RT or not, as specified by
1346  * the to_rt argument.  The CPU-hotplug locks are held, so the task
1347  * is not going away.
1348  */
1349 static void rcu_cpu_kthread_setrt(int cpu, int to_rt)
1350 {
1351         int policy;
1352         struct sched_param sp;
1353         struct task_struct *t;
1354
1355         t = per_cpu(rcu_cpu_kthread_task, cpu);
1356         if (t == NULL)
1357                 return;
1358         if (to_rt) {
1359                 policy = SCHED_FIFO;
1360                 sp.sched_priority = RCU_KTHREAD_PRIO;
1361         } else {
1362                 policy = SCHED_NORMAL;
1363                 sp.sched_priority = 0;
1364         }
1365         sched_setscheduler_nocheck(t, policy, &sp);
1366 }
1367
1368 /*
1369  * Timer handler to initiate the waking up of per-CPU kthreads that
1370  * have yielded the CPU due to excess numbers of RCU callbacks.
1371  * We wake up the per-rcu_node kthread, which in turn will wake up
1372  * the booster kthread.
1373  */
1374 static void rcu_cpu_kthread_timer(unsigned long arg)
1375 {
1376         struct rcu_data *rdp = per_cpu_ptr(rcu_state->rda, arg);
1377         struct rcu_node *rnp = rdp->mynode;
1378
1379         atomic_or(rdp->grpmask, &rnp->wakemask);
1380         invoke_rcu_node_kthread(rnp);
1381 }
1382
1383 /*
1384  * Drop to non-real-time priority and yield, but only after posting a
1385  * timer that will cause us to regain our real-time priority if we
1386  * remain preempted.  Either way, we restore our real-time priority
1387  * before returning.
1388  */
1389 static void rcu_yield(void (*f)(unsigned long), unsigned long arg)
1390 {
1391         struct sched_param sp;
1392         struct timer_list yield_timer;
1393         int prio = current->rt_priority;
1394
1395         setup_timer_on_stack(&yield_timer, f, arg);
1396         mod_timer(&yield_timer, jiffies + 2);
1397         sp.sched_priority = 0;
1398         sched_setscheduler_nocheck(current, SCHED_NORMAL, &sp);
1399         set_user_nice(current, 19);
1400         schedule();
1401         set_user_nice(current, 0);
1402         sp.sched_priority = prio;
1403         sched_setscheduler_nocheck(current, SCHED_FIFO, &sp);
1404         del_timer(&yield_timer);
1405 }
1406
1407 /*
1408  * Handle cases where the rcu_cpu_kthread() ends up on the wrong CPU.
1409  * This can happen while the corresponding CPU is either coming online
1410  * or going offline.  We cannot wait until the CPU is fully online
1411  * before starting the kthread, because the various notifier functions
1412  * can wait for RCU grace periods.  So we park rcu_cpu_kthread() until
1413  * the corresponding CPU is online.
1414  *
1415  * Return 1 if the kthread needs to stop, 0 otherwise.
1416  *
1417  * Caller must disable bh.  This function can momentarily enable it.
1418  */
1419 static int rcu_cpu_kthread_should_stop(int cpu)
1420 {
1421         while (cpu_is_offline(cpu) ||
1422                !cpumask_equal(&current->cpus_allowed, cpumask_of(cpu)) ||
1423                smp_processor_id() != cpu) {
1424                 if (kthread_should_stop())
1425                         return 1;
1426                 per_cpu(rcu_cpu_kthread_status, cpu) = RCU_KTHREAD_OFFCPU;
1427                 per_cpu(rcu_cpu_kthread_cpu, cpu) = raw_smp_processor_id();
1428                 local_bh_enable();
1429                 schedule_timeout_uninterruptible(1);
1430                 if (!cpumask_equal(&current->cpus_allowed, cpumask_of(cpu)))
1431                         set_cpus_allowed_ptr(current, cpumask_of(cpu));
1432                 local_bh_disable();
1433         }
1434         per_cpu(rcu_cpu_kthread_cpu, cpu) = cpu;
1435         return 0;
1436 }
1437
1438 /*
1439  * Per-CPU kernel thread that invokes RCU callbacks.  This replaces the
1440  * RCU softirq used in flavors and configurations of RCU that do not
1441  * support RCU priority boosting.
1442  */
1443 static int rcu_cpu_kthread(void *arg)
1444 {
1445         int cpu = (int)(long)arg;
1446         unsigned long flags;
1447         int spincnt = 0;
1448         unsigned int *statusp = &per_cpu(rcu_cpu_kthread_status, cpu);
1449         char work;
1450         char *workp = &per_cpu(rcu_cpu_has_work, cpu);
1451
1452         trace_rcu_utilization("Start CPU kthread@init");
1453         for (;;) {
1454                 *statusp = RCU_KTHREAD_WAITING;
1455                 trace_rcu_utilization("End CPU kthread@rcu_wait");
1456                 rcu_wait(*workp != 0 || kthread_should_stop());
1457                 trace_rcu_utilization("Start CPU kthread@rcu_wait");
1458                 local_bh_disable();
1459                 if (rcu_cpu_kthread_should_stop(cpu)) {
1460                         local_bh_enable();
1461                         break;
1462                 }
1463                 *statusp = RCU_KTHREAD_RUNNING;
1464                 per_cpu(rcu_cpu_kthread_loops, cpu)++;
1465                 local_irq_save(flags);
1466                 work = *workp;
1467                 *workp = 0;
1468                 local_irq_restore(flags);
1469                 if (work)
1470                         rcu_kthread_do_work();
1471                 local_bh_enable();
1472                 if (*workp != 0)
1473                         spincnt++;
1474                 else
1475                         spincnt = 0;
1476                 if (spincnt > 10) {
1477                         *statusp = RCU_KTHREAD_YIELDING;
1478                         trace_rcu_utilization("End CPU kthread@rcu_yield");
1479                         rcu_yield(rcu_cpu_kthread_timer, (unsigned long)cpu);
1480                         trace_rcu_utilization("Start CPU kthread@rcu_yield");
1481                         spincnt = 0;
1482                 }
1483         }
1484         *statusp = RCU_KTHREAD_STOPPED;
1485         trace_rcu_utilization("End CPU kthread@term");
1486         return 0;
1487 }
1488
1489 /*
1490  * Spawn a per-CPU kthread, setting up affinity and priority.
1491  * Because the CPU hotplug lock is held, no other CPU will be attempting
1492  * to manipulate rcu_cpu_kthread_task.  There might be another CPU
1493  * attempting to access it during boot, but the locking in kthread_bind()
1494  * will enforce sufficient ordering.
1495  *
1496  * Please note that we cannot simply refuse to wake up the per-CPU
1497  * kthread because kthreads are created in TASK_UNINTERRUPTIBLE state,
1498  * which can result in softlockup complaints if the task ends up being
1499  * idle for more than a couple of minutes.
1500  *
1501  * However, please note also that we cannot bind the per-CPU kthread to its
1502  * CPU until that CPU is fully online.  We also cannot wait until the
1503  * CPU is fully online before we create its per-CPU kthread, as this would
1504  * deadlock the system when CPU notifiers tried waiting for grace
1505  * periods.  So we bind the per-CPU kthread to its CPU only if the CPU
1506  * is online.  If its CPU is not yet fully online, then the code in
1507  * rcu_cpu_kthread() will wait until it is fully online, and then do
1508  * the binding.
1509  */
1510 static int __cpuinit rcu_spawn_one_cpu_kthread(int cpu)
1511 {
1512         struct sched_param sp;
1513         struct task_struct *t;
1514
1515         if (!rcu_scheduler_fully_active ||
1516             per_cpu(rcu_cpu_kthread_task, cpu) != NULL)
1517                 return 0;
1518         t = kthread_create_on_node(rcu_cpu_kthread,
1519                                    (void *)(long)cpu,
1520                                    cpu_to_node(cpu),
1521                                    "rcuc/%d", cpu);
1522         if (IS_ERR(t))
1523                 return PTR_ERR(t);
1524         if (cpu_online(cpu))
1525                 kthread_bind(t, cpu);
1526         per_cpu(rcu_cpu_kthread_cpu, cpu) = cpu;
1527         WARN_ON_ONCE(per_cpu(rcu_cpu_kthread_task, cpu) != NULL);
1528         sp.sched_priority = RCU_KTHREAD_PRIO;
1529         sched_setscheduler_nocheck(t, SCHED_FIFO, &sp);
1530         per_cpu(rcu_cpu_kthread_task, cpu) = t;
1531         wake_up_process(t); /* Get to TASK_INTERRUPTIBLE quickly. */
1532         return 0;
1533 }
1534
1535 /*
1536  * Per-rcu_node kthread, which is in charge of waking up the per-CPU
1537  * kthreads when needed.  We ignore requests to wake up kthreads
1538  * for offline CPUs, which is OK because force_quiescent_state()
1539  * takes care of this case.
1540  */
1541 static int rcu_node_kthread(void *arg)
1542 {
1543         int cpu;
1544         unsigned long flags;
1545         unsigned long mask;
1546         struct rcu_node *rnp = (struct rcu_node *)arg;
1547         struct sched_param sp;
1548         struct task_struct *t;
1549
1550         for (;;) {
1551                 rnp->node_kthread_status = RCU_KTHREAD_WAITING;
1552                 rcu_wait(atomic_read(&rnp->wakemask) != 0);
1553                 rnp->node_kthread_status = RCU_KTHREAD_RUNNING;
1554                 raw_spin_lock_irqsave(&rnp->lock, flags);
1555                 mask = atomic_xchg(&rnp->wakemask, 0);
1556                 rcu_initiate_boost(rnp, flags); /* releases rnp->lock. */
1557                 for (cpu = rnp->grplo; cpu <= rnp->grphi; cpu++, mask >>= 1) {
1558                         if ((mask & 0x1) == 0)
1559                                 continue;
1560                         preempt_disable();
1561                         t = per_cpu(rcu_cpu_kthread_task, cpu);
1562                         if (!cpu_online(cpu) || t == NULL) {
1563                                 preempt_enable();
1564                                 continue;
1565                         }
1566                         per_cpu(rcu_cpu_has_work, cpu) = 1;
1567                         sp.sched_priority = RCU_KTHREAD_PRIO;
1568                         sched_setscheduler_nocheck(t, SCHED_FIFO, &sp);
1569                         preempt_enable();
1570                 }
1571         }
1572         /* NOTREACHED */
1573         rnp->node_kthread_status = RCU_KTHREAD_STOPPED;
1574         return 0;
1575 }
1576
1577 /*
1578  * Set the per-rcu_node kthread's affinity to cover all CPUs that are
1579  * served by the rcu_node in question.  The CPU hotplug lock is still
1580  * held, so the value of rnp->qsmaskinit will be stable.
1581  *
1582  * We don't include outgoingcpu in the affinity set, use -1 if there is
1583  * no outgoing CPU.  If there are no CPUs left in the affinity set,
1584  * this function allows the kthread to execute on any CPU.
1585  */
1586 static void rcu_node_kthread_setaffinity(struct rcu_node *rnp, int outgoingcpu)
1587 {
1588         cpumask_var_t cm;
1589         int cpu;
1590         unsigned long mask = rnp->qsmaskinit;
1591
1592         if (rnp->node_kthread_task == NULL)
1593                 return;
1594         if (!alloc_cpumask_var(&cm, GFP_KERNEL))
1595                 return;
1596         cpumask_clear(cm);
1597         for (cpu = rnp->grplo; cpu <= rnp->grphi; cpu++, mask >>= 1)
1598                 if ((mask & 0x1) && cpu != outgoingcpu)
1599                         cpumask_set_cpu(cpu, cm);
1600         if (cpumask_weight(cm) == 0) {
1601                 cpumask_setall(cm);
1602                 for (cpu = rnp->grplo; cpu <= rnp->grphi; cpu++)
1603                         cpumask_clear_cpu(cpu, cm);
1604                 WARN_ON_ONCE(cpumask_weight(cm) == 0);
1605         }
1606         set_cpus_allowed_ptr(rnp->node_kthread_task, cm);
1607         rcu_boost_kthread_setaffinity(rnp, cm);
1608         free_cpumask_var(cm);
1609 }
1610
1611 /*
1612  * Spawn a per-rcu_node kthread, setting priority and affinity.
1613  * Called during boot before online/offline can happen, or, if
1614  * during runtime, with the main CPU-hotplug locks held.  So only
1615  * one of these can be executing at a time.
1616  */
1617 static int __cpuinit rcu_spawn_one_node_kthread(struct rcu_state *rsp,
1618                                                 struct rcu_node *rnp)
1619 {
1620         unsigned long flags;
1621         int rnp_index = rnp - &rsp->node[0];
1622         struct sched_param sp;
1623         struct task_struct *t;
1624
1625         if (!rcu_scheduler_fully_active ||
1626             rnp->qsmaskinit == 0)
1627                 return 0;
1628         if (rnp->node_kthread_task == NULL) {
1629                 t = kthread_create(rcu_node_kthread, (void *)rnp,
1630                                    "rcun/%d", rnp_index);
1631                 if (IS_ERR(t))
1632                         return PTR_ERR(t);
1633                 raw_spin_lock_irqsave(&rnp->lock, flags);
1634                 rnp->node_kthread_task = t;
1635                 raw_spin_unlock_irqrestore(&rnp->lock, flags);
1636                 sp.sched_priority = 99;
1637                 sched_setscheduler_nocheck(t, SCHED_FIFO, &sp);
1638                 wake_up_process(t); /* get to TASK_INTERRUPTIBLE quickly. */
1639         }
1640         return rcu_spawn_one_boost_kthread(rsp, rnp, rnp_index);
1641 }
1642
1643 /*
1644  * Spawn all kthreads -- called as soon as the scheduler is running.
1645  */
1646 static int __init rcu_spawn_kthreads(void)
1647 {
1648         int cpu;
1649         struct rcu_node *rnp;
1650
1651         rcu_scheduler_fully_active = 1;
1652         for_each_possible_cpu(cpu) {
1653                 per_cpu(rcu_cpu_has_work, cpu) = 0;
1654                 if (cpu_online(cpu))
1655                         (void)rcu_spawn_one_cpu_kthread(cpu);
1656         }
1657         rnp = rcu_get_root(rcu_state);
1658         (void)rcu_spawn_one_node_kthread(rcu_state, rnp);
1659         if (NUM_RCU_NODES > 1) {
1660                 rcu_for_each_leaf_node(rcu_state, rnp)
1661                         (void)rcu_spawn_one_node_kthread(rcu_state, rnp);
1662         }
1663         return 0;
1664 }
1665 early_initcall(rcu_spawn_kthreads);
1666
1667 static void __cpuinit rcu_prepare_kthreads(int cpu)
1668 {
1669         struct rcu_data *rdp = per_cpu_ptr(rcu_state->rda, cpu);
1670         struct rcu_node *rnp = rdp->mynode;
1671
1672         /* Fire up the incoming CPU's kthread and leaf rcu_node kthread. */
1673         if (rcu_scheduler_fully_active) {
1674                 (void)rcu_spawn_one_cpu_kthread(cpu);
1675                 if (rnp->node_kthread_task == NULL)
1676                         (void)rcu_spawn_one_node_kthread(rcu_state, rnp);
1677         }
1678 }
1679
1680 #else /* #ifdef CONFIG_RCU_BOOST */
1681
1682 static void rcu_initiate_boost(struct rcu_node *rnp, unsigned long flags)
1683 {
1684         raw_spin_unlock_irqrestore(&rnp->lock, flags);
1685 }
1686
1687 static void invoke_rcu_callbacks_kthread(void)
1688 {
1689         WARN_ON_ONCE(1);
1690 }
1691
1692 static bool rcu_is_callbacks_kthread(void)
1693 {
1694         return false;
1695 }
1696
1697 static void rcu_preempt_boost_start_gp(struct rcu_node *rnp)
1698 {
1699 }
1700
1701 #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU
1702
1703 static void rcu_stop_cpu_kthread(int cpu)
1704 {
1705 }
1706
1707 #endif /* #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU */
1708
1709 static void rcu_node_kthread_setaffinity(struct rcu_node *rnp, int outgoingcpu)
1710 {
1711 }
1712
1713 static void rcu_cpu_kthread_setrt(int cpu, int to_rt)
1714 {
1715 }
1716
1717 static int __init rcu_scheduler_really_started(void)
1718 {
1719         rcu_scheduler_fully_active = 1;
1720         return 0;
1721 }
1722 early_initcall(rcu_scheduler_really_started);
1723
1724 static void __cpuinit rcu_prepare_kthreads(int cpu)
1725 {
1726 }
1727
1728 #endif /* #else #ifdef CONFIG_RCU_BOOST */
1729
1730 #if !defined(CONFIG_RCU_FAST_NO_HZ)
1731
1732 /*
1733  * Check to see if any future RCU-related work will need to be done
1734  * by the current CPU, even if none need be done immediately, returning
1735  * 1 if so.  This function is part of the RCU implementation; it is -not-
1736  * an exported member of the RCU API.
1737  *
1738  * Because we not have RCU_FAST_NO_HZ, just check whether this CPU needs
1739  * any flavor of RCU.
1740  */
1741 int rcu_needs_cpu(int cpu, unsigned long *delta_jiffies)
1742 {
1743         *delta_jiffies = ULONG_MAX;
1744         return rcu_cpu_has_callbacks(cpu);
1745 }
1746
1747 /*
1748  * Because we do not have RCU_FAST_NO_HZ, don't bother initializing for it.
1749  */
1750 static void rcu_prepare_for_idle_init(int cpu)
1751 {
1752 }
1753
1754 /*
1755  * Because we do not have RCU_FAST_NO_HZ, don't bother cleaning up
1756  * after it.
1757  */
1758 static void rcu_cleanup_after_idle(int cpu)
1759 {
1760 }
1761
1762 /*
1763  * Do the idle-entry grace-period work, which, because CONFIG_RCU_FAST_NO_HZ=n,
1764  * is nothing.
1765  */
1766 static void rcu_prepare_for_idle(int cpu)
1767 {
1768 }
1769
1770 /*
1771  * Don't bother keeping a running count of the number of RCU callbacks
1772  * posted because CONFIG_RCU_FAST_NO_HZ=n.
1773  */
1774 static void rcu_idle_count_callbacks_posted(void)
1775 {
1776 }
1777
1778 #else /* #if !defined(CONFIG_RCU_FAST_NO_HZ) */
1779
1780 /*
1781  * This code is invoked when a CPU goes idle, at which point we want
1782  * to have the CPU do everything required for RCU so that it can enter
1783  * the energy-efficient dyntick-idle mode.  This is handled by a
1784  * state machine implemented by rcu_prepare_for_idle() below.
1785  *
1786  * The following three proprocessor symbols control this state machine:
1787  *
1788  * RCU_IDLE_FLUSHES gives the maximum number of times that we will attempt
1789  *      to satisfy RCU.  Beyond this point, it is better to incur a periodic
1790  *      scheduling-clock interrupt than to loop through the state machine
1791  *      at full power.
1792  * RCU_IDLE_OPT_FLUSHES gives the number of RCU_IDLE_FLUSHES that are
1793  *      optional if RCU does not need anything immediately from this
1794  *      CPU, even if this CPU still has RCU callbacks queued.  The first
1795  *      times through the state machine are mandatory: we need to give
1796  *      the state machine a chance to communicate a quiescent state
1797  *      to the RCU core.
1798  * RCU_IDLE_GP_DELAY gives the number of jiffies that a CPU is permitted
1799  *      to sleep in dyntick-idle mode with RCU callbacks pending.  This
1800  *      is sized to be roughly one RCU grace period.  Those energy-efficiency
1801  *      benchmarkers who might otherwise be tempted to set this to a large
1802  *      number, be warned: Setting RCU_IDLE_GP_DELAY too high can hang your
1803  *      system.  And if you are -that- concerned about energy efficiency,
1804  *      just power the system down and be done with it!
1805  * RCU_IDLE_LAZY_GP_DELAY gives the number of jiffies that a CPU is
1806  *      permitted to sleep in dyntick-idle mode with only lazy RCU
1807  *      callbacks pending.  Setting this too high can OOM your system.
1808  *
1809  * The values below work well in practice.  If future workloads require
1810  * adjustment, they can be converted into kernel config parameters, though
1811  * making the state machine smarter might be a better option.
1812  */
1813 #define RCU_IDLE_FLUSHES 5              /* Number of dyntick-idle tries. */
1814 #define RCU_IDLE_OPT_FLUSHES 3          /* Optional dyntick-idle tries. */
1815 #define RCU_IDLE_GP_DELAY 4             /* Roughly one grace period. */
1816 #define RCU_IDLE_LAZY_GP_DELAY (6 * HZ) /* Roughly six seconds. */
1817
1818 extern int tick_nohz_enabled;
1819
1820 /*
1821  * Does the specified flavor of RCU have non-lazy callbacks pending on
1822  * the specified CPU?  Both RCU flavor and CPU are specified by the
1823  * rcu_data structure.
1824  */
1825 static bool __rcu_cpu_has_nonlazy_callbacks(struct rcu_data *rdp)
1826 {
1827         return rdp->qlen != rdp->qlen_lazy;
1828 }
1829
1830 #ifdef CONFIG_TREE_PREEMPT_RCU
1831
1832 /*
1833  * Are there non-lazy RCU-preempt callbacks?  (There cannot be if there
1834  * is no RCU-preempt in the kernel.)
1835  */
1836 static bool rcu_preempt_cpu_has_nonlazy_callbacks(int cpu)
1837 {
1838         struct rcu_data *rdp = &per_cpu(rcu_preempt_data, cpu);
1839
1840         return __rcu_cpu_has_nonlazy_callbacks(rdp);
1841 }
1842
1843 #else /* #ifdef CONFIG_TREE_PREEMPT_RCU */
1844
1845 static bool rcu_preempt_cpu_has_nonlazy_callbacks(int cpu)
1846 {
1847         return 0;
1848 }
1849
1850 #endif /* else #ifdef CONFIG_TREE_PREEMPT_RCU */
1851
1852 /*
1853  * Does any flavor of RCU have non-lazy callbacks on the specified CPU?
1854  */
1855 static bool rcu_cpu_has_nonlazy_callbacks(int cpu)
1856 {
1857         return __rcu_cpu_has_nonlazy_callbacks(&per_cpu(rcu_sched_data, cpu)) ||
1858                __rcu_cpu_has_nonlazy_callbacks(&per_cpu(rcu_bh_data, cpu)) ||
1859                rcu_preempt_cpu_has_nonlazy_callbacks(cpu);
1860 }
1861
1862 /*
1863  * Allow the CPU to enter dyntick-idle mode if either: (1) There are no
1864  * callbacks on this CPU, (2) this CPU has not yet attempted to enter
1865  * dyntick-idle mode, or (3) this CPU is in the process of attempting to
1866  * enter dyntick-idle mode.  Otherwise, if we have recently tried and failed
1867  * to enter dyntick-idle mode, we refuse to try to enter it.  After all,
1868  * it is better to incur scheduling-clock interrupts than to spin
1869  * continuously for the same time duration!
1870  *
1871  * The delta_jiffies argument is used to store the time when RCU is
1872  * going to need the CPU again if it still has callbacks.  The reason
1873  * for this is that rcu_prepare_for_idle() might need to post a timer,
1874  * but if so, it will do so after tick_nohz_stop_sched_tick() has set
1875  * the wakeup time for this CPU.  This means that RCU's timer can be
1876  * delayed until the wakeup time, which defeats the purpose of posting
1877  * a timer.
1878  */
1879 int rcu_needs_cpu(int cpu, unsigned long *delta_jiffies)
1880 {
1881         struct rcu_dynticks *rdtp = &per_cpu(rcu_dynticks, cpu);
1882
1883         /* Flag a new idle sojourn to the idle-entry state machine. */
1884         rdtp->idle_first_pass = 1;
1885         /* If no callbacks, RCU doesn't need the CPU. */
1886         if (!rcu_cpu_has_callbacks(cpu)) {
1887                 *delta_jiffies = ULONG_MAX;
1888                 return 0;
1889         }
1890         if (rdtp->dyntick_holdoff == jiffies) {
1891                 /* RCU recently tried and failed, so don't try again. */
1892                 *delta_jiffies = 1;
1893                 return 1;
1894         }
1895         /* Set up for the possibility that RCU will post a timer. */
1896         if (rcu_cpu_has_nonlazy_callbacks(cpu)) {
1897                 *delta_jiffies = round_up(RCU_IDLE_GP_DELAY + jiffies,
1898                                           RCU_IDLE_GP_DELAY) - jiffies;
1899         } else {
1900                 *delta_jiffies = jiffies + RCU_IDLE_LAZY_GP_DELAY;
1901                 *delta_jiffies = round_jiffies(*delta_jiffies) - jiffies;
1902         }
1903         return 0;
1904 }
1905
1906 /*
1907  * Handler for smp_call_function_single().  The only point of this
1908  * handler is to wake the CPU up, so the handler does only tracing.
1909  */
1910 void rcu_idle_demigrate(void *unused)
1911 {
1912         trace_rcu_prep_idle("Demigrate");
1913 }
1914
1915 /*
1916  * Timer handler used to force CPU to start pushing its remaining RCU
1917  * callbacks in the case where it entered dyntick-idle mode with callbacks
1918  * pending.  The hander doesn't really need to do anything because the
1919  * real work is done upon re-entry to idle, or by the next scheduling-clock
1920  * interrupt should idle not be re-entered.
1921  *
1922  * One special case: the timer gets migrated without awakening the CPU
1923  * on which the timer was scheduled on.  In this case, we must wake up
1924  * that CPU.  We do so with smp_call_function_single().
1925  */
1926 static void rcu_idle_gp_timer_func(unsigned long cpu_in)
1927 {
1928         int cpu = (int)cpu_in;
1929
1930         trace_rcu_prep_idle("Timer");
1931         if (cpu != smp_processor_id())
1932                 smp_call_function_single(cpu, rcu_idle_demigrate, NULL, 0);
1933         else
1934                 WARN_ON_ONCE(1); /* Getting here can hang the system... */
1935 }
1936
1937 /*
1938  * Initialize the timer used to pull CPUs out of dyntick-idle mode.
1939  */
1940 static void rcu_prepare_for_idle_init(int cpu)
1941 {
1942         struct rcu_dynticks *rdtp = &per_cpu(rcu_dynticks, cpu);
1943
1944         rdtp->dyntick_holdoff = jiffies - 1;
1945         setup_timer(&rdtp->idle_gp_timer, rcu_idle_gp_timer_func, cpu);
1946         rdtp->idle_gp_timer_expires = jiffies - 1;
1947         rdtp->idle_first_pass = 1;
1948 }
1949
1950 /*
1951  * Clean up for exit from idle.  Because we are exiting from idle, there
1952  * is no longer any point to ->idle_gp_timer, so cancel it.  This will
1953  * do nothing if this timer is not active, so just cancel it unconditionally.
1954  */
1955 static void rcu_cleanup_after_idle(int cpu)
1956 {
1957         struct rcu_dynticks *rdtp = &per_cpu(rcu_dynticks, cpu);
1958
1959         del_timer(&rdtp->idle_gp_timer);
1960         trace_rcu_prep_idle("Cleanup after idle");
1961         rdtp->tick_nohz_enabled_snap = ACCESS_ONCE(tick_nohz_enabled);
1962 }
1963
1964 /*
1965  * Check to see if any RCU-related work can be done by the current CPU,
1966  * and if so, schedule a softirq to get it done.  This function is part
1967  * of the RCU implementation; it is -not- an exported member of the RCU API.
1968  *
1969  * The idea is for the current CPU to clear out all work required by the
1970  * RCU core for the current grace period, so that this CPU can be permitted
1971  * to enter dyntick-idle mode.  In some cases, it will need to be awakened
1972  * at the end of the grace period by whatever CPU ends the grace period.
1973  * This allows CPUs to go dyntick-idle more quickly, and to reduce the
1974  * number of wakeups by a modest integer factor.
1975  *
1976  * Because it is not legal to invoke rcu_process_callbacks() with irqs
1977  * disabled, we do one pass of force_quiescent_state(), then do a
1978  * invoke_rcu_core() to cause rcu_process_callbacks() to be invoked
1979  * later.  The ->dyntick_drain field controls the sequencing.
1980  *
1981  * The caller must have disabled interrupts.
1982  */
1983 static void rcu_prepare_for_idle(int cpu)
1984 {
1985         struct timer_list *tp;
1986         struct rcu_dynticks *rdtp = &per_cpu(rcu_dynticks, cpu);
1987         int tne;
1988
1989         /* Handle nohz enablement switches conservatively. */
1990         tne = ACCESS_ONCE(tick_nohz_enabled);
1991         if (tne != rdtp->tick_nohz_enabled_snap) {
1992                 if (rcu_cpu_has_callbacks(cpu))
1993                         invoke_rcu_core(); /* force nohz to see update. */
1994                 rdtp->tick_nohz_enabled_snap = tne;
1995                 return;
1996         }
1997         if (!tne)
1998                 return;
1999
2000         /*
2001          * If this is an idle re-entry, for example, due to use of
2002          * RCU_NONIDLE() or the new idle-loop tracing API within the idle
2003          * loop, then don't take any state-machine actions, unless the
2004          * momentary exit from idle queued additional non-lazy callbacks.
2005          * Instead, repost the ->idle_gp_timer if this CPU has callbacks
2006          * pending.
2007          */
2008         if (!rdtp->idle_first_pass &&
2009             (rdtp->nonlazy_posted == rdtp->nonlazy_posted_snap)) {
2010                 if (rcu_cpu_has_callbacks(cpu)) {
2011                         tp = &rdtp->idle_gp_timer;
2012                         mod_timer_pinned(tp, rdtp->idle_gp_timer_expires);
2013                 }
2014                 return;
2015         }
2016         rdtp->idle_first_pass = 0;
2017         rdtp->nonlazy_posted_snap = rdtp->nonlazy_posted - 1;
2018
2019         /*
2020          * If there are no callbacks on this CPU, enter dyntick-idle mode.
2021          * Also reset state to avoid prejudicing later attempts.
2022          */
2023         if (!rcu_cpu_has_callbacks(cpu)) {
2024                 rdtp->dyntick_holdoff = jiffies - 1;
2025                 rdtp->dyntick_drain = 0;
2026                 trace_rcu_prep_idle("No callbacks");
2027                 return;
2028         }
2029
2030         /*
2031          * If in holdoff mode, just return.  We will presumably have
2032          * refrained from disabling the scheduling-clock tick.
2033          */
2034         if (rdtp->dyntick_holdoff == jiffies) {
2035                 trace_rcu_prep_idle("In holdoff");
2036                 return;
2037         }
2038
2039         /* Check and update the ->dyntick_drain sequencing. */
2040         if (rdtp->dyntick_drain <= 0) {
2041                 /* First time through, initialize the counter. */
2042                 rdtp->dyntick_drain = RCU_IDLE_FLUSHES;
2043         } else if (rdtp->dyntick_drain <= RCU_IDLE_OPT_FLUSHES &&
2044                    !rcu_pending(cpu) &&
2045                    !local_softirq_pending()) {
2046                 /* Can we go dyntick-idle despite still having callbacks? */
2047                 rdtp->dyntick_drain = 0;
2048                 rdtp->dyntick_holdoff = jiffies;
2049                 if (rcu_cpu_has_nonlazy_callbacks(cpu)) {
2050                         trace_rcu_prep_idle("Dyntick with callbacks");
2051                         rdtp->idle_gp_timer_expires =
2052                                 round_up(jiffies + RCU_IDLE_GP_DELAY,
2053                                          RCU_IDLE_GP_DELAY);
2054                 } else {
2055                         rdtp->idle_gp_timer_expires =
2056                                 round_jiffies(jiffies + RCU_IDLE_LAZY_GP_DELAY);
2057                         trace_rcu_prep_idle("Dyntick with lazy callbacks");
2058                 }
2059                 tp = &rdtp->idle_gp_timer;
2060                 mod_timer_pinned(tp, rdtp->idle_gp_timer_expires);
2061                 rdtp->nonlazy_posted_snap = rdtp->nonlazy_posted;
2062                 return; /* Nothing more to do immediately. */
2063         } else if (--(rdtp->dyntick_drain) <= 0) {
2064                 /* We have hit the limit, so time to give up. */
2065                 rdtp->dyntick_holdoff = jiffies;
2066                 trace_rcu_prep_idle("Begin holdoff");
2067                 invoke_rcu_core();  /* Force the CPU out of dyntick-idle. */
2068                 return;
2069         }
2070
2071         /*
2072          * Do one step of pushing the remaining RCU callbacks through
2073          * the RCU core state machine.
2074          */
2075 #ifdef CONFIG_TREE_PREEMPT_RCU
2076         if (per_cpu(rcu_preempt_data, cpu).nxtlist) {
2077                 rcu_preempt_qs(cpu);
2078                 force_quiescent_state(&rcu_preempt_state, 0);
2079         }
2080 #endif /* #ifdef CONFIG_TREE_PREEMPT_RCU */
2081         if (per_cpu(rcu_sched_data, cpu).nxtlist) {
2082                 rcu_sched_qs(cpu);
2083                 force_quiescent_state(&rcu_sched_state, 0);
2084         }
2085         if (per_cpu(rcu_bh_data, cpu).nxtlist) {
2086                 rcu_bh_qs(cpu);
2087                 force_quiescent_state(&rcu_bh_state, 0);
2088         }
2089
2090         /*
2091          * If RCU callbacks are still pending, RCU still needs this CPU.
2092          * So try forcing the callbacks through the grace period.
2093          */
2094         if (rcu_cpu_has_callbacks(cpu)) {
2095                 trace_rcu_prep_idle("More callbacks");
2096                 invoke_rcu_core();
2097         } else {
2098                 trace_rcu_prep_idle("Callbacks drained");
2099         }
2100 }
2101
2102 /*
2103  * Keep a running count of the number of non-lazy callbacks posted
2104  * on this CPU.  This running counter (which is never decremented) allows
2105  * rcu_prepare_for_idle() to detect when something out of the idle loop
2106  * posts a callback, even if an equal number of callbacks are invoked.
2107  * Of course, callbacks should only be posted from within a trace event
2108  * designed to be called from idle or from within RCU_NONIDLE().
2109  */
2110 static void rcu_idle_count_callbacks_posted(void)
2111 {
2112         __this_cpu_add(rcu_dynticks.nonlazy_posted, 1);
2113 }
2114
2115 #endif /* #else #if !defined(CONFIG_RCU_FAST_NO_HZ) */
2116
2117 #ifdef CONFIG_RCU_CPU_STALL_INFO
2118
2119 #ifdef CONFIG_RCU_FAST_NO_HZ
2120
2121 static void print_cpu_stall_fast_no_hz(char *cp, int cpu)
2122 {
2123         struct rcu_dynticks *rdtp = &per_cpu(rcu_dynticks, cpu);
2124         struct timer_list *tltp = &rdtp->idle_gp_timer;
2125
2126         sprintf(cp, "drain=%d %c timer=%lu",
2127                 rdtp->dyntick_drain,
2128                 rdtp->dyntick_holdoff == jiffies ? 'H' : '.',
2129                 timer_pending(tltp) ? tltp->expires - jiffies : -1);
2130 }
2131
2132 #else /* #ifdef CONFIG_RCU_FAST_NO_HZ */
2133
2134 static void print_cpu_stall_fast_no_hz(char *cp, int cpu)
2135 {
2136         *cp = '\0';
2137 }
2138
2139 #endif /* #else #ifdef CONFIG_RCU_FAST_NO_HZ */
2140
2141 /* Initiate the stall-info list. */
2142 static void print_cpu_stall_info_begin(void)
2143 {
2144         printk(KERN_CONT "\n");
2145 }
2146
2147 /*
2148  * Print out diagnostic information for the specified stalled CPU.
2149  *
2150  * If the specified CPU is aware of the current RCU grace period
2151  * (flavor specified by rsp), then print the number of scheduling
2152  * clock interrupts the CPU has taken during the time that it has
2153  * been aware.  Otherwise, print the number of RCU grace periods
2154  * that this CPU is ignorant of, for example, "1" if the CPU was
2155  * aware of the previous grace period.
2156  *
2157  * Also print out idle and (if CONFIG_RCU_FAST_NO_HZ) idle-entry info.
2158  */
2159 static void print_cpu_stall_info(struct rcu_state *rsp, int cpu)
2160 {
2161         char fast_no_hz[72];
2162         struct rcu_data *rdp = per_cpu_ptr(rsp->rda, cpu);
2163         struct rcu_dynticks *rdtp = rdp->dynticks;
2164         char *ticks_title;
2165         unsigned long ticks_value;
2166
2167         if (rsp->gpnum == rdp->gpnum) {
2168                 ticks_title = "ticks this GP";
2169                 ticks_value = rdp->ticks_this_gp;
2170         } else {
2171                 ticks_title = "GPs behind";
2172                 ticks_value = rsp->gpnum - rdp->gpnum;
2173         }
2174         print_cpu_stall_fast_no_hz(fast_no_hz, cpu);
2175         printk(KERN_ERR "\t%d: (%lu %s) idle=%03x/%llx/%d %s\n",
2176                cpu, ticks_value, ticks_title,
2177                atomic_read(&rdtp->dynticks) & 0xfff,
2178                rdtp->dynticks_nesting, rdtp->dynticks_nmi_nesting,
2179                fast_no_hz);
2180 }
2181
2182 /* Terminate the stall-info list. */
2183 static void print_cpu_stall_info_end(void)
2184 {
2185         printk(KERN_ERR "\t");
2186 }
2187
2188 /* Zero ->ticks_this_gp for all flavors of RCU. */
2189 static void zero_cpu_stall_ticks(struct rcu_data *rdp)
2190 {
2191         rdp->ticks_this_gp = 0;
2192 }
2193
2194 /* Increment ->ticks_this_gp for all flavors of RCU. */
2195 static void increment_cpu_stall_ticks(void)
2196 {
2197         __get_cpu_var(rcu_sched_data).ticks_this_gp++;
2198         __get_cpu_var(rcu_bh_data).ticks_this_gp++;
2199 #ifdef CONFIG_TREE_PREEMPT_RCU
2200         __get_cpu_var(rcu_preempt_data).ticks_this_gp++;
2201 #endif /* #ifdef CONFIG_TREE_PREEMPT_RCU */
2202 }
2203
2204 #else /* #ifdef CONFIG_RCU_CPU_STALL_INFO */
2205
2206 static void print_cpu_stall_info_begin(void)
2207 {
2208         printk(KERN_CONT " {");
2209 }
2210
2211 static void print_cpu_stall_info(struct rcu_state *rsp, int cpu)
2212 {
2213         printk(KERN_CONT " %d", cpu);
2214 }
2215
2216 static void print_cpu_stall_info_end(void)
2217 {
2218         printk(KERN_CONT "} ");
2219 }
2220
2221 static void zero_cpu_stall_ticks(struct rcu_data *rdp)
2222 {
2223 }
2224
2225 static void increment_cpu_stall_ticks(void)
2226 {
2227 }
2228
2229 #endif /* #else #ifdef CONFIG_RCU_CPU_STALL_INFO */