rcu: Add boosting to TREE_PREEMPT_RCU tracing
[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 preemptable semantics.
5  *
6  * This program is free software; you can redistribute it and/or modify
7  * it under the terms of the GNU General Public License as published by
8  * the Free Software Foundation; either version 2 of the License, or
9  * (at your option) any later version.
10  *
11  * This program is distributed in the hope that it will be useful,
12  * but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
13  * MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the
14  * GNU General Public License for more details.
15  *
16  * You should have received a copy of the GNU General Public License
17  * along with this program; if not, write to the Free Software
18  * Foundation, Inc., 59 Temple Place - Suite 330, Boston, MA 02111-1307, USA.
19  *
20  * Copyright Red Hat, 2009
21  * Copyright IBM Corporation, 2009
22  *
23  * Author: Ingo Molnar <mingo@elte.hu>
24  *         Paul E. McKenney <paulmck@linux.vnet.ibm.com>
25  */
26
27 #include <linux/delay.h>
28 #include <linux/stop_machine.h>
29
30 /*
31  * Check the RCU kernel configuration parameters and print informative
32  * messages about anything out of the ordinary.  If you like #ifdef, you
33  * will love this function.
34  */
35 static void __init rcu_bootup_announce_oddness(void)
36 {
37 #ifdef CONFIG_RCU_TRACE
38         printk(KERN_INFO "\tRCU debugfs-based tracing is enabled.\n");
39 #endif
40 #if (defined(CONFIG_64BIT) && CONFIG_RCU_FANOUT != 64) || (!defined(CONFIG_64BIT) && CONFIG_RCU_FANOUT != 32)
41         printk(KERN_INFO "\tCONFIG_RCU_FANOUT set to non-default value of %d\n",
42                CONFIG_RCU_FANOUT);
43 #endif
44 #ifdef CONFIG_RCU_FANOUT_EXACT
45         printk(KERN_INFO "\tHierarchical RCU autobalancing is disabled.\n");
46 #endif
47 #ifdef CONFIG_RCU_FAST_NO_HZ
48         printk(KERN_INFO
49                "\tRCU dyntick-idle grace-period acceleration is enabled.\n");
50 #endif
51 #ifdef CONFIG_PROVE_RCU
52         printk(KERN_INFO "\tRCU lockdep checking is enabled.\n");
53 #endif
54 #ifdef CONFIG_RCU_TORTURE_TEST_RUNNABLE
55         printk(KERN_INFO "\tRCU torture testing starts during boot.\n");
56 #endif
57 #if defined(CONFIG_TREE_PREEMPT_RCU) && !defined(CONFIG_RCU_CPU_STALL_VERBOSE)
58         printk(KERN_INFO "\tVerbose stalled-CPUs detection is disabled.\n");
59 #endif
60 #if NUM_RCU_LVL_4 != 0
61         printk(KERN_INFO "\tExperimental four-level hierarchy is enabled.\n");
62 #endif
63 }
64
65 #ifdef CONFIG_TREE_PREEMPT_RCU
66
67 struct rcu_state rcu_preempt_state = RCU_STATE_INITIALIZER(rcu_preempt_state);
68 DEFINE_PER_CPU(struct rcu_data, rcu_preempt_data);
69 static struct rcu_state *rcu_state = &rcu_preempt_state;
70
71 static int rcu_preempted_readers_exp(struct rcu_node *rnp);
72
73 /*
74  * Tell them what RCU they are running.
75  */
76 static void __init rcu_bootup_announce(void)
77 {
78         printk(KERN_INFO "Preemptable hierarchical RCU implementation.\n");
79         rcu_bootup_announce_oddness();
80 }
81
82 /*
83  * Return the number of RCU-preempt batches processed thus far
84  * for debug and statistics.
85  */
86 long rcu_batches_completed_preempt(void)
87 {
88         return rcu_preempt_state.completed;
89 }
90 EXPORT_SYMBOL_GPL(rcu_batches_completed_preempt);
91
92 /*
93  * Return the number of RCU batches processed thus far for debug & stats.
94  */
95 long rcu_batches_completed(void)
96 {
97         return rcu_batches_completed_preempt();
98 }
99 EXPORT_SYMBOL_GPL(rcu_batches_completed);
100
101 /*
102  * Force a quiescent state for preemptible RCU.
103  */
104 void rcu_force_quiescent_state(void)
105 {
106         force_quiescent_state(&rcu_preempt_state, 0);
107 }
108 EXPORT_SYMBOL_GPL(rcu_force_quiescent_state);
109
110 /*
111  * Record a preemptable-RCU quiescent state for the specified CPU.  Note
112  * that this just means that the task currently running on the CPU is
113  * not in a quiescent state.  There might be any number of tasks blocked
114  * while in an RCU read-side critical section.
115  *
116  * Unlike the other rcu_*_qs() functions, callers to this function
117  * must disable irqs in order to protect the assignment to
118  * ->rcu_read_unlock_special.
119  */
120 static void rcu_preempt_qs(int cpu)
121 {
122         struct rcu_data *rdp = &per_cpu(rcu_preempt_data, cpu);
123
124         rdp->passed_quiesc_completed = rdp->gpnum - 1;
125         barrier();
126         rdp->passed_quiesc = 1;
127         current->rcu_read_unlock_special &= ~RCU_READ_UNLOCK_NEED_QS;
128 }
129
130 /*
131  * We have entered the scheduler, and the current task might soon be
132  * context-switched away from.  If this task is in an RCU read-side
133  * critical section, we will no longer be able to rely on the CPU to
134  * record that fact, so we enqueue the task on the blkd_tasks list.
135  * The task will dequeue itself when it exits the outermost enclosing
136  * RCU read-side critical section.  Therefore, the current grace period
137  * cannot be permitted to complete until the blkd_tasks list entries
138  * predating the current grace period drain, in other words, until
139  * rnp->gp_tasks becomes NULL.
140  *
141  * Caller must disable preemption.
142  */
143 static void rcu_preempt_note_context_switch(int cpu)
144 {
145         struct task_struct *t = current;
146         unsigned long flags;
147         struct rcu_data *rdp;
148         struct rcu_node *rnp;
149
150         if (t->rcu_read_lock_nesting &&
151             (t->rcu_read_unlock_special & RCU_READ_UNLOCK_BLOCKED) == 0) {
152
153                 /* Possibly blocking in an RCU read-side critical section. */
154                 rdp = per_cpu_ptr(rcu_preempt_state.rda, cpu);
155                 rnp = rdp->mynode;
156                 raw_spin_lock_irqsave(&rnp->lock, flags);
157                 t->rcu_read_unlock_special |= RCU_READ_UNLOCK_BLOCKED;
158                 t->rcu_blocked_node = rnp;
159
160                 /*
161                  * If this CPU has already checked in, then this task
162                  * will hold up the next grace period rather than the
163                  * current grace period.  Queue the task accordingly.
164                  * If the task is queued for the current grace period
165                  * (i.e., this CPU has not yet passed through a quiescent
166                  * state for the current grace period), then as long
167                  * as that task remains queued, the current grace period
168                  * cannot end.  Note that there is some uncertainty as
169                  * to exactly when the current grace period started.
170                  * We take a conservative approach, which can result
171                  * in unnecessarily waiting on tasks that started very
172                  * slightly after the current grace period began.  C'est
173                  * la vie!!!
174                  *
175                  * But first, note that the current CPU must still be
176                  * on line!
177                  */
178                 WARN_ON_ONCE((rdp->grpmask & rnp->qsmaskinit) == 0);
179                 WARN_ON_ONCE(!list_empty(&t->rcu_node_entry));
180                 if ((rnp->qsmask & rdp->grpmask) && rnp->gp_tasks != NULL) {
181                         list_add(&t->rcu_node_entry, rnp->gp_tasks->prev);
182                         rnp->gp_tasks = &t->rcu_node_entry;
183 #ifdef CONFIG_RCU_BOOST
184                         if (rnp->boost_tasks != NULL)
185                                 rnp->boost_tasks = rnp->gp_tasks;
186 #endif /* #ifdef CONFIG_RCU_BOOST */
187                 } else {
188                         list_add(&t->rcu_node_entry, &rnp->blkd_tasks);
189                         if (rnp->qsmask & rdp->grpmask)
190                                 rnp->gp_tasks = &t->rcu_node_entry;
191                 }
192                 raw_spin_unlock_irqrestore(&rnp->lock, flags);
193         }
194
195         /*
196          * Either we were not in an RCU read-side critical section to
197          * begin with, or we have now recorded that critical section
198          * globally.  Either way, we can now note a quiescent state
199          * for this CPU.  Again, if we were in an RCU read-side critical
200          * section, and if that critical section was blocking the current
201          * grace period, then the fact that the task has been enqueued
202          * means that we continue to block the current grace period.
203          */
204         local_irq_save(flags);
205         rcu_preempt_qs(cpu);
206         local_irq_restore(flags);
207 }
208
209 /*
210  * Tree-preemptable RCU implementation for rcu_read_lock().
211  * Just increment ->rcu_read_lock_nesting, shared state will be updated
212  * if we block.
213  */
214 void __rcu_read_lock(void)
215 {
216         current->rcu_read_lock_nesting++;
217         barrier();  /* needed if we ever invoke rcu_read_lock in rcutree.c */
218 }
219 EXPORT_SYMBOL_GPL(__rcu_read_lock);
220
221 /*
222  * Check for preempted RCU readers blocking the current grace period
223  * for the specified rcu_node structure.  If the caller needs a reliable
224  * answer, it must hold the rcu_node's ->lock.
225  */
226 static int rcu_preempt_blocked_readers_cgp(struct rcu_node *rnp)
227 {
228         return rnp->gp_tasks != NULL;
229 }
230
231 /*
232  * Record a quiescent state for all tasks that were previously queued
233  * on the specified rcu_node structure and that were blocking the current
234  * RCU grace period.  The caller must hold the specified rnp->lock with
235  * irqs disabled, and this lock is released upon return, but irqs remain
236  * disabled.
237  */
238 static void rcu_report_unblock_qs_rnp(struct rcu_node *rnp, unsigned long flags)
239         __releases(rnp->lock)
240 {
241         unsigned long mask;
242         struct rcu_node *rnp_p;
243
244         if (rnp->qsmask != 0 || rcu_preempt_blocked_readers_cgp(rnp)) {
245                 raw_spin_unlock_irqrestore(&rnp->lock, flags);
246                 return;  /* Still need more quiescent states! */
247         }
248
249         rnp_p = rnp->parent;
250         if (rnp_p == NULL) {
251                 /*
252                  * Either there is only one rcu_node in the tree,
253                  * or tasks were kicked up to root rcu_node due to
254                  * CPUs going offline.
255                  */
256                 rcu_report_qs_rsp(&rcu_preempt_state, flags);
257                 return;
258         }
259
260         /* Report up the rest of the hierarchy. */
261         mask = rnp->grpmask;
262         raw_spin_unlock(&rnp->lock);    /* irqs remain disabled. */
263         raw_spin_lock(&rnp_p->lock);    /* irqs already disabled. */
264         rcu_report_qs_rnp(mask, &rcu_preempt_state, rnp_p, flags);
265 }
266
267 /*
268  * Advance a ->blkd_tasks-list pointer to the next entry, instead
269  * returning NULL if at the end of the list.
270  */
271 static struct list_head *rcu_next_node_entry(struct task_struct *t,
272                                              struct rcu_node *rnp)
273 {
274         struct list_head *np;
275
276         np = t->rcu_node_entry.next;
277         if (np == &rnp->blkd_tasks)
278                 np = NULL;
279         return np;
280 }
281
282 /*
283  * Handle special cases during rcu_read_unlock(), such as needing to
284  * notify RCU core processing or task having blocked during the RCU
285  * read-side critical section.
286  */
287 static void rcu_read_unlock_special(struct task_struct *t)
288 {
289         int empty;
290         int empty_exp;
291         unsigned long flags;
292         struct list_head *np;
293         struct rcu_node *rnp;
294         int special;
295
296         /* NMI handlers cannot block and cannot safely manipulate state. */
297         if (in_nmi())
298                 return;
299
300         local_irq_save(flags);
301
302         /*
303          * If RCU core is waiting for this CPU to exit critical section,
304          * let it know that we have done so.
305          */
306         special = t->rcu_read_unlock_special;
307         if (special & RCU_READ_UNLOCK_NEED_QS) {
308                 rcu_preempt_qs(smp_processor_id());
309         }
310
311         /* Hardware IRQ handlers cannot block. */
312         if (in_irq()) {
313                 local_irq_restore(flags);
314                 return;
315         }
316
317         /* Clean up if blocked during RCU read-side critical section. */
318         if (special & RCU_READ_UNLOCK_BLOCKED) {
319                 t->rcu_read_unlock_special &= ~RCU_READ_UNLOCK_BLOCKED;
320
321                 /*
322                  * Remove this task from the list it blocked on.  The
323                  * task can migrate while we acquire the lock, but at
324                  * most one time.  So at most two passes through loop.
325                  */
326                 for (;;) {
327                         rnp = t->rcu_blocked_node;
328                         raw_spin_lock(&rnp->lock);  /* irqs already disabled. */
329                         if (rnp == t->rcu_blocked_node)
330                                 break;
331                         raw_spin_unlock(&rnp->lock); /* irqs remain disabled. */
332                 }
333                 empty = !rcu_preempt_blocked_readers_cgp(rnp);
334                 empty_exp = !rcu_preempted_readers_exp(rnp);
335                 smp_mb(); /* ensure expedited fastpath sees end of RCU c-s. */
336                 np = rcu_next_node_entry(t, rnp);
337                 list_del_init(&t->rcu_node_entry);
338                 if (&t->rcu_node_entry == rnp->gp_tasks)
339                         rnp->gp_tasks = np;
340                 if (&t->rcu_node_entry == rnp->exp_tasks)
341                         rnp->exp_tasks = np;
342 #ifdef CONFIG_RCU_BOOST
343                 if (&t->rcu_node_entry == rnp->boost_tasks)
344                         rnp->boost_tasks = np;
345 #endif /* #ifdef CONFIG_RCU_BOOST */
346                 t->rcu_blocked_node = NULL;
347
348                 /*
349                  * If this was the last task on the current list, and if
350                  * we aren't waiting on any CPUs, report the quiescent state.
351                  * Note that rcu_report_unblock_qs_rnp() releases rnp->lock.
352                  */
353                 if (empty)
354                         raw_spin_unlock_irqrestore(&rnp->lock, flags);
355                 else
356                         rcu_report_unblock_qs_rnp(rnp, flags);
357
358 #ifdef CONFIG_RCU_BOOST
359                 /* Unboost if we were boosted. */
360                 if (special & RCU_READ_UNLOCK_BOOSTED) {
361                         t->rcu_read_unlock_special &= ~RCU_READ_UNLOCK_BOOSTED;
362                         rt_mutex_unlock(t->rcu_boost_mutex);
363                         t->rcu_boost_mutex = NULL;
364                 }
365 #endif /* #ifdef CONFIG_RCU_BOOST */
366
367                 /*
368                  * If this was the last task on the expedited lists,
369                  * then we need to report up the rcu_node hierarchy.
370                  */
371                 if (!empty_exp && !rcu_preempted_readers_exp(rnp))
372                         rcu_report_exp_rnp(&rcu_preempt_state, rnp);
373         } else {
374                 local_irq_restore(flags);
375         }
376 }
377
378 /*
379  * Tree-preemptable RCU implementation for rcu_read_unlock().
380  * Decrement ->rcu_read_lock_nesting.  If the result is zero (outermost
381  * rcu_read_unlock()) and ->rcu_read_unlock_special is non-zero, then
382  * invoke rcu_read_unlock_special() to clean up after a context switch
383  * in an RCU read-side critical section and other special cases.
384  */
385 void __rcu_read_unlock(void)
386 {
387         struct task_struct *t = current;
388
389         barrier();  /* needed if we ever invoke rcu_read_unlock in rcutree.c */
390         --t->rcu_read_lock_nesting;
391         barrier();  /* decrement before load of ->rcu_read_unlock_special */
392         if (t->rcu_read_lock_nesting == 0 &&
393             unlikely(ACCESS_ONCE(t->rcu_read_unlock_special)))
394                 rcu_read_unlock_special(t);
395 #ifdef CONFIG_PROVE_LOCKING
396         WARN_ON_ONCE(ACCESS_ONCE(t->rcu_read_lock_nesting) < 0);
397 #endif /* #ifdef CONFIG_PROVE_LOCKING */
398 }
399 EXPORT_SYMBOL_GPL(__rcu_read_unlock);
400
401 #ifdef CONFIG_RCU_CPU_STALL_VERBOSE
402
403 /*
404  * Dump detailed information for all tasks blocking the current RCU
405  * grace period on the specified rcu_node structure.
406  */
407 static void rcu_print_detail_task_stall_rnp(struct rcu_node *rnp)
408 {
409         unsigned long flags;
410         struct task_struct *t;
411
412         if (!rcu_preempt_blocked_readers_cgp(rnp))
413                 return;
414         raw_spin_lock_irqsave(&rnp->lock, flags);
415         t = list_entry(rnp->gp_tasks,
416                        struct task_struct, rcu_node_entry);
417         list_for_each_entry_continue(t, &rnp->blkd_tasks, rcu_node_entry)
418                 sched_show_task(t);
419         raw_spin_unlock_irqrestore(&rnp->lock, flags);
420 }
421
422 /*
423  * Dump detailed information for all tasks blocking the current RCU
424  * grace period.
425  */
426 static void rcu_print_detail_task_stall(struct rcu_state *rsp)
427 {
428         struct rcu_node *rnp = rcu_get_root(rsp);
429
430         rcu_print_detail_task_stall_rnp(rnp);
431         rcu_for_each_leaf_node(rsp, rnp)
432                 rcu_print_detail_task_stall_rnp(rnp);
433 }
434
435 #else /* #ifdef CONFIG_RCU_CPU_STALL_VERBOSE */
436
437 static void rcu_print_detail_task_stall(struct rcu_state *rsp)
438 {
439 }
440
441 #endif /* #else #ifdef CONFIG_RCU_CPU_STALL_VERBOSE */
442
443 /*
444  * Scan the current list of tasks blocked within RCU read-side critical
445  * sections, printing out the tid of each.
446  */
447 static void rcu_print_task_stall(struct rcu_node *rnp)
448 {
449         struct task_struct *t;
450
451         if (!rcu_preempt_blocked_readers_cgp(rnp))
452                 return;
453         t = list_entry(rnp->gp_tasks,
454                        struct task_struct, rcu_node_entry);
455         list_for_each_entry_continue(t, &rnp->blkd_tasks, rcu_node_entry)
456                 printk(" P%d", t->pid);
457 }
458
459 /*
460  * Suppress preemptible RCU's CPU stall warnings by pushing the
461  * time of the next stall-warning message comfortably far into the
462  * future.
463  */
464 static void rcu_preempt_stall_reset(void)
465 {
466         rcu_preempt_state.jiffies_stall = jiffies + ULONG_MAX / 2;
467 }
468
469 /*
470  * Check that the list of blocked tasks for the newly completed grace
471  * period is in fact empty.  It is a serious bug to complete a grace
472  * period that still has RCU readers blocked!  This function must be
473  * invoked -before- updating this rnp's ->gpnum, and the rnp's ->lock
474  * must be held by the caller.
475  *
476  * Also, if there are blocked tasks on the list, they automatically
477  * block the newly created grace period, so set up ->gp_tasks accordingly.
478  */
479 static void rcu_preempt_check_blocked_tasks(struct rcu_node *rnp)
480 {
481         WARN_ON_ONCE(rcu_preempt_blocked_readers_cgp(rnp));
482         if (!list_empty(&rnp->blkd_tasks))
483                 rnp->gp_tasks = rnp->blkd_tasks.next;
484         WARN_ON_ONCE(rnp->qsmask);
485 }
486
487 #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU
488
489 /*
490  * Handle tasklist migration for case in which all CPUs covered by the
491  * specified rcu_node have gone offline.  Move them up to the root
492  * rcu_node.  The reason for not just moving them to the immediate
493  * parent is to remove the need for rcu_read_unlock_special() to
494  * make more than two attempts to acquire the target rcu_node's lock.
495  * Returns true if there were tasks blocking the current RCU grace
496  * period.
497  *
498  * Returns 1 if there was previously a task blocking the current grace
499  * period on the specified rcu_node structure.
500  *
501  * The caller must hold rnp->lock with irqs disabled.
502  */
503 static int rcu_preempt_offline_tasks(struct rcu_state *rsp,
504                                      struct rcu_node *rnp,
505                                      struct rcu_data *rdp)
506 {
507         struct list_head *lp;
508         struct list_head *lp_root;
509         int retval = 0;
510         struct rcu_node *rnp_root = rcu_get_root(rsp);
511         struct task_struct *t;
512
513         if (rnp == rnp_root) {
514                 WARN_ONCE(1, "Last CPU thought to be offlined?");
515                 return 0;  /* Shouldn't happen: at least one CPU online. */
516         }
517
518         /* If we are on an internal node, complain bitterly. */
519         WARN_ON_ONCE(rnp != rdp->mynode);
520
521         /*
522          * Move tasks up to root rcu_node.  Don't try to get fancy for
523          * this corner-case operation -- just put this node's tasks
524          * at the head of the root node's list, and update the root node's
525          * ->gp_tasks and ->exp_tasks pointers to those of this node's,
526          * if non-NULL.  This might result in waiting for more tasks than
527          * absolutely necessary, but this is a good performance/complexity
528          * tradeoff.
529          */
530         if (rcu_preempt_blocked_readers_cgp(rnp))
531                 retval |= RCU_OFL_TASKS_NORM_GP;
532         if (rcu_preempted_readers_exp(rnp))
533                 retval |= RCU_OFL_TASKS_EXP_GP;
534         lp = &rnp->blkd_tasks;
535         lp_root = &rnp_root->blkd_tasks;
536         while (!list_empty(lp)) {
537                 t = list_entry(lp->next, typeof(*t), rcu_node_entry);
538                 raw_spin_lock(&rnp_root->lock); /* irqs already disabled */
539                 list_del(&t->rcu_node_entry);
540                 t->rcu_blocked_node = rnp_root;
541                 list_add(&t->rcu_node_entry, lp_root);
542                 if (&t->rcu_node_entry == rnp->gp_tasks)
543                         rnp_root->gp_tasks = rnp->gp_tasks;
544                 if (&t->rcu_node_entry == rnp->exp_tasks)
545                         rnp_root->exp_tasks = rnp->exp_tasks;
546 #ifdef CONFIG_RCU_BOOST
547                 if (&t->rcu_node_entry == rnp->boost_tasks)
548                         rnp_root->boost_tasks = rnp->boost_tasks;
549 #endif /* #ifdef CONFIG_RCU_BOOST */
550                 raw_spin_unlock(&rnp_root->lock); /* irqs still disabled */
551         }
552
553 #ifdef CONFIG_RCU_BOOST
554         /* In case root is being boosted and leaf is not. */
555         raw_spin_lock(&rnp_root->lock); /* irqs already disabled */
556         if (rnp_root->boost_tasks != NULL &&
557             rnp_root->boost_tasks != rnp_root->gp_tasks)
558                 rnp_root->boost_tasks = rnp_root->gp_tasks;
559         raw_spin_unlock(&rnp_root->lock); /* irqs still disabled */
560 #endif /* #ifdef CONFIG_RCU_BOOST */
561
562         rnp->gp_tasks = NULL;
563         rnp->exp_tasks = NULL;
564         return retval;
565 }
566
567 /*
568  * Do CPU-offline processing for preemptable RCU.
569  */
570 static void rcu_preempt_offline_cpu(int cpu)
571 {
572         __rcu_offline_cpu(cpu, &rcu_preempt_state);
573 }
574
575 #endif /* #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU */
576
577 /*
578  * Check for a quiescent state from the current CPU.  When a task blocks,
579  * the task is recorded in the corresponding CPU's rcu_node structure,
580  * which is checked elsewhere.
581  *
582  * Caller must disable hard irqs.
583  */
584 static void rcu_preempt_check_callbacks(int cpu)
585 {
586         struct task_struct *t = current;
587
588         if (t->rcu_read_lock_nesting == 0) {
589                 rcu_preempt_qs(cpu);
590                 return;
591         }
592         if (per_cpu(rcu_preempt_data, cpu).qs_pending)
593                 t->rcu_read_unlock_special |= RCU_READ_UNLOCK_NEED_QS;
594 }
595
596 /*
597  * Process callbacks for preemptable RCU.
598  */
599 static void rcu_preempt_process_callbacks(void)
600 {
601         __rcu_process_callbacks(&rcu_preempt_state,
602                                 &__get_cpu_var(rcu_preempt_data));
603 }
604
605 /*
606  * Queue a preemptable-RCU callback for invocation after a grace period.
607  */
608 void call_rcu(struct rcu_head *head, void (*func)(struct rcu_head *rcu))
609 {
610         __call_rcu(head, func, &rcu_preempt_state);
611 }
612 EXPORT_SYMBOL_GPL(call_rcu);
613
614 /**
615  * synchronize_rcu - wait until a grace period has elapsed.
616  *
617  * Control will return to the caller some time after a full grace
618  * period has elapsed, in other words after all currently executing RCU
619  * read-side critical sections have completed.  Note, however, that
620  * upon return from synchronize_rcu(), the caller might well be executing
621  * concurrently with new RCU read-side critical sections that began while
622  * synchronize_rcu() was waiting.  RCU read-side critical sections are
623  * delimited by rcu_read_lock() and rcu_read_unlock(), and may be nested.
624  */
625 void synchronize_rcu(void)
626 {
627         struct rcu_synchronize rcu;
628
629         if (!rcu_scheduler_active)
630                 return;
631
632         init_rcu_head_on_stack(&rcu.head);
633         init_completion(&rcu.completion);
634         /* Will wake me after RCU finished. */
635         call_rcu(&rcu.head, wakeme_after_rcu);
636         /* Wait for it. */
637         wait_for_completion(&rcu.completion);
638         destroy_rcu_head_on_stack(&rcu.head);
639 }
640 EXPORT_SYMBOL_GPL(synchronize_rcu);
641
642 static DECLARE_WAIT_QUEUE_HEAD(sync_rcu_preempt_exp_wq);
643 static long sync_rcu_preempt_exp_count;
644 static DEFINE_MUTEX(sync_rcu_preempt_exp_mutex);
645
646 /*
647  * Return non-zero if there are any tasks in RCU read-side critical
648  * sections blocking the current preemptible-RCU expedited grace period.
649  * If there is no preemptible-RCU expedited grace period currently in
650  * progress, returns zero unconditionally.
651  */
652 static int rcu_preempted_readers_exp(struct rcu_node *rnp)
653 {
654         return rnp->exp_tasks != NULL;
655 }
656
657 /*
658  * return non-zero if there is no RCU expedited grace period in progress
659  * for the specified rcu_node structure, in other words, if all CPUs and
660  * tasks covered by the specified rcu_node structure have done their bit
661  * for the current expedited grace period.  Works only for preemptible
662  * RCU -- other RCU implementation use other means.
663  *
664  * Caller must hold sync_rcu_preempt_exp_mutex.
665  */
666 static int sync_rcu_preempt_exp_done(struct rcu_node *rnp)
667 {
668         return !rcu_preempted_readers_exp(rnp) &&
669                ACCESS_ONCE(rnp->expmask) == 0;
670 }
671
672 /*
673  * Report the exit from RCU read-side critical section for the last task
674  * that queued itself during or before the current expedited preemptible-RCU
675  * grace period.  This event is reported either to the rcu_node structure on
676  * which the task was queued or to one of that rcu_node structure's ancestors,
677  * recursively up the tree.  (Calm down, calm down, we do the recursion
678  * iteratively!)
679  *
680  * Caller must hold sync_rcu_preempt_exp_mutex.
681  */
682 static void rcu_report_exp_rnp(struct rcu_state *rsp, struct rcu_node *rnp)
683 {
684         unsigned long flags;
685         unsigned long mask;
686
687         raw_spin_lock_irqsave(&rnp->lock, flags);
688         for (;;) {
689                 if (!sync_rcu_preempt_exp_done(rnp))
690                         break;
691                 if (rnp->parent == NULL) {
692                         wake_up(&sync_rcu_preempt_exp_wq);
693                         break;
694                 }
695                 mask = rnp->grpmask;
696                 raw_spin_unlock(&rnp->lock); /* irqs remain disabled */
697                 rnp = rnp->parent;
698                 raw_spin_lock(&rnp->lock); /* irqs already disabled */
699                 rnp->expmask &= ~mask;
700         }
701         raw_spin_unlock_irqrestore(&rnp->lock, flags);
702 }
703
704 /*
705  * Snapshot the tasks blocking the newly started preemptible-RCU expedited
706  * grace period for the specified rcu_node structure.  If there are no such
707  * tasks, report it up the rcu_node hierarchy.
708  *
709  * Caller must hold sync_rcu_preempt_exp_mutex and rsp->onofflock.
710  */
711 static void
712 sync_rcu_preempt_exp_init(struct rcu_state *rsp, struct rcu_node *rnp)
713 {
714         int must_wait = 0;
715
716         raw_spin_lock(&rnp->lock); /* irqs already disabled */
717         if (!list_empty(&rnp->blkd_tasks)) {
718                 rnp->exp_tasks = rnp->blkd_tasks.next;
719                 rcu_initiate_boost(rnp);
720                 must_wait = 1;
721         }
722         raw_spin_unlock(&rnp->lock); /* irqs remain disabled */
723         if (!must_wait)
724                 rcu_report_exp_rnp(rsp, rnp);
725 }
726
727 /*
728  * Wait for an rcu-preempt grace period, but expedite it.  The basic idea
729  * is to invoke synchronize_sched_expedited() to push all the tasks to
730  * the ->blkd_tasks lists and wait for this list to drain.
731  */
732 void synchronize_rcu_expedited(void)
733 {
734         unsigned long flags;
735         struct rcu_node *rnp;
736         struct rcu_state *rsp = &rcu_preempt_state;
737         long snap;
738         int trycount = 0;
739
740         smp_mb(); /* Caller's modifications seen first by other CPUs. */
741         snap = ACCESS_ONCE(sync_rcu_preempt_exp_count) + 1;
742         smp_mb(); /* Above access cannot bleed into critical section. */
743
744         /*
745          * Acquire lock, falling back to synchronize_rcu() if too many
746          * lock-acquisition failures.  Of course, if someone does the
747          * expedited grace period for us, just leave.
748          */
749         while (!mutex_trylock(&sync_rcu_preempt_exp_mutex)) {
750                 if (trycount++ < 10)
751                         udelay(trycount * num_online_cpus());
752                 else {
753                         synchronize_rcu();
754                         return;
755                 }
756                 if ((ACCESS_ONCE(sync_rcu_preempt_exp_count) - snap) > 0)
757                         goto mb_ret; /* Others did our work for us. */
758         }
759         if ((ACCESS_ONCE(sync_rcu_preempt_exp_count) - snap) > 0)
760                 goto unlock_mb_ret; /* Others did our work for us. */
761
762         /* force all RCU readers onto ->blkd_tasks lists. */
763         synchronize_sched_expedited();
764
765         raw_spin_lock_irqsave(&rsp->onofflock, flags);
766
767         /* Initialize ->expmask for all non-leaf rcu_node structures. */
768         rcu_for_each_nonleaf_node_breadth_first(rsp, rnp) {
769                 raw_spin_lock(&rnp->lock); /* irqs already disabled. */
770                 rnp->expmask = rnp->qsmaskinit;
771                 raw_spin_unlock(&rnp->lock); /* irqs remain disabled. */
772         }
773
774         /* Snapshot current state of ->blkd_tasks lists. */
775         rcu_for_each_leaf_node(rsp, rnp)
776                 sync_rcu_preempt_exp_init(rsp, rnp);
777         if (NUM_RCU_NODES > 1)
778                 sync_rcu_preempt_exp_init(rsp, rcu_get_root(rsp));
779
780         raw_spin_unlock_irqrestore(&rsp->onofflock, flags);
781
782         /* Wait for snapshotted ->blkd_tasks lists to drain. */
783         rnp = rcu_get_root(rsp);
784         wait_event(sync_rcu_preempt_exp_wq,
785                    sync_rcu_preempt_exp_done(rnp));
786
787         /* Clean up and exit. */
788         smp_mb(); /* ensure expedited GP seen before counter increment. */
789         ACCESS_ONCE(sync_rcu_preempt_exp_count)++;
790 unlock_mb_ret:
791         mutex_unlock(&sync_rcu_preempt_exp_mutex);
792 mb_ret:
793         smp_mb(); /* ensure subsequent action seen after grace period. */
794 }
795 EXPORT_SYMBOL_GPL(synchronize_rcu_expedited);
796
797 /*
798  * Check to see if there is any immediate preemptable-RCU-related work
799  * to be done.
800  */
801 static int rcu_preempt_pending(int cpu)
802 {
803         return __rcu_pending(&rcu_preempt_state,
804                              &per_cpu(rcu_preempt_data, cpu));
805 }
806
807 /*
808  * Does preemptable RCU need the CPU to stay out of dynticks mode?
809  */
810 static int rcu_preempt_needs_cpu(int cpu)
811 {
812         return !!per_cpu(rcu_preempt_data, cpu).nxtlist;
813 }
814
815 /**
816  * rcu_barrier - Wait until all in-flight call_rcu() callbacks complete.
817  */
818 void rcu_barrier(void)
819 {
820         _rcu_barrier(&rcu_preempt_state, call_rcu);
821 }
822 EXPORT_SYMBOL_GPL(rcu_barrier);
823
824 /*
825  * Initialize preemptable RCU's per-CPU data.
826  */
827 static void __cpuinit rcu_preempt_init_percpu_data(int cpu)
828 {
829         rcu_init_percpu_data(cpu, &rcu_preempt_state, 1);
830 }
831
832 /*
833  * Move preemptable RCU's callbacks from dying CPU to other online CPU.
834  */
835 static void rcu_preempt_send_cbs_to_online(void)
836 {
837         rcu_send_cbs_to_online(&rcu_preempt_state);
838 }
839
840 /*
841  * Initialize preemptable RCU's state structures.
842  */
843 static void __init __rcu_init_preempt(void)
844 {
845         rcu_init_one(&rcu_preempt_state, &rcu_preempt_data);
846 }
847
848 /*
849  * Check for a task exiting while in a preemptable-RCU read-side
850  * critical section, clean up if so.  No need to issue warnings,
851  * as debug_check_no_locks_held() already does this if lockdep
852  * is enabled.
853  */
854 void exit_rcu(void)
855 {
856         struct task_struct *t = current;
857
858         if (t->rcu_read_lock_nesting == 0)
859                 return;
860         t->rcu_read_lock_nesting = 1;
861         rcu_read_unlock();
862 }
863
864 #else /* #ifdef CONFIG_TREE_PREEMPT_RCU */
865
866 static struct rcu_state *rcu_state = &rcu_sched_state;
867
868 /*
869  * Tell them what RCU they are running.
870  */
871 static void __init rcu_bootup_announce(void)
872 {
873         printk(KERN_INFO "Hierarchical RCU implementation.\n");
874         rcu_bootup_announce_oddness();
875 }
876
877 /*
878  * Return the number of RCU batches processed thus far for debug & stats.
879  */
880 long rcu_batches_completed(void)
881 {
882         return rcu_batches_completed_sched();
883 }
884 EXPORT_SYMBOL_GPL(rcu_batches_completed);
885
886 /*
887  * Force a quiescent state for RCU, which, because there is no preemptible
888  * RCU, becomes the same as rcu-sched.
889  */
890 void rcu_force_quiescent_state(void)
891 {
892         rcu_sched_force_quiescent_state();
893 }
894 EXPORT_SYMBOL_GPL(rcu_force_quiescent_state);
895
896 /*
897  * Because preemptable RCU does not exist, we never have to check for
898  * CPUs being in quiescent states.
899  */
900 static void rcu_preempt_note_context_switch(int cpu)
901 {
902 }
903
904 /*
905  * Because preemptable RCU does not exist, there are never any preempted
906  * RCU readers.
907  */
908 static int rcu_preempt_blocked_readers_cgp(struct rcu_node *rnp)
909 {
910         return 0;
911 }
912
913 #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU
914
915 /* Because preemptible RCU does not exist, no quieting of tasks. */
916 static void rcu_report_unblock_qs_rnp(struct rcu_node *rnp, unsigned long flags)
917 {
918         raw_spin_unlock_irqrestore(&rnp->lock, flags);
919 }
920
921 #endif /* #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU */
922
923 /*
924  * Because preemptable RCU does not exist, we never have to check for
925  * tasks blocked within RCU read-side critical sections.
926  */
927 static void rcu_print_detail_task_stall(struct rcu_state *rsp)
928 {
929 }
930
931 /*
932  * Because preemptable RCU does not exist, we never have to check for
933  * tasks blocked within RCU read-side critical sections.
934  */
935 static void rcu_print_task_stall(struct rcu_node *rnp)
936 {
937 }
938
939 /*
940  * Because preemptible RCU does not exist, there is no need to suppress
941  * its CPU stall warnings.
942  */
943 static void rcu_preempt_stall_reset(void)
944 {
945 }
946
947 /*
948  * Because there is no preemptable 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 preemptable 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 /*
973  * Because preemptable RCU does not exist, it never needs CPU-offline
974  * processing.
975  */
976 static void rcu_preempt_offline_cpu(int cpu)
977 {
978 }
979
980 #endif /* #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU */
981
982 /*
983  * Because preemptable RCU does not exist, it never has any callbacks
984  * to check.
985  */
986 static void rcu_preempt_check_callbacks(int cpu)
987 {
988 }
989
990 /*
991  * Because preemptable RCU does not exist, it never has any callbacks
992  * to process.
993  */
994 static void rcu_preempt_process_callbacks(void)
995 {
996 }
997
998 /*
999  * Wait for an rcu-preempt grace period, but make it happen quickly.
1000  * But because preemptable 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 preemptable 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 {
1017         return;
1018 }
1019
1020 #endif /* #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU */
1021
1022 /*
1023  * Because preemptable RCU does not exist, it never has any work to do.
1024  */
1025 static int rcu_preempt_pending(int cpu)
1026 {
1027         return 0;
1028 }
1029
1030 /*
1031  * Because preemptable RCU does not exist, it never needs any CPU.
1032  */
1033 static int rcu_preempt_needs_cpu(int cpu)
1034 {
1035         return 0;
1036 }
1037
1038 /*
1039  * Because preemptable RCU does not exist, rcu_barrier() is just
1040  * another name for rcu_barrier_sched().
1041  */
1042 void rcu_barrier(void)
1043 {
1044         rcu_barrier_sched();
1045 }
1046 EXPORT_SYMBOL_GPL(rcu_barrier);
1047
1048 /*
1049  * Because preemptable RCU does not exist, there is no per-CPU
1050  * data to initialize.
1051  */
1052 static void __cpuinit rcu_preempt_init_percpu_data(int cpu)
1053 {
1054 }
1055
1056 /*
1057  * Because there is no preemptable RCU, there are no callbacks to move.
1058  */
1059 static void rcu_preempt_send_cbs_to_online(void)
1060 {
1061 }
1062
1063 /*
1064  * Because preemptable RCU does not exist, it need not be initialized.
1065  */
1066 static void __init __rcu_init_preempt(void)
1067 {
1068 }
1069
1070 #endif /* #else #ifdef CONFIG_TREE_PREEMPT_RCU */
1071
1072 #ifdef CONFIG_RCU_BOOST
1073
1074 #include "rtmutex_common.h"
1075
1076 #ifdef CONFIG_RCU_TRACE
1077
1078 static void rcu_initiate_boost_trace(struct rcu_node *rnp)
1079 {
1080         if (list_empty(&rnp->blkd_tasks))
1081                 rnp->n_balk_blkd_tasks++;
1082         else if (rnp->exp_tasks == NULL && rnp->gp_tasks == NULL)
1083                 rnp->n_balk_exp_gp_tasks++;
1084         else if (rnp->gp_tasks != NULL && rnp->boost_tasks != NULL)
1085                 rnp->n_balk_boost_tasks++;
1086         else if (rnp->gp_tasks != NULL && rnp->qsmask != 0)
1087                 rnp->n_balk_notblocked++;
1088         else if (rnp->gp_tasks != NULL &&
1089                  ULONG_CMP_GE(jiffies, rnp->boost_time))
1090                 rnp->n_balk_notyet++;
1091         else
1092                 rnp->n_balk_nos++;
1093 }
1094
1095 #else /* #ifdef CONFIG_RCU_TRACE */
1096
1097 static void rcu_initiate_boost_trace(struct rcu_node *rnp)
1098 {
1099 }
1100
1101 #endif /* #else #ifdef CONFIG_RCU_TRACE */
1102
1103 /*
1104  * Carry out RCU priority boosting on the task indicated by ->exp_tasks
1105  * or ->boost_tasks, advancing the pointer to the next task in the
1106  * ->blkd_tasks list.
1107  *
1108  * Note that irqs must be enabled: boosting the task can block.
1109  * Returns 1 if there are more tasks needing to be boosted.
1110  */
1111 static int rcu_boost(struct rcu_node *rnp)
1112 {
1113         unsigned long flags;
1114         struct rt_mutex mtx;
1115         struct task_struct *t;
1116         struct list_head *tb;
1117
1118         if (rnp->exp_tasks == NULL && rnp->boost_tasks == NULL)
1119                 return 0;  /* Nothing left to boost. */
1120
1121         raw_spin_lock_irqsave(&rnp->lock, flags);
1122
1123         /*
1124          * Recheck under the lock: all tasks in need of boosting
1125          * might exit their RCU read-side critical sections on their own.
1126          */
1127         if (rnp->exp_tasks == NULL && rnp->boost_tasks == NULL) {
1128                 raw_spin_unlock_irqrestore(&rnp->lock, flags);
1129                 return 0;
1130         }
1131
1132         /*
1133          * Preferentially boost tasks blocking expedited grace periods.
1134          * This cannot starve the normal grace periods because a second
1135          * expedited grace period must boost all blocked tasks, including
1136          * those blocking the pre-existing normal grace period.
1137          */
1138         if (rnp->exp_tasks != NULL) {
1139                 tb = rnp->exp_tasks;
1140                 rnp->n_exp_boosts++;
1141         } else {
1142                 tb = rnp->boost_tasks;
1143                 rnp->n_normal_boosts++;
1144         }
1145         rnp->n_tasks_boosted++;
1146
1147         /*
1148          * We boost task t by manufacturing an rt_mutex that appears to
1149          * be held by task t.  We leave a pointer to that rt_mutex where
1150          * task t can find it, and task t will release the mutex when it
1151          * exits its outermost RCU read-side critical section.  Then
1152          * simply acquiring this artificial rt_mutex will boost task
1153          * t's priority.  (Thanks to tglx for suggesting this approach!)
1154          *
1155          * Note that task t must acquire rnp->lock to remove itself from
1156          * the ->blkd_tasks list, which it will do from exit() if from
1157          * nowhere else.  We therefore are guaranteed that task t will
1158          * stay around at least until we drop rnp->lock.  Note that
1159          * rnp->lock also resolves races between our priority boosting
1160          * and task t's exiting its outermost RCU read-side critical
1161          * section.
1162          */
1163         t = container_of(tb, struct task_struct, rcu_node_entry);
1164         rt_mutex_init_proxy_locked(&mtx, t);
1165         t->rcu_boost_mutex = &mtx;
1166         t->rcu_read_unlock_special |= RCU_READ_UNLOCK_BOOSTED;
1167         raw_spin_unlock_irqrestore(&rnp->lock, flags);
1168         rt_mutex_lock(&mtx);  /* Side effect: boosts task t's priority. */
1169         rt_mutex_unlock(&mtx);  /* Keep lockdep happy. */
1170
1171         return rnp->exp_tasks != NULL || rnp->boost_tasks != NULL;
1172 }
1173
1174 /*
1175  * Timer handler to initiate waking up of boost kthreads that
1176  * have yielded the CPU due to excessive numbers of tasks to
1177  * boost.  We wake up the per-rcu_node kthread, which in turn
1178  * will wake up the booster kthread.
1179  */
1180 static void rcu_boost_kthread_timer(unsigned long arg)
1181 {
1182         unsigned long flags;
1183         struct rcu_node *rnp = (struct rcu_node *)arg;
1184
1185         raw_spin_lock_irqsave(&rnp->lock, flags);
1186         invoke_rcu_node_kthread(rnp);
1187         raw_spin_unlock_irqrestore(&rnp->lock, flags);
1188 }
1189
1190 /*
1191  * Priority-boosting kthread.  One per leaf rcu_node and one for the
1192  * root rcu_node.
1193  */
1194 static int rcu_boost_kthread(void *arg)
1195 {
1196         struct rcu_node *rnp = (struct rcu_node *)arg;
1197         int spincnt = 0;
1198         int more2boost;
1199
1200         for (;;) {
1201                 wait_event_interruptible(rnp->boost_wq, rnp->boost_tasks ||
1202                                                         rnp->exp_tasks ||
1203                                                         kthread_should_stop());
1204                 if (kthread_should_stop())
1205                         break;
1206                 more2boost = rcu_boost(rnp);
1207                 if (more2boost)
1208                         spincnt++;
1209                 else
1210                         spincnt = 0;
1211                 if (spincnt > 10) {
1212                         rcu_yield(rcu_boost_kthread_timer, (unsigned long)rnp);
1213                         spincnt = 0;
1214                 }
1215         }
1216         return 0;
1217 }
1218
1219 /*
1220  * Check to see if it is time to start boosting RCU readers that are
1221  * blocking the current grace period, and, if so, tell the per-rcu_node
1222  * kthread to start boosting them.  If there is an expedited grace
1223  * period in progress, it is always time to boost.
1224  *
1225  * The caller must hold rnp->lock.
1226  */
1227 static void rcu_initiate_boost(struct rcu_node *rnp)
1228 {
1229         struct task_struct *t;
1230
1231         if (!rcu_preempt_blocked_readers_cgp(rnp) && rnp->exp_tasks == NULL) {
1232                 rnp->n_balk_exp_gp_tasks++;
1233                 return;
1234         }
1235         if (rnp->exp_tasks != NULL ||
1236             (rnp->gp_tasks != NULL &&
1237              rnp->boost_tasks == NULL &&
1238              rnp->qsmask == 0 &&
1239              ULONG_CMP_GE(jiffies, rnp->boost_time))) {
1240                 if (rnp->exp_tasks == NULL)
1241                         rnp->boost_tasks = rnp->gp_tasks;
1242                 t = rnp->boost_kthread_task;
1243                 if (t != NULL)
1244                         wake_up_process(t);
1245         } else
1246                 rcu_initiate_boost_trace(rnp);
1247 }
1248
1249 /*
1250  * Set the affinity of the boost kthread.  The CPU-hotplug locks are
1251  * held, so no one should be messing with the existence of the boost
1252  * kthread.
1253  */
1254 static void rcu_boost_kthread_setaffinity(struct rcu_node *rnp,
1255                                           cpumask_var_t cm)
1256 {
1257         struct task_struct *t;
1258
1259         t = rnp->boost_kthread_task;
1260         if (t != NULL)
1261                 set_cpus_allowed_ptr(rnp->boost_kthread_task, cm);
1262 }
1263
1264 #define RCU_BOOST_DELAY_JIFFIES DIV_ROUND_UP(CONFIG_RCU_BOOST_DELAY * HZ, 1000)
1265
1266 /*
1267  * Do priority-boost accounting for the start of a new grace period.
1268  */
1269 static void rcu_preempt_boost_start_gp(struct rcu_node *rnp)
1270 {
1271         rnp->boost_time = jiffies + RCU_BOOST_DELAY_JIFFIES;
1272 }
1273
1274 /*
1275  * Initialize the RCU-boost waitqueue.
1276  */
1277 static void __init rcu_init_boost_waitqueue(struct rcu_node *rnp)
1278 {
1279         init_waitqueue_head(&rnp->boost_wq);
1280 }
1281
1282 /*
1283  * Create an RCU-boost kthread for the specified node if one does not
1284  * already exist.  We only create this kthread for preemptible RCU.
1285  * Returns zero if all is well, a negated errno otherwise.
1286  */
1287 static int __cpuinit rcu_spawn_one_boost_kthread(struct rcu_state *rsp,
1288                                                  struct rcu_node *rnp,
1289                                                  int rnp_index)
1290 {
1291         unsigned long flags;
1292         struct sched_param sp;
1293         struct task_struct *t;
1294
1295         if (&rcu_preempt_state != rsp)
1296                 return 0;
1297         if (rnp->boost_kthread_task != NULL)
1298                 return 0;
1299         t = kthread_create(rcu_boost_kthread, (void *)rnp,
1300                            "rcub%d", rnp_index);
1301         if (IS_ERR(t))
1302                 return PTR_ERR(t);
1303         raw_spin_lock_irqsave(&rnp->lock, flags);
1304         rnp->boost_kthread_task = t;
1305         raw_spin_unlock_irqrestore(&rnp->lock, flags);
1306         wake_up_process(t);
1307         sp.sched_priority = RCU_KTHREAD_PRIO;
1308         sched_setscheduler_nocheck(t, SCHED_FIFO, &sp);
1309         return 0;
1310 }
1311
1312 #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU
1313
1314 static void rcu_stop_boost_kthread(struct rcu_node *rnp)
1315 {
1316         unsigned long flags;
1317         struct task_struct *t;
1318
1319         raw_spin_lock_irqsave(&rnp->lock, flags);
1320         t = rnp->boost_kthread_task;
1321         rnp->boost_kthread_task = NULL;
1322         raw_spin_unlock_irqrestore(&rnp->lock, flags);
1323         if (t != NULL)
1324                 kthread_stop(t);
1325 }
1326
1327 #endif /* #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU */
1328
1329 #else /* #ifdef CONFIG_RCU_BOOST */
1330
1331 static void rcu_initiate_boost(struct rcu_node *rnp)
1332 {
1333 }
1334
1335 static void rcu_boost_kthread_setaffinity(struct rcu_node *rnp,
1336                                           cpumask_var_t cm)
1337 {
1338 }
1339
1340 static void rcu_preempt_boost_start_gp(struct rcu_node *rnp)
1341 {
1342 }
1343
1344 static void __init rcu_init_boost_waitqueue(struct rcu_node *rnp)
1345 {
1346 }
1347
1348 static int __cpuinit rcu_spawn_one_boost_kthread(struct rcu_state *rsp,
1349                                                  struct rcu_node *rnp,
1350                                                  int rnp_index)
1351 {
1352         return 0;
1353 }
1354
1355 #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU
1356
1357 static void rcu_stop_boost_kthread(struct rcu_node *rnp)
1358 {
1359 }
1360
1361 #endif /* #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU */
1362
1363 #endif /* #else #ifdef CONFIG_RCU_BOOST */
1364
1365 #ifndef CONFIG_SMP
1366
1367 void synchronize_sched_expedited(void)
1368 {
1369         cond_resched();
1370 }
1371 EXPORT_SYMBOL_GPL(synchronize_sched_expedited);
1372
1373 #else /* #ifndef CONFIG_SMP */
1374
1375 static atomic_t sync_sched_expedited_started = ATOMIC_INIT(0);
1376 static atomic_t sync_sched_expedited_done = ATOMIC_INIT(0);
1377
1378 static int synchronize_sched_expedited_cpu_stop(void *data)
1379 {
1380         /*
1381          * There must be a full memory barrier on each affected CPU
1382          * between the time that try_stop_cpus() is called and the
1383          * time that it returns.
1384          *
1385          * In the current initial implementation of cpu_stop, the
1386          * above condition is already met when the control reaches
1387          * this point and the following smp_mb() is not strictly
1388          * necessary.  Do smp_mb() anyway for documentation and
1389          * robustness against future implementation changes.
1390          */
1391         smp_mb(); /* See above comment block. */
1392         return 0;
1393 }
1394
1395 /*
1396  * Wait for an rcu-sched grace period to elapse, but use "big hammer"
1397  * approach to force grace period to end quickly.  This consumes
1398  * significant time on all CPUs, and is thus not recommended for
1399  * any sort of common-case code.
1400  *
1401  * Note that it is illegal to call this function while holding any
1402  * lock that is acquired by a CPU-hotplug notifier.  Failing to
1403  * observe this restriction will result in deadlock.
1404  *
1405  * This implementation can be thought of as an application of ticket
1406  * locking to RCU, with sync_sched_expedited_started and
1407  * sync_sched_expedited_done taking on the roles of the halves
1408  * of the ticket-lock word.  Each task atomically increments
1409  * sync_sched_expedited_started upon entry, snapshotting the old value,
1410  * then attempts to stop all the CPUs.  If this succeeds, then each
1411  * CPU will have executed a context switch, resulting in an RCU-sched
1412  * grace period.  We are then done, so we use atomic_cmpxchg() to
1413  * update sync_sched_expedited_done to match our snapshot -- but
1414  * only if someone else has not already advanced past our snapshot.
1415  *
1416  * On the other hand, if try_stop_cpus() fails, we check the value
1417  * of sync_sched_expedited_done.  If it has advanced past our
1418  * initial snapshot, then someone else must have forced a grace period
1419  * some time after we took our snapshot.  In this case, our work is
1420  * done for us, and we can simply return.  Otherwise, we try again,
1421  * but keep our initial snapshot for purposes of checking for someone
1422  * doing our work for us.
1423  *
1424  * If we fail too many times in a row, we fall back to synchronize_sched().
1425  */
1426 void synchronize_sched_expedited(void)
1427 {
1428         int firstsnap, s, snap, trycount = 0;
1429
1430         /* Note that atomic_inc_return() implies full memory barrier. */
1431         firstsnap = snap = atomic_inc_return(&sync_sched_expedited_started);
1432         get_online_cpus();
1433
1434         /*
1435          * Each pass through the following loop attempts to force a
1436          * context switch on each CPU.
1437          */
1438         while (try_stop_cpus(cpu_online_mask,
1439                              synchronize_sched_expedited_cpu_stop,
1440                              NULL) == -EAGAIN) {
1441                 put_online_cpus();
1442
1443                 /* No joy, try again later.  Or just synchronize_sched(). */
1444                 if (trycount++ < 10)
1445                         udelay(trycount * num_online_cpus());
1446                 else {
1447                         synchronize_sched();
1448                         return;
1449                 }
1450
1451                 /* Check to see if someone else did our work for us. */
1452                 s = atomic_read(&sync_sched_expedited_done);
1453                 if (UINT_CMP_GE((unsigned)s, (unsigned)firstsnap)) {
1454                         smp_mb(); /* ensure test happens before caller kfree */
1455                         return;
1456                 }
1457
1458                 /*
1459                  * Refetching sync_sched_expedited_started allows later
1460                  * callers to piggyback on our grace period.  We subtract
1461                  * 1 to get the same token that the last incrementer got.
1462                  * We retry after they started, so our grace period works
1463                  * for them, and they started after our first try, so their
1464                  * grace period works for us.
1465                  */
1466                 get_online_cpus();
1467                 snap = atomic_read(&sync_sched_expedited_started) - 1;
1468                 smp_mb(); /* ensure read is before try_stop_cpus(). */
1469         }
1470
1471         /*
1472          * Everyone up to our most recent fetch is covered by our grace
1473          * period.  Update the counter, but only if our work is still
1474          * relevant -- which it won't be if someone who started later
1475          * than we did beat us to the punch.
1476          */
1477         do {
1478                 s = atomic_read(&sync_sched_expedited_done);
1479                 if (UINT_CMP_GE((unsigned)s, (unsigned)snap)) {
1480                         smp_mb(); /* ensure test happens before caller kfree */
1481                         break;
1482                 }
1483         } while (atomic_cmpxchg(&sync_sched_expedited_done, s, snap) != s);
1484
1485         put_online_cpus();
1486 }
1487 EXPORT_SYMBOL_GPL(synchronize_sched_expedited);
1488
1489 #endif /* #else #ifndef CONFIG_SMP */
1490
1491 #if !defined(CONFIG_RCU_FAST_NO_HZ)
1492
1493 /*
1494  * Check to see if any future RCU-related work will need to be done
1495  * by the current CPU, even if none need be done immediately, returning
1496  * 1 if so.  This function is part of the RCU implementation; it is -not-
1497  * an exported member of the RCU API.
1498  *
1499  * Because we have preemptible RCU, just check whether this CPU needs
1500  * any flavor of RCU.  Do not chew up lots of CPU cycles with preemption
1501  * disabled in a most-likely vain attempt to cause RCU not to need this CPU.
1502  */
1503 int rcu_needs_cpu(int cpu)
1504 {
1505         return rcu_needs_cpu_quick_check(cpu);
1506 }
1507
1508 /*
1509  * Check to see if we need to continue a callback-flush operations to
1510  * allow the last CPU to enter dyntick-idle mode.  But fast dyntick-idle
1511  * entry is not configured, so we never do need to.
1512  */
1513 static void rcu_needs_cpu_flush(void)
1514 {
1515 }
1516
1517 #else /* #if !defined(CONFIG_RCU_FAST_NO_HZ) */
1518
1519 #define RCU_NEEDS_CPU_FLUSHES 5
1520 static DEFINE_PER_CPU(int, rcu_dyntick_drain);
1521 static DEFINE_PER_CPU(unsigned long, rcu_dyntick_holdoff);
1522
1523 /*
1524  * Check to see if any future RCU-related work will need to be done
1525  * by the current CPU, even if none need be done immediately, returning
1526  * 1 if so.  This function is part of the RCU implementation; it is -not-
1527  * an exported member of the RCU API.
1528  *
1529  * Because we are not supporting preemptible RCU, attempt to accelerate
1530  * any current grace periods so that RCU no longer needs this CPU, but
1531  * only if all other CPUs are already in dynticks-idle mode.  This will
1532  * allow the CPU cores to be powered down immediately, as opposed to after
1533  * waiting many milliseconds for grace periods to elapse.
1534  *
1535  * Because it is not legal to invoke rcu_process_callbacks() with irqs
1536  * disabled, we do one pass of force_quiescent_state(), then do a
1537  * invoke_rcu_cpu_kthread() to cause rcu_process_callbacks() to be invoked
1538  * later.  The per-cpu rcu_dyntick_drain variable controls the sequencing.
1539  */
1540 int rcu_needs_cpu(int cpu)
1541 {
1542         int c = 0;
1543         int snap;
1544         int thatcpu;
1545
1546         /* Check for being in the holdoff period. */
1547         if (per_cpu(rcu_dyntick_holdoff, cpu) == jiffies)
1548                 return rcu_needs_cpu_quick_check(cpu);
1549
1550         /* Don't bother unless we are the last non-dyntick-idle CPU. */
1551         for_each_online_cpu(thatcpu) {
1552                 if (thatcpu == cpu)
1553                         continue;
1554                 snap = atomic_add_return(0, &per_cpu(rcu_dynticks,
1555                                                      thatcpu).dynticks);
1556                 smp_mb(); /* Order sampling of snap with end of grace period. */
1557                 if ((snap & 0x1) != 0) {
1558                         per_cpu(rcu_dyntick_drain, cpu) = 0;
1559                         per_cpu(rcu_dyntick_holdoff, cpu) = jiffies - 1;
1560                         return rcu_needs_cpu_quick_check(cpu);
1561                 }
1562         }
1563
1564         /* Check and update the rcu_dyntick_drain sequencing. */
1565         if (per_cpu(rcu_dyntick_drain, cpu) <= 0) {
1566                 /* First time through, initialize the counter. */
1567                 per_cpu(rcu_dyntick_drain, cpu) = RCU_NEEDS_CPU_FLUSHES;
1568         } else if (--per_cpu(rcu_dyntick_drain, cpu) <= 0) {
1569                 /* We have hit the limit, so time to give up. */
1570                 per_cpu(rcu_dyntick_holdoff, cpu) = jiffies;
1571                 return rcu_needs_cpu_quick_check(cpu);
1572         }
1573
1574         /* Do one step pushing remaining RCU callbacks through. */
1575         if (per_cpu(rcu_sched_data, cpu).nxtlist) {
1576                 rcu_sched_qs(cpu);
1577                 force_quiescent_state(&rcu_sched_state, 0);
1578                 c = c || per_cpu(rcu_sched_data, cpu).nxtlist;
1579         }
1580         if (per_cpu(rcu_bh_data, cpu).nxtlist) {
1581                 rcu_bh_qs(cpu);
1582                 force_quiescent_state(&rcu_bh_state, 0);
1583                 c = c || per_cpu(rcu_bh_data, cpu).nxtlist;
1584         }
1585
1586         /* If RCU callbacks are still pending, RCU still needs this CPU. */
1587         if (c)
1588                 invoke_rcu_cpu_kthread();
1589         return c;
1590 }
1591
1592 /*
1593  * Check to see if we need to continue a callback-flush operations to
1594  * allow the last CPU to enter dyntick-idle mode.
1595  */
1596 static void rcu_needs_cpu_flush(void)
1597 {
1598         int cpu = smp_processor_id();
1599         unsigned long flags;
1600
1601         if (per_cpu(rcu_dyntick_drain, cpu) <= 0)
1602                 return;
1603         local_irq_save(flags);
1604         (void)rcu_needs_cpu(cpu);
1605         local_irq_restore(flags);
1606 }
1607
1608 #endif /* #else #if !defined(CONFIG_RCU_FAST_NO_HZ) */