hugetlbfs: fix mmap failure in unaligned size request
[linux-2.6.git] / kernel / rcutiny_plugin.h
1 /*
2  * Read-Copy Update mechanism for mutual exclusion, the Bloatwatch edition
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 (c) 2010 Linaro
21  *
22  * Author: Paul E. McKenney <paulmck@linux.vnet.ibm.com>
23  */
24
25 #include <linux/kthread.h>
26 #include <linux/module.h>
27 #include <linux/debugfs.h>
28 #include <linux/seq_file.h>
29
30 /* Global control variables for rcupdate callback mechanism. */
31 struct rcu_ctrlblk {
32         struct rcu_head *rcucblist;     /* List of pending callbacks (CBs). */
33         struct rcu_head **donetail;     /* ->next pointer of last "done" CB. */
34         struct rcu_head **curtail;      /* ->next pointer of last CB. */
35         RCU_TRACE(long qlen);           /* Number of pending CBs. */
36         RCU_TRACE(char *name);          /* Name of RCU type. */
37 };
38
39 /* Definition for rcupdate control block. */
40 static struct rcu_ctrlblk rcu_sched_ctrlblk = {
41         .donetail       = &rcu_sched_ctrlblk.rcucblist,
42         .curtail        = &rcu_sched_ctrlblk.rcucblist,
43         RCU_TRACE(.name = "rcu_sched")
44 };
45
46 static struct rcu_ctrlblk rcu_bh_ctrlblk = {
47         .donetail       = &rcu_bh_ctrlblk.rcucblist,
48         .curtail        = &rcu_bh_ctrlblk.rcucblist,
49         RCU_TRACE(.name = "rcu_bh")
50 };
51
52 #ifdef CONFIG_DEBUG_LOCK_ALLOC
53 int rcu_scheduler_active __read_mostly;
54 EXPORT_SYMBOL_GPL(rcu_scheduler_active);
55 #endif /* #ifdef CONFIG_DEBUG_LOCK_ALLOC */
56
57 #ifdef CONFIG_TINY_PREEMPT_RCU
58
59 #include <linux/delay.h>
60
61 /* Global control variables for preemptible RCU. */
62 struct rcu_preempt_ctrlblk {
63         struct rcu_ctrlblk rcb; /* curtail: ->next ptr of last CB for GP. */
64         struct rcu_head **nexttail;
65                                 /* Tasks blocked in a preemptible RCU */
66                                 /*  read-side critical section while an */
67                                 /*  preemptible-RCU grace period is in */
68                                 /*  progress must wait for a later grace */
69                                 /*  period.  This pointer points to the */
70                                 /*  ->next pointer of the last task that */
71                                 /*  must wait for a later grace period, or */
72                                 /*  to &->rcb.rcucblist if there is no */
73                                 /*  such task. */
74         struct list_head blkd_tasks;
75                                 /* Tasks blocked in RCU read-side critical */
76                                 /*  section.  Tasks are placed at the head */
77                                 /*  of this list and age towards the tail. */
78         struct list_head *gp_tasks;
79                                 /* Pointer to the first task blocking the */
80                                 /*  current grace period, or NULL if there */
81                                 /*  is no such task. */
82         struct list_head *exp_tasks;
83                                 /* Pointer to first task blocking the */
84                                 /*  current expedited grace period, or NULL */
85                                 /*  if there is no such task.  If there */
86                                 /*  is no current expedited grace period, */
87                                 /*  then there cannot be any such task. */
88 #ifdef CONFIG_RCU_BOOST
89         struct list_head *boost_tasks;
90                                 /* Pointer to first task that needs to be */
91                                 /*  priority-boosted, or NULL if no priority */
92                                 /*  boosting is needed.  If there is no */
93                                 /*  current or expedited grace period, there */
94                                 /*  can be no such task. */
95 #endif /* #ifdef CONFIG_RCU_BOOST */
96         u8 gpnum;               /* Current grace period. */
97         u8 gpcpu;               /* Last grace period blocked by the CPU. */
98         u8 completed;           /* Last grace period completed. */
99                                 /*  If all three are equal, RCU is idle. */
100 #ifdef CONFIG_RCU_BOOST
101         unsigned long boost_time; /* When to start boosting (jiffies) */
102 #endif /* #ifdef CONFIG_RCU_BOOST */
103 #ifdef CONFIG_RCU_TRACE
104         unsigned long n_grace_periods;
105 #ifdef CONFIG_RCU_BOOST
106         unsigned long n_tasks_boosted;
107                                 /* Total number of tasks boosted. */
108         unsigned long n_exp_boosts;
109                                 /* Number of tasks boosted for expedited GP. */
110         unsigned long n_normal_boosts;
111                                 /* Number of tasks boosted for normal GP. */
112         unsigned long n_balk_blkd_tasks;
113                                 /* Refused to boost: no blocked tasks. */
114         unsigned long n_balk_exp_gp_tasks;
115                                 /* Refused to boost: nothing blocking GP. */
116         unsigned long n_balk_boost_tasks;
117                                 /* Refused to boost: already boosting. */
118         unsigned long n_balk_notyet;
119                                 /* Refused to boost: not yet time. */
120         unsigned long n_balk_nos;
121                                 /* Refused to boost: not sure why, though. */
122                                 /*  This can happen due to race conditions. */
123 #endif /* #ifdef CONFIG_RCU_BOOST */
124 #endif /* #ifdef CONFIG_RCU_TRACE */
125 };
126
127 static struct rcu_preempt_ctrlblk rcu_preempt_ctrlblk = {
128         .rcb.donetail = &rcu_preempt_ctrlblk.rcb.rcucblist,
129         .rcb.curtail = &rcu_preempt_ctrlblk.rcb.rcucblist,
130         .nexttail = &rcu_preempt_ctrlblk.rcb.rcucblist,
131         .blkd_tasks = LIST_HEAD_INIT(rcu_preempt_ctrlblk.blkd_tasks),
132         RCU_TRACE(.rcb.name = "rcu_preempt")
133 };
134
135 static void rcu_read_unlock_special(struct task_struct *t);
136 static int rcu_preempted_readers_exp(void);
137 static void rcu_report_exp_done(void);
138
139 /*
140  * Return true if the CPU has not yet responded to the current grace period.
141  */
142 static int rcu_cpu_blocking_cur_gp(void)
143 {
144         return rcu_preempt_ctrlblk.gpcpu != rcu_preempt_ctrlblk.gpnum;
145 }
146
147 /*
148  * Check for a running RCU reader.  Because there is only one CPU,
149  * there can be but one running RCU reader at a time.  ;-)
150  *
151  * Returns zero if there are no running readers.  Returns a positive
152  * number if there is at least one reader within its RCU read-side
153  * critical section.  Returns a negative number if an outermost reader
154  * is in the midst of exiting from its RCU read-side critical section
155  *
156  * Returns zero if there are no running readers.  Returns a positive
157  * number if there is at least one reader within its RCU read-side
158  * critical section.  Returns a negative number if an outermost reader
159  * is in the midst of exiting from its RCU read-side critical section.
160  */
161 static int rcu_preempt_running_reader(void)
162 {
163         return current->rcu_read_lock_nesting;
164 }
165
166 /*
167  * Check for preempted RCU readers blocking any grace period.
168  * If the caller needs a reliable answer, it must disable hard irqs.
169  */
170 static int rcu_preempt_blocked_readers_any(void)
171 {
172         return !list_empty(&rcu_preempt_ctrlblk.blkd_tasks);
173 }
174
175 /*
176  * Check for preempted RCU readers blocking the current grace period.
177  * If the caller needs a reliable answer, it must disable hard irqs.
178  */
179 static int rcu_preempt_blocked_readers_cgp(void)
180 {
181         return rcu_preempt_ctrlblk.gp_tasks != NULL;
182 }
183
184 /*
185  * Return true if another preemptible-RCU grace period is needed.
186  */
187 static int rcu_preempt_needs_another_gp(void)
188 {
189         return *rcu_preempt_ctrlblk.rcb.curtail != NULL;
190 }
191
192 /*
193  * Return true if a preemptible-RCU grace period is in progress.
194  * The caller must disable hardirqs.
195  */
196 static int rcu_preempt_gp_in_progress(void)
197 {
198         return rcu_preempt_ctrlblk.completed != rcu_preempt_ctrlblk.gpnum;
199 }
200
201 /*
202  * Advance a ->blkd_tasks-list pointer to the next entry, instead
203  * returning NULL if at the end of the list.
204  */
205 static struct list_head *rcu_next_node_entry(struct task_struct *t)
206 {
207         struct list_head *np;
208
209         np = t->rcu_node_entry.next;
210         if (np == &rcu_preempt_ctrlblk.blkd_tasks)
211                 np = NULL;
212         return np;
213 }
214
215 #ifdef CONFIG_RCU_TRACE
216
217 #ifdef CONFIG_RCU_BOOST
218 static void rcu_initiate_boost_trace(void);
219 #endif /* #ifdef CONFIG_RCU_BOOST */
220
221 /*
222  * Dump additional statistice for TINY_PREEMPT_RCU.
223  */
224 static void show_tiny_preempt_stats(struct seq_file *m)
225 {
226         seq_printf(m, "rcu_preempt: qlen=%ld gp=%lu g%u/p%u/c%u tasks=%c%c%c\n",
227                    rcu_preempt_ctrlblk.rcb.qlen,
228                    rcu_preempt_ctrlblk.n_grace_periods,
229                    rcu_preempt_ctrlblk.gpnum,
230                    rcu_preempt_ctrlblk.gpcpu,
231                    rcu_preempt_ctrlblk.completed,
232                    "T."[list_empty(&rcu_preempt_ctrlblk.blkd_tasks)],
233                    "N."[!rcu_preempt_ctrlblk.gp_tasks],
234                    "E."[!rcu_preempt_ctrlblk.exp_tasks]);
235 #ifdef CONFIG_RCU_BOOST
236         seq_printf(m, "%sttb=%c ntb=%lu neb=%lu nnb=%lu j=%04x bt=%04x\n",
237                    "             ",
238                    "B."[!rcu_preempt_ctrlblk.boost_tasks],
239                    rcu_preempt_ctrlblk.n_tasks_boosted,
240                    rcu_preempt_ctrlblk.n_exp_boosts,
241                    rcu_preempt_ctrlblk.n_normal_boosts,
242                    (int)(jiffies & 0xffff),
243                    (int)(rcu_preempt_ctrlblk.boost_time & 0xffff));
244         seq_printf(m, "%s: nt=%lu egt=%lu bt=%lu ny=%lu nos=%lu\n",
245                    "             balk",
246                    rcu_preempt_ctrlblk.n_balk_blkd_tasks,
247                    rcu_preempt_ctrlblk.n_balk_exp_gp_tasks,
248                    rcu_preempt_ctrlblk.n_balk_boost_tasks,
249                    rcu_preempt_ctrlblk.n_balk_notyet,
250                    rcu_preempt_ctrlblk.n_balk_nos);
251 #endif /* #ifdef CONFIG_RCU_BOOST */
252 }
253
254 #endif /* #ifdef CONFIG_RCU_TRACE */
255
256 #ifdef CONFIG_RCU_BOOST
257
258 #include "rtmutex_common.h"
259
260 #define RCU_BOOST_PRIO CONFIG_RCU_BOOST_PRIO
261
262 /* Controls for rcu_kthread() kthread. */
263 static struct task_struct *rcu_kthread_task;
264 static DECLARE_WAIT_QUEUE_HEAD(rcu_kthread_wq);
265 static unsigned long have_rcu_kthread_work;
266
267 /*
268  * Carry out RCU priority boosting on the task indicated by ->boost_tasks,
269  * and advance ->boost_tasks to the next task in the ->blkd_tasks list.
270  */
271 static int rcu_boost(void)
272 {
273         unsigned long flags;
274         struct rt_mutex mtx;
275         struct task_struct *t;
276         struct list_head *tb;
277
278         if (rcu_preempt_ctrlblk.boost_tasks == NULL &&
279             rcu_preempt_ctrlblk.exp_tasks == NULL)
280                 return 0;  /* Nothing to boost. */
281
282         raw_local_irq_save(flags);
283
284         /*
285          * Recheck with irqs disabled: all tasks in need of boosting
286          * might exit their RCU read-side critical sections on their own
287          * if we are preempted just before disabling irqs.
288          */
289         if (rcu_preempt_ctrlblk.boost_tasks == NULL &&
290             rcu_preempt_ctrlblk.exp_tasks == NULL) {
291                 raw_local_irq_restore(flags);
292                 return 0;
293         }
294
295         /*
296          * Preferentially boost tasks blocking expedited grace periods.
297          * This cannot starve the normal grace periods because a second
298          * expedited grace period must boost all blocked tasks, including
299          * those blocking the pre-existing normal grace period.
300          */
301         if (rcu_preempt_ctrlblk.exp_tasks != NULL) {
302                 tb = rcu_preempt_ctrlblk.exp_tasks;
303                 RCU_TRACE(rcu_preempt_ctrlblk.n_exp_boosts++);
304         } else {
305                 tb = rcu_preempt_ctrlblk.boost_tasks;
306                 RCU_TRACE(rcu_preempt_ctrlblk.n_normal_boosts++);
307         }
308         RCU_TRACE(rcu_preempt_ctrlblk.n_tasks_boosted++);
309
310         /*
311          * We boost task t by manufacturing an rt_mutex that appears to
312          * be held by task t.  We leave a pointer to that rt_mutex where
313          * task t can find it, and task t will release the mutex when it
314          * exits its outermost RCU read-side critical section.  Then
315          * simply acquiring this artificial rt_mutex will boost task
316          * t's priority.  (Thanks to tglx for suggesting this approach!)
317          */
318         t = container_of(tb, struct task_struct, rcu_node_entry);
319         rt_mutex_init_proxy_locked(&mtx, t);
320         t->rcu_boost_mutex = &mtx;
321         raw_local_irq_restore(flags);
322         rt_mutex_lock(&mtx);
323         rt_mutex_unlock(&mtx);  /* Keep lockdep happy. */
324
325         return ACCESS_ONCE(rcu_preempt_ctrlblk.boost_tasks) != NULL ||
326                ACCESS_ONCE(rcu_preempt_ctrlblk.exp_tasks) != NULL;
327 }
328
329 /*
330  * Check to see if it is now time to start boosting RCU readers blocking
331  * the current grace period, and, if so, tell the rcu_kthread_task to
332  * start boosting them.  If there is an expedited boost in progress,
333  * we wait for it to complete.
334  *
335  * If there are no blocked readers blocking the current grace period,
336  * return 0 to let the caller know, otherwise return 1.  Note that this
337  * return value is independent of whether or not boosting was done.
338  */
339 static int rcu_initiate_boost(void)
340 {
341         if (!rcu_preempt_blocked_readers_cgp() &&
342             rcu_preempt_ctrlblk.exp_tasks == NULL) {
343                 RCU_TRACE(rcu_preempt_ctrlblk.n_balk_exp_gp_tasks++);
344                 return 0;
345         }
346         if (rcu_preempt_ctrlblk.exp_tasks != NULL ||
347             (rcu_preempt_ctrlblk.gp_tasks != NULL &&
348              rcu_preempt_ctrlblk.boost_tasks == NULL &&
349              ULONG_CMP_GE(jiffies, rcu_preempt_ctrlblk.boost_time))) {
350                 if (rcu_preempt_ctrlblk.exp_tasks == NULL)
351                         rcu_preempt_ctrlblk.boost_tasks =
352                                 rcu_preempt_ctrlblk.gp_tasks;
353                 invoke_rcu_callbacks();
354         } else
355                 RCU_TRACE(rcu_initiate_boost_trace());
356         return 1;
357 }
358
359 #define RCU_BOOST_DELAY_JIFFIES DIV_ROUND_UP(CONFIG_RCU_BOOST_DELAY * HZ, 1000)
360
361 /*
362  * Do priority-boost accounting for the start of a new grace period.
363  */
364 static void rcu_preempt_boost_start_gp(void)
365 {
366         rcu_preempt_ctrlblk.boost_time = jiffies + RCU_BOOST_DELAY_JIFFIES;
367 }
368
369 #else /* #ifdef CONFIG_RCU_BOOST */
370
371 /*
372  * If there is no RCU priority boosting, we don't initiate boosting,
373  * but we do indicate whether there are blocked readers blocking the
374  * current grace period.
375  */
376 static int rcu_initiate_boost(void)
377 {
378         return rcu_preempt_blocked_readers_cgp();
379 }
380
381 /*
382  * If there is no RCU priority boosting, nothing to do at grace-period start.
383  */
384 static void rcu_preempt_boost_start_gp(void)
385 {
386 }
387
388 #endif /* else #ifdef CONFIG_RCU_BOOST */
389
390 /*
391  * Record a preemptible-RCU quiescent state for the specified CPU.  Note
392  * that this just means that the task currently running on the CPU is
393  * in a quiescent state.  There might be any number of tasks blocked
394  * while in an RCU read-side critical section.
395  *
396  * Unlike the other rcu_*_qs() functions, callers to this function
397  * must disable irqs in order to protect the assignment to
398  * ->rcu_read_unlock_special.
399  *
400  * Because this is a single-CPU implementation, the only way a grace
401  * period can end is if the CPU is in a quiescent state.  The reason is
402  * that a blocked preemptible-RCU reader can exit its critical section
403  * only if the CPU is running it at the time.  Therefore, when the
404  * last task blocking the current grace period exits its RCU read-side
405  * critical section, neither the CPU nor blocked tasks will be stopping
406  * the current grace period.  (In contrast, SMP implementations
407  * might have CPUs running in RCU read-side critical sections that
408  * block later grace periods -- but this is not possible given only
409  * one CPU.)
410  */
411 static void rcu_preempt_cpu_qs(void)
412 {
413         /* Record both CPU and task as having responded to current GP. */
414         rcu_preempt_ctrlblk.gpcpu = rcu_preempt_ctrlblk.gpnum;
415         current->rcu_read_unlock_special &= ~RCU_READ_UNLOCK_NEED_QS;
416
417         /* If there is no GP then there is nothing more to do.  */
418         if (!rcu_preempt_gp_in_progress())
419                 return;
420         /*
421          * Check up on boosting.  If there are readers blocking the
422          * current grace period, leave.
423          */
424         if (rcu_initiate_boost())
425                 return;
426
427         /* Advance callbacks. */
428         rcu_preempt_ctrlblk.completed = rcu_preempt_ctrlblk.gpnum;
429         rcu_preempt_ctrlblk.rcb.donetail = rcu_preempt_ctrlblk.rcb.curtail;
430         rcu_preempt_ctrlblk.rcb.curtail = rcu_preempt_ctrlblk.nexttail;
431
432         /* If there are no blocked readers, next GP is done instantly. */
433         if (!rcu_preempt_blocked_readers_any())
434                 rcu_preempt_ctrlblk.rcb.donetail = rcu_preempt_ctrlblk.nexttail;
435
436         /* If there are done callbacks, cause them to be invoked. */
437         if (*rcu_preempt_ctrlblk.rcb.donetail != NULL)
438                 invoke_rcu_callbacks();
439 }
440
441 /*
442  * Start a new RCU grace period if warranted.  Hard irqs must be disabled.
443  */
444 static void rcu_preempt_start_gp(void)
445 {
446         if (!rcu_preempt_gp_in_progress() && rcu_preempt_needs_another_gp()) {
447
448                 /* Official start of GP. */
449                 rcu_preempt_ctrlblk.gpnum++;
450                 RCU_TRACE(rcu_preempt_ctrlblk.n_grace_periods++);
451
452                 /* Any blocked RCU readers block new GP. */
453                 if (rcu_preempt_blocked_readers_any())
454                         rcu_preempt_ctrlblk.gp_tasks =
455                                 rcu_preempt_ctrlblk.blkd_tasks.next;
456
457                 /* Set up for RCU priority boosting. */
458                 rcu_preempt_boost_start_gp();
459
460                 /* If there is no running reader, CPU is done with GP. */
461                 if (!rcu_preempt_running_reader())
462                         rcu_preempt_cpu_qs();
463         }
464 }
465
466 /*
467  * We have entered the scheduler, and the current task might soon be
468  * context-switched away from.  If this task is in an RCU read-side
469  * critical section, we will no longer be able to rely on the CPU to
470  * record that fact, so we enqueue the task on the blkd_tasks list.
471  * If the task started after the current grace period began, as recorded
472  * by ->gpcpu, we enqueue at the beginning of the list.  Otherwise
473  * before the element referenced by ->gp_tasks (or at the tail if
474  * ->gp_tasks is NULL) and point ->gp_tasks at the newly added element.
475  * The task will dequeue itself when it exits the outermost enclosing
476  * RCU read-side critical section.  Therefore, the current grace period
477  * cannot be permitted to complete until the ->gp_tasks pointer becomes
478  * NULL.
479  *
480  * Caller must disable preemption.
481  */
482 void rcu_preempt_note_context_switch(void)
483 {
484         struct task_struct *t = current;
485         unsigned long flags;
486
487         local_irq_save(flags); /* must exclude scheduler_tick(). */
488         if (rcu_preempt_running_reader() > 0 &&
489             (t->rcu_read_unlock_special & RCU_READ_UNLOCK_BLOCKED) == 0) {
490
491                 /* Possibly blocking in an RCU read-side critical section. */
492                 t->rcu_read_unlock_special |= RCU_READ_UNLOCK_BLOCKED;
493
494                 /*
495                  * If this CPU has already checked in, then this task
496                  * will hold up the next grace period rather than the
497                  * current grace period.  Queue the task accordingly.
498                  * If the task is queued for the current grace period
499                  * (i.e., this CPU has not yet passed through a quiescent
500                  * state for the current grace period), then as long
501                  * as that task remains queued, the current grace period
502                  * cannot end.
503                  */
504                 list_add(&t->rcu_node_entry, &rcu_preempt_ctrlblk.blkd_tasks);
505                 if (rcu_cpu_blocking_cur_gp())
506                         rcu_preempt_ctrlblk.gp_tasks = &t->rcu_node_entry;
507         } else if (rcu_preempt_running_reader() < 0 &&
508                    t->rcu_read_unlock_special) {
509                 /*
510                  * Complete exit from RCU read-side critical section on
511                  * behalf of preempted instance of __rcu_read_unlock().
512                  */
513                 rcu_read_unlock_special(t);
514         }
515
516         /*
517          * Either we were not in an RCU read-side critical section to
518          * begin with, or we have now recorded that critical section
519          * globally.  Either way, we can now note a quiescent state
520          * for this CPU.  Again, if we were in an RCU read-side critical
521          * section, and if that critical section was blocking the current
522          * grace period, then the fact that the task has been enqueued
523          * means that current grace period continues to be blocked.
524          */
525         rcu_preempt_cpu_qs();
526         local_irq_restore(flags);
527 }
528
529 /*
530  * Tiny-preemptible RCU implementation for rcu_read_lock().
531  * Just increment ->rcu_read_lock_nesting, shared state will be updated
532  * if we block.
533  */
534 void __rcu_read_lock(void)
535 {
536         current->rcu_read_lock_nesting++;
537         barrier();  /* needed if we ever invoke rcu_read_lock in rcutiny.c */
538 }
539 EXPORT_SYMBOL_GPL(__rcu_read_lock);
540
541 /*
542  * Handle special cases during rcu_read_unlock(), such as needing to
543  * notify RCU core processing or task having blocked during the RCU
544  * read-side critical section.
545  */
546 static noinline void rcu_read_unlock_special(struct task_struct *t)
547 {
548         int empty;
549         int empty_exp;
550         unsigned long flags;
551         struct list_head *np;
552 #ifdef CONFIG_RCU_BOOST
553         struct rt_mutex *rbmp = NULL;
554 #endif /* #ifdef CONFIG_RCU_BOOST */
555         int special;
556
557         /*
558          * NMI handlers cannot block and cannot safely manipulate state.
559          * They therefore cannot possibly be special, so just leave.
560          */
561         if (in_nmi())
562                 return;
563
564         local_irq_save(flags);
565
566         /*
567          * If RCU core is waiting for this CPU to exit critical section,
568          * let it know that we have done so.
569          */
570         special = t->rcu_read_unlock_special;
571         if (special & RCU_READ_UNLOCK_NEED_QS)
572                 rcu_preempt_cpu_qs();
573
574         /* Hardware IRQ handlers cannot block. */
575         if (in_irq() || in_serving_softirq()) {
576                 local_irq_restore(flags);
577                 return;
578         }
579
580         /* Clean up if blocked during RCU read-side critical section. */
581         if (special & RCU_READ_UNLOCK_BLOCKED) {
582                 t->rcu_read_unlock_special &= ~RCU_READ_UNLOCK_BLOCKED;
583
584                 /*
585                  * Remove this task from the ->blkd_tasks list and adjust
586                  * any pointers that might have been referencing it.
587                  */
588                 empty = !rcu_preempt_blocked_readers_cgp();
589                 empty_exp = rcu_preempt_ctrlblk.exp_tasks == NULL;
590                 np = rcu_next_node_entry(t);
591                 list_del_init(&t->rcu_node_entry);
592                 if (&t->rcu_node_entry == rcu_preempt_ctrlblk.gp_tasks)
593                         rcu_preempt_ctrlblk.gp_tasks = np;
594                 if (&t->rcu_node_entry == rcu_preempt_ctrlblk.exp_tasks)
595                         rcu_preempt_ctrlblk.exp_tasks = np;
596 #ifdef CONFIG_RCU_BOOST
597                 if (&t->rcu_node_entry == rcu_preempt_ctrlblk.boost_tasks)
598                         rcu_preempt_ctrlblk.boost_tasks = np;
599 #endif /* #ifdef CONFIG_RCU_BOOST */
600
601                 /*
602                  * If this was the last task on the current list, and if
603                  * we aren't waiting on the CPU, report the quiescent state
604                  * and start a new grace period if needed.
605                  */
606                 if (!empty && !rcu_preempt_blocked_readers_cgp()) {
607                         rcu_preempt_cpu_qs();
608                         rcu_preempt_start_gp();
609                 }
610
611                 /*
612                  * If this was the last task on the expedited lists,
613                  * then we need wake up the waiting task.
614                  */
615                 if (!empty_exp && rcu_preempt_ctrlblk.exp_tasks == NULL)
616                         rcu_report_exp_done();
617         }
618 #ifdef CONFIG_RCU_BOOST
619         /* Unboost self if was boosted. */
620         if (t->rcu_boost_mutex != NULL) {
621                 rbmp = t->rcu_boost_mutex;
622                 t->rcu_boost_mutex = NULL;
623                 rt_mutex_unlock(rbmp);
624         }
625 #endif /* #ifdef CONFIG_RCU_BOOST */
626         local_irq_restore(flags);
627 }
628
629 /*
630  * Tiny-preemptible RCU implementation for rcu_read_unlock().
631  * Decrement ->rcu_read_lock_nesting.  If the result is zero (outermost
632  * rcu_read_unlock()) and ->rcu_read_unlock_special is non-zero, then
633  * invoke rcu_read_unlock_special() to clean up after a context switch
634  * in an RCU read-side critical section and other special cases.
635  */
636 void __rcu_read_unlock(void)
637 {
638         struct task_struct *t = current;
639
640         barrier();  /* needed if we ever invoke rcu_read_unlock in rcutiny.c */
641         if (t->rcu_read_lock_nesting != 1)
642                 --t->rcu_read_lock_nesting;
643         else {
644                 t->rcu_read_lock_nesting = INT_MIN;
645                 barrier();  /* assign before ->rcu_read_unlock_special load */
646                 if (unlikely(ACCESS_ONCE(t->rcu_read_unlock_special)))
647                         rcu_read_unlock_special(t);
648                 barrier();  /* ->rcu_read_unlock_special load before assign */
649                 t->rcu_read_lock_nesting = 0;
650         }
651 #ifdef CONFIG_PROVE_LOCKING
652         {
653                 int rrln = ACCESS_ONCE(t->rcu_read_lock_nesting);
654
655                 WARN_ON_ONCE(rrln < 0 && rrln > INT_MIN / 2);
656         }
657 #endif /* #ifdef CONFIG_PROVE_LOCKING */
658 }
659 EXPORT_SYMBOL_GPL(__rcu_read_unlock);
660
661 /*
662  * Check for a quiescent state from the current CPU.  When a task blocks,
663  * the task is recorded in the rcu_preempt_ctrlblk structure, which is
664  * checked elsewhere.  This is called from the scheduling-clock interrupt.
665  *
666  * Caller must disable hard irqs.
667  */
668 static void rcu_preempt_check_callbacks(void)
669 {
670         struct task_struct *t = current;
671
672         if (rcu_preempt_gp_in_progress() &&
673             (!rcu_preempt_running_reader() ||
674              !rcu_cpu_blocking_cur_gp()))
675                 rcu_preempt_cpu_qs();
676         if (&rcu_preempt_ctrlblk.rcb.rcucblist !=
677             rcu_preempt_ctrlblk.rcb.donetail)
678                 invoke_rcu_callbacks();
679         if (rcu_preempt_gp_in_progress() &&
680             rcu_cpu_blocking_cur_gp() &&
681             rcu_preempt_running_reader() > 0)
682                 t->rcu_read_unlock_special |= RCU_READ_UNLOCK_NEED_QS;
683 }
684
685 /*
686  * TINY_PREEMPT_RCU has an extra callback-list tail pointer to
687  * update, so this is invoked from rcu_process_callbacks() to
688  * handle that case.  Of course, it is invoked for all flavors of
689  * RCU, but RCU callbacks can appear only on one of the lists, and
690  * neither ->nexttail nor ->donetail can possibly be NULL, so there
691  * is no need for an explicit check.
692  */
693 static void rcu_preempt_remove_callbacks(struct rcu_ctrlblk *rcp)
694 {
695         if (rcu_preempt_ctrlblk.nexttail == rcp->donetail)
696                 rcu_preempt_ctrlblk.nexttail = &rcp->rcucblist;
697 }
698
699 /*
700  * Process callbacks for preemptible RCU.
701  */
702 static void rcu_preempt_process_callbacks(void)
703 {
704         __rcu_process_callbacks(&rcu_preempt_ctrlblk.rcb);
705 }
706
707 /*
708  * Queue a preemptible -RCU callback for invocation after a grace period.
709  */
710 void call_rcu(struct rcu_head *head, void (*func)(struct rcu_head *rcu))
711 {
712         unsigned long flags;
713
714         debug_rcu_head_queue(head);
715         head->func = func;
716         head->next = NULL;
717
718         local_irq_save(flags);
719         *rcu_preempt_ctrlblk.nexttail = head;
720         rcu_preempt_ctrlblk.nexttail = &head->next;
721         RCU_TRACE(rcu_preempt_ctrlblk.rcb.qlen++);
722         rcu_preempt_start_gp();  /* checks to see if GP needed. */
723         local_irq_restore(flags);
724 }
725 EXPORT_SYMBOL_GPL(call_rcu);
726
727 /*
728  * synchronize_rcu - wait until a grace period has elapsed.
729  *
730  * Control will return to the caller some time after a full grace
731  * period has elapsed, in other words after all currently executing RCU
732  * read-side critical sections have completed.  RCU read-side critical
733  * sections are delimited by rcu_read_lock() and rcu_read_unlock(),
734  * and may be nested.
735  */
736 void synchronize_rcu(void)
737 {
738         rcu_lockdep_assert(!lock_is_held(&rcu_bh_lock_map) &&
739                            !lock_is_held(&rcu_lock_map) &&
740                            !lock_is_held(&rcu_sched_lock_map),
741                            "Illegal synchronize_rcu() in RCU read-side critical section");
742
743 #ifdef CONFIG_DEBUG_LOCK_ALLOC
744         if (!rcu_scheduler_active)
745                 return;
746 #endif /* #ifdef CONFIG_DEBUG_LOCK_ALLOC */
747
748         WARN_ON_ONCE(rcu_preempt_running_reader());
749         if (!rcu_preempt_blocked_readers_any())
750                 return;
751
752         /* Once we get past the fastpath checks, same code as rcu_barrier(). */
753         rcu_barrier();
754 }
755 EXPORT_SYMBOL_GPL(synchronize_rcu);
756
757 static DECLARE_WAIT_QUEUE_HEAD(sync_rcu_preempt_exp_wq);
758 static unsigned long sync_rcu_preempt_exp_count;
759 static DEFINE_MUTEX(sync_rcu_preempt_exp_mutex);
760
761 /*
762  * Return non-zero if there are any tasks in RCU read-side critical
763  * sections blocking the current preemptible-RCU expedited grace period.
764  * If there is no preemptible-RCU expedited grace period currently in
765  * progress, returns zero unconditionally.
766  */
767 static int rcu_preempted_readers_exp(void)
768 {
769         return rcu_preempt_ctrlblk.exp_tasks != NULL;
770 }
771
772 /*
773  * Report the exit from RCU read-side critical section for the last task
774  * that queued itself during or before the current expedited preemptible-RCU
775  * grace period.
776  */
777 static void rcu_report_exp_done(void)
778 {
779         wake_up(&sync_rcu_preempt_exp_wq);
780 }
781
782 /*
783  * Wait for an rcu-preempt grace period, but expedite it.  The basic idea
784  * is to rely in the fact that there is but one CPU, and that it is
785  * illegal for a task to invoke synchronize_rcu_expedited() while in a
786  * preemptible-RCU read-side critical section.  Therefore, any such
787  * critical sections must correspond to blocked tasks, which must therefore
788  * be on the ->blkd_tasks list.  So just record the current head of the
789  * list in the ->exp_tasks pointer, and wait for all tasks including and
790  * after the task pointed to by ->exp_tasks to drain.
791  */
792 void synchronize_rcu_expedited(void)
793 {
794         unsigned long flags;
795         struct rcu_preempt_ctrlblk *rpcp = &rcu_preempt_ctrlblk;
796         unsigned long snap;
797
798         barrier(); /* ensure prior action seen before grace period. */
799
800         WARN_ON_ONCE(rcu_preempt_running_reader());
801
802         /*
803          * Acquire lock so that there is only one preemptible RCU grace
804          * period in flight.  Of course, if someone does the expedited
805          * grace period for us while we are acquiring the lock, just leave.
806          */
807         snap = sync_rcu_preempt_exp_count + 1;
808         mutex_lock(&sync_rcu_preempt_exp_mutex);
809         if (ULONG_CMP_LT(snap, sync_rcu_preempt_exp_count))
810                 goto unlock_mb_ret; /* Others did our work for us. */
811
812         local_irq_save(flags);
813
814         /*
815          * All RCU readers have to already be on blkd_tasks because
816          * we cannot legally be executing in an RCU read-side critical
817          * section.
818          */
819
820         /* Snapshot current head of ->blkd_tasks list. */
821         rpcp->exp_tasks = rpcp->blkd_tasks.next;
822         if (rpcp->exp_tasks == &rpcp->blkd_tasks)
823                 rpcp->exp_tasks = NULL;
824
825         /* Wait for tail of ->blkd_tasks list to drain. */
826         if (!rcu_preempted_readers_exp())
827                 local_irq_restore(flags);
828         else {
829                 rcu_initiate_boost();
830                 local_irq_restore(flags);
831                 wait_event(sync_rcu_preempt_exp_wq,
832                            !rcu_preempted_readers_exp());
833         }
834
835         /* Clean up and exit. */
836         barrier(); /* ensure expedited GP seen before counter increment. */
837         sync_rcu_preempt_exp_count++;
838 unlock_mb_ret:
839         mutex_unlock(&sync_rcu_preempt_exp_mutex);
840         barrier(); /* ensure subsequent action seen after grace period. */
841 }
842 EXPORT_SYMBOL_GPL(synchronize_rcu_expedited);
843
844 /*
845  * Does preemptible RCU need the CPU to stay out of dynticks mode?
846  */
847 int rcu_preempt_needs_cpu(void)
848 {
849         if (!rcu_preempt_running_reader())
850                 rcu_preempt_cpu_qs();
851         return rcu_preempt_ctrlblk.rcb.rcucblist != NULL;
852 }
853
854 /*
855  * Check for a task exiting while in a preemptible -RCU read-side
856  * critical section, clean up if so.  No need to issue warnings,
857  * as debug_check_no_locks_held() already does this if lockdep
858  * is enabled.
859  */
860 void exit_rcu(void)
861 {
862         struct task_struct *t = current;
863
864         if (t->rcu_read_lock_nesting == 0)
865                 return;
866         t->rcu_read_lock_nesting = 1;
867         __rcu_read_unlock();
868 }
869
870 #else /* #ifdef CONFIG_TINY_PREEMPT_RCU */
871
872 #ifdef CONFIG_RCU_TRACE
873
874 /*
875  * Because preemptible RCU does not exist, it is not necessary to
876  * dump out its statistics.
877  */
878 static void show_tiny_preempt_stats(struct seq_file *m)
879 {
880 }
881
882 #endif /* #ifdef CONFIG_RCU_TRACE */
883
884 /*
885  * Because preemptible RCU does not exist, it never has any callbacks
886  * to check.
887  */
888 static void rcu_preempt_check_callbacks(void)
889 {
890 }
891
892 /*
893  * Because preemptible RCU does not exist, it never has any callbacks
894  * to remove.
895  */
896 static void rcu_preempt_remove_callbacks(struct rcu_ctrlblk *rcp)
897 {
898 }
899
900 /*
901  * Because preemptible RCU does not exist, it never has any callbacks
902  * to process.
903  */
904 static void rcu_preempt_process_callbacks(void)
905 {
906 }
907
908 #endif /* #else #ifdef CONFIG_TINY_PREEMPT_RCU */
909
910 #ifdef CONFIG_RCU_BOOST
911
912 /*
913  * Wake up rcu_kthread() to process callbacks now eligible for invocation
914  * or to boost readers.
915  */
916 static void invoke_rcu_callbacks(void)
917 {
918         have_rcu_kthread_work = 1;
919         if (rcu_kthread_task != NULL)
920                 wake_up(&rcu_kthread_wq);
921 }
922
923 #ifdef CONFIG_RCU_TRACE
924
925 /*
926  * Is the current CPU running the RCU-callbacks kthread?
927  * Caller must have preemption disabled.
928  */
929 static bool rcu_is_callbacks_kthread(void)
930 {
931         return rcu_kthread_task == current;
932 }
933
934 #endif /* #ifdef CONFIG_RCU_TRACE */
935
936 /*
937  * This kthread invokes RCU callbacks whose grace periods have
938  * elapsed.  It is awakened as needed, and takes the place of the
939  * RCU_SOFTIRQ that is used for this purpose when boosting is disabled.
940  * This is a kthread, but it is never stopped, at least not until
941  * the system goes down.
942  */
943 static int rcu_kthread(void *arg)
944 {
945         unsigned long work;
946         unsigned long morework;
947         unsigned long flags;
948
949         for (;;) {
950                 wait_event_interruptible(rcu_kthread_wq,
951                                          have_rcu_kthread_work != 0);
952                 morework = rcu_boost();
953                 local_irq_save(flags);
954                 work = have_rcu_kthread_work;
955                 have_rcu_kthread_work = morework;
956                 local_irq_restore(flags);
957                 if (work)
958                         rcu_process_callbacks(NULL);
959                 schedule_timeout_interruptible(1); /* Leave CPU for others. */
960         }
961
962         return 0;  /* Not reached, but needed to shut gcc up. */
963 }
964
965 /*
966  * Spawn the kthread that invokes RCU callbacks.
967  */
968 static int __init rcu_spawn_kthreads(void)
969 {
970         struct sched_param sp;
971
972         rcu_kthread_task = kthread_run(rcu_kthread, NULL, "rcu_kthread");
973         sp.sched_priority = RCU_BOOST_PRIO;
974         sched_setscheduler_nocheck(rcu_kthread_task, SCHED_FIFO, &sp);
975         return 0;
976 }
977 early_initcall(rcu_spawn_kthreads);
978
979 #else /* #ifdef CONFIG_RCU_BOOST */
980
981 /* Hold off callback invocation until early_initcall() time. */
982 static int rcu_scheduler_fully_active __read_mostly;
983
984 /*
985  * Start up softirq processing of callbacks.
986  */
987 void invoke_rcu_callbacks(void)
988 {
989         if (rcu_scheduler_fully_active)
990                 raise_softirq(RCU_SOFTIRQ);
991 }
992
993 #ifdef CONFIG_RCU_TRACE
994
995 /*
996  * There is no callback kthread, so this thread is never it.
997  */
998 static bool rcu_is_callbacks_kthread(void)
999 {
1000         return false;
1001 }
1002
1003 #endif /* #ifdef CONFIG_RCU_TRACE */
1004
1005 static int __init rcu_scheduler_really_started(void)
1006 {
1007         rcu_scheduler_fully_active = 1;
1008         open_softirq(RCU_SOFTIRQ, rcu_process_callbacks);
1009         raise_softirq(RCU_SOFTIRQ);  /* Invoke any callbacks from early boot. */
1010         return 0;
1011 }
1012 early_initcall(rcu_scheduler_really_started);
1013
1014 #endif /* #else #ifdef CONFIG_RCU_BOOST */
1015
1016 #ifdef CONFIG_DEBUG_LOCK_ALLOC
1017 #include <linux/kernel_stat.h>
1018
1019 /*
1020  * During boot, we forgive RCU lockdep issues.  After this function is
1021  * invoked, we start taking RCU lockdep issues seriously.
1022  */
1023 void __init rcu_scheduler_starting(void)
1024 {
1025         WARN_ON(nr_context_switches() > 0);
1026         rcu_scheduler_active = 1;
1027 }
1028
1029 #endif /* #ifdef CONFIG_DEBUG_LOCK_ALLOC */
1030
1031 #ifdef CONFIG_RCU_TRACE
1032
1033 #ifdef CONFIG_RCU_BOOST
1034
1035 static void rcu_initiate_boost_trace(void)
1036 {
1037         if (list_empty(&rcu_preempt_ctrlblk.blkd_tasks))
1038                 rcu_preempt_ctrlblk.n_balk_blkd_tasks++;
1039         else if (rcu_preempt_ctrlblk.gp_tasks == NULL &&
1040                  rcu_preempt_ctrlblk.exp_tasks == NULL)
1041                 rcu_preempt_ctrlblk.n_balk_exp_gp_tasks++;
1042         else if (rcu_preempt_ctrlblk.boost_tasks != NULL)
1043                 rcu_preempt_ctrlblk.n_balk_boost_tasks++;
1044         else if (!ULONG_CMP_GE(jiffies, rcu_preempt_ctrlblk.boost_time))
1045                 rcu_preempt_ctrlblk.n_balk_notyet++;
1046         else
1047                 rcu_preempt_ctrlblk.n_balk_nos++;
1048 }
1049
1050 #endif /* #ifdef CONFIG_RCU_BOOST */
1051
1052 static void rcu_trace_sub_qlen(struct rcu_ctrlblk *rcp, int n)
1053 {
1054         unsigned long flags;
1055
1056         raw_local_irq_save(flags);
1057         rcp->qlen -= n;
1058         raw_local_irq_restore(flags);
1059 }
1060
1061 /*
1062  * Dump statistics for TINY_RCU, such as they are.
1063  */
1064 static int show_tiny_stats(struct seq_file *m, void *unused)
1065 {
1066         show_tiny_preempt_stats(m);
1067         seq_printf(m, "rcu_sched: qlen: %ld\n", rcu_sched_ctrlblk.qlen);
1068         seq_printf(m, "rcu_bh: qlen: %ld\n", rcu_bh_ctrlblk.qlen);
1069         return 0;
1070 }
1071
1072 static int show_tiny_stats_open(struct inode *inode, struct file *file)
1073 {
1074         return single_open(file, show_tiny_stats, NULL);
1075 }
1076
1077 static const struct file_operations show_tiny_stats_fops = {
1078         .owner = THIS_MODULE,
1079         .open = show_tiny_stats_open,
1080         .read = seq_read,
1081         .llseek = seq_lseek,
1082         .release = single_release,
1083 };
1084
1085 static struct dentry *rcudir;
1086
1087 static int __init rcutiny_trace_init(void)
1088 {
1089         struct dentry *retval;
1090
1091         rcudir = debugfs_create_dir("rcu", NULL);
1092         if (!rcudir)
1093                 goto free_out;
1094         retval = debugfs_create_file("rcudata", 0444, rcudir,
1095                                      NULL, &show_tiny_stats_fops);
1096         if (!retval)
1097                 goto free_out;
1098         return 0;
1099 free_out:
1100         debugfs_remove_recursive(rcudir);
1101         return 1;
1102 }
1103
1104 static void __exit rcutiny_trace_cleanup(void)
1105 {
1106         debugfs_remove_recursive(rcudir);
1107 }
1108
1109 module_init(rcutiny_trace_init);
1110 module_exit(rcutiny_trace_cleanup);
1111
1112 MODULE_AUTHOR("Paul E. McKenney");
1113 MODULE_DESCRIPTION("Read-Copy Update tracing for tiny implementation");
1114 MODULE_LICENSE("GPL");
1115
1116 #endif /* #ifdef CONFIG_RCU_TRACE */