rcu: simplify the usage of percpu data
[linux-2.6.git] / kernel / rcutree.c
1 /*
2  * Read-Copy Update mechanism for mutual exclusion
3  *
4  * This program is free software; you can redistribute it and/or modify
5  * it under the terms of the GNU General Public License as published by
6  * the Free Software Foundation; either version 2 of the License, or
7  * (at your option) any later version.
8  *
9  * This program is distributed in the hope that it will be useful,
10  * but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
11  * MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the
12  * GNU General Public License for more details.
13  *
14  * You should have received a copy of the GNU General Public License
15  * along with this program; if not, write to the Free Software
16  * Foundation, Inc., 59 Temple Place - Suite 330, Boston, MA 02111-1307, USA.
17  *
18  * Copyright IBM Corporation, 2008
19  *
20  * Authors: Dipankar Sarma <dipankar@in.ibm.com>
21  *          Manfred Spraul <manfred@colorfullife.com>
22  *          Paul E. McKenney <paulmck@linux.vnet.ibm.com> Hierarchical version
23  *
24  * Based on the original work by Paul McKenney <paulmck@us.ibm.com>
25  * and inputs from Rusty Russell, Andrea Arcangeli and Andi Kleen.
26  *
27  * For detailed explanation of Read-Copy Update mechanism see -
28  *      Documentation/RCU
29  */
30 #include <linux/types.h>
31 #include <linux/kernel.h>
32 #include <linux/init.h>
33 #include <linux/spinlock.h>
34 #include <linux/smp.h>
35 #include <linux/rcupdate.h>
36 #include <linux/interrupt.h>
37 #include <linux/sched.h>
38 #include <linux/nmi.h>
39 #include <asm/atomic.h>
40 #include <linux/bitops.h>
41 #include <linux/module.h>
42 #include <linux/completion.h>
43 #include <linux/moduleparam.h>
44 #include <linux/percpu.h>
45 #include <linux/notifier.h>
46 #include <linux/cpu.h>
47 #include <linux/mutex.h>
48 #include <linux/time.h>
49 #include <linux/kernel_stat.h>
50
51 #include "rcutree.h"
52
53 /* Data structures. */
54
55 static struct lock_class_key rcu_node_class[NUM_RCU_LVLS];
56
57 #define RCU_STATE_INITIALIZER(structname) { \
58         .level = { &structname.node[0] }, \
59         .levelcnt = { \
60                 NUM_RCU_LVL_0,  /* root of hierarchy. */ \
61                 NUM_RCU_LVL_1, \
62                 NUM_RCU_LVL_2, \
63                 NUM_RCU_LVL_3, \
64                 NUM_RCU_LVL_4, /* == MAX_RCU_LVLS */ \
65         }, \
66         .signaled = RCU_GP_IDLE, \
67         .gpnum = -300, \
68         .completed = -300, \
69         .onofflock = __RAW_SPIN_LOCK_UNLOCKED(&structname.onofflock), \
70         .orphan_cbs_list = NULL, \
71         .orphan_cbs_tail = &structname.orphan_cbs_list, \
72         .orphan_qlen = 0, \
73         .fqslock = __RAW_SPIN_LOCK_UNLOCKED(&structname.fqslock), \
74         .n_force_qs = 0, \
75         .n_force_qs_ngp = 0, \
76         .name = #structname, \
77 }
78
79 struct rcu_state rcu_sched_state = RCU_STATE_INITIALIZER(rcu_sched_state);
80 DEFINE_PER_CPU(struct rcu_data, rcu_sched_data);
81
82 struct rcu_state rcu_bh_state = RCU_STATE_INITIALIZER(rcu_bh_state);
83 DEFINE_PER_CPU(struct rcu_data, rcu_bh_data);
84
85 int rcu_scheduler_active __read_mostly;
86 EXPORT_SYMBOL_GPL(rcu_scheduler_active);
87
88 /*
89  * Return true if an RCU grace period is in progress.  The ACCESS_ONCE()s
90  * permit this function to be invoked without holding the root rcu_node
91  * structure's ->lock, but of course results can be subject to change.
92  */
93 static int rcu_gp_in_progress(struct rcu_state *rsp)
94 {
95         return ACCESS_ONCE(rsp->completed) != ACCESS_ONCE(rsp->gpnum);
96 }
97
98 /*
99  * Note a quiescent state.  Because we do not need to know
100  * how many quiescent states passed, just if there was at least
101  * one since the start of the grace period, this just sets a flag.
102  */
103 void rcu_sched_qs(int cpu)
104 {
105         struct rcu_data *rdp = &per_cpu(rcu_sched_data, cpu);
106
107         rdp->passed_quiesc_completed = rdp->gpnum - 1;
108         barrier();
109         rdp->passed_quiesc = 1;
110 }
111
112 void rcu_bh_qs(int cpu)
113 {
114         struct rcu_data *rdp = &per_cpu(rcu_bh_data, cpu);
115
116         rdp->passed_quiesc_completed = rdp->gpnum - 1;
117         barrier();
118         rdp->passed_quiesc = 1;
119 }
120
121 /*
122  * Note a context switch.  This is a quiescent state for RCU-sched,
123  * and requires special handling for preemptible RCU.
124  */
125 void rcu_note_context_switch(int cpu)
126 {
127         rcu_sched_qs(cpu);
128         rcu_preempt_note_context_switch(cpu);
129 }
130
131 #ifdef CONFIG_NO_HZ
132 DEFINE_PER_CPU(struct rcu_dynticks, rcu_dynticks) = {
133         .dynticks_nesting = 1,
134         .dynticks = 1,
135 };
136 #endif /* #ifdef CONFIG_NO_HZ */
137
138 static int blimit = 10;         /* Maximum callbacks per softirq. */
139 static int qhimark = 10000;     /* If this many pending, ignore blimit. */
140 static int qlowmark = 100;      /* Once only this many pending, use blimit. */
141
142 module_param(blimit, int, 0);
143 module_param(qhimark, int, 0);
144 module_param(qlowmark, int, 0);
145
146 static void force_quiescent_state(struct rcu_state *rsp, int relaxed);
147 static int rcu_pending(int cpu);
148
149 /*
150  * Return the number of RCU-sched batches processed thus far for debug & stats.
151  */
152 long rcu_batches_completed_sched(void)
153 {
154         return rcu_sched_state.completed;
155 }
156 EXPORT_SYMBOL_GPL(rcu_batches_completed_sched);
157
158 /*
159  * Return the number of RCU BH batches processed thus far for debug & stats.
160  */
161 long rcu_batches_completed_bh(void)
162 {
163         return rcu_bh_state.completed;
164 }
165 EXPORT_SYMBOL_GPL(rcu_batches_completed_bh);
166
167 /*
168  * Force a quiescent state for RCU BH.
169  */
170 void rcu_bh_force_quiescent_state(void)
171 {
172         force_quiescent_state(&rcu_bh_state, 0);
173 }
174 EXPORT_SYMBOL_GPL(rcu_bh_force_quiescent_state);
175
176 /*
177  * Force a quiescent state for RCU-sched.
178  */
179 void rcu_sched_force_quiescent_state(void)
180 {
181         force_quiescent_state(&rcu_sched_state, 0);
182 }
183 EXPORT_SYMBOL_GPL(rcu_sched_force_quiescent_state);
184
185 /*
186  * Does the CPU have callbacks ready to be invoked?
187  */
188 static int
189 cpu_has_callbacks_ready_to_invoke(struct rcu_data *rdp)
190 {
191         return &rdp->nxtlist != rdp->nxttail[RCU_DONE_TAIL];
192 }
193
194 /*
195  * Does the current CPU require a yet-as-unscheduled grace period?
196  */
197 static int
198 cpu_needs_another_gp(struct rcu_state *rsp, struct rcu_data *rdp)
199 {
200         return *rdp->nxttail[RCU_DONE_TAIL] && !rcu_gp_in_progress(rsp);
201 }
202
203 /*
204  * Return the root node of the specified rcu_state structure.
205  */
206 static struct rcu_node *rcu_get_root(struct rcu_state *rsp)
207 {
208         return &rsp->node[0];
209 }
210
211 #ifdef CONFIG_SMP
212
213 /*
214  * If the specified CPU is offline, tell the caller that it is in
215  * a quiescent state.  Otherwise, whack it with a reschedule IPI.
216  * Grace periods can end up waiting on an offline CPU when that
217  * CPU is in the process of coming online -- it will be added to the
218  * rcu_node bitmasks before it actually makes it online.  The same thing
219  * can happen while a CPU is in the process of coming online.  Because this
220  * race is quite rare, we check for it after detecting that the grace
221  * period has been delayed rather than checking each and every CPU
222  * each and every time we start a new grace period.
223  */
224 static int rcu_implicit_offline_qs(struct rcu_data *rdp)
225 {
226         /*
227          * If the CPU is offline, it is in a quiescent state.  We can
228          * trust its state not to change because interrupts are disabled.
229          */
230         if (cpu_is_offline(rdp->cpu)) {
231                 rdp->offline_fqs++;
232                 return 1;
233         }
234
235         /* If preemptable RCU, no point in sending reschedule IPI. */
236         if (rdp->preemptable)
237                 return 0;
238
239         /* The CPU is online, so send it a reschedule IPI. */
240         if (rdp->cpu != smp_processor_id())
241                 smp_send_reschedule(rdp->cpu);
242         else
243                 set_need_resched();
244         rdp->resched_ipi++;
245         return 0;
246 }
247
248 #endif /* #ifdef CONFIG_SMP */
249
250 #ifdef CONFIG_NO_HZ
251
252 /**
253  * rcu_enter_nohz - inform RCU that current CPU is entering nohz
254  *
255  * Enter nohz mode, in other words, -leave- the mode in which RCU
256  * read-side critical sections can occur.  (Though RCU read-side
257  * critical sections can occur in irq handlers in nohz mode, a possibility
258  * handled by rcu_irq_enter() and rcu_irq_exit()).
259  */
260 void rcu_enter_nohz(void)
261 {
262         unsigned long flags;
263         struct rcu_dynticks *rdtp;
264
265         smp_mb(); /* CPUs seeing ++ must see prior RCU read-side crit sects */
266         local_irq_save(flags);
267         rdtp = &__get_cpu_var(rcu_dynticks);
268         rdtp->dynticks++;
269         rdtp->dynticks_nesting--;
270         WARN_ON_ONCE(rdtp->dynticks & 0x1);
271         local_irq_restore(flags);
272 }
273
274 /*
275  * rcu_exit_nohz - inform RCU that current CPU is leaving nohz
276  *
277  * Exit nohz mode, in other words, -enter- the mode in which RCU
278  * read-side critical sections normally occur.
279  */
280 void rcu_exit_nohz(void)
281 {
282         unsigned long flags;
283         struct rcu_dynticks *rdtp;
284
285         local_irq_save(flags);
286         rdtp = &__get_cpu_var(rcu_dynticks);
287         rdtp->dynticks++;
288         rdtp->dynticks_nesting++;
289         WARN_ON_ONCE(!(rdtp->dynticks & 0x1));
290         local_irq_restore(flags);
291         smp_mb(); /* CPUs seeing ++ must see later RCU read-side crit sects */
292 }
293
294 /**
295  * rcu_nmi_enter - inform RCU of entry to NMI context
296  *
297  * If the CPU was idle with dynamic ticks active, and there is no
298  * irq handler running, this updates rdtp->dynticks_nmi to let the
299  * RCU grace-period handling know that the CPU is active.
300  */
301 void rcu_nmi_enter(void)
302 {
303         struct rcu_dynticks *rdtp = &__get_cpu_var(rcu_dynticks);
304
305         if (rdtp->dynticks & 0x1)
306                 return;
307         rdtp->dynticks_nmi++;
308         WARN_ON_ONCE(!(rdtp->dynticks_nmi & 0x1));
309         smp_mb(); /* CPUs seeing ++ must see later RCU read-side crit sects */
310 }
311
312 /**
313  * rcu_nmi_exit - inform RCU of exit from NMI context
314  *
315  * If the CPU was idle with dynamic ticks active, and there is no
316  * irq handler running, this updates rdtp->dynticks_nmi to let the
317  * RCU grace-period handling know that the CPU is no longer active.
318  */
319 void rcu_nmi_exit(void)
320 {
321         struct rcu_dynticks *rdtp = &__get_cpu_var(rcu_dynticks);
322
323         if (rdtp->dynticks & 0x1)
324                 return;
325         smp_mb(); /* CPUs seeing ++ must see prior RCU read-side crit sects */
326         rdtp->dynticks_nmi++;
327         WARN_ON_ONCE(rdtp->dynticks_nmi & 0x1);
328 }
329
330 /**
331  * rcu_irq_enter - inform RCU of entry to hard irq context
332  *
333  * If the CPU was idle with dynamic ticks active, this updates the
334  * rdtp->dynticks to let the RCU handling know that the CPU is active.
335  */
336 void rcu_irq_enter(void)
337 {
338         struct rcu_dynticks *rdtp = &__get_cpu_var(rcu_dynticks);
339
340         if (rdtp->dynticks_nesting++)
341                 return;
342         rdtp->dynticks++;
343         WARN_ON_ONCE(!(rdtp->dynticks & 0x1));
344         smp_mb(); /* CPUs seeing ++ must see later RCU read-side crit sects */
345 }
346
347 /**
348  * rcu_irq_exit - inform RCU of exit from hard irq context
349  *
350  * If the CPU was idle with dynamic ticks active, update the rdp->dynticks
351  * to put let the RCU handling be aware that the CPU is going back to idle
352  * with no ticks.
353  */
354 void rcu_irq_exit(void)
355 {
356         struct rcu_dynticks *rdtp = &__get_cpu_var(rcu_dynticks);
357
358         if (--rdtp->dynticks_nesting)
359                 return;
360         smp_mb(); /* CPUs seeing ++ must see prior RCU read-side crit sects */
361         rdtp->dynticks++;
362         WARN_ON_ONCE(rdtp->dynticks & 0x1);
363
364         /* If the interrupt queued a callback, get out of dyntick mode. */
365         if (__get_cpu_var(rcu_sched_data).nxtlist ||
366             __get_cpu_var(rcu_bh_data).nxtlist)
367                 set_need_resched();
368 }
369
370 #ifdef CONFIG_SMP
371
372 /*
373  * Snapshot the specified CPU's dynticks counter so that we can later
374  * credit them with an implicit quiescent state.  Return 1 if this CPU
375  * is in dynticks idle mode, which is an extended quiescent state.
376  */
377 static int dyntick_save_progress_counter(struct rcu_data *rdp)
378 {
379         int ret;
380         int snap;
381         int snap_nmi;
382
383         snap = rdp->dynticks->dynticks;
384         snap_nmi = rdp->dynticks->dynticks_nmi;
385         smp_mb();       /* Order sampling of snap with end of grace period. */
386         rdp->dynticks_snap = snap;
387         rdp->dynticks_nmi_snap = snap_nmi;
388         ret = ((snap & 0x1) == 0) && ((snap_nmi & 0x1) == 0);
389         if (ret)
390                 rdp->dynticks_fqs++;
391         return ret;
392 }
393
394 /*
395  * Return true if the specified CPU has passed through a quiescent
396  * state by virtue of being in or having passed through an dynticks
397  * idle state since the last call to dyntick_save_progress_counter()
398  * for this same CPU.
399  */
400 static int rcu_implicit_dynticks_qs(struct rcu_data *rdp)
401 {
402         long curr;
403         long curr_nmi;
404         long snap;
405         long snap_nmi;
406
407         curr = rdp->dynticks->dynticks;
408         snap = rdp->dynticks_snap;
409         curr_nmi = rdp->dynticks->dynticks_nmi;
410         snap_nmi = rdp->dynticks_nmi_snap;
411         smp_mb(); /* force ordering with cpu entering/leaving dynticks. */
412
413         /*
414          * If the CPU passed through or entered a dynticks idle phase with
415          * no active irq/NMI handlers, then we can safely pretend that the CPU
416          * already acknowledged the request to pass through a quiescent
417          * state.  Either way, that CPU cannot possibly be in an RCU
418          * read-side critical section that started before the beginning
419          * of the current RCU grace period.
420          */
421         if ((curr != snap || (curr & 0x1) == 0) &&
422             (curr_nmi != snap_nmi || (curr_nmi & 0x1) == 0)) {
423                 rdp->dynticks_fqs++;
424                 return 1;
425         }
426
427         /* Go check for the CPU being offline. */
428         return rcu_implicit_offline_qs(rdp);
429 }
430
431 #endif /* #ifdef CONFIG_SMP */
432
433 #else /* #ifdef CONFIG_NO_HZ */
434
435 #ifdef CONFIG_SMP
436
437 static int dyntick_save_progress_counter(struct rcu_data *rdp)
438 {
439         return 0;
440 }
441
442 static int rcu_implicit_dynticks_qs(struct rcu_data *rdp)
443 {
444         return rcu_implicit_offline_qs(rdp);
445 }
446
447 #endif /* #ifdef CONFIG_SMP */
448
449 #endif /* #else #ifdef CONFIG_NO_HZ */
450
451 #ifdef CONFIG_RCU_CPU_STALL_DETECTOR
452
453 int rcu_cpu_stall_panicking __read_mostly;
454
455 static void record_gp_stall_check_time(struct rcu_state *rsp)
456 {
457         rsp->gp_start = jiffies;
458         rsp->jiffies_stall = jiffies + RCU_SECONDS_TILL_STALL_CHECK;
459 }
460
461 static void print_other_cpu_stall(struct rcu_state *rsp)
462 {
463         int cpu;
464         long delta;
465         unsigned long flags;
466         struct rcu_node *rnp = rcu_get_root(rsp);
467
468         /* Only let one CPU complain about others per time interval. */
469
470         raw_spin_lock_irqsave(&rnp->lock, flags);
471         delta = jiffies - rsp->jiffies_stall;
472         if (delta < RCU_STALL_RAT_DELAY || !rcu_gp_in_progress(rsp)) {
473                 raw_spin_unlock_irqrestore(&rnp->lock, flags);
474                 return;
475         }
476         rsp->jiffies_stall = jiffies + RCU_SECONDS_TILL_STALL_RECHECK;
477
478         /*
479          * Now rat on any tasks that got kicked up to the root rcu_node
480          * due to CPU offlining.
481          */
482         rcu_print_task_stall(rnp);
483         raw_spin_unlock_irqrestore(&rnp->lock, flags);
484
485         /* OK, time to rat on our buddy... */
486
487         printk(KERN_ERR "INFO: %s detected stalls on CPUs/tasks: {",
488                rsp->name);
489         rcu_for_each_leaf_node(rsp, rnp) {
490                 raw_spin_lock_irqsave(&rnp->lock, flags);
491                 rcu_print_task_stall(rnp);
492                 raw_spin_unlock_irqrestore(&rnp->lock, flags);
493                 if (rnp->qsmask == 0)
494                         continue;
495                 for (cpu = 0; cpu <= rnp->grphi - rnp->grplo; cpu++)
496                         if (rnp->qsmask & (1UL << cpu))
497                                 printk(" %d", rnp->grplo + cpu);
498         }
499         printk("} (detected by %d, t=%ld jiffies)\n",
500                smp_processor_id(), (long)(jiffies - rsp->gp_start));
501         trigger_all_cpu_backtrace();
502
503         /* If so configured, complain about tasks blocking the grace period. */
504
505         rcu_print_detail_task_stall(rsp);
506
507         force_quiescent_state(rsp, 0);  /* Kick them all. */
508 }
509
510 static void print_cpu_stall(struct rcu_state *rsp)
511 {
512         unsigned long flags;
513         struct rcu_node *rnp = rcu_get_root(rsp);
514
515         printk(KERN_ERR "INFO: %s detected stall on CPU %d (t=%lu jiffies)\n",
516                rsp->name, smp_processor_id(), jiffies - rsp->gp_start);
517         trigger_all_cpu_backtrace();
518
519         raw_spin_lock_irqsave(&rnp->lock, flags);
520         if (ULONG_CMP_GE(jiffies, rsp->jiffies_stall))
521                 rsp->jiffies_stall =
522                         jiffies + RCU_SECONDS_TILL_STALL_RECHECK;
523         raw_spin_unlock_irqrestore(&rnp->lock, flags);
524
525         set_need_resched();  /* kick ourselves to get things going. */
526 }
527
528 static void check_cpu_stall(struct rcu_state *rsp, struct rcu_data *rdp)
529 {
530         long delta;
531         struct rcu_node *rnp;
532
533         if (rcu_cpu_stall_panicking)
534                 return;
535         delta = jiffies - rsp->jiffies_stall;
536         rnp = rdp->mynode;
537         if ((rnp->qsmask & rdp->grpmask) && delta >= 0) {
538
539                 /* We haven't checked in, so go dump stack. */
540                 print_cpu_stall(rsp);
541
542         } else if (rcu_gp_in_progress(rsp) && delta >= RCU_STALL_RAT_DELAY) {
543
544                 /* They had two time units to dump stack, so complain. */
545                 print_other_cpu_stall(rsp);
546         }
547 }
548
549 static int rcu_panic(struct notifier_block *this, unsigned long ev, void *ptr)
550 {
551         rcu_cpu_stall_panicking = 1;
552         return NOTIFY_DONE;
553 }
554
555 static struct notifier_block rcu_panic_block = {
556         .notifier_call = rcu_panic,
557 };
558
559 static void __init check_cpu_stall_init(void)
560 {
561         atomic_notifier_chain_register(&panic_notifier_list, &rcu_panic_block);
562 }
563
564 #else /* #ifdef CONFIG_RCU_CPU_STALL_DETECTOR */
565
566 static void record_gp_stall_check_time(struct rcu_state *rsp)
567 {
568 }
569
570 static void check_cpu_stall(struct rcu_state *rsp, struct rcu_data *rdp)
571 {
572 }
573
574 static void __init check_cpu_stall_init(void)
575 {
576 }
577
578 #endif /* #else #ifdef CONFIG_RCU_CPU_STALL_DETECTOR */
579
580 /*
581  * Update CPU-local rcu_data state to record the newly noticed grace period.
582  * This is used both when we started the grace period and when we notice
583  * that someone else started the grace period.  The caller must hold the
584  * ->lock of the leaf rcu_node structure corresponding to the current CPU,
585  *  and must have irqs disabled.
586  */
587 static void __note_new_gpnum(struct rcu_state *rsp, struct rcu_node *rnp, struct rcu_data *rdp)
588 {
589         if (rdp->gpnum != rnp->gpnum) {
590                 rdp->qs_pending = 1;
591                 rdp->passed_quiesc = 0;
592                 rdp->gpnum = rnp->gpnum;
593         }
594 }
595
596 static void note_new_gpnum(struct rcu_state *rsp, struct rcu_data *rdp)
597 {
598         unsigned long flags;
599         struct rcu_node *rnp;
600
601         local_irq_save(flags);
602         rnp = rdp->mynode;
603         if (rdp->gpnum == ACCESS_ONCE(rnp->gpnum) || /* outside lock. */
604             !raw_spin_trylock(&rnp->lock)) { /* irqs already off, so later. */
605                 local_irq_restore(flags);
606                 return;
607         }
608         __note_new_gpnum(rsp, rnp, rdp);
609         raw_spin_unlock_irqrestore(&rnp->lock, flags);
610 }
611
612 /*
613  * Did someone else start a new RCU grace period start since we last
614  * checked?  Update local state appropriately if so.  Must be called
615  * on the CPU corresponding to rdp.
616  */
617 static int
618 check_for_new_grace_period(struct rcu_state *rsp, struct rcu_data *rdp)
619 {
620         unsigned long flags;
621         int ret = 0;
622
623         local_irq_save(flags);
624         if (rdp->gpnum != rsp->gpnum) {
625                 note_new_gpnum(rsp, rdp);
626                 ret = 1;
627         }
628         local_irq_restore(flags);
629         return ret;
630 }
631
632 /*
633  * Advance this CPU's callbacks, but only if the current grace period
634  * has ended.  This may be called only from the CPU to whom the rdp
635  * belongs.  In addition, the corresponding leaf rcu_node structure's
636  * ->lock must be held by the caller, with irqs disabled.
637  */
638 static void
639 __rcu_process_gp_end(struct rcu_state *rsp, struct rcu_node *rnp, struct rcu_data *rdp)
640 {
641         /* Did another grace period end? */
642         if (rdp->completed != rnp->completed) {
643
644                 /* Advance callbacks.  No harm if list empty. */
645                 rdp->nxttail[RCU_DONE_TAIL] = rdp->nxttail[RCU_WAIT_TAIL];
646                 rdp->nxttail[RCU_WAIT_TAIL] = rdp->nxttail[RCU_NEXT_READY_TAIL];
647                 rdp->nxttail[RCU_NEXT_READY_TAIL] = rdp->nxttail[RCU_NEXT_TAIL];
648
649                 /* Remember that we saw this grace-period completion. */
650                 rdp->completed = rnp->completed;
651         }
652 }
653
654 /*
655  * Advance this CPU's callbacks, but only if the current grace period
656  * has ended.  This may be called only from the CPU to whom the rdp
657  * belongs.
658  */
659 static void
660 rcu_process_gp_end(struct rcu_state *rsp, struct rcu_data *rdp)
661 {
662         unsigned long flags;
663         struct rcu_node *rnp;
664
665         local_irq_save(flags);
666         rnp = rdp->mynode;
667         if (rdp->completed == ACCESS_ONCE(rnp->completed) || /* outside lock. */
668             !raw_spin_trylock(&rnp->lock)) { /* irqs already off, so later. */
669                 local_irq_restore(flags);
670                 return;
671         }
672         __rcu_process_gp_end(rsp, rnp, rdp);
673         raw_spin_unlock_irqrestore(&rnp->lock, flags);
674 }
675
676 /*
677  * Do per-CPU grace-period initialization for running CPU.  The caller
678  * must hold the lock of the leaf rcu_node structure corresponding to
679  * this CPU.
680  */
681 static void
682 rcu_start_gp_per_cpu(struct rcu_state *rsp, struct rcu_node *rnp, struct rcu_data *rdp)
683 {
684         /* Prior grace period ended, so advance callbacks for current CPU. */
685         __rcu_process_gp_end(rsp, rnp, rdp);
686
687         /*
688          * Because this CPU just now started the new grace period, we know
689          * that all of its callbacks will be covered by this upcoming grace
690          * period, even the ones that were registered arbitrarily recently.
691          * Therefore, advance all outstanding callbacks to RCU_WAIT_TAIL.
692          *
693          * Other CPUs cannot be sure exactly when the grace period started.
694          * Therefore, their recently registered callbacks must pass through
695          * an additional RCU_NEXT_READY stage, so that they will be handled
696          * by the next RCU grace period.
697          */
698         rdp->nxttail[RCU_NEXT_READY_TAIL] = rdp->nxttail[RCU_NEXT_TAIL];
699         rdp->nxttail[RCU_WAIT_TAIL] = rdp->nxttail[RCU_NEXT_TAIL];
700
701         /* Set state so that this CPU will detect the next quiescent state. */
702         __note_new_gpnum(rsp, rnp, rdp);
703 }
704
705 /*
706  * Start a new RCU grace period if warranted, re-initializing the hierarchy
707  * in preparation for detecting the next grace period.  The caller must hold
708  * the root node's ->lock, which is released before return.  Hard irqs must
709  * be disabled.
710  */
711 static void
712 rcu_start_gp(struct rcu_state *rsp, unsigned long flags)
713         __releases(rcu_get_root(rsp)->lock)
714 {
715         struct rcu_data *rdp = this_cpu_ptr(rsp->rda);
716         struct rcu_node *rnp = rcu_get_root(rsp);
717
718         if (!cpu_needs_another_gp(rsp, rdp) || rsp->fqs_active) {
719                 if (cpu_needs_another_gp(rsp, rdp))
720                         rsp->fqs_need_gp = 1;
721                 if (rnp->completed == rsp->completed) {
722                         raw_spin_unlock_irqrestore(&rnp->lock, flags);
723                         return;
724                 }
725                 raw_spin_unlock(&rnp->lock);     /* irqs remain disabled. */
726
727                 /*
728                  * Propagate new ->completed value to rcu_node structures
729                  * so that other CPUs don't have to wait until the start
730                  * of the next grace period to process their callbacks.
731                  */
732                 rcu_for_each_node_breadth_first(rsp, rnp) {
733                         raw_spin_lock(&rnp->lock); /* irqs already disabled. */
734                         rnp->completed = rsp->completed;
735                         raw_spin_unlock(&rnp->lock); /* irqs remain disabled. */
736                 }
737                 local_irq_restore(flags);
738                 return;
739         }
740
741         /* Advance to a new grace period and initialize state. */
742         rsp->gpnum++;
743         WARN_ON_ONCE(rsp->signaled == RCU_GP_INIT);
744         rsp->signaled = RCU_GP_INIT; /* Hold off force_quiescent_state. */
745         rsp->jiffies_force_qs = jiffies + RCU_JIFFIES_TILL_FORCE_QS;
746         record_gp_stall_check_time(rsp);
747
748         /* Special-case the common single-level case. */
749         if (NUM_RCU_NODES == 1) {
750                 rcu_preempt_check_blocked_tasks(rnp);
751                 rnp->qsmask = rnp->qsmaskinit;
752                 rnp->gpnum = rsp->gpnum;
753                 rnp->completed = rsp->completed;
754                 rsp->signaled = RCU_SIGNAL_INIT; /* force_quiescent_state OK. */
755                 rcu_start_gp_per_cpu(rsp, rnp, rdp);
756                 raw_spin_unlock_irqrestore(&rnp->lock, flags);
757                 return;
758         }
759
760         raw_spin_unlock(&rnp->lock);  /* leave irqs disabled. */
761
762
763         /* Exclude any concurrent CPU-hotplug operations. */
764         raw_spin_lock(&rsp->onofflock);  /* irqs already disabled. */
765
766         /*
767          * Set the quiescent-state-needed bits in all the rcu_node
768          * structures for all currently online CPUs in breadth-first
769          * order, starting from the root rcu_node structure.  This
770          * operation relies on the layout of the hierarchy within the
771          * rsp->node[] array.  Note that other CPUs will access only
772          * the leaves of the hierarchy, which still indicate that no
773          * grace period is in progress, at least until the corresponding
774          * leaf node has been initialized.  In addition, we have excluded
775          * CPU-hotplug operations.
776          *
777          * Note that the grace period cannot complete until we finish
778          * the initialization process, as there will be at least one
779          * qsmask bit set in the root node until that time, namely the
780          * one corresponding to this CPU, due to the fact that we have
781          * irqs disabled.
782          */
783         rcu_for_each_node_breadth_first(rsp, rnp) {
784                 raw_spin_lock(&rnp->lock);      /* irqs already disabled. */
785                 rcu_preempt_check_blocked_tasks(rnp);
786                 rnp->qsmask = rnp->qsmaskinit;
787                 rnp->gpnum = rsp->gpnum;
788                 rnp->completed = rsp->completed;
789                 if (rnp == rdp->mynode)
790                         rcu_start_gp_per_cpu(rsp, rnp, rdp);
791                 raw_spin_unlock(&rnp->lock);    /* irqs remain disabled. */
792         }
793
794         rnp = rcu_get_root(rsp);
795         raw_spin_lock(&rnp->lock);              /* irqs already disabled. */
796         rsp->signaled = RCU_SIGNAL_INIT; /* force_quiescent_state now OK. */
797         raw_spin_unlock(&rnp->lock);            /* irqs remain disabled. */
798         raw_spin_unlock_irqrestore(&rsp->onofflock, flags);
799 }
800
801 /*
802  * Report a full set of quiescent states to the specified rcu_state
803  * data structure.  This involves cleaning up after the prior grace
804  * period and letting rcu_start_gp() start up the next grace period
805  * if one is needed.  Note that the caller must hold rnp->lock, as
806  * required by rcu_start_gp(), which will release it.
807  */
808 static void rcu_report_qs_rsp(struct rcu_state *rsp, unsigned long flags)
809         __releases(rcu_get_root(rsp)->lock)
810 {
811         WARN_ON_ONCE(!rcu_gp_in_progress(rsp));
812         rsp->completed = rsp->gpnum;
813         rsp->signaled = RCU_GP_IDLE;
814         rcu_start_gp(rsp, flags);  /* releases root node's rnp->lock. */
815 }
816
817 /*
818  * Similar to rcu_report_qs_rdp(), for which it is a helper function.
819  * Allows quiescent states for a group of CPUs to be reported at one go
820  * to the specified rcu_node structure, though all the CPUs in the group
821  * must be represented by the same rcu_node structure (which need not be
822  * a leaf rcu_node structure, though it often will be).  That structure's
823  * lock must be held upon entry, and it is released before return.
824  */
825 static void
826 rcu_report_qs_rnp(unsigned long mask, struct rcu_state *rsp,
827                   struct rcu_node *rnp, unsigned long flags)
828         __releases(rnp->lock)
829 {
830         struct rcu_node *rnp_c;
831
832         /* Walk up the rcu_node hierarchy. */
833         for (;;) {
834                 if (!(rnp->qsmask & mask)) {
835
836                         /* Our bit has already been cleared, so done. */
837                         raw_spin_unlock_irqrestore(&rnp->lock, flags);
838                         return;
839                 }
840                 rnp->qsmask &= ~mask;
841                 if (rnp->qsmask != 0 || rcu_preempted_readers(rnp)) {
842
843                         /* Other bits still set at this level, so done. */
844                         raw_spin_unlock_irqrestore(&rnp->lock, flags);
845                         return;
846                 }
847                 mask = rnp->grpmask;
848                 if (rnp->parent == NULL) {
849
850                         /* No more levels.  Exit loop holding root lock. */
851
852                         break;
853                 }
854                 raw_spin_unlock_irqrestore(&rnp->lock, flags);
855                 rnp_c = rnp;
856                 rnp = rnp->parent;
857                 raw_spin_lock_irqsave(&rnp->lock, flags);
858                 WARN_ON_ONCE(rnp_c->qsmask);
859         }
860
861         /*
862          * Get here if we are the last CPU to pass through a quiescent
863          * state for this grace period.  Invoke rcu_report_qs_rsp()
864          * to clean up and start the next grace period if one is needed.
865          */
866         rcu_report_qs_rsp(rsp, flags); /* releases rnp->lock. */
867 }
868
869 /*
870  * Record a quiescent state for the specified CPU to that CPU's rcu_data
871  * structure.  This must be either called from the specified CPU, or
872  * called when the specified CPU is known to be offline (and when it is
873  * also known that no other CPU is concurrently trying to help the offline
874  * CPU).  The lastcomp argument is used to make sure we are still in the
875  * grace period of interest.  We don't want to end the current grace period
876  * based on quiescent states detected in an earlier grace period!
877  */
878 static void
879 rcu_report_qs_rdp(int cpu, struct rcu_state *rsp, struct rcu_data *rdp, long lastcomp)
880 {
881         unsigned long flags;
882         unsigned long mask;
883         struct rcu_node *rnp;
884
885         rnp = rdp->mynode;
886         raw_spin_lock_irqsave(&rnp->lock, flags);
887         if (lastcomp != rnp->completed) {
888
889                 /*
890                  * Someone beat us to it for this grace period, so leave.
891                  * The race with GP start is resolved by the fact that we
892                  * hold the leaf rcu_node lock, so that the per-CPU bits
893                  * cannot yet be initialized -- so we would simply find our
894                  * CPU's bit already cleared in rcu_report_qs_rnp() if this
895                  * race occurred.
896                  */
897                 rdp->passed_quiesc = 0; /* try again later! */
898                 raw_spin_unlock_irqrestore(&rnp->lock, flags);
899                 return;
900         }
901         mask = rdp->grpmask;
902         if ((rnp->qsmask & mask) == 0) {
903                 raw_spin_unlock_irqrestore(&rnp->lock, flags);
904         } else {
905                 rdp->qs_pending = 0;
906
907                 /*
908                  * This GP can't end until cpu checks in, so all of our
909                  * callbacks can be processed during the next GP.
910                  */
911                 rdp->nxttail[RCU_NEXT_READY_TAIL] = rdp->nxttail[RCU_NEXT_TAIL];
912
913                 rcu_report_qs_rnp(mask, rsp, rnp, flags); /* rlses rnp->lock */
914         }
915 }
916
917 /*
918  * Check to see if there is a new grace period of which this CPU
919  * is not yet aware, and if so, set up local rcu_data state for it.
920  * Otherwise, see if this CPU has just passed through its first
921  * quiescent state for this grace period, and record that fact if so.
922  */
923 static void
924 rcu_check_quiescent_state(struct rcu_state *rsp, struct rcu_data *rdp)
925 {
926         /* If there is now a new grace period, record and return. */
927         if (check_for_new_grace_period(rsp, rdp))
928                 return;
929
930         /*
931          * Does this CPU still need to do its part for current grace period?
932          * If no, return and let the other CPUs do their part as well.
933          */
934         if (!rdp->qs_pending)
935                 return;
936
937         /*
938          * Was there a quiescent state since the beginning of the grace
939          * period? If no, then exit and wait for the next call.
940          */
941         if (!rdp->passed_quiesc)
942                 return;
943
944         /*
945          * Tell RCU we are done (but rcu_report_qs_rdp() will be the
946          * judge of that).
947          */
948         rcu_report_qs_rdp(rdp->cpu, rsp, rdp, rdp->passed_quiesc_completed);
949 }
950
951 #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU
952
953 /*
954  * Move a dying CPU's RCU callbacks to the ->orphan_cbs_list for the
955  * specified flavor of RCU.  The callbacks will be adopted by the next
956  * _rcu_barrier() invocation or by the CPU_DEAD notifier, whichever
957  * comes first.  Because this is invoked from the CPU_DYING notifier,
958  * irqs are already disabled.
959  */
960 static void rcu_send_cbs_to_orphanage(struct rcu_state *rsp)
961 {
962         int i;
963         struct rcu_data *rdp = this_cpu_ptr(rsp->rda);
964
965         if (rdp->nxtlist == NULL)
966                 return;  /* irqs disabled, so comparison is stable. */
967         raw_spin_lock(&rsp->onofflock);  /* irqs already disabled. */
968         *rsp->orphan_cbs_tail = rdp->nxtlist;
969         rsp->orphan_cbs_tail = rdp->nxttail[RCU_NEXT_TAIL];
970         rdp->nxtlist = NULL;
971         for (i = 0; i < RCU_NEXT_SIZE; i++)
972                 rdp->nxttail[i] = &rdp->nxtlist;
973         rsp->orphan_qlen += rdp->qlen;
974         rdp->qlen = 0;
975         raw_spin_unlock(&rsp->onofflock);  /* irqs remain disabled. */
976 }
977
978 /*
979  * Adopt previously orphaned RCU callbacks.
980  */
981 static void rcu_adopt_orphan_cbs(struct rcu_state *rsp)
982 {
983         unsigned long flags;
984         struct rcu_data *rdp;
985
986         raw_spin_lock_irqsave(&rsp->onofflock, flags);
987         rdp = this_cpu_ptr(rsp->rda);
988         if (rsp->orphan_cbs_list == NULL) {
989                 raw_spin_unlock_irqrestore(&rsp->onofflock, flags);
990                 return;
991         }
992         *rdp->nxttail[RCU_NEXT_TAIL] = rsp->orphan_cbs_list;
993         rdp->nxttail[RCU_NEXT_TAIL] = rsp->orphan_cbs_tail;
994         rdp->qlen += rsp->orphan_qlen;
995         rsp->orphan_cbs_list = NULL;
996         rsp->orphan_cbs_tail = &rsp->orphan_cbs_list;
997         rsp->orphan_qlen = 0;
998         raw_spin_unlock_irqrestore(&rsp->onofflock, flags);
999 }
1000
1001 /*
1002  * Remove the outgoing CPU from the bitmasks in the rcu_node hierarchy
1003  * and move all callbacks from the outgoing CPU to the current one.
1004  */
1005 static void __rcu_offline_cpu(int cpu, struct rcu_state *rsp)
1006 {
1007         unsigned long flags;
1008         unsigned long mask;
1009         int need_report = 0;
1010         struct rcu_data *rdp = per_cpu_ptr(rsp->rda, cpu);
1011         struct rcu_node *rnp;
1012
1013         /* Exclude any attempts to start a new grace period. */
1014         raw_spin_lock_irqsave(&rsp->onofflock, flags);
1015
1016         /* Remove the outgoing CPU from the masks in the rcu_node hierarchy. */
1017         rnp = rdp->mynode;      /* this is the outgoing CPU's rnp. */
1018         mask = rdp->grpmask;    /* rnp->grplo is constant. */
1019         do {
1020                 raw_spin_lock(&rnp->lock);      /* irqs already disabled. */
1021                 rnp->qsmaskinit &= ~mask;
1022                 if (rnp->qsmaskinit != 0) {
1023                         if (rnp != rdp->mynode)
1024                                 raw_spin_unlock(&rnp->lock); /* irqs remain disabled. */
1025                         break;
1026                 }
1027                 if (rnp == rdp->mynode)
1028                         need_report = rcu_preempt_offline_tasks(rsp, rnp, rdp);
1029                 else
1030                         raw_spin_unlock(&rnp->lock); /* irqs remain disabled. */
1031                 mask = rnp->grpmask;
1032                 rnp = rnp->parent;
1033         } while (rnp != NULL);
1034
1035         /*
1036          * We still hold the leaf rcu_node structure lock here, and
1037          * irqs are still disabled.  The reason for this subterfuge is
1038          * because invoking rcu_report_unblock_qs_rnp() with ->onofflock
1039          * held leads to deadlock.
1040          */
1041         raw_spin_unlock(&rsp->onofflock); /* irqs remain disabled. */
1042         rnp = rdp->mynode;
1043         if (need_report & RCU_OFL_TASKS_NORM_GP)
1044                 rcu_report_unblock_qs_rnp(rnp, flags);
1045         else
1046                 raw_spin_unlock_irqrestore(&rnp->lock, flags);
1047         if (need_report & RCU_OFL_TASKS_EXP_GP)
1048                 rcu_report_exp_rnp(rsp, rnp);
1049
1050         rcu_adopt_orphan_cbs(rsp);
1051 }
1052
1053 /*
1054  * Remove the specified CPU from the RCU hierarchy and move any pending
1055  * callbacks that it might have to the current CPU.  This code assumes
1056  * that at least one CPU in the system will remain running at all times.
1057  * Any attempt to offline -all- CPUs is likely to strand RCU callbacks.
1058  */
1059 static void rcu_offline_cpu(int cpu)
1060 {
1061         __rcu_offline_cpu(cpu, &rcu_sched_state);
1062         __rcu_offline_cpu(cpu, &rcu_bh_state);
1063         rcu_preempt_offline_cpu(cpu);
1064 }
1065
1066 #else /* #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU */
1067
1068 static void rcu_send_cbs_to_orphanage(struct rcu_state *rsp)
1069 {
1070 }
1071
1072 static void rcu_adopt_orphan_cbs(struct rcu_state *rsp)
1073 {
1074 }
1075
1076 static void rcu_offline_cpu(int cpu)
1077 {
1078 }
1079
1080 #endif /* #else #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU */
1081
1082 /*
1083  * Invoke any RCU callbacks that have made it to the end of their grace
1084  * period.  Thottle as specified by rdp->blimit.
1085  */
1086 static void rcu_do_batch(struct rcu_state *rsp, struct rcu_data *rdp)
1087 {
1088         unsigned long flags;
1089         struct rcu_head *next, *list, **tail;
1090         int count;
1091
1092         /* If no callbacks are ready, just return.*/
1093         if (!cpu_has_callbacks_ready_to_invoke(rdp))
1094                 return;
1095
1096         /*
1097          * Extract the list of ready callbacks, disabling to prevent
1098          * races with call_rcu() from interrupt handlers.
1099          */
1100         local_irq_save(flags);
1101         list = rdp->nxtlist;
1102         rdp->nxtlist = *rdp->nxttail[RCU_DONE_TAIL];
1103         *rdp->nxttail[RCU_DONE_TAIL] = NULL;
1104         tail = rdp->nxttail[RCU_DONE_TAIL];
1105         for (count = RCU_NEXT_SIZE - 1; count >= 0; count--)
1106                 if (rdp->nxttail[count] == rdp->nxttail[RCU_DONE_TAIL])
1107                         rdp->nxttail[count] = &rdp->nxtlist;
1108         local_irq_restore(flags);
1109
1110         /* Invoke callbacks. */
1111         count = 0;
1112         while (list) {
1113                 next = list->next;
1114                 prefetch(next);
1115                 debug_rcu_head_unqueue(list);
1116                 list->func(list);
1117                 list = next;
1118                 if (++count >= rdp->blimit)
1119                         break;
1120         }
1121
1122         local_irq_save(flags);
1123
1124         /* Update count, and requeue any remaining callbacks. */
1125         rdp->qlen -= count;
1126         if (list != NULL) {
1127                 *tail = rdp->nxtlist;
1128                 rdp->nxtlist = list;
1129                 for (count = 0; count < RCU_NEXT_SIZE; count++)
1130                         if (&rdp->nxtlist == rdp->nxttail[count])
1131                                 rdp->nxttail[count] = tail;
1132                         else
1133                                 break;
1134         }
1135
1136         /* Reinstate batch limit if we have worked down the excess. */
1137         if (rdp->blimit == LONG_MAX && rdp->qlen <= qlowmark)
1138                 rdp->blimit = blimit;
1139
1140         /* Reset ->qlen_last_fqs_check trigger if enough CBs have drained. */
1141         if (rdp->qlen == 0 && rdp->qlen_last_fqs_check != 0) {
1142                 rdp->qlen_last_fqs_check = 0;
1143                 rdp->n_force_qs_snap = rsp->n_force_qs;
1144         } else if (rdp->qlen < rdp->qlen_last_fqs_check - qhimark)
1145                 rdp->qlen_last_fqs_check = rdp->qlen;
1146
1147         local_irq_restore(flags);
1148
1149         /* Re-raise the RCU softirq if there are callbacks remaining. */
1150         if (cpu_has_callbacks_ready_to_invoke(rdp))
1151                 raise_softirq(RCU_SOFTIRQ);
1152 }
1153
1154 /*
1155  * Check to see if this CPU is in a non-context-switch quiescent state
1156  * (user mode or idle loop for rcu, non-softirq execution for rcu_bh).
1157  * Also schedule the RCU softirq handler.
1158  *
1159  * This function must be called with hardirqs disabled.  It is normally
1160  * invoked from the scheduling-clock interrupt.  If rcu_pending returns
1161  * false, there is no point in invoking rcu_check_callbacks().
1162  */
1163 void rcu_check_callbacks(int cpu, int user)
1164 {
1165         if (user ||
1166             (idle_cpu(cpu) && rcu_scheduler_active &&
1167              !in_softirq() && hardirq_count() <= (1 << HARDIRQ_SHIFT))) {
1168
1169                 /*
1170                  * Get here if this CPU took its interrupt from user
1171                  * mode or from the idle loop, and if this is not a
1172                  * nested interrupt.  In this case, the CPU is in
1173                  * a quiescent state, so note it.
1174                  *
1175                  * No memory barrier is required here because both
1176                  * rcu_sched_qs() and rcu_bh_qs() reference only CPU-local
1177                  * variables that other CPUs neither access nor modify,
1178                  * at least not while the corresponding CPU is online.
1179                  */
1180
1181                 rcu_sched_qs(cpu);
1182                 rcu_bh_qs(cpu);
1183
1184         } else if (!in_softirq()) {
1185
1186                 /*
1187                  * Get here if this CPU did not take its interrupt from
1188                  * softirq, in other words, if it is not interrupting
1189                  * a rcu_bh read-side critical section.  This is an _bh
1190                  * critical section, so note it.
1191                  */
1192
1193                 rcu_bh_qs(cpu);
1194         }
1195         rcu_preempt_check_callbacks(cpu);
1196         if (rcu_pending(cpu))
1197                 raise_softirq(RCU_SOFTIRQ);
1198 }
1199
1200 #ifdef CONFIG_SMP
1201
1202 /*
1203  * Scan the leaf rcu_node structures, processing dyntick state for any that
1204  * have not yet encountered a quiescent state, using the function specified.
1205  * The caller must have suppressed start of new grace periods.
1206  */
1207 static void force_qs_rnp(struct rcu_state *rsp, int (*f)(struct rcu_data *))
1208 {
1209         unsigned long bit;
1210         int cpu;
1211         unsigned long flags;
1212         unsigned long mask;
1213         struct rcu_node *rnp;
1214
1215         rcu_for_each_leaf_node(rsp, rnp) {
1216                 mask = 0;
1217                 raw_spin_lock_irqsave(&rnp->lock, flags);
1218                 if (!rcu_gp_in_progress(rsp)) {
1219                         raw_spin_unlock_irqrestore(&rnp->lock, flags);
1220                         return;
1221                 }
1222                 if (rnp->qsmask == 0) {
1223                         raw_spin_unlock_irqrestore(&rnp->lock, flags);
1224                         continue;
1225                 }
1226                 cpu = rnp->grplo;
1227                 bit = 1;
1228                 for (; cpu <= rnp->grphi; cpu++, bit <<= 1) {
1229                         if ((rnp->qsmask & bit) != 0 &&
1230                             f(per_cpu_ptr(rsp->rda, cpu)))
1231                                 mask |= bit;
1232                 }
1233                 if (mask != 0) {
1234
1235                         /* rcu_report_qs_rnp() releases rnp->lock. */
1236                         rcu_report_qs_rnp(mask, rsp, rnp, flags);
1237                         continue;
1238                 }
1239                 raw_spin_unlock_irqrestore(&rnp->lock, flags);
1240         }
1241 }
1242
1243 /*
1244  * Force quiescent states on reluctant CPUs, and also detect which
1245  * CPUs are in dyntick-idle mode.
1246  */
1247 static void force_quiescent_state(struct rcu_state *rsp, int relaxed)
1248 {
1249         unsigned long flags;
1250         struct rcu_node *rnp = rcu_get_root(rsp);
1251
1252         if (!rcu_gp_in_progress(rsp))
1253                 return;  /* No grace period in progress, nothing to force. */
1254         if (!raw_spin_trylock_irqsave(&rsp->fqslock, flags)) {
1255                 rsp->n_force_qs_lh++; /* Inexact, can lose counts.  Tough! */
1256                 return; /* Someone else is already on the job. */
1257         }
1258         if (relaxed && ULONG_CMP_GE(rsp->jiffies_force_qs, jiffies))
1259                 goto unlock_fqs_ret; /* no emergency and done recently. */
1260         rsp->n_force_qs++;
1261         raw_spin_lock(&rnp->lock);  /* irqs already disabled */
1262         rsp->jiffies_force_qs = jiffies + RCU_JIFFIES_TILL_FORCE_QS;
1263         if(!rcu_gp_in_progress(rsp)) {
1264                 rsp->n_force_qs_ngp++;
1265                 raw_spin_unlock(&rnp->lock);  /* irqs remain disabled */
1266                 goto unlock_fqs_ret;  /* no GP in progress, time updated. */
1267         }
1268         rsp->fqs_active = 1;
1269         switch (rsp->signaled) {
1270         case RCU_GP_IDLE:
1271         case RCU_GP_INIT:
1272
1273                 break; /* grace period idle or initializing, ignore. */
1274
1275         case RCU_SAVE_DYNTICK:
1276                 if (RCU_SIGNAL_INIT != RCU_SAVE_DYNTICK)
1277                         break; /* So gcc recognizes the dead code. */
1278
1279                 raw_spin_unlock(&rnp->lock);  /* irqs remain disabled */
1280
1281                 /* Record dyntick-idle state. */
1282                 force_qs_rnp(rsp, dyntick_save_progress_counter);
1283                 raw_spin_lock(&rnp->lock);  /* irqs already disabled */
1284                 if (rcu_gp_in_progress(rsp))
1285                         rsp->signaled = RCU_FORCE_QS;
1286                 break;
1287
1288         case RCU_FORCE_QS:
1289
1290                 /* Check dyntick-idle state, send IPI to laggarts. */
1291                 raw_spin_unlock(&rnp->lock);  /* irqs remain disabled */
1292                 force_qs_rnp(rsp, rcu_implicit_dynticks_qs);
1293
1294                 /* Leave state in case more forcing is required. */
1295
1296                 raw_spin_lock(&rnp->lock);  /* irqs already disabled */
1297                 break;
1298         }
1299         rsp->fqs_active = 0;
1300         if (rsp->fqs_need_gp) {
1301                 raw_spin_unlock(&rsp->fqslock); /* irqs remain disabled */
1302                 rsp->fqs_need_gp = 0;
1303                 rcu_start_gp(rsp, flags); /* releases rnp->lock */
1304                 return;
1305         }
1306         raw_spin_unlock(&rnp->lock);  /* irqs remain disabled */
1307 unlock_fqs_ret:
1308         raw_spin_unlock_irqrestore(&rsp->fqslock, flags);
1309 }
1310
1311 #else /* #ifdef CONFIG_SMP */
1312
1313 static void force_quiescent_state(struct rcu_state *rsp, int relaxed)
1314 {
1315         set_need_resched();
1316 }
1317
1318 #endif /* #else #ifdef CONFIG_SMP */
1319
1320 /*
1321  * This does the RCU processing work from softirq context for the
1322  * specified rcu_state and rcu_data structures.  This may be called
1323  * only from the CPU to whom the rdp belongs.
1324  */
1325 static void
1326 __rcu_process_callbacks(struct rcu_state *rsp, struct rcu_data *rdp)
1327 {
1328         unsigned long flags;
1329
1330         WARN_ON_ONCE(rdp->beenonline == 0);
1331
1332         /*
1333          * If an RCU GP has gone long enough, go check for dyntick
1334          * idle CPUs and, if needed, send resched IPIs.
1335          */
1336         if (ULONG_CMP_LT(ACCESS_ONCE(rsp->jiffies_force_qs), jiffies))
1337                 force_quiescent_state(rsp, 1);
1338
1339         /*
1340          * Advance callbacks in response to end of earlier grace
1341          * period that some other CPU ended.
1342          */
1343         rcu_process_gp_end(rsp, rdp);
1344
1345         /* Update RCU state based on any recent quiescent states. */
1346         rcu_check_quiescent_state(rsp, rdp);
1347
1348         /* Does this CPU require a not-yet-started grace period? */
1349         if (cpu_needs_another_gp(rsp, rdp)) {
1350                 raw_spin_lock_irqsave(&rcu_get_root(rsp)->lock, flags);
1351                 rcu_start_gp(rsp, flags);  /* releases above lock */
1352         }
1353
1354         /* If there are callbacks ready, invoke them. */
1355         rcu_do_batch(rsp, rdp);
1356 }
1357
1358 /*
1359  * Do softirq processing for the current CPU.
1360  */
1361 static void rcu_process_callbacks(struct softirq_action *unused)
1362 {
1363         /*
1364          * Memory references from any prior RCU read-side critical sections
1365          * executed by the interrupted code must be seen before any RCU
1366          * grace-period manipulations below.
1367          */
1368         smp_mb(); /* See above block comment. */
1369
1370         __rcu_process_callbacks(&rcu_sched_state,
1371                                 &__get_cpu_var(rcu_sched_data));
1372         __rcu_process_callbacks(&rcu_bh_state, &__get_cpu_var(rcu_bh_data));
1373         rcu_preempt_process_callbacks();
1374
1375         /*
1376          * Memory references from any later RCU read-side critical sections
1377          * executed by the interrupted code must be seen after any RCU
1378          * grace-period manipulations above.
1379          */
1380         smp_mb(); /* See above block comment. */
1381
1382         /* If we are last CPU on way to dyntick-idle mode, accelerate it. */
1383         rcu_needs_cpu_flush();
1384 }
1385
1386 static void
1387 __call_rcu(struct rcu_head *head, void (*func)(struct rcu_head *rcu),
1388            struct rcu_state *rsp)
1389 {
1390         unsigned long flags;
1391         struct rcu_data *rdp;
1392
1393         debug_rcu_head_queue(head);
1394         head->func = func;
1395         head->next = NULL;
1396
1397         smp_mb(); /* Ensure RCU update seen before callback registry. */
1398
1399         /*
1400          * Opportunistically note grace-period endings and beginnings.
1401          * Note that we might see a beginning right after we see an
1402          * end, but never vice versa, since this CPU has to pass through
1403          * a quiescent state betweentimes.
1404          */
1405         local_irq_save(flags);
1406         rdp = this_cpu_ptr(rsp->rda);
1407         rcu_process_gp_end(rsp, rdp);
1408         check_for_new_grace_period(rsp, rdp);
1409
1410         /* Add the callback to our list. */
1411         *rdp->nxttail[RCU_NEXT_TAIL] = head;
1412         rdp->nxttail[RCU_NEXT_TAIL] = &head->next;
1413
1414         /* Start a new grace period if one not already started. */
1415         if (!rcu_gp_in_progress(rsp)) {
1416                 unsigned long nestflag;
1417                 struct rcu_node *rnp_root = rcu_get_root(rsp);
1418
1419                 raw_spin_lock_irqsave(&rnp_root->lock, nestflag);
1420                 rcu_start_gp(rsp, nestflag);  /* releases rnp_root->lock. */
1421         }
1422
1423         /*
1424          * Force the grace period if too many callbacks or too long waiting.
1425          * Enforce hysteresis, and don't invoke force_quiescent_state()
1426          * if some other CPU has recently done so.  Also, don't bother
1427          * invoking force_quiescent_state() if the newly enqueued callback
1428          * is the only one waiting for a grace period to complete.
1429          */
1430         if (unlikely(++rdp->qlen > rdp->qlen_last_fqs_check + qhimark)) {
1431                 rdp->blimit = LONG_MAX;
1432                 if (rsp->n_force_qs == rdp->n_force_qs_snap &&
1433                     *rdp->nxttail[RCU_DONE_TAIL] != head)
1434                         force_quiescent_state(rsp, 0);
1435                 rdp->n_force_qs_snap = rsp->n_force_qs;
1436                 rdp->qlen_last_fqs_check = rdp->qlen;
1437         } else if (ULONG_CMP_LT(ACCESS_ONCE(rsp->jiffies_force_qs), jiffies))
1438                 force_quiescent_state(rsp, 1);
1439         local_irq_restore(flags);
1440 }
1441
1442 /*
1443  * Queue an RCU-sched callback for invocation after a grace period.
1444  */
1445 void call_rcu_sched(struct rcu_head *head, void (*func)(struct rcu_head *rcu))
1446 {
1447         __call_rcu(head, func, &rcu_sched_state);
1448 }
1449 EXPORT_SYMBOL_GPL(call_rcu_sched);
1450
1451 /*
1452  * Queue an RCU for invocation after a quicker grace period.
1453  */
1454 void call_rcu_bh(struct rcu_head *head, void (*func)(struct rcu_head *rcu))
1455 {
1456         __call_rcu(head, func, &rcu_bh_state);
1457 }
1458 EXPORT_SYMBOL_GPL(call_rcu_bh);
1459
1460 /**
1461  * synchronize_sched - wait until an rcu-sched grace period has elapsed.
1462  *
1463  * Control will return to the caller some time after a full rcu-sched
1464  * grace period has elapsed, in other words after all currently executing
1465  * rcu-sched read-side critical sections have completed.   These read-side
1466  * critical sections are delimited by rcu_read_lock_sched() and
1467  * rcu_read_unlock_sched(), and may be nested.  Note that preempt_disable(),
1468  * local_irq_disable(), and so on may be used in place of
1469  * rcu_read_lock_sched().
1470  *
1471  * This means that all preempt_disable code sequences, including NMI and
1472  * hardware-interrupt handlers, in progress on entry will have completed
1473  * before this primitive returns.  However, this does not guarantee that
1474  * softirq handlers will have completed, since in some kernels, these
1475  * handlers can run in process context, and can block.
1476  *
1477  * This primitive provides the guarantees made by the (now removed)
1478  * synchronize_kernel() API.  In contrast, synchronize_rcu() only
1479  * guarantees that rcu_read_lock() sections will have completed.
1480  * In "classic RCU", these two guarantees happen to be one and
1481  * the same, but can differ in realtime RCU implementations.
1482  */
1483 void synchronize_sched(void)
1484 {
1485         struct rcu_synchronize rcu;
1486
1487         if (rcu_blocking_is_gp())
1488                 return;
1489
1490         init_rcu_head_on_stack(&rcu.head);
1491         init_completion(&rcu.completion);
1492         /* Will wake me after RCU finished. */
1493         call_rcu_sched(&rcu.head, wakeme_after_rcu);
1494         /* Wait for it. */
1495         wait_for_completion(&rcu.completion);
1496         destroy_rcu_head_on_stack(&rcu.head);
1497 }
1498 EXPORT_SYMBOL_GPL(synchronize_sched);
1499
1500 /**
1501  * synchronize_rcu_bh - wait until an rcu_bh grace period has elapsed.
1502  *
1503  * Control will return to the caller some time after a full rcu_bh grace
1504  * period has elapsed, in other words after all currently executing rcu_bh
1505  * read-side critical sections have completed.  RCU read-side critical
1506  * sections are delimited by rcu_read_lock_bh() and rcu_read_unlock_bh(),
1507  * and may be nested.
1508  */
1509 void synchronize_rcu_bh(void)
1510 {
1511         struct rcu_synchronize rcu;
1512
1513         if (rcu_blocking_is_gp())
1514                 return;
1515
1516         init_rcu_head_on_stack(&rcu.head);
1517         init_completion(&rcu.completion);
1518         /* Will wake me after RCU finished. */
1519         call_rcu_bh(&rcu.head, wakeme_after_rcu);
1520         /* Wait for it. */
1521         wait_for_completion(&rcu.completion);
1522         destroy_rcu_head_on_stack(&rcu.head);
1523 }
1524 EXPORT_SYMBOL_GPL(synchronize_rcu_bh);
1525
1526 /*
1527  * Check to see if there is any immediate RCU-related work to be done
1528  * by the current CPU, for the specified type of RCU, returning 1 if so.
1529  * The checks are in order of increasing expense: checks that can be
1530  * carried out against CPU-local state are performed first.  However,
1531  * we must check for CPU stalls first, else we might not get a chance.
1532  */
1533 static int __rcu_pending(struct rcu_state *rsp, struct rcu_data *rdp)
1534 {
1535         struct rcu_node *rnp = rdp->mynode;
1536
1537         rdp->n_rcu_pending++;
1538
1539         /* Check for CPU stalls, if enabled. */
1540         check_cpu_stall(rsp, rdp);
1541
1542         /* Is the RCU core waiting for a quiescent state from this CPU? */
1543         if (rdp->qs_pending && !rdp->passed_quiesc) {
1544
1545                 /*
1546                  * If force_quiescent_state() coming soon and this CPU
1547                  * needs a quiescent state, and this is either RCU-sched
1548                  * or RCU-bh, force a local reschedule.
1549                  */
1550                 rdp->n_rp_qs_pending++;
1551                 if (!rdp->preemptable &&
1552                     ULONG_CMP_LT(ACCESS_ONCE(rsp->jiffies_force_qs) - 1,
1553                                  jiffies))
1554                         set_need_resched();
1555         } else if (rdp->qs_pending && rdp->passed_quiesc) {
1556                 rdp->n_rp_report_qs++;
1557                 return 1;
1558         }
1559
1560         /* Does this CPU have callbacks ready to invoke? */
1561         if (cpu_has_callbacks_ready_to_invoke(rdp)) {
1562                 rdp->n_rp_cb_ready++;
1563                 return 1;
1564         }
1565
1566         /* Has RCU gone idle with this CPU needing another grace period? */
1567         if (cpu_needs_another_gp(rsp, rdp)) {
1568                 rdp->n_rp_cpu_needs_gp++;
1569                 return 1;
1570         }
1571
1572         /* Has another RCU grace period completed?  */
1573         if (ACCESS_ONCE(rnp->completed) != rdp->completed) { /* outside lock */
1574                 rdp->n_rp_gp_completed++;
1575                 return 1;
1576         }
1577
1578         /* Has a new RCU grace period started? */
1579         if (ACCESS_ONCE(rnp->gpnum) != rdp->gpnum) { /* outside lock */
1580                 rdp->n_rp_gp_started++;
1581                 return 1;
1582         }
1583
1584         /* Has an RCU GP gone long enough to send resched IPIs &c? */
1585         if (rcu_gp_in_progress(rsp) &&
1586             ULONG_CMP_LT(ACCESS_ONCE(rsp->jiffies_force_qs), jiffies)) {
1587                 rdp->n_rp_need_fqs++;
1588                 return 1;
1589         }
1590
1591         /* nothing to do */
1592         rdp->n_rp_need_nothing++;
1593         return 0;
1594 }
1595
1596 /*
1597  * Check to see if there is any immediate RCU-related work to be done
1598  * by the current CPU, returning 1 if so.  This function is part of the
1599  * RCU implementation; it is -not- an exported member of the RCU API.
1600  */
1601 static int rcu_pending(int cpu)
1602 {
1603         return __rcu_pending(&rcu_sched_state, &per_cpu(rcu_sched_data, cpu)) ||
1604                __rcu_pending(&rcu_bh_state, &per_cpu(rcu_bh_data, cpu)) ||
1605                rcu_preempt_pending(cpu);
1606 }
1607
1608 /*
1609  * Check to see if any future RCU-related work will need to be done
1610  * by the current CPU, even if none need be done immediately, returning
1611  * 1 if so.
1612  */
1613 static int rcu_needs_cpu_quick_check(int cpu)
1614 {
1615         /* RCU callbacks either ready or pending? */
1616         return per_cpu(rcu_sched_data, cpu).nxtlist ||
1617                per_cpu(rcu_bh_data, cpu).nxtlist ||
1618                rcu_preempt_needs_cpu(cpu);
1619 }
1620
1621 static DEFINE_PER_CPU(struct rcu_head, rcu_barrier_head) = {NULL};
1622 static atomic_t rcu_barrier_cpu_count;
1623 static DEFINE_MUTEX(rcu_barrier_mutex);
1624 static struct completion rcu_barrier_completion;
1625
1626 static void rcu_barrier_callback(struct rcu_head *notused)
1627 {
1628         if (atomic_dec_and_test(&rcu_barrier_cpu_count))
1629                 complete(&rcu_barrier_completion);
1630 }
1631
1632 /*
1633  * Called with preemption disabled, and from cross-cpu IRQ context.
1634  */
1635 static void rcu_barrier_func(void *type)
1636 {
1637         int cpu = smp_processor_id();
1638         struct rcu_head *head = &per_cpu(rcu_barrier_head, cpu);
1639         void (*call_rcu_func)(struct rcu_head *head,
1640                               void (*func)(struct rcu_head *head));
1641
1642         atomic_inc(&rcu_barrier_cpu_count);
1643         call_rcu_func = type;
1644         call_rcu_func(head, rcu_barrier_callback);
1645 }
1646
1647 /*
1648  * Orchestrate the specified type of RCU barrier, waiting for all
1649  * RCU callbacks of the specified type to complete.
1650  */
1651 static void _rcu_barrier(struct rcu_state *rsp,
1652                          void (*call_rcu_func)(struct rcu_head *head,
1653                                                void (*func)(struct rcu_head *head)))
1654 {
1655         BUG_ON(in_interrupt());
1656         /* Take mutex to serialize concurrent rcu_barrier() requests. */
1657         mutex_lock(&rcu_barrier_mutex);
1658         init_completion(&rcu_barrier_completion);
1659         /*
1660          * Initialize rcu_barrier_cpu_count to 1, then invoke
1661          * rcu_barrier_func() on each CPU, so that each CPU also has
1662          * incremented rcu_barrier_cpu_count.  Only then is it safe to
1663          * decrement rcu_barrier_cpu_count -- otherwise the first CPU
1664          * might complete its grace period before all of the other CPUs
1665          * did their increment, causing this function to return too
1666          * early.
1667          */
1668         atomic_set(&rcu_barrier_cpu_count, 1);
1669         preempt_disable(); /* stop CPU_DYING from filling orphan_cbs_list */
1670         rcu_adopt_orphan_cbs(rsp);
1671         on_each_cpu(rcu_barrier_func, (void *)call_rcu_func, 1);
1672         preempt_enable(); /* CPU_DYING can again fill orphan_cbs_list */
1673         if (atomic_dec_and_test(&rcu_barrier_cpu_count))
1674                 complete(&rcu_barrier_completion);
1675         wait_for_completion(&rcu_barrier_completion);
1676         mutex_unlock(&rcu_barrier_mutex);
1677 }
1678
1679 /**
1680  * rcu_barrier_bh - Wait until all in-flight call_rcu_bh() callbacks complete.
1681  */
1682 void rcu_barrier_bh(void)
1683 {
1684         _rcu_barrier(&rcu_bh_state, call_rcu_bh);
1685 }
1686 EXPORT_SYMBOL_GPL(rcu_barrier_bh);
1687
1688 /**
1689  * rcu_barrier_sched - Wait for in-flight call_rcu_sched() callbacks.
1690  */
1691 void rcu_barrier_sched(void)
1692 {
1693         _rcu_barrier(&rcu_sched_state, call_rcu_sched);
1694 }
1695 EXPORT_SYMBOL_GPL(rcu_barrier_sched);
1696
1697 /*
1698  * Do boot-time initialization of a CPU's per-CPU RCU data.
1699  */
1700 static void __init
1701 rcu_boot_init_percpu_data(int cpu, struct rcu_state *rsp)
1702 {
1703         unsigned long flags;
1704         int i;
1705         struct rcu_data *rdp = per_cpu_ptr(rsp->rda, cpu);
1706         struct rcu_node *rnp = rcu_get_root(rsp);
1707
1708         /* Set up local state, ensuring consistent view of global state. */
1709         raw_spin_lock_irqsave(&rnp->lock, flags);
1710         rdp->grpmask = 1UL << (cpu - rdp->mynode->grplo);
1711         rdp->nxtlist = NULL;
1712         for (i = 0; i < RCU_NEXT_SIZE; i++)
1713                 rdp->nxttail[i] = &rdp->nxtlist;
1714         rdp->qlen = 0;
1715 #ifdef CONFIG_NO_HZ
1716         rdp->dynticks = &per_cpu(rcu_dynticks, cpu);
1717 #endif /* #ifdef CONFIG_NO_HZ */
1718         rdp->cpu = cpu;
1719         raw_spin_unlock_irqrestore(&rnp->lock, flags);
1720 }
1721
1722 /*
1723  * Initialize a CPU's per-CPU RCU data.  Note that only one online or
1724  * offline event can be happening at a given time.  Note also that we
1725  * can accept some slop in the rsp->completed access due to the fact
1726  * that this CPU cannot possibly have any RCU callbacks in flight yet.
1727  */
1728 static void __cpuinit
1729 rcu_init_percpu_data(int cpu, struct rcu_state *rsp, int preemptable)
1730 {
1731         unsigned long flags;
1732         unsigned long mask;
1733         struct rcu_data *rdp = per_cpu_ptr(rsp->rda, cpu);
1734         struct rcu_node *rnp = rcu_get_root(rsp);
1735
1736         /* Set up local state, ensuring consistent view of global state. */
1737         raw_spin_lock_irqsave(&rnp->lock, flags);
1738         rdp->passed_quiesc = 0;  /* We could be racing with new GP, */
1739         rdp->qs_pending = 1;     /*  so set up to respond to current GP. */
1740         rdp->beenonline = 1;     /* We have now been online. */
1741         rdp->preemptable = preemptable;
1742         rdp->qlen_last_fqs_check = 0;
1743         rdp->n_force_qs_snap = rsp->n_force_qs;
1744         rdp->blimit = blimit;
1745         raw_spin_unlock(&rnp->lock);            /* irqs remain disabled. */
1746
1747         /*
1748          * A new grace period might start here.  If so, we won't be part
1749          * of it, but that is OK, as we are currently in a quiescent state.
1750          */
1751
1752         /* Exclude any attempts to start a new GP on large systems. */
1753         raw_spin_lock(&rsp->onofflock);         /* irqs already disabled. */
1754
1755         /* Add CPU to rcu_node bitmasks. */
1756         rnp = rdp->mynode;
1757         mask = rdp->grpmask;
1758         do {
1759                 /* Exclude any attempts to start a new GP on small systems. */
1760                 raw_spin_lock(&rnp->lock);      /* irqs already disabled. */
1761                 rnp->qsmaskinit |= mask;
1762                 mask = rnp->grpmask;
1763                 if (rnp == rdp->mynode) {
1764                         rdp->gpnum = rnp->completed; /* if GP in progress... */
1765                         rdp->completed = rnp->completed;
1766                         rdp->passed_quiesc_completed = rnp->completed - 1;
1767                 }
1768                 raw_spin_unlock(&rnp->lock); /* irqs already disabled. */
1769                 rnp = rnp->parent;
1770         } while (rnp != NULL && !(rnp->qsmaskinit & mask));
1771
1772         raw_spin_unlock_irqrestore(&rsp->onofflock, flags);
1773 }
1774
1775 static void __cpuinit rcu_online_cpu(int cpu)
1776 {
1777         rcu_init_percpu_data(cpu, &rcu_sched_state, 0);
1778         rcu_init_percpu_data(cpu, &rcu_bh_state, 0);
1779         rcu_preempt_init_percpu_data(cpu);
1780 }
1781
1782 /*
1783  * Handle CPU online/offline notification events.
1784  */
1785 static int __cpuinit rcu_cpu_notify(struct notifier_block *self,
1786                                     unsigned long action, void *hcpu)
1787 {
1788         long cpu = (long)hcpu;
1789
1790         switch (action) {
1791         case CPU_UP_PREPARE:
1792         case CPU_UP_PREPARE_FROZEN:
1793                 rcu_online_cpu(cpu);
1794                 break;
1795         case CPU_DYING:
1796         case CPU_DYING_FROZEN:
1797                 /*
1798                  * preempt_disable() in _rcu_barrier() prevents stop_machine(),
1799                  * so when "on_each_cpu(rcu_barrier_func, (void *)type, 1);"
1800                  * returns, all online cpus have queued rcu_barrier_func().
1801                  * The dying CPU clears its cpu_online_mask bit and
1802                  * moves all of its RCU callbacks to ->orphan_cbs_list
1803                  * in the context of stop_machine(), so subsequent calls
1804                  * to _rcu_barrier() will adopt these callbacks and only
1805                  * then queue rcu_barrier_func() on all remaining CPUs.
1806                  */
1807                 rcu_send_cbs_to_orphanage(&rcu_bh_state);
1808                 rcu_send_cbs_to_orphanage(&rcu_sched_state);
1809                 rcu_preempt_send_cbs_to_orphanage();
1810                 break;
1811         case CPU_DEAD:
1812         case CPU_DEAD_FROZEN:
1813         case CPU_UP_CANCELED:
1814         case CPU_UP_CANCELED_FROZEN:
1815                 rcu_offline_cpu(cpu);
1816                 break;
1817         default:
1818                 break;
1819         }
1820         return NOTIFY_OK;
1821 }
1822
1823 /*
1824  * This function is invoked towards the end of the scheduler's initialization
1825  * process.  Before this is called, the idle task might contain
1826  * RCU read-side critical sections (during which time, this idle
1827  * task is booting the system).  After this function is called, the
1828  * idle tasks are prohibited from containing RCU read-side critical
1829  * sections.  This function also enables RCU lockdep checking.
1830  */
1831 void rcu_scheduler_starting(void)
1832 {
1833         WARN_ON(num_online_cpus() != 1);
1834         WARN_ON(nr_context_switches() > 0);
1835         rcu_scheduler_active = 1;
1836 }
1837
1838 /*
1839  * Compute the per-level fanout, either using the exact fanout specified
1840  * or balancing the tree, depending on CONFIG_RCU_FANOUT_EXACT.
1841  */
1842 #ifdef CONFIG_RCU_FANOUT_EXACT
1843 static void __init rcu_init_levelspread(struct rcu_state *rsp)
1844 {
1845         int i;
1846
1847         for (i = NUM_RCU_LVLS - 1; i >= 0; i--)
1848                 rsp->levelspread[i] = CONFIG_RCU_FANOUT;
1849 }
1850 #else /* #ifdef CONFIG_RCU_FANOUT_EXACT */
1851 static void __init rcu_init_levelspread(struct rcu_state *rsp)
1852 {
1853         int ccur;
1854         int cprv;
1855         int i;
1856
1857         cprv = NR_CPUS;
1858         for (i = NUM_RCU_LVLS - 1; i >= 0; i--) {
1859                 ccur = rsp->levelcnt[i];
1860                 rsp->levelspread[i] = (cprv + ccur - 1) / ccur;
1861                 cprv = ccur;
1862         }
1863 }
1864 #endif /* #else #ifdef CONFIG_RCU_FANOUT_EXACT */
1865
1866 /*
1867  * Helper function for rcu_init() that initializes one rcu_state structure.
1868  */
1869 static void __init rcu_init_one(struct rcu_state *rsp,
1870                 struct rcu_data __percpu *rda)
1871 {
1872         static char *buf[] = { "rcu_node_level_0",
1873                                "rcu_node_level_1",
1874                                "rcu_node_level_2",
1875                                "rcu_node_level_3" };  /* Match MAX_RCU_LVLS */
1876         int cpustride = 1;
1877         int i;
1878         int j;
1879         struct rcu_node *rnp;
1880
1881         BUILD_BUG_ON(MAX_RCU_LVLS > ARRAY_SIZE(buf));  /* Fix buf[] init! */
1882
1883         /* Initialize the level-tracking arrays. */
1884
1885         for (i = 1; i < NUM_RCU_LVLS; i++)
1886                 rsp->level[i] = rsp->level[i - 1] + rsp->levelcnt[i - 1];
1887         rcu_init_levelspread(rsp);
1888
1889         /* Initialize the elements themselves, starting from the leaves. */
1890
1891         for (i = NUM_RCU_LVLS - 1; i >= 0; i--) {
1892                 cpustride *= rsp->levelspread[i];
1893                 rnp = rsp->level[i];
1894                 for (j = 0; j < rsp->levelcnt[i]; j++, rnp++) {
1895                         raw_spin_lock_init(&rnp->lock);
1896                         lockdep_set_class_and_name(&rnp->lock,
1897                                                    &rcu_node_class[i], buf[i]);
1898                         rnp->gpnum = 0;
1899                         rnp->qsmask = 0;
1900                         rnp->qsmaskinit = 0;
1901                         rnp->grplo = j * cpustride;
1902                         rnp->grphi = (j + 1) * cpustride - 1;
1903                         if (rnp->grphi >= NR_CPUS)
1904                                 rnp->grphi = NR_CPUS - 1;
1905                         if (i == 0) {
1906                                 rnp->grpnum = 0;
1907                                 rnp->grpmask = 0;
1908                                 rnp->parent = NULL;
1909                         } else {
1910                                 rnp->grpnum = j % rsp->levelspread[i - 1];
1911                                 rnp->grpmask = 1UL << rnp->grpnum;
1912                                 rnp->parent = rsp->level[i - 1] +
1913                                               j / rsp->levelspread[i - 1];
1914                         }
1915                         rnp->level = i;
1916                         INIT_LIST_HEAD(&rnp->blocked_tasks[0]);
1917                         INIT_LIST_HEAD(&rnp->blocked_tasks[1]);
1918                         INIT_LIST_HEAD(&rnp->blocked_tasks[2]);
1919                         INIT_LIST_HEAD(&rnp->blocked_tasks[3]);
1920                 }
1921         }
1922
1923         rsp->rda = rda;
1924         rnp = rsp->level[NUM_RCU_LVLS - 1];
1925         for_each_possible_cpu(i) {
1926                 while (i > rnp->grphi)
1927                         rnp++;
1928                 per_cpu_ptr(rsp->rda, i)->mynode = rnp;
1929                 rcu_boot_init_percpu_data(i, rsp);
1930         }
1931 }
1932
1933 void __init rcu_init(void)
1934 {
1935         int cpu;
1936
1937         rcu_bootup_announce();
1938         rcu_init_one(&rcu_sched_state, &rcu_sched_data);
1939         rcu_init_one(&rcu_bh_state, &rcu_bh_data);
1940         __rcu_init_preempt();
1941         open_softirq(RCU_SOFTIRQ, rcu_process_callbacks);
1942
1943         /*
1944          * We don't need protection against CPU-hotplug here because
1945          * this is called early in boot, before either interrupts
1946          * or the scheduler are operational.
1947          */
1948         cpu_notifier(rcu_cpu_notify, 0);
1949         for_each_online_cpu(cpu)
1950                 rcu_cpu_notify(NULL, CPU_UP_PREPARE, (void *)(long)cpu);
1951         check_cpu_stall_init();
1952 }
1953
1954 #include "rcutree_plugin.h"