btrfs: don't stop searching after encountering the wrong item
[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 <linux/atomic.h>
40 #include <linux/bitops.h>
41 #include <linux/export.h>
42 #include <linux/completion.h>
43 #include <linux/moduleparam.h>
44 #include <linux/percpu.h>
45 #include <linux/notifier.h>
46 #include <linux/cpu.h>
47 #include <linux/mutex.h>
48 #include <linux/time.h>
49 #include <linux/kernel_stat.h>
50 #include <linux/wait.h>
51 #include <linux/kthread.h>
52 #include <linux/prefetch.h>
53 #include <linux/delay.h>
54 #include <linux/stop_machine.h>
55
56 #include "rcutree.h"
57 #include <trace/events/rcu.h>
58
59 #include "rcu.h"
60
61 /* Data structures. */
62
63 static struct lock_class_key rcu_node_class[NUM_RCU_LVLS];
64
65 #define RCU_STATE_INITIALIZER(structname) { \
66         .level = { &structname##_state.node[0] }, \
67         .levelcnt = { \
68                 NUM_RCU_LVL_0,  /* root of hierarchy. */ \
69                 NUM_RCU_LVL_1, \
70                 NUM_RCU_LVL_2, \
71                 NUM_RCU_LVL_3, \
72                 NUM_RCU_LVL_4, /* == MAX_RCU_LVLS */ \
73         }, \
74         .fqs_state = RCU_GP_IDLE, \
75         .gpnum = -300, \
76         .completed = -300, \
77         .onofflock = __RAW_SPIN_LOCK_UNLOCKED(&structname##_state.onofflock), \
78         .fqslock = __RAW_SPIN_LOCK_UNLOCKED(&structname##_state.fqslock), \
79         .n_force_qs = 0, \
80         .n_force_qs_ngp = 0, \
81         .name = #structname, \
82 }
83
84 struct rcu_state rcu_sched_state = RCU_STATE_INITIALIZER(rcu_sched);
85 DEFINE_PER_CPU(struct rcu_data, rcu_sched_data);
86
87 struct rcu_state rcu_bh_state = RCU_STATE_INITIALIZER(rcu_bh);
88 DEFINE_PER_CPU(struct rcu_data, rcu_bh_data);
89
90 static struct rcu_state *rcu_state;
91
92 /*
93  * The rcu_scheduler_active variable transitions from zero to one just
94  * before the first task is spawned.  So when this variable is zero, RCU
95  * can assume that there is but one task, allowing RCU to (for example)
96  * optimized synchronize_sched() to a simple barrier().  When this variable
97  * is one, RCU must actually do all the hard work required to detect real
98  * grace periods.  This variable is also used to suppress boot-time false
99  * positives from lockdep-RCU error checking.
100  */
101 int rcu_scheduler_active __read_mostly;
102 EXPORT_SYMBOL_GPL(rcu_scheduler_active);
103
104 /*
105  * The rcu_scheduler_fully_active variable transitions from zero to one
106  * during the early_initcall() processing, which is after the scheduler
107  * is capable of creating new tasks.  So RCU processing (for example,
108  * creating tasks for RCU priority boosting) must be delayed until after
109  * rcu_scheduler_fully_active transitions from zero to one.  We also
110  * currently delay invocation of any RCU callbacks until after this point.
111  *
112  * It might later prove better for people registering RCU callbacks during
113  * early boot to take responsibility for these callbacks, but one step at
114  * a time.
115  */
116 static int rcu_scheduler_fully_active __read_mostly;
117
118 #ifdef CONFIG_RCU_BOOST
119
120 /*
121  * Control variables for per-CPU and per-rcu_node kthreads.  These
122  * handle all flavors of RCU.
123  */
124 static DEFINE_PER_CPU(struct task_struct *, rcu_cpu_kthread_task);
125 DEFINE_PER_CPU(unsigned int, rcu_cpu_kthread_status);
126 DEFINE_PER_CPU(int, rcu_cpu_kthread_cpu);
127 DEFINE_PER_CPU(unsigned int, rcu_cpu_kthread_loops);
128 DEFINE_PER_CPU(char, rcu_cpu_has_work);
129
130 #endif /* #ifdef CONFIG_RCU_BOOST */
131
132 static void rcu_node_kthread_setaffinity(struct rcu_node *rnp, int outgoingcpu);
133 static void invoke_rcu_core(void);
134 static void invoke_rcu_callbacks(struct rcu_state *rsp, struct rcu_data *rdp);
135
136 /*
137  * Track the rcutorture test sequence number and the update version
138  * number within a given test.  The rcutorture_testseq is incremented
139  * on every rcutorture module load and unload, so has an odd value
140  * when a test is running.  The rcutorture_vernum is set to zero
141  * when rcutorture starts and is incremented on each rcutorture update.
142  * These variables enable correlating rcutorture output with the
143  * RCU tracing information.
144  */
145 unsigned long rcutorture_testseq;
146 unsigned long rcutorture_vernum;
147
148 /*
149  * Return true if an RCU grace period is in progress.  The ACCESS_ONCE()s
150  * permit this function to be invoked without holding the root rcu_node
151  * structure's ->lock, but of course results can be subject to change.
152  */
153 static int rcu_gp_in_progress(struct rcu_state *rsp)
154 {
155         return ACCESS_ONCE(rsp->completed) != ACCESS_ONCE(rsp->gpnum);
156 }
157
158 /*
159  * Note a quiescent state.  Because we do not need to know
160  * how many quiescent states passed, just if there was at least
161  * one since the start of the grace period, this just sets a flag.
162  * The caller must have disabled preemption.
163  */
164 void rcu_sched_qs(int cpu)
165 {
166         struct rcu_data *rdp = &per_cpu(rcu_sched_data, cpu);
167
168         rdp->passed_quiesce_gpnum = rdp->gpnum;
169         barrier();
170         if (rdp->passed_quiesce == 0)
171                 trace_rcu_grace_period("rcu_sched", rdp->gpnum, "cpuqs");
172         rdp->passed_quiesce = 1;
173 }
174
175 void rcu_bh_qs(int cpu)
176 {
177         struct rcu_data *rdp = &per_cpu(rcu_bh_data, cpu);
178
179         rdp->passed_quiesce_gpnum = rdp->gpnum;
180         barrier();
181         if (rdp->passed_quiesce == 0)
182                 trace_rcu_grace_period("rcu_bh", rdp->gpnum, "cpuqs");
183         rdp->passed_quiesce = 1;
184 }
185
186 /*
187  * Note a context switch.  This is a quiescent state for RCU-sched,
188  * and requires special handling for preemptible RCU.
189  * The caller must have disabled preemption.
190  */
191 void rcu_note_context_switch(int cpu)
192 {
193         trace_rcu_utilization("Start context switch");
194         rcu_sched_qs(cpu);
195         rcu_preempt_note_context_switch(cpu);
196         trace_rcu_utilization("End context switch");
197 }
198 EXPORT_SYMBOL_GPL(rcu_note_context_switch);
199
200 DEFINE_PER_CPU(struct rcu_dynticks, rcu_dynticks) = {
201         .dynticks_nesting = DYNTICK_TASK_EXIT_IDLE,
202         .dynticks = ATOMIC_INIT(1),
203 };
204
205 static long blimit = 10;        /* Maximum callbacks per rcu_do_batch. */
206 static long qhimark = 10000;    /* If this many pending, ignore blimit. */
207 static long qlowmark = 100;     /* Once only this many pending, use blimit. */
208
209 module_param(blimit, long, 0);
210 module_param(qhimark, long, 0);
211 module_param(qlowmark, long, 0);
212
213 int rcu_cpu_stall_suppress __read_mostly; /* 1 = suppress stall warnings. */
214 int rcu_cpu_stall_timeout __read_mostly = CONFIG_RCU_CPU_STALL_TIMEOUT;
215
216 module_param(rcu_cpu_stall_suppress, int, 0644);
217 module_param(rcu_cpu_stall_timeout, int, 0644);
218
219 static void force_quiescent_state(struct rcu_state *rsp, int relaxed);
220 static int rcu_pending(int cpu);
221
222 /*
223  * Return the number of RCU-sched batches processed thus far for debug & stats.
224  */
225 long rcu_batches_completed_sched(void)
226 {
227         return rcu_sched_state.completed;
228 }
229 EXPORT_SYMBOL_GPL(rcu_batches_completed_sched);
230
231 /*
232  * Return the number of RCU BH batches processed thus far for debug & stats.
233  */
234 long rcu_batches_completed_bh(void)
235 {
236         return rcu_bh_state.completed;
237 }
238 EXPORT_SYMBOL_GPL(rcu_batches_completed_bh);
239
240 /*
241  * Force a quiescent state for RCU BH.
242  */
243 void rcu_bh_force_quiescent_state(void)
244 {
245         force_quiescent_state(&rcu_bh_state, 0);
246 }
247 EXPORT_SYMBOL_GPL(rcu_bh_force_quiescent_state);
248
249 /*
250  * Record the number of times rcutorture tests have been initiated and
251  * terminated.  This information allows the debugfs tracing stats to be
252  * correlated to the rcutorture messages, even when the rcutorture module
253  * is being repeatedly loaded and unloaded.  In other words, we cannot
254  * store this state in rcutorture itself.
255  */
256 void rcutorture_record_test_transition(void)
257 {
258         rcutorture_testseq++;
259         rcutorture_vernum = 0;
260 }
261 EXPORT_SYMBOL_GPL(rcutorture_record_test_transition);
262
263 /*
264  * Record the number of writer passes through the current rcutorture test.
265  * This is also used to correlate debugfs tracing stats with the rcutorture
266  * messages.
267  */
268 void rcutorture_record_progress(unsigned long vernum)
269 {
270         rcutorture_vernum++;
271 }
272 EXPORT_SYMBOL_GPL(rcutorture_record_progress);
273
274 /*
275  * Force a quiescent state for RCU-sched.
276  */
277 void rcu_sched_force_quiescent_state(void)
278 {
279         force_quiescent_state(&rcu_sched_state, 0);
280 }
281 EXPORT_SYMBOL_GPL(rcu_sched_force_quiescent_state);
282
283 /*
284  * Does the CPU have callbacks ready to be invoked?
285  */
286 static int
287 cpu_has_callbacks_ready_to_invoke(struct rcu_data *rdp)
288 {
289         return &rdp->nxtlist != rdp->nxttail[RCU_DONE_TAIL];
290 }
291
292 /*
293  * Does the current CPU require a yet-as-unscheduled grace period?
294  */
295 static int
296 cpu_needs_another_gp(struct rcu_state *rsp, struct rcu_data *rdp)
297 {
298         return *rdp->nxttail[RCU_DONE_TAIL +
299                              ACCESS_ONCE(rsp->completed) != rdp->completed] &&
300                !rcu_gp_in_progress(rsp);
301 }
302
303 /*
304  * Return the root node of the specified rcu_state structure.
305  */
306 static struct rcu_node *rcu_get_root(struct rcu_state *rsp)
307 {
308         return &rsp->node[0];
309 }
310
311 /*
312  * If the specified CPU is offline, tell the caller that it is in
313  * a quiescent state.  Otherwise, whack it with a reschedule IPI.
314  * Grace periods can end up waiting on an offline CPU when that
315  * CPU is in the process of coming online -- it will be added to the
316  * rcu_node bitmasks before it actually makes it online.  The same thing
317  * can happen while a CPU is in the process of coming online.  Because this
318  * race is quite rare, we check for it after detecting that the grace
319  * period has been delayed rather than checking each and every CPU
320  * each and every time we start a new grace period.
321  */
322 static int rcu_implicit_offline_qs(struct rcu_data *rdp)
323 {
324         /*
325          * If the CPU is offline for more than a jiffy, it is in a quiescent
326          * state.  We can trust its state not to change because interrupts
327          * are disabled.  The reason for the jiffy's worth of slack is to
328          * handle CPUs initializing on the way up and finding their way
329          * to the idle loop on the way down.
330          */
331         if (cpu_is_offline(rdp->cpu) &&
332             ULONG_CMP_LT(rdp->rsp->gp_start + 2, jiffies)) {
333                 trace_rcu_fqs(rdp->rsp->name, rdp->gpnum, rdp->cpu, "ofl");
334                 rdp->offline_fqs++;
335                 return 1;
336         }
337         return 0;
338 }
339
340 /*
341  * rcu_idle_enter_common - inform RCU that current CPU is moving towards idle
342  *
343  * If the new value of the ->dynticks_nesting counter now is zero,
344  * we really have entered idle, and must do the appropriate accounting.
345  * The caller must have disabled interrupts.
346  */
347 static void rcu_idle_enter_common(struct rcu_dynticks *rdtp, long long oldval)
348 {
349         trace_rcu_dyntick("Start", oldval, 0);
350         if (!is_idle_task(current)) {
351                 struct task_struct *idle = idle_task(smp_processor_id());
352
353                 trace_rcu_dyntick("Error on entry: not idle task", oldval, 0);
354                 ftrace_dump(DUMP_ALL);
355                 WARN_ONCE(1, "Current pid: %d comm: %s / Idle pid: %d comm: %s",
356                           current->pid, current->comm,
357                           idle->pid, idle->comm); /* must be idle task! */
358         }
359         rcu_prepare_for_idle(smp_processor_id());
360         /* CPUs seeing atomic_inc() must see prior RCU read-side crit sects */
361         smp_mb__before_atomic_inc();  /* See above. */
362         atomic_inc(&rdtp->dynticks);
363         smp_mb__after_atomic_inc();  /* Force ordering with next sojourn. */
364         WARN_ON_ONCE(atomic_read(&rdtp->dynticks) & 0x1);
365
366         /*
367          * The idle task is not permitted to enter the idle loop while
368          * in an RCU read-side critical section.
369          */
370         rcu_lockdep_assert(!lock_is_held(&rcu_lock_map),
371                            "Illegal idle entry in RCU read-side critical section.");
372         rcu_lockdep_assert(!lock_is_held(&rcu_bh_lock_map),
373                            "Illegal idle entry in RCU-bh read-side critical section.");
374         rcu_lockdep_assert(!lock_is_held(&rcu_sched_lock_map),
375                            "Illegal idle entry in RCU-sched read-side critical section.");
376 }
377
378 /**
379  * rcu_idle_enter - inform RCU that current CPU is entering idle
380  *
381  * Enter idle mode, in other words, -leave- the mode in which RCU
382  * read-side critical sections can occur.  (Though RCU read-side
383  * critical sections can occur in irq handlers in idle, a possibility
384  * handled by irq_enter() and irq_exit().)
385  *
386  * We crowbar the ->dynticks_nesting field to zero to allow for
387  * the possibility of usermode upcalls having messed up our count
388  * of interrupt nesting level during the prior busy period.
389  */
390 void rcu_idle_enter(void)
391 {
392         unsigned long flags;
393         long long oldval;
394         struct rcu_dynticks *rdtp;
395
396         local_irq_save(flags);
397         rdtp = &__get_cpu_var(rcu_dynticks);
398         oldval = rdtp->dynticks_nesting;
399         WARN_ON_ONCE((oldval & DYNTICK_TASK_NEST_MASK) == 0);
400         if ((oldval & DYNTICK_TASK_NEST_MASK) == DYNTICK_TASK_NEST_VALUE)
401                 rdtp->dynticks_nesting = 0;
402         else
403                 rdtp->dynticks_nesting -= DYNTICK_TASK_NEST_VALUE;
404         rcu_idle_enter_common(rdtp, oldval);
405         local_irq_restore(flags);
406 }
407 EXPORT_SYMBOL_GPL(rcu_idle_enter);
408
409 /**
410  * rcu_irq_exit - inform RCU that current CPU is exiting irq towards idle
411  *
412  * Exit from an interrupt handler, which might possibly result in entering
413  * idle mode, in other words, leaving the mode in which read-side critical
414  * sections can occur.
415  *
416  * This code assumes that the idle loop never does anything that might
417  * result in unbalanced calls to irq_enter() and irq_exit().  If your
418  * architecture violates this assumption, RCU will give you what you
419  * deserve, good and hard.  But very infrequently and irreproducibly.
420  *
421  * Use things like work queues to work around this limitation.
422  *
423  * You have been warned.
424  */
425 void rcu_irq_exit(void)
426 {
427         unsigned long flags;
428         long long oldval;
429         struct rcu_dynticks *rdtp;
430
431         local_irq_save(flags);
432         rdtp = &__get_cpu_var(rcu_dynticks);
433         oldval = rdtp->dynticks_nesting;
434         rdtp->dynticks_nesting--;
435         WARN_ON_ONCE(rdtp->dynticks_nesting < 0);
436         if (rdtp->dynticks_nesting)
437                 trace_rcu_dyntick("--=", oldval, rdtp->dynticks_nesting);
438         else
439                 rcu_idle_enter_common(rdtp, oldval);
440         local_irq_restore(flags);
441 }
442
443 /*
444  * rcu_idle_exit_common - inform RCU that current CPU is moving away from idle
445  *
446  * If the new value of the ->dynticks_nesting counter was previously zero,
447  * we really have exited idle, and must do the appropriate accounting.
448  * The caller must have disabled interrupts.
449  */
450 static void rcu_idle_exit_common(struct rcu_dynticks *rdtp, long long oldval)
451 {
452         smp_mb__before_atomic_inc();  /* Force ordering w/previous sojourn. */
453         atomic_inc(&rdtp->dynticks);
454         /* CPUs seeing atomic_inc() must see later RCU read-side crit sects */
455         smp_mb__after_atomic_inc();  /* See above. */
456         WARN_ON_ONCE(!(atomic_read(&rdtp->dynticks) & 0x1));
457         rcu_cleanup_after_idle(smp_processor_id());
458         trace_rcu_dyntick("End", oldval, rdtp->dynticks_nesting);
459         if (!is_idle_task(current)) {
460                 struct task_struct *idle = idle_task(smp_processor_id());
461
462                 trace_rcu_dyntick("Error on exit: not idle task",
463                                   oldval, rdtp->dynticks_nesting);
464                 ftrace_dump(DUMP_ALL);
465                 WARN_ONCE(1, "Current pid: %d comm: %s / Idle pid: %d comm: %s",
466                           current->pid, current->comm,
467                           idle->pid, idle->comm); /* must be idle task! */
468         }
469 }
470
471 /**
472  * rcu_idle_exit - inform RCU that current CPU is leaving idle
473  *
474  * Exit idle mode, in other words, -enter- the mode in which RCU
475  * read-side critical sections can occur.
476  *
477  * We crowbar the ->dynticks_nesting field to DYNTICK_TASK_NEST to
478  * allow for the possibility of usermode upcalls messing up our count
479  * of interrupt nesting level during the busy period that is just
480  * now starting.
481  */
482 void rcu_idle_exit(void)
483 {
484         unsigned long flags;
485         struct rcu_dynticks *rdtp;
486         long long oldval;
487
488         local_irq_save(flags);
489         rdtp = &__get_cpu_var(rcu_dynticks);
490         oldval = rdtp->dynticks_nesting;
491         WARN_ON_ONCE(oldval < 0);
492         if (oldval & DYNTICK_TASK_NEST_MASK)
493                 rdtp->dynticks_nesting += DYNTICK_TASK_NEST_VALUE;
494         else
495                 rdtp->dynticks_nesting = DYNTICK_TASK_EXIT_IDLE;
496         rcu_idle_exit_common(rdtp, oldval);
497         local_irq_restore(flags);
498 }
499 EXPORT_SYMBOL_GPL(rcu_idle_exit);
500
501 /**
502  * rcu_irq_enter - inform RCU that current CPU is entering irq away from idle
503  *
504  * Enter an interrupt handler, which might possibly result in exiting
505  * idle mode, in other words, entering the mode in which read-side critical
506  * sections can occur.
507  *
508  * Note that the Linux kernel is fully capable of entering an interrupt
509  * handler that it never exits, for example when doing upcalls to
510  * user mode!  This code assumes that the idle loop never does upcalls to
511  * user mode.  If your architecture does do upcalls from the idle loop (or
512  * does anything else that results in unbalanced calls to the irq_enter()
513  * and irq_exit() functions), RCU will give you what you deserve, good
514  * and hard.  But very infrequently and irreproducibly.
515  *
516  * Use things like work queues to work around this limitation.
517  *
518  * You have been warned.
519  */
520 void rcu_irq_enter(void)
521 {
522         unsigned long flags;
523         struct rcu_dynticks *rdtp;
524         long long oldval;
525
526         local_irq_save(flags);
527         rdtp = &__get_cpu_var(rcu_dynticks);
528         oldval = rdtp->dynticks_nesting;
529         rdtp->dynticks_nesting++;
530         WARN_ON_ONCE(rdtp->dynticks_nesting == 0);
531         if (oldval)
532                 trace_rcu_dyntick("++=", oldval, rdtp->dynticks_nesting);
533         else
534                 rcu_idle_exit_common(rdtp, oldval);
535         local_irq_restore(flags);
536 }
537
538 /**
539  * rcu_nmi_enter - inform RCU of entry to NMI context
540  *
541  * If the CPU was idle with dynamic ticks active, and there is no
542  * irq handler running, this updates rdtp->dynticks_nmi to let the
543  * RCU grace-period handling know that the CPU is active.
544  */
545 void rcu_nmi_enter(void)
546 {
547         struct rcu_dynticks *rdtp = &__get_cpu_var(rcu_dynticks);
548
549         if (rdtp->dynticks_nmi_nesting == 0 &&
550             (atomic_read(&rdtp->dynticks) & 0x1))
551                 return;
552         rdtp->dynticks_nmi_nesting++;
553         smp_mb__before_atomic_inc();  /* Force delay from prior write. */
554         atomic_inc(&rdtp->dynticks);
555         /* CPUs seeing atomic_inc() must see later RCU read-side crit sects */
556         smp_mb__after_atomic_inc();  /* See above. */
557         WARN_ON_ONCE(!(atomic_read(&rdtp->dynticks) & 0x1));
558 }
559
560 /**
561  * rcu_nmi_exit - inform RCU of exit from NMI context
562  *
563  * If the CPU was idle with dynamic ticks active, and there is no
564  * irq handler running, this updates rdtp->dynticks_nmi to let the
565  * RCU grace-period handling know that the CPU is no longer active.
566  */
567 void rcu_nmi_exit(void)
568 {
569         struct rcu_dynticks *rdtp = &__get_cpu_var(rcu_dynticks);
570
571         if (rdtp->dynticks_nmi_nesting == 0 ||
572             --rdtp->dynticks_nmi_nesting != 0)
573                 return;
574         /* CPUs seeing atomic_inc() must see prior RCU read-side crit sects */
575         smp_mb__before_atomic_inc();  /* See above. */
576         atomic_inc(&rdtp->dynticks);
577         smp_mb__after_atomic_inc();  /* Force delay to next write. */
578         WARN_ON_ONCE(atomic_read(&rdtp->dynticks) & 0x1);
579 }
580
581 #ifdef CONFIG_PROVE_RCU
582
583 /**
584  * rcu_is_cpu_idle - see if RCU thinks that the current CPU is idle
585  *
586  * If the current CPU is in its idle loop and is neither in an interrupt
587  * or NMI handler, return true.
588  */
589 int rcu_is_cpu_idle(void)
590 {
591         int ret;
592
593         preempt_disable();
594         ret = (atomic_read(&__get_cpu_var(rcu_dynticks).dynticks) & 0x1) == 0;
595         preempt_enable();
596         return ret;
597 }
598 EXPORT_SYMBOL(rcu_is_cpu_idle);
599
600 #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU
601
602 /*
603  * Is the current CPU online?  Disable preemption to avoid false positives
604  * that could otherwise happen due to the current CPU number being sampled,
605  * this task being preempted, its old CPU being taken offline, resuming
606  * on some other CPU, then determining that its old CPU is now offline.
607  * It is OK to use RCU on an offline processor during initial boot, hence
608  * the check for rcu_scheduler_fully_active.  Note also that it is OK
609  * for a CPU coming online to use RCU for one jiffy prior to marking itself
610  * online in the cpu_online_mask.  Similarly, it is OK for a CPU going
611  * offline to continue to use RCU for one jiffy after marking itself
612  * offline in the cpu_online_mask.  This leniency is necessary given the
613  * non-atomic nature of the online and offline processing, for example,
614  * the fact that a CPU enters the scheduler after completing the CPU_DYING
615  * notifiers.
616  *
617  * This is also why RCU internally marks CPUs online during the
618  * CPU_UP_PREPARE phase and offline during the CPU_DEAD phase.
619  *
620  * Disable checking if in an NMI handler because we cannot safely report
621  * errors from NMI handlers anyway.
622  */
623 bool rcu_lockdep_current_cpu_online(void)
624 {
625         struct rcu_data *rdp;
626         struct rcu_node *rnp;
627         bool ret;
628
629         if (in_nmi())
630                 return 1;
631         preempt_disable();
632         rdp = &__get_cpu_var(rcu_sched_data);
633         rnp = rdp->mynode;
634         ret = (rdp->grpmask & rnp->qsmaskinit) ||
635               !rcu_scheduler_fully_active;
636         preempt_enable();
637         return ret;
638 }
639 EXPORT_SYMBOL_GPL(rcu_lockdep_current_cpu_online);
640
641 #endif /* #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU */
642
643 #endif /* #ifdef CONFIG_PROVE_RCU */
644
645 /**
646  * rcu_is_cpu_rrupt_from_idle - see if idle or immediately interrupted from idle
647  *
648  * If the current CPU is idle or running at a first-level (not nested)
649  * interrupt from idle, return true.  The caller must have at least
650  * disabled preemption.
651  */
652 int rcu_is_cpu_rrupt_from_idle(void)
653 {
654         return __get_cpu_var(rcu_dynticks).dynticks_nesting <= 1;
655 }
656
657 /*
658  * Snapshot the specified CPU's dynticks counter so that we can later
659  * credit them with an implicit quiescent state.  Return 1 if this CPU
660  * is in dynticks idle mode, which is an extended quiescent state.
661  */
662 static int dyntick_save_progress_counter(struct rcu_data *rdp)
663 {
664         rdp->dynticks_snap = atomic_add_return(0, &rdp->dynticks->dynticks);
665         return (rdp->dynticks_snap & 0x1) == 0;
666 }
667
668 /*
669  * Return true if the specified CPU has passed through a quiescent
670  * state by virtue of being in or having passed through an dynticks
671  * idle state since the last call to dyntick_save_progress_counter()
672  * for this same CPU.
673  */
674 static int rcu_implicit_dynticks_qs(struct rcu_data *rdp)
675 {
676         unsigned int curr;
677         unsigned int snap;
678
679         curr = (unsigned int)atomic_add_return(0, &rdp->dynticks->dynticks);
680         snap = (unsigned int)rdp->dynticks_snap;
681
682         /*
683          * If the CPU passed through or entered a dynticks idle phase with
684          * no active irq/NMI handlers, then we can safely pretend that the CPU
685          * already acknowledged the request to pass through a quiescent
686          * state.  Either way, that CPU cannot possibly be in an RCU
687          * read-side critical section that started before the beginning
688          * of the current RCU grace period.
689          */
690         if ((curr & 0x1) == 0 || UINT_CMP_GE(curr, snap + 2)) {
691                 trace_rcu_fqs(rdp->rsp->name, rdp->gpnum, rdp->cpu, "dti");
692                 rdp->dynticks_fqs++;
693                 return 1;
694         }
695
696         /* Go check for the CPU being offline. */
697         return rcu_implicit_offline_qs(rdp);
698 }
699
700 static int jiffies_till_stall_check(void)
701 {
702         int till_stall_check = ACCESS_ONCE(rcu_cpu_stall_timeout);
703
704         /*
705          * Limit check must be consistent with the Kconfig limits
706          * for CONFIG_RCU_CPU_STALL_TIMEOUT.
707          */
708         if (till_stall_check < 3) {
709                 ACCESS_ONCE(rcu_cpu_stall_timeout) = 3;
710                 till_stall_check = 3;
711         } else if (till_stall_check > 300) {
712                 ACCESS_ONCE(rcu_cpu_stall_timeout) = 300;
713                 till_stall_check = 300;
714         }
715         return till_stall_check * HZ + RCU_STALL_DELAY_DELTA;
716 }
717
718 static void record_gp_stall_check_time(struct rcu_state *rsp)
719 {
720         rsp->gp_start = jiffies;
721         rsp->jiffies_stall = jiffies + jiffies_till_stall_check();
722 }
723
724 static void print_other_cpu_stall(struct rcu_state *rsp)
725 {
726         int cpu;
727         long delta;
728         unsigned long flags;
729         int ndetected;
730         struct rcu_node *rnp = rcu_get_root(rsp);
731
732         /* Only let one CPU complain about others per time interval. */
733
734         raw_spin_lock_irqsave(&rnp->lock, flags);
735         delta = jiffies - rsp->jiffies_stall;
736         if (delta < RCU_STALL_RAT_DELAY || !rcu_gp_in_progress(rsp)) {
737                 raw_spin_unlock_irqrestore(&rnp->lock, flags);
738                 return;
739         }
740         rsp->jiffies_stall = jiffies + 3 * jiffies_till_stall_check() + 3;
741         raw_spin_unlock_irqrestore(&rnp->lock, flags);
742
743         /*
744          * OK, time to rat on our buddy...
745          * See Documentation/RCU/stallwarn.txt for info on how to debug
746          * RCU CPU stall warnings.
747          */
748         printk(KERN_ERR "INFO: %s detected stalls on CPUs/tasks:",
749                rsp->name);
750         print_cpu_stall_info_begin();
751         rcu_for_each_leaf_node(rsp, rnp) {
752                 raw_spin_lock_irqsave(&rnp->lock, flags);
753                 ndetected += rcu_print_task_stall(rnp);
754                 raw_spin_unlock_irqrestore(&rnp->lock, flags);
755                 if (rnp->qsmask == 0)
756                         continue;
757                 for (cpu = 0; cpu <= rnp->grphi - rnp->grplo; cpu++)
758                         if (rnp->qsmask & (1UL << cpu)) {
759                                 print_cpu_stall_info(rsp, rnp->grplo + cpu);
760                                 ndetected++;
761                         }
762         }
763
764         /*
765          * Now rat on any tasks that got kicked up to the root rcu_node
766          * due to CPU offlining.
767          */
768         rnp = rcu_get_root(rsp);
769         raw_spin_lock_irqsave(&rnp->lock, flags);
770         ndetected = rcu_print_task_stall(rnp);
771         raw_spin_unlock_irqrestore(&rnp->lock, flags);
772
773         print_cpu_stall_info_end();
774         printk(KERN_CONT "(detected by %d, t=%ld jiffies)\n",
775                smp_processor_id(), (long)(jiffies - rsp->gp_start));
776         if (ndetected == 0)
777                 printk(KERN_ERR "INFO: Stall ended before state dump start\n");
778         else if (!trigger_all_cpu_backtrace())
779                 dump_stack();
780
781         /* If so configured, complain about tasks blocking the grace period. */
782
783         rcu_print_detail_task_stall(rsp);
784
785         force_quiescent_state(rsp, 0);  /* Kick them all. */
786 }
787
788 static void print_cpu_stall(struct rcu_state *rsp)
789 {
790         unsigned long flags;
791         struct rcu_node *rnp = rcu_get_root(rsp);
792
793         /*
794          * OK, time to rat on ourselves...
795          * See Documentation/RCU/stallwarn.txt for info on how to debug
796          * RCU CPU stall warnings.
797          */
798         printk(KERN_ERR "INFO: %s self-detected stall on CPU", rsp->name);
799         print_cpu_stall_info_begin();
800         print_cpu_stall_info(rsp, smp_processor_id());
801         print_cpu_stall_info_end();
802         printk(KERN_CONT " (t=%lu jiffies)\n", jiffies - rsp->gp_start);
803         if (!trigger_all_cpu_backtrace())
804                 dump_stack();
805
806         raw_spin_lock_irqsave(&rnp->lock, flags);
807         if (ULONG_CMP_GE(jiffies, rsp->jiffies_stall))
808                 rsp->jiffies_stall = jiffies +
809                                      3 * jiffies_till_stall_check() + 3;
810         raw_spin_unlock_irqrestore(&rnp->lock, flags);
811
812         set_need_resched();  /* kick ourselves to get things going. */
813 }
814
815 static void check_cpu_stall(struct rcu_state *rsp, struct rcu_data *rdp)
816 {
817         unsigned long j;
818         unsigned long js;
819         struct rcu_node *rnp;
820
821         if (rcu_cpu_stall_suppress)
822                 return;
823         j = ACCESS_ONCE(jiffies);
824         js = ACCESS_ONCE(rsp->jiffies_stall);
825         rnp = rdp->mynode;
826         if ((ACCESS_ONCE(rnp->qsmask) & rdp->grpmask) && ULONG_CMP_GE(j, js)) {
827
828                 /* We haven't checked in, so go dump stack. */
829                 print_cpu_stall(rsp);
830
831         } else if (rcu_gp_in_progress(rsp) &&
832                    ULONG_CMP_GE(j, js + RCU_STALL_RAT_DELAY)) {
833
834                 /* They had a few time units to dump stack, so complain. */
835                 print_other_cpu_stall(rsp);
836         }
837 }
838
839 static int rcu_panic(struct notifier_block *this, unsigned long ev, void *ptr)
840 {
841         rcu_cpu_stall_suppress = 1;
842         return NOTIFY_DONE;
843 }
844
845 /**
846  * rcu_cpu_stall_reset - prevent further stall warnings in current grace period
847  *
848  * Set the stall-warning timeout way off into the future, thus preventing
849  * any RCU CPU stall-warning messages from appearing in the current set of
850  * RCU grace periods.
851  *
852  * The caller must disable hard irqs.
853  */
854 void rcu_cpu_stall_reset(void)
855 {
856         rcu_sched_state.jiffies_stall = jiffies + ULONG_MAX / 2;
857         rcu_bh_state.jiffies_stall = jiffies + ULONG_MAX / 2;
858         rcu_preempt_stall_reset();
859 }
860
861 static struct notifier_block rcu_panic_block = {
862         .notifier_call = rcu_panic,
863 };
864
865 static void __init check_cpu_stall_init(void)
866 {
867         atomic_notifier_chain_register(&panic_notifier_list, &rcu_panic_block);
868 }
869
870 /*
871  * Update CPU-local rcu_data state to record the newly noticed grace period.
872  * This is used both when we started the grace period and when we notice
873  * that someone else started the grace period.  The caller must hold the
874  * ->lock of the leaf rcu_node structure corresponding to the current CPU,
875  *  and must have irqs disabled.
876  */
877 static void __note_new_gpnum(struct rcu_state *rsp, struct rcu_node *rnp, struct rcu_data *rdp)
878 {
879         if (rdp->gpnum != rnp->gpnum) {
880                 /*
881                  * If the current grace period is waiting for this CPU,
882                  * set up to detect a quiescent state, otherwise don't
883                  * go looking for one.
884                  */
885                 rdp->gpnum = rnp->gpnum;
886                 trace_rcu_grace_period(rsp->name, rdp->gpnum, "cpustart");
887                 if (rnp->qsmask & rdp->grpmask) {
888                         rdp->qs_pending = 1;
889                         rdp->passed_quiesce = 0;
890                 } else
891                         rdp->qs_pending = 0;
892                 zero_cpu_stall_ticks(rdp);
893         }
894 }
895
896 static void note_new_gpnum(struct rcu_state *rsp, struct rcu_data *rdp)
897 {
898         unsigned long flags;
899         struct rcu_node *rnp;
900
901         local_irq_save(flags);
902         rnp = rdp->mynode;
903         if (rdp->gpnum == ACCESS_ONCE(rnp->gpnum) || /* outside lock. */
904             !raw_spin_trylock(&rnp->lock)) { /* irqs already off, so later. */
905                 local_irq_restore(flags);
906                 return;
907         }
908         __note_new_gpnum(rsp, rnp, rdp);
909         raw_spin_unlock_irqrestore(&rnp->lock, flags);
910 }
911
912 /*
913  * Did someone else start a new RCU grace period start since we last
914  * checked?  Update local state appropriately if so.  Must be called
915  * on the CPU corresponding to rdp.
916  */
917 static int
918 check_for_new_grace_period(struct rcu_state *rsp, struct rcu_data *rdp)
919 {
920         unsigned long flags;
921         int ret = 0;
922
923         local_irq_save(flags);
924         if (rdp->gpnum != rsp->gpnum) {
925                 note_new_gpnum(rsp, rdp);
926                 ret = 1;
927         }
928         local_irq_restore(flags);
929         return ret;
930 }
931
932 /*
933  * Advance this CPU's callbacks, but only if the current grace period
934  * has ended.  This may be called only from the CPU to whom the rdp
935  * belongs.  In addition, the corresponding leaf rcu_node structure's
936  * ->lock must be held by the caller, with irqs disabled.
937  */
938 static void
939 __rcu_process_gp_end(struct rcu_state *rsp, struct rcu_node *rnp, struct rcu_data *rdp)
940 {
941         /* Did another grace period end? */
942         if (rdp->completed != rnp->completed) {
943
944                 /* Advance callbacks.  No harm if list empty. */
945                 rdp->nxttail[RCU_DONE_TAIL] = rdp->nxttail[RCU_WAIT_TAIL];
946                 rdp->nxttail[RCU_WAIT_TAIL] = rdp->nxttail[RCU_NEXT_READY_TAIL];
947                 rdp->nxttail[RCU_NEXT_READY_TAIL] = rdp->nxttail[RCU_NEXT_TAIL];
948
949                 /* Remember that we saw this grace-period completion. */
950                 rdp->completed = rnp->completed;
951                 trace_rcu_grace_period(rsp->name, rdp->gpnum, "cpuend");
952
953                 /*
954                  * If we were in an extended quiescent state, we may have
955                  * missed some grace periods that others CPUs handled on
956                  * our behalf. Catch up with this state to avoid noting
957                  * spurious new grace periods.  If another grace period
958                  * has started, then rnp->gpnum will have advanced, so
959                  * we will detect this later on.
960                  */
961                 if (ULONG_CMP_LT(rdp->gpnum, rdp->completed))
962                         rdp->gpnum = rdp->completed;
963
964                 /*
965                  * If RCU does not need a quiescent state from this CPU,
966                  * then make sure that this CPU doesn't go looking for one.
967                  */
968                 if ((rnp->qsmask & rdp->grpmask) == 0)
969                         rdp->qs_pending = 0;
970         }
971 }
972
973 /*
974  * Advance this CPU's callbacks, but only if the current grace period
975  * has ended.  This may be called only from the CPU to whom the rdp
976  * belongs.
977  */
978 static void
979 rcu_process_gp_end(struct rcu_state *rsp, struct rcu_data *rdp)
980 {
981         unsigned long flags;
982         struct rcu_node *rnp;
983
984         local_irq_save(flags);
985         rnp = rdp->mynode;
986         if (rdp->completed == ACCESS_ONCE(rnp->completed) || /* outside lock. */
987             !raw_spin_trylock(&rnp->lock)) { /* irqs already off, so later. */
988                 local_irq_restore(flags);
989                 return;
990         }
991         __rcu_process_gp_end(rsp, rnp, rdp);
992         raw_spin_unlock_irqrestore(&rnp->lock, flags);
993 }
994
995 /*
996  * Do per-CPU grace-period initialization for running CPU.  The caller
997  * must hold the lock of the leaf rcu_node structure corresponding to
998  * this CPU.
999  */
1000 static void
1001 rcu_start_gp_per_cpu(struct rcu_state *rsp, struct rcu_node *rnp, struct rcu_data *rdp)
1002 {
1003         /* Prior grace period ended, so advance callbacks for current CPU. */
1004         __rcu_process_gp_end(rsp, rnp, rdp);
1005
1006         /*
1007          * Because this CPU just now started the new grace period, we know
1008          * that all of its callbacks will be covered by this upcoming grace
1009          * period, even the ones that were registered arbitrarily recently.
1010          * Therefore, advance all outstanding callbacks to RCU_WAIT_TAIL.
1011          *
1012          * Other CPUs cannot be sure exactly when the grace period started.
1013          * Therefore, their recently registered callbacks must pass through
1014          * an additional RCU_NEXT_READY stage, so that they will be handled
1015          * by the next RCU grace period.
1016          */
1017         rdp->nxttail[RCU_NEXT_READY_TAIL] = rdp->nxttail[RCU_NEXT_TAIL];
1018         rdp->nxttail[RCU_WAIT_TAIL] = rdp->nxttail[RCU_NEXT_TAIL];
1019
1020         /* Set state so that this CPU will detect the next quiescent state. */
1021         __note_new_gpnum(rsp, rnp, rdp);
1022 }
1023
1024 /*
1025  * Start a new RCU grace period if warranted, re-initializing the hierarchy
1026  * in preparation for detecting the next grace period.  The caller must hold
1027  * the root node's ->lock, which is released before return.  Hard irqs must
1028  * be disabled.
1029  *
1030  * Note that it is legal for a dying CPU (which is marked as offline) to
1031  * invoke this function.  This can happen when the dying CPU reports its
1032  * quiescent state.
1033  */
1034 static void
1035 rcu_start_gp(struct rcu_state *rsp, unsigned long flags)
1036         __releases(rcu_get_root(rsp)->lock)
1037 {
1038         struct rcu_data *rdp = this_cpu_ptr(rsp->rda);
1039         struct rcu_node *rnp = rcu_get_root(rsp);
1040
1041         if (!rcu_scheduler_fully_active ||
1042             !cpu_needs_another_gp(rsp, rdp)) {
1043                 /*
1044                  * Either the scheduler hasn't yet spawned the first
1045                  * non-idle task or this CPU does not need another
1046                  * grace period.  Either way, don't start a new grace
1047                  * period.
1048                  */
1049                 raw_spin_unlock_irqrestore(&rnp->lock, flags);
1050                 return;
1051         }
1052
1053         if (rsp->fqs_active) {
1054                 /*
1055                  * This CPU needs a grace period, but force_quiescent_state()
1056                  * is running.  Tell it to start one on this CPU's behalf.
1057                  */
1058                 rsp->fqs_need_gp = 1;
1059                 raw_spin_unlock_irqrestore(&rnp->lock, flags);
1060                 return;
1061         }
1062
1063         /* Advance to a new grace period and initialize state. */
1064         rsp->gpnum++;
1065         trace_rcu_grace_period(rsp->name, rsp->gpnum, "start");
1066         WARN_ON_ONCE(rsp->fqs_state == RCU_GP_INIT);
1067         rsp->fqs_state = RCU_GP_INIT; /* Hold off force_quiescent_state. */
1068         rsp->jiffies_force_qs = jiffies + RCU_JIFFIES_TILL_FORCE_QS;
1069         record_gp_stall_check_time(rsp);
1070         raw_spin_unlock(&rnp->lock);  /* leave irqs disabled. */
1071
1072         /* Exclude any concurrent CPU-hotplug operations. */
1073         raw_spin_lock(&rsp->onofflock);  /* irqs already disabled. */
1074
1075         /*
1076          * Set the quiescent-state-needed bits in all the rcu_node
1077          * structures for all currently online CPUs in breadth-first
1078          * order, starting from the root rcu_node structure.  This
1079          * operation relies on the layout of the hierarchy within the
1080          * rsp->node[] array.  Note that other CPUs will access only
1081          * the leaves of the hierarchy, which still indicate that no
1082          * grace period is in progress, at least until the corresponding
1083          * leaf node has been initialized.  In addition, we have excluded
1084          * CPU-hotplug operations.
1085          *
1086          * Note that the grace period cannot complete until we finish
1087          * the initialization process, as there will be at least one
1088          * qsmask bit set in the root node until that time, namely the
1089          * one corresponding to this CPU, due to the fact that we have
1090          * irqs disabled.
1091          */
1092         rcu_for_each_node_breadth_first(rsp, rnp) {
1093                 raw_spin_lock(&rnp->lock);      /* irqs already disabled. */
1094                 rcu_preempt_check_blocked_tasks(rnp);
1095                 rnp->qsmask = rnp->qsmaskinit;
1096                 rnp->gpnum = rsp->gpnum;
1097                 rnp->completed = rsp->completed;
1098                 if (rnp == rdp->mynode)
1099                         rcu_start_gp_per_cpu(rsp, rnp, rdp);
1100                 rcu_preempt_boost_start_gp(rnp);
1101                 trace_rcu_grace_period_init(rsp->name, rnp->gpnum,
1102                                             rnp->level, rnp->grplo,
1103                                             rnp->grphi, rnp->qsmask);
1104                 raw_spin_unlock(&rnp->lock);    /* irqs remain disabled. */
1105         }
1106
1107         rnp = rcu_get_root(rsp);
1108         raw_spin_lock(&rnp->lock);              /* irqs already disabled. */
1109         rsp->fqs_state = RCU_SIGNAL_INIT; /* force_quiescent_state now OK. */
1110         raw_spin_unlock(&rnp->lock);            /* irqs remain disabled. */
1111         raw_spin_unlock_irqrestore(&rsp->onofflock, flags);
1112 }
1113
1114 /*
1115  * Report a full set of quiescent states to the specified rcu_state
1116  * data structure.  This involves cleaning up after the prior grace
1117  * period and letting rcu_start_gp() start up the next grace period
1118  * if one is needed.  Note that the caller must hold rnp->lock, as
1119  * required by rcu_start_gp(), which will release it.
1120  */
1121 static void rcu_report_qs_rsp(struct rcu_state *rsp, unsigned long flags)
1122         __releases(rcu_get_root(rsp)->lock)
1123 {
1124         unsigned long gp_duration;
1125         struct rcu_node *rnp = rcu_get_root(rsp);
1126         struct rcu_data *rdp = this_cpu_ptr(rsp->rda);
1127
1128         WARN_ON_ONCE(!rcu_gp_in_progress(rsp));
1129
1130         /*
1131          * Ensure that all grace-period and pre-grace-period activity
1132          * is seen before the assignment to rsp->completed.
1133          */
1134         smp_mb(); /* See above block comment. */
1135         gp_duration = jiffies - rsp->gp_start;
1136         if (gp_duration > rsp->gp_max)
1137                 rsp->gp_max = gp_duration;
1138
1139         /*
1140          * We know the grace period is complete, but to everyone else
1141          * it appears to still be ongoing.  But it is also the case
1142          * that to everyone else it looks like there is nothing that
1143          * they can do to advance the grace period.  It is therefore
1144          * safe for us to drop the lock in order to mark the grace
1145          * period as completed in all of the rcu_node structures.
1146          *
1147          * But if this CPU needs another grace period, it will take
1148          * care of this while initializing the next grace period.
1149          * We use RCU_WAIT_TAIL instead of the usual RCU_DONE_TAIL
1150          * because the callbacks have not yet been advanced: Those
1151          * callbacks are waiting on the grace period that just now
1152          * completed.
1153          */
1154         if (*rdp->nxttail[RCU_WAIT_TAIL] == NULL) {
1155                 raw_spin_unlock(&rnp->lock);     /* irqs remain disabled. */
1156
1157                 /*
1158                  * Propagate new ->completed value to rcu_node structures
1159                  * so that other CPUs don't have to wait until the start
1160                  * of the next grace period to process their callbacks.
1161                  */
1162                 rcu_for_each_node_breadth_first(rsp, rnp) {
1163                         raw_spin_lock(&rnp->lock); /* irqs already disabled. */
1164                         rnp->completed = rsp->gpnum;
1165                         raw_spin_unlock(&rnp->lock); /* irqs remain disabled. */
1166                 }
1167                 rnp = rcu_get_root(rsp);
1168                 raw_spin_lock(&rnp->lock); /* irqs already disabled. */
1169         }
1170
1171         rsp->completed = rsp->gpnum;  /* Declare the grace period complete. */
1172         trace_rcu_grace_period(rsp->name, rsp->completed, "end");
1173         rsp->fqs_state = RCU_GP_IDLE;
1174         rcu_start_gp(rsp, flags);  /* releases root node's rnp->lock. */
1175 }
1176
1177 /*
1178  * Similar to rcu_report_qs_rdp(), for which it is a helper function.
1179  * Allows quiescent states for a group of CPUs to be reported at one go
1180  * to the specified rcu_node structure, though all the CPUs in the group
1181  * must be represented by the same rcu_node structure (which need not be
1182  * a leaf rcu_node structure, though it often will be).  That structure's
1183  * lock must be held upon entry, and it is released before return.
1184  */
1185 static void
1186 rcu_report_qs_rnp(unsigned long mask, struct rcu_state *rsp,
1187                   struct rcu_node *rnp, unsigned long flags)
1188         __releases(rnp->lock)
1189 {
1190         struct rcu_node *rnp_c;
1191
1192         /* Walk up the rcu_node hierarchy. */
1193         for (;;) {
1194                 if (!(rnp->qsmask & mask)) {
1195
1196                         /* Our bit has already been cleared, so done. */
1197                         raw_spin_unlock_irqrestore(&rnp->lock, flags);
1198                         return;
1199                 }
1200                 rnp->qsmask &= ~mask;
1201                 trace_rcu_quiescent_state_report(rsp->name, rnp->gpnum,
1202                                                  mask, rnp->qsmask, rnp->level,
1203                                                  rnp->grplo, rnp->grphi,
1204                                                  !!rnp->gp_tasks);
1205                 if (rnp->qsmask != 0 || rcu_preempt_blocked_readers_cgp(rnp)) {
1206
1207                         /* Other bits still set at this level, so done. */
1208                         raw_spin_unlock_irqrestore(&rnp->lock, flags);
1209                         return;
1210                 }
1211                 mask = rnp->grpmask;
1212                 if (rnp->parent == NULL) {
1213
1214                         /* No more levels.  Exit loop holding root lock. */
1215
1216                         break;
1217                 }
1218                 raw_spin_unlock_irqrestore(&rnp->lock, flags);
1219                 rnp_c = rnp;
1220                 rnp = rnp->parent;
1221                 raw_spin_lock_irqsave(&rnp->lock, flags);
1222                 WARN_ON_ONCE(rnp_c->qsmask);
1223         }
1224
1225         /*
1226          * Get here if we are the last CPU to pass through a quiescent
1227          * state for this grace period.  Invoke rcu_report_qs_rsp()
1228          * to clean up and start the next grace period if one is needed.
1229          */
1230         rcu_report_qs_rsp(rsp, flags); /* releases rnp->lock. */
1231 }
1232
1233 /*
1234  * Record a quiescent state for the specified CPU to that CPU's rcu_data
1235  * structure.  This must be either called from the specified CPU, or
1236  * called when the specified CPU is known to be offline (and when it is
1237  * also known that no other CPU is concurrently trying to help the offline
1238  * CPU).  The lastcomp argument is used to make sure we are still in the
1239  * grace period of interest.  We don't want to end the current grace period
1240  * based on quiescent states detected in an earlier grace period!
1241  */
1242 static void
1243 rcu_report_qs_rdp(int cpu, struct rcu_state *rsp, struct rcu_data *rdp, long lastgp)
1244 {
1245         unsigned long flags;
1246         unsigned long mask;
1247         struct rcu_node *rnp;
1248
1249         rnp = rdp->mynode;
1250         raw_spin_lock_irqsave(&rnp->lock, flags);
1251         if (lastgp != rnp->gpnum || rnp->completed == rnp->gpnum) {
1252
1253                 /*
1254                  * The grace period in which this quiescent state was
1255                  * recorded has ended, so don't report it upwards.
1256                  * We will instead need a new quiescent state that lies
1257                  * within the current grace period.
1258                  */
1259                 rdp->passed_quiesce = 0;        /* need qs for new gp. */
1260                 raw_spin_unlock_irqrestore(&rnp->lock, flags);
1261                 return;
1262         }
1263         mask = rdp->grpmask;
1264         if ((rnp->qsmask & mask) == 0) {
1265                 raw_spin_unlock_irqrestore(&rnp->lock, flags);
1266         } else {
1267                 rdp->qs_pending = 0;
1268
1269                 /*
1270                  * This GP can't end until cpu checks in, so all of our
1271                  * callbacks can be processed during the next GP.
1272                  */
1273                 rdp->nxttail[RCU_NEXT_READY_TAIL] = rdp->nxttail[RCU_NEXT_TAIL];
1274
1275                 rcu_report_qs_rnp(mask, rsp, rnp, flags); /* rlses rnp->lock */
1276         }
1277 }
1278
1279 /*
1280  * Check to see if there is a new grace period of which this CPU
1281  * is not yet aware, and if so, set up local rcu_data state for it.
1282  * Otherwise, see if this CPU has just passed through its first
1283  * quiescent state for this grace period, and record that fact if so.
1284  */
1285 static void
1286 rcu_check_quiescent_state(struct rcu_state *rsp, struct rcu_data *rdp)
1287 {
1288         /* If there is now a new grace period, record and return. */
1289         if (check_for_new_grace_period(rsp, rdp))
1290                 return;
1291
1292         /*
1293          * Does this CPU still need to do its part for current grace period?
1294          * If no, return and let the other CPUs do their part as well.
1295          */
1296         if (!rdp->qs_pending)
1297                 return;
1298
1299         /*
1300          * Was there a quiescent state since the beginning of the grace
1301          * period? If no, then exit and wait for the next call.
1302          */
1303         if (!rdp->passed_quiesce)
1304                 return;
1305
1306         /*
1307          * Tell RCU we are done (but rcu_report_qs_rdp() will be the
1308          * judge of that).
1309          */
1310         rcu_report_qs_rdp(rdp->cpu, rsp, rdp, rdp->passed_quiesce_gpnum);
1311 }
1312
1313 #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU
1314
1315 /*
1316  * Move a dying CPU's RCU callbacks to online CPU's callback list.
1317  * Also record a quiescent state for this CPU for the current grace period.
1318  * Synchronization and interrupt disabling are not required because
1319  * this function executes in stop_machine() context.  Therefore, cleanup
1320  * operations that might block must be done later from the CPU_DEAD
1321  * notifier.
1322  *
1323  * Note that the outgoing CPU's bit has already been cleared in the
1324  * cpu_online_mask.  This allows us to randomly pick a callback
1325  * destination from the bits set in that mask.
1326  */
1327 static void rcu_cleanup_dying_cpu(struct rcu_state *rsp)
1328 {
1329         int i;
1330         unsigned long mask;
1331         int receive_cpu = cpumask_any(cpu_online_mask);
1332         struct rcu_data *rdp = this_cpu_ptr(rsp->rda);
1333         struct rcu_data *receive_rdp = per_cpu_ptr(rsp->rda, receive_cpu);
1334         RCU_TRACE(struct rcu_node *rnp = rdp->mynode); /* For dying CPU. */
1335
1336         /* First, adjust the counts. */
1337         if (rdp->nxtlist != NULL) {
1338                 receive_rdp->qlen_lazy += rdp->qlen_lazy;
1339                 receive_rdp->qlen += rdp->qlen;
1340                 rdp->qlen_lazy = 0;
1341                 rdp->qlen = 0;
1342         }
1343
1344         /*
1345          * Next, move ready-to-invoke callbacks to be invoked on some
1346          * other CPU.  These will not be required to pass through another
1347          * grace period:  They are done, regardless of CPU.
1348          */
1349         if (rdp->nxtlist != NULL &&
1350             rdp->nxttail[RCU_DONE_TAIL] != &rdp->nxtlist) {
1351                 struct rcu_head *oldhead;
1352                 struct rcu_head **oldtail;
1353                 struct rcu_head **newtail;
1354
1355                 oldhead = rdp->nxtlist;
1356                 oldtail = receive_rdp->nxttail[RCU_DONE_TAIL];
1357                 rdp->nxtlist = *rdp->nxttail[RCU_DONE_TAIL];
1358                 *rdp->nxttail[RCU_DONE_TAIL] = *oldtail;
1359                 *receive_rdp->nxttail[RCU_DONE_TAIL] = oldhead;
1360                 newtail = rdp->nxttail[RCU_DONE_TAIL];
1361                 for (i = RCU_DONE_TAIL; i < RCU_NEXT_SIZE; i++) {
1362                         if (receive_rdp->nxttail[i] == oldtail)
1363                                 receive_rdp->nxttail[i] = newtail;
1364                         if (rdp->nxttail[i] == newtail)
1365                                 rdp->nxttail[i] = &rdp->nxtlist;
1366                 }
1367         }
1368
1369         /*
1370          * Finally, put the rest of the callbacks at the end of the list.
1371          * The ones that made it partway through get to start over:  We
1372          * cannot assume that grace periods are synchronized across CPUs.
1373          * (We could splice RCU_WAIT_TAIL into RCU_NEXT_READY_TAIL, but
1374          * this does not seem compelling.  Not yet, anyway.)
1375          */
1376         if (rdp->nxtlist != NULL) {
1377                 *receive_rdp->nxttail[RCU_NEXT_TAIL] = rdp->nxtlist;
1378                 receive_rdp->nxttail[RCU_NEXT_TAIL] =
1379                                 rdp->nxttail[RCU_NEXT_TAIL];
1380                 receive_rdp->n_cbs_adopted += rdp->qlen;
1381                 rdp->n_cbs_orphaned += rdp->qlen;
1382
1383                 rdp->nxtlist = NULL;
1384                 for (i = 0; i < RCU_NEXT_SIZE; i++)
1385                         rdp->nxttail[i] = &rdp->nxtlist;
1386         }
1387
1388         /*
1389          * Record a quiescent state for the dying CPU.  This is safe
1390          * only because we have already cleared out the callbacks.
1391          * (Otherwise, the RCU core might try to schedule the invocation
1392          * of callbacks on this now-offline CPU, which would be bad.)
1393          */
1394         mask = rdp->grpmask;    /* rnp->grplo is constant. */
1395         trace_rcu_grace_period(rsp->name,
1396                                rnp->gpnum + 1 - !!(rnp->qsmask & mask),
1397                                "cpuofl");
1398         rcu_report_qs_rdp(smp_processor_id(), rsp, rdp, rsp->gpnum);
1399         /* Note that rcu_report_qs_rdp() might call trace_rcu_grace_period(). */
1400 }
1401
1402 /*
1403  * The CPU has been completely removed, and some other CPU is reporting
1404  * this fact from process context.  Do the remainder of the cleanup.
1405  * There can only be one CPU hotplug operation at a time, so no other
1406  * CPU can be attempting to update rcu_cpu_kthread_task.
1407  */
1408 static void rcu_cleanup_dead_cpu(int cpu, struct rcu_state *rsp)
1409 {
1410         unsigned long flags;
1411         unsigned long mask;
1412         int need_report = 0;
1413         struct rcu_data *rdp = per_cpu_ptr(rsp->rda, cpu);
1414         struct rcu_node *rnp = rdp->mynode;  /* Outgoing CPU's rnp. */
1415
1416         /* Adjust any no-longer-needed kthreads. */
1417         rcu_stop_cpu_kthread(cpu);
1418         rcu_node_kthread_setaffinity(rnp, -1);
1419
1420         /* Remove the dying CPU from the bitmasks in the rcu_node hierarchy. */
1421
1422         /* Exclude any attempts to start a new grace period. */
1423         raw_spin_lock_irqsave(&rsp->onofflock, flags);
1424
1425         /* Remove the outgoing CPU from the masks in the rcu_node hierarchy. */
1426         mask = rdp->grpmask;    /* rnp->grplo is constant. */
1427         do {
1428                 raw_spin_lock(&rnp->lock);      /* irqs already disabled. */
1429                 rnp->qsmaskinit &= ~mask;
1430                 if (rnp->qsmaskinit != 0) {
1431                         if (rnp != rdp->mynode)
1432                                 raw_spin_unlock(&rnp->lock); /* irqs remain disabled. */
1433                         break;
1434                 }
1435                 if (rnp == rdp->mynode)
1436                         need_report = rcu_preempt_offline_tasks(rsp, rnp, rdp);
1437                 else
1438                         raw_spin_unlock(&rnp->lock); /* irqs remain disabled. */
1439                 mask = rnp->grpmask;
1440                 rnp = rnp->parent;
1441         } while (rnp != NULL);
1442
1443         /*
1444          * We still hold the leaf rcu_node structure lock here, and
1445          * irqs are still disabled.  The reason for this subterfuge is
1446          * because invoking rcu_report_unblock_qs_rnp() with ->onofflock
1447          * held leads to deadlock.
1448          */
1449         raw_spin_unlock(&rsp->onofflock); /* irqs remain disabled. */
1450         rnp = rdp->mynode;
1451         if (need_report & RCU_OFL_TASKS_NORM_GP)
1452                 rcu_report_unblock_qs_rnp(rnp, flags);
1453         else
1454                 raw_spin_unlock_irqrestore(&rnp->lock, flags);
1455         if (need_report & RCU_OFL_TASKS_EXP_GP)
1456                 rcu_report_exp_rnp(rsp, rnp, true);
1457 }
1458
1459 #else /* #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU */
1460
1461 static void rcu_cleanup_dying_cpu(struct rcu_state *rsp)
1462 {
1463 }
1464
1465 static void rcu_cleanup_dead_cpu(int cpu, struct rcu_state *rsp)
1466 {
1467 }
1468
1469 #endif /* #else #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU */
1470
1471 /*
1472  * Invoke any RCU callbacks that have made it to the end of their grace
1473  * period.  Thottle as specified by rdp->blimit.
1474  */
1475 static void rcu_do_batch(struct rcu_state *rsp, struct rcu_data *rdp)
1476 {
1477         unsigned long flags;
1478         struct rcu_head *next, *list, **tail;
1479         long bl, count, count_lazy;
1480
1481         /* If no callbacks are ready, just return.*/
1482         if (!cpu_has_callbacks_ready_to_invoke(rdp)) {
1483                 trace_rcu_batch_start(rsp->name, rdp->qlen_lazy, rdp->qlen, 0);
1484                 trace_rcu_batch_end(rsp->name, 0, !!ACCESS_ONCE(rdp->nxtlist),
1485                                     need_resched(), is_idle_task(current),
1486                                     rcu_is_callbacks_kthread());
1487                 return;
1488         }
1489
1490         /*
1491          * Extract the list of ready callbacks, disabling to prevent
1492          * races with call_rcu() from interrupt handlers.
1493          */
1494         local_irq_save(flags);
1495         WARN_ON_ONCE(cpu_is_offline(smp_processor_id()));
1496         bl = rdp->blimit;
1497         trace_rcu_batch_start(rsp->name, rdp->qlen_lazy, rdp->qlen, bl);
1498         list = rdp->nxtlist;
1499         rdp->nxtlist = *rdp->nxttail[RCU_DONE_TAIL];
1500         *rdp->nxttail[RCU_DONE_TAIL] = NULL;
1501         tail = rdp->nxttail[RCU_DONE_TAIL];
1502         for (count = RCU_NEXT_SIZE - 1; count >= 0; count--)
1503                 if (rdp->nxttail[count] == rdp->nxttail[RCU_DONE_TAIL])
1504                         rdp->nxttail[count] = &rdp->nxtlist;
1505         local_irq_restore(flags);
1506
1507         /* Invoke callbacks. */
1508         count = count_lazy = 0;
1509         while (list) {
1510                 next = list->next;
1511                 prefetch(next);
1512                 debug_rcu_head_unqueue(list);
1513                 if (__rcu_reclaim(rsp->name, list))
1514                         count_lazy++;
1515                 list = next;
1516                 /* Stop only if limit reached and CPU has something to do. */
1517                 if (++count >= bl &&
1518                     (need_resched() ||
1519                      (!is_idle_task(current) && !rcu_is_callbacks_kthread())))
1520                         break;
1521         }
1522
1523         local_irq_save(flags);
1524         trace_rcu_batch_end(rsp->name, count, !!list, need_resched(),
1525                             is_idle_task(current),
1526                             rcu_is_callbacks_kthread());
1527
1528         /* Update count, and requeue any remaining callbacks. */
1529         rdp->qlen_lazy -= count_lazy;
1530         rdp->qlen -= count;
1531         rdp->n_cbs_invoked += count;
1532         if (list != NULL) {
1533                 *tail = rdp->nxtlist;
1534                 rdp->nxtlist = list;
1535                 for (count = 0; count < RCU_NEXT_SIZE; count++)
1536                         if (&rdp->nxtlist == rdp->nxttail[count])
1537                                 rdp->nxttail[count] = tail;
1538                         else
1539                                 break;
1540         }
1541
1542         /* Reinstate batch limit if we have worked down the excess. */
1543         if (rdp->blimit == LONG_MAX && rdp->qlen <= qlowmark)
1544                 rdp->blimit = blimit;
1545
1546         /* Reset ->qlen_last_fqs_check trigger if enough CBs have drained. */
1547         if (rdp->qlen == 0 && rdp->qlen_last_fqs_check != 0) {
1548                 rdp->qlen_last_fqs_check = 0;
1549                 rdp->n_force_qs_snap = rsp->n_force_qs;
1550         } else if (rdp->qlen < rdp->qlen_last_fqs_check - qhimark)
1551                 rdp->qlen_last_fqs_check = rdp->qlen;
1552
1553         local_irq_restore(flags);
1554
1555         /* Re-invoke RCU core processing if there are callbacks remaining. */
1556         if (cpu_has_callbacks_ready_to_invoke(rdp))
1557                 invoke_rcu_core();
1558 }
1559
1560 /*
1561  * Check to see if this CPU is in a non-context-switch quiescent state
1562  * (user mode or idle loop for rcu, non-softirq execution for rcu_bh).
1563  * Also schedule RCU core processing.
1564  *
1565  * This function must be called from hardirq context.  It is normally
1566  * invoked from the scheduling-clock interrupt.  If rcu_pending returns
1567  * false, there is no point in invoking rcu_check_callbacks().
1568  */
1569 void rcu_check_callbacks(int cpu, int user)
1570 {
1571         trace_rcu_utilization("Start scheduler-tick");
1572         increment_cpu_stall_ticks();
1573         if (user || rcu_is_cpu_rrupt_from_idle()) {
1574
1575                 /*
1576                  * Get here if this CPU took its interrupt from user
1577                  * mode or from the idle loop, and if this is not a
1578                  * nested interrupt.  In this case, the CPU is in
1579                  * a quiescent state, so note it.
1580                  *
1581                  * No memory barrier is required here because both
1582                  * rcu_sched_qs() and rcu_bh_qs() reference only CPU-local
1583                  * variables that other CPUs neither access nor modify,
1584                  * at least not while the corresponding CPU is online.
1585                  */
1586
1587                 rcu_sched_qs(cpu);
1588                 rcu_bh_qs(cpu);
1589
1590         } else if (!in_softirq()) {
1591
1592                 /*
1593                  * Get here if this CPU did not take its interrupt from
1594                  * softirq, in other words, if it is not interrupting
1595                  * a rcu_bh read-side critical section.  This is an _bh
1596                  * critical section, so note it.
1597                  */
1598
1599                 rcu_bh_qs(cpu);
1600         }
1601         rcu_preempt_check_callbacks(cpu);
1602         if (rcu_pending(cpu))
1603                 invoke_rcu_core();
1604         trace_rcu_utilization("End scheduler-tick");
1605 }
1606
1607 /*
1608  * Scan the leaf rcu_node structures, processing dyntick state for any that
1609  * have not yet encountered a quiescent state, using the function specified.
1610  * Also initiate boosting for any threads blocked on the root rcu_node.
1611  *
1612  * The caller must have suppressed start of new grace periods.
1613  */
1614 static void force_qs_rnp(struct rcu_state *rsp, int (*f)(struct rcu_data *))
1615 {
1616         unsigned long bit;
1617         int cpu;
1618         unsigned long flags;
1619         unsigned long mask;
1620         struct rcu_node *rnp;
1621
1622         rcu_for_each_leaf_node(rsp, rnp) {
1623                 mask = 0;
1624                 raw_spin_lock_irqsave(&rnp->lock, flags);
1625                 if (!rcu_gp_in_progress(rsp)) {
1626                         raw_spin_unlock_irqrestore(&rnp->lock, flags);
1627                         return;
1628                 }
1629                 if (rnp->qsmask == 0) {
1630                         rcu_initiate_boost(rnp, flags); /* releases rnp->lock */
1631                         continue;
1632                 }
1633                 cpu = rnp->grplo;
1634                 bit = 1;
1635                 for (; cpu <= rnp->grphi; cpu++, bit <<= 1) {
1636                         if ((rnp->qsmask & bit) != 0 &&
1637                             f(per_cpu_ptr(rsp->rda, cpu)))
1638                                 mask |= bit;
1639                 }
1640                 if (mask != 0) {
1641
1642                         /* rcu_report_qs_rnp() releases rnp->lock. */
1643                         rcu_report_qs_rnp(mask, rsp, rnp, flags);
1644                         continue;
1645                 }
1646                 raw_spin_unlock_irqrestore(&rnp->lock, flags);
1647         }
1648         rnp = rcu_get_root(rsp);
1649         if (rnp->qsmask == 0) {
1650                 raw_spin_lock_irqsave(&rnp->lock, flags);
1651                 rcu_initiate_boost(rnp, flags); /* releases rnp->lock. */
1652         }
1653 }
1654
1655 /*
1656  * Force quiescent states on reluctant CPUs, and also detect which
1657  * CPUs are in dyntick-idle mode.
1658  */
1659 static void force_quiescent_state(struct rcu_state *rsp, int relaxed)
1660 {
1661         unsigned long flags;
1662         struct rcu_node *rnp = rcu_get_root(rsp);
1663
1664         trace_rcu_utilization("Start fqs");
1665         if (!rcu_gp_in_progress(rsp)) {
1666                 trace_rcu_utilization("End fqs");
1667                 return;  /* No grace period in progress, nothing to force. */
1668         }
1669         if (!raw_spin_trylock_irqsave(&rsp->fqslock, flags)) {
1670                 rsp->n_force_qs_lh++; /* Inexact, can lose counts.  Tough! */
1671                 trace_rcu_utilization("End fqs");
1672                 return; /* Someone else is already on the job. */
1673         }
1674         if (relaxed && ULONG_CMP_GE(rsp->jiffies_force_qs, jiffies))
1675                 goto unlock_fqs_ret; /* no emergency and done recently. */
1676         rsp->n_force_qs++;
1677         raw_spin_lock(&rnp->lock);  /* irqs already disabled */
1678         rsp->jiffies_force_qs = jiffies + RCU_JIFFIES_TILL_FORCE_QS;
1679         if(!rcu_gp_in_progress(rsp)) {
1680                 rsp->n_force_qs_ngp++;
1681                 raw_spin_unlock(&rnp->lock);  /* irqs remain disabled */
1682                 goto unlock_fqs_ret;  /* no GP in progress, time updated. */
1683         }
1684         rsp->fqs_active = 1;
1685         switch (rsp->fqs_state) {
1686         case RCU_GP_IDLE:
1687         case RCU_GP_INIT:
1688
1689                 break; /* grace period idle or initializing, ignore. */
1690
1691         case RCU_SAVE_DYNTICK:
1692                 if (RCU_SIGNAL_INIT != RCU_SAVE_DYNTICK)
1693                         break; /* So gcc recognizes the dead code. */
1694
1695                 raw_spin_unlock(&rnp->lock);  /* irqs remain disabled */
1696
1697                 /* Record dyntick-idle state. */
1698                 force_qs_rnp(rsp, dyntick_save_progress_counter);
1699                 raw_spin_lock(&rnp->lock);  /* irqs already disabled */
1700                 if (rcu_gp_in_progress(rsp))
1701                         rsp->fqs_state = RCU_FORCE_QS;
1702                 break;
1703
1704         case RCU_FORCE_QS:
1705
1706                 /* Check dyntick-idle state, send IPI to laggarts. */
1707                 raw_spin_unlock(&rnp->lock);  /* irqs remain disabled */
1708                 force_qs_rnp(rsp, rcu_implicit_dynticks_qs);
1709
1710                 /* Leave state in case more forcing is required. */
1711
1712                 raw_spin_lock(&rnp->lock);  /* irqs already disabled */
1713                 break;
1714         }
1715         rsp->fqs_active = 0;
1716         if (rsp->fqs_need_gp) {
1717                 raw_spin_unlock(&rsp->fqslock); /* irqs remain disabled */
1718                 rsp->fqs_need_gp = 0;
1719                 rcu_start_gp(rsp, flags); /* releases rnp->lock */
1720                 trace_rcu_utilization("End fqs");
1721                 return;
1722         }
1723         raw_spin_unlock(&rnp->lock);  /* irqs remain disabled */
1724 unlock_fqs_ret:
1725         raw_spin_unlock_irqrestore(&rsp->fqslock, flags);
1726         trace_rcu_utilization("End fqs");
1727 }
1728
1729 /*
1730  * This does the RCU core processing work for the specified rcu_state
1731  * and rcu_data structures.  This may be called only from the CPU to
1732  * whom the rdp belongs.
1733  */
1734 static void
1735 __rcu_process_callbacks(struct rcu_state *rsp, struct rcu_data *rdp)
1736 {
1737         unsigned long flags;
1738
1739         WARN_ON_ONCE(rdp->beenonline == 0);
1740
1741         /*
1742          * If an RCU GP has gone long enough, go check for dyntick
1743          * idle CPUs and, if needed, send resched IPIs.
1744          */
1745         if (ULONG_CMP_LT(ACCESS_ONCE(rsp->jiffies_force_qs), jiffies))
1746                 force_quiescent_state(rsp, 1);
1747
1748         /*
1749          * Advance callbacks in response to end of earlier grace
1750          * period that some other CPU ended.
1751          */
1752         rcu_process_gp_end(rsp, rdp);
1753
1754         /* Update RCU state based on any recent quiescent states. */
1755         rcu_check_quiescent_state(rsp, rdp);
1756
1757         /* Does this CPU require a not-yet-started grace period? */
1758         if (cpu_needs_another_gp(rsp, rdp)) {
1759                 raw_spin_lock_irqsave(&rcu_get_root(rsp)->lock, flags);
1760                 rcu_start_gp(rsp, flags);  /* releases above lock */
1761         }
1762
1763         /* If there are callbacks ready, invoke them. */
1764         if (cpu_has_callbacks_ready_to_invoke(rdp))
1765                 invoke_rcu_callbacks(rsp, rdp);
1766 }
1767
1768 /*
1769  * Do RCU core processing for the current CPU.
1770  */
1771 static void rcu_process_callbacks(struct softirq_action *unused)
1772 {
1773         trace_rcu_utilization("Start RCU core");
1774         __rcu_process_callbacks(&rcu_sched_state,
1775                                 &__get_cpu_var(rcu_sched_data));
1776         __rcu_process_callbacks(&rcu_bh_state, &__get_cpu_var(rcu_bh_data));
1777         rcu_preempt_process_callbacks();
1778         trace_rcu_utilization("End RCU core");
1779 }
1780
1781 /*
1782  * Schedule RCU callback invocation.  If the specified type of RCU
1783  * does not support RCU priority boosting, just do a direct call,
1784  * otherwise wake up the per-CPU kernel kthread.  Note that because we
1785  * are running on the current CPU with interrupts disabled, the
1786  * rcu_cpu_kthread_task cannot disappear out from under us.
1787  */
1788 static void invoke_rcu_callbacks(struct rcu_state *rsp, struct rcu_data *rdp)
1789 {
1790         if (unlikely(!ACCESS_ONCE(rcu_scheduler_fully_active)))
1791                 return;
1792         if (likely(!rsp->boost)) {
1793                 rcu_do_batch(rsp, rdp);
1794                 return;
1795         }
1796         invoke_rcu_callbacks_kthread();
1797 }
1798
1799 static void invoke_rcu_core(void)
1800 {
1801         raise_softirq(RCU_SOFTIRQ);
1802 }
1803
1804 static void
1805 __call_rcu(struct rcu_head *head, void (*func)(struct rcu_head *rcu),
1806            struct rcu_state *rsp, bool lazy)
1807 {
1808         unsigned long flags;
1809         struct rcu_data *rdp;
1810
1811         WARN_ON_ONCE((unsigned long)head & 0x3); /* Misaligned rcu_head! */
1812         debug_rcu_head_queue(head);
1813         head->func = func;
1814         head->next = NULL;
1815
1816         smp_mb(); /* Ensure RCU update seen before callback registry. */
1817
1818         /*
1819          * Opportunistically note grace-period endings and beginnings.
1820          * Note that we might see a beginning right after we see an
1821          * end, but never vice versa, since this CPU has to pass through
1822          * a quiescent state betweentimes.
1823          */
1824         local_irq_save(flags);
1825         rdp = this_cpu_ptr(rsp->rda);
1826
1827         /* Add the callback to our list. */
1828         *rdp->nxttail[RCU_NEXT_TAIL] = head;
1829         rdp->nxttail[RCU_NEXT_TAIL] = &head->next;
1830         rdp->qlen++;
1831         if (lazy)
1832                 rdp->qlen_lazy++;
1833
1834         if (__is_kfree_rcu_offset((unsigned long)func))
1835                 trace_rcu_kfree_callback(rsp->name, head, (unsigned long)func,
1836                                          rdp->qlen_lazy, rdp->qlen);
1837         else
1838                 trace_rcu_callback(rsp->name, head, rdp->qlen_lazy, rdp->qlen);
1839
1840         /* If interrupts were disabled, don't dive into RCU core. */
1841         if (irqs_disabled_flags(flags)) {
1842                 local_irq_restore(flags);
1843                 return;
1844         }
1845
1846         /*
1847          * Force the grace period if too many callbacks or too long waiting.
1848          * Enforce hysteresis, and don't invoke force_quiescent_state()
1849          * if some other CPU has recently done so.  Also, don't bother
1850          * invoking force_quiescent_state() if the newly enqueued callback
1851          * is the only one waiting for a grace period to complete.
1852          */
1853         if (unlikely(rdp->qlen > rdp->qlen_last_fqs_check + qhimark)) {
1854
1855                 /* Are we ignoring a completed grace period? */
1856                 rcu_process_gp_end(rsp, rdp);
1857                 check_for_new_grace_period(rsp, rdp);
1858
1859                 /* Start a new grace period if one not already started. */
1860                 if (!rcu_gp_in_progress(rsp)) {
1861                         unsigned long nestflag;
1862                         struct rcu_node *rnp_root = rcu_get_root(rsp);
1863
1864                         raw_spin_lock_irqsave(&rnp_root->lock, nestflag);
1865                         rcu_start_gp(rsp, nestflag);  /* rlses rnp_root->lock */
1866                 } else {
1867                         /* Give the grace period a kick. */
1868                         rdp->blimit = LONG_MAX;
1869                         if (rsp->n_force_qs == rdp->n_force_qs_snap &&
1870                             *rdp->nxttail[RCU_DONE_TAIL] != head)
1871                                 force_quiescent_state(rsp, 0);
1872                         rdp->n_force_qs_snap = rsp->n_force_qs;
1873                         rdp->qlen_last_fqs_check = rdp->qlen;
1874                 }
1875         } else if (ULONG_CMP_LT(ACCESS_ONCE(rsp->jiffies_force_qs), jiffies))
1876                 force_quiescent_state(rsp, 1);
1877         local_irq_restore(flags);
1878 }
1879
1880 /*
1881  * Queue an RCU-sched callback for invocation after a grace period.
1882  */
1883 void call_rcu_sched(struct rcu_head *head, void (*func)(struct rcu_head *rcu))
1884 {
1885         __call_rcu(head, func, &rcu_sched_state, 0);
1886 }
1887 EXPORT_SYMBOL_GPL(call_rcu_sched);
1888
1889 /*
1890  * Queue an RCU callback for invocation after a quicker grace period.
1891  */
1892 void call_rcu_bh(struct rcu_head *head, void (*func)(struct rcu_head *rcu))
1893 {
1894         __call_rcu(head, func, &rcu_bh_state, 0);
1895 }
1896 EXPORT_SYMBOL_GPL(call_rcu_bh);
1897
1898 /**
1899  * synchronize_sched - wait until an rcu-sched grace period has elapsed.
1900  *
1901  * Control will return to the caller some time after a full rcu-sched
1902  * grace period has elapsed, in other words after all currently executing
1903  * rcu-sched read-side critical sections have completed.   These read-side
1904  * critical sections are delimited by rcu_read_lock_sched() and
1905  * rcu_read_unlock_sched(), and may be nested.  Note that preempt_disable(),
1906  * local_irq_disable(), and so on may be used in place of
1907  * rcu_read_lock_sched().
1908  *
1909  * This means that all preempt_disable code sequences, including NMI and
1910  * hardware-interrupt handlers, in progress on entry will have completed
1911  * before this primitive returns.  However, this does not guarantee that
1912  * softirq handlers will have completed, since in some kernels, these
1913  * handlers can run in process context, and can block.
1914  *
1915  * This primitive provides the guarantees made by the (now removed)
1916  * synchronize_kernel() API.  In contrast, synchronize_rcu() only
1917  * guarantees that rcu_read_lock() sections will have completed.
1918  * In "classic RCU", these two guarantees happen to be one and
1919  * the same, but can differ in realtime RCU implementations.
1920  */
1921 void synchronize_sched(void)
1922 {
1923         rcu_lockdep_assert(!lock_is_held(&rcu_bh_lock_map) &&
1924                            !lock_is_held(&rcu_lock_map) &&
1925                            !lock_is_held(&rcu_sched_lock_map),
1926                            "Illegal synchronize_sched() in RCU-sched read-side critical section");
1927         if (rcu_blocking_is_gp())
1928                 return;
1929         wait_rcu_gp(call_rcu_sched);
1930 }
1931 EXPORT_SYMBOL_GPL(synchronize_sched);
1932
1933 /**
1934  * synchronize_rcu_bh - wait until an rcu_bh grace period has elapsed.
1935  *
1936  * Control will return to the caller some time after a full rcu_bh grace
1937  * period has elapsed, in other words after all currently executing rcu_bh
1938  * read-side critical sections have completed.  RCU read-side critical
1939  * sections are delimited by rcu_read_lock_bh() and rcu_read_unlock_bh(),
1940  * and may be nested.
1941  */
1942 void synchronize_rcu_bh(void)
1943 {
1944         rcu_lockdep_assert(!lock_is_held(&rcu_bh_lock_map) &&
1945                            !lock_is_held(&rcu_lock_map) &&
1946                            !lock_is_held(&rcu_sched_lock_map),
1947                            "Illegal synchronize_rcu_bh() in RCU-bh read-side critical section");
1948         if (rcu_blocking_is_gp())
1949                 return;
1950         wait_rcu_gp(call_rcu_bh);
1951 }
1952 EXPORT_SYMBOL_GPL(synchronize_rcu_bh);
1953
1954 static atomic_t sync_sched_expedited_started = ATOMIC_INIT(0);
1955 static atomic_t sync_sched_expedited_done = ATOMIC_INIT(0);
1956
1957 static int synchronize_sched_expedited_cpu_stop(void *data)
1958 {
1959         /*
1960          * There must be a full memory barrier on each affected CPU
1961          * between the time that try_stop_cpus() is called and the
1962          * time that it returns.
1963          *
1964          * In the current initial implementation of cpu_stop, the
1965          * above condition is already met when the control reaches
1966          * this point and the following smp_mb() is not strictly
1967          * necessary.  Do smp_mb() anyway for documentation and
1968          * robustness against future implementation changes.
1969          */
1970         smp_mb(); /* See above comment block. */
1971         return 0;
1972 }
1973
1974 /**
1975  * synchronize_sched_expedited - Brute-force RCU-sched grace period
1976  *
1977  * Wait for an RCU-sched grace period to elapse, but use a "big hammer"
1978  * approach to force the grace period to end quickly.  This consumes
1979  * significant time on all CPUs and is unfriendly to real-time workloads,
1980  * so is thus not recommended for any sort of common-case code.  In fact,
1981  * if you are using synchronize_sched_expedited() in a loop, please
1982  * restructure your code to batch your updates, and then use a single
1983  * synchronize_sched() instead.
1984  *
1985  * Note that it is illegal to call this function while holding any lock
1986  * that is acquired by a CPU-hotplug notifier.  And yes, it is also illegal
1987  * to call this function from a CPU-hotplug notifier.  Failing to observe
1988  * these restriction will result in deadlock.
1989  *
1990  * This implementation can be thought of as an application of ticket
1991  * locking to RCU, with sync_sched_expedited_started and
1992  * sync_sched_expedited_done taking on the roles of the halves
1993  * of the ticket-lock word.  Each task atomically increments
1994  * sync_sched_expedited_started upon entry, snapshotting the old value,
1995  * then attempts to stop all the CPUs.  If this succeeds, then each
1996  * CPU will have executed a context switch, resulting in an RCU-sched
1997  * grace period.  We are then done, so we use atomic_cmpxchg() to
1998  * update sync_sched_expedited_done to match our snapshot -- but
1999  * only if someone else has not already advanced past our snapshot.
2000  *
2001  * On the other hand, if try_stop_cpus() fails, we check the value
2002  * of sync_sched_expedited_done.  If it has advanced past our
2003  * initial snapshot, then someone else must have forced a grace period
2004  * some time after we took our snapshot.  In this case, our work is
2005  * done for us, and we can simply return.  Otherwise, we try again,
2006  * but keep our initial snapshot for purposes of checking for someone
2007  * doing our work for us.
2008  *
2009  * If we fail too many times in a row, we fall back to synchronize_sched().
2010  */
2011 void synchronize_sched_expedited(void)
2012 {
2013         int firstsnap, s, snap, trycount = 0;
2014
2015         /* Note that atomic_inc_return() implies full memory barrier. */
2016         firstsnap = snap = atomic_inc_return(&sync_sched_expedited_started);
2017         get_online_cpus();
2018         WARN_ON_ONCE(cpu_is_offline(raw_smp_processor_id()));
2019
2020         /*
2021          * Each pass through the following loop attempts to force a
2022          * context switch on each CPU.
2023          */
2024         while (try_stop_cpus(cpu_online_mask,
2025                              synchronize_sched_expedited_cpu_stop,
2026                              NULL) == -EAGAIN) {
2027                 put_online_cpus();
2028
2029                 /* No joy, try again later.  Or just synchronize_sched(). */
2030                 if (trycount++ < 10)
2031                         udelay(trycount * num_online_cpus());
2032                 else {
2033                         synchronize_sched();
2034                         return;
2035                 }
2036
2037                 /* Check to see if someone else did our work for us. */
2038                 s = atomic_read(&sync_sched_expedited_done);
2039                 if (UINT_CMP_GE((unsigned)s, (unsigned)firstsnap)) {
2040                         smp_mb(); /* ensure test happens before caller kfree */
2041                         return;
2042                 }
2043
2044                 /*
2045                  * Refetching sync_sched_expedited_started allows later
2046                  * callers to piggyback on our grace period.  We subtract
2047                  * 1 to get the same token that the last incrementer got.
2048                  * We retry after they started, so our grace period works
2049                  * for them, and they started after our first try, so their
2050                  * grace period works for us.
2051                  */
2052                 get_online_cpus();
2053                 snap = atomic_read(&sync_sched_expedited_started);
2054                 smp_mb(); /* ensure read is before try_stop_cpus(). */
2055         }
2056
2057         /*
2058          * Everyone up to our most recent fetch is covered by our grace
2059          * period.  Update the counter, but only if our work is still
2060          * relevant -- which it won't be if someone who started later
2061          * than we did beat us to the punch.
2062          */
2063         do {
2064                 s = atomic_read(&sync_sched_expedited_done);
2065                 if (UINT_CMP_GE((unsigned)s, (unsigned)snap)) {
2066                         smp_mb(); /* ensure test happens before caller kfree */
2067                         break;
2068                 }
2069         } while (atomic_cmpxchg(&sync_sched_expedited_done, s, snap) != s);
2070
2071         put_online_cpus();
2072 }
2073 EXPORT_SYMBOL_GPL(synchronize_sched_expedited);
2074
2075 /*
2076  * Check to see if there is any immediate RCU-related work to be done
2077  * by the current CPU, for the specified type of RCU, returning 1 if so.
2078  * The checks are in order of increasing expense: checks that can be
2079  * carried out against CPU-local state are performed first.  However,
2080  * we must check for CPU stalls first, else we might not get a chance.
2081  */
2082 static int __rcu_pending(struct rcu_state *rsp, struct rcu_data *rdp)
2083 {
2084         struct rcu_node *rnp = rdp->mynode;
2085
2086         rdp->n_rcu_pending++;
2087
2088         /* Check for CPU stalls, if enabled. */
2089         check_cpu_stall(rsp, rdp);
2090
2091         /* Is the RCU core waiting for a quiescent state from this CPU? */
2092         if (rcu_scheduler_fully_active &&
2093             rdp->qs_pending && !rdp->passed_quiesce) {
2094
2095                 /*
2096                  * If force_quiescent_state() coming soon and this CPU
2097                  * needs a quiescent state, and this is either RCU-sched
2098                  * or RCU-bh, force a local reschedule.
2099                  */
2100                 rdp->n_rp_qs_pending++;
2101                 if (!rdp->preemptible &&
2102                     ULONG_CMP_LT(ACCESS_ONCE(rsp->jiffies_force_qs) - 1,
2103                                  jiffies))
2104                         set_need_resched();
2105         } else if (rdp->qs_pending && rdp->passed_quiesce) {
2106                 rdp->n_rp_report_qs++;
2107                 return 1;
2108         }
2109
2110         /* Does this CPU have callbacks ready to invoke? */
2111         if (cpu_has_callbacks_ready_to_invoke(rdp)) {
2112                 rdp->n_rp_cb_ready++;
2113                 return 1;
2114         }
2115
2116         /* Has RCU gone idle with this CPU needing another grace period? */
2117         if (cpu_needs_another_gp(rsp, rdp)) {
2118                 rdp->n_rp_cpu_needs_gp++;
2119                 return 1;
2120         }
2121
2122         /* Has another RCU grace period completed?  */
2123         if (ACCESS_ONCE(rnp->completed) != rdp->completed) { /* outside lock */
2124                 rdp->n_rp_gp_completed++;
2125                 return 1;
2126         }
2127
2128         /* Has a new RCU grace period started? */
2129         if (ACCESS_ONCE(rnp->gpnum) != rdp->gpnum) { /* outside lock */
2130                 rdp->n_rp_gp_started++;
2131                 return 1;
2132         }
2133
2134         /* Has an RCU GP gone long enough to send resched IPIs &c? */
2135         if (rcu_gp_in_progress(rsp) &&
2136             ULONG_CMP_LT(ACCESS_ONCE(rsp->jiffies_force_qs), jiffies)) {
2137                 rdp->n_rp_need_fqs++;
2138                 return 1;
2139         }
2140
2141         /* nothing to do */
2142         rdp->n_rp_need_nothing++;
2143         return 0;
2144 }
2145
2146 /*
2147  * Check to see if there is any immediate RCU-related work to be done
2148  * by the current CPU, returning 1 if so.  This function is part of the
2149  * RCU implementation; it is -not- an exported member of the RCU API.
2150  */
2151 static int rcu_pending(int cpu)
2152 {
2153         return __rcu_pending(&rcu_sched_state, &per_cpu(rcu_sched_data, cpu)) ||
2154                __rcu_pending(&rcu_bh_state, &per_cpu(rcu_bh_data, cpu)) ||
2155                rcu_preempt_pending(cpu);
2156 }
2157
2158 /*
2159  * Check to see if any future RCU-related work will need to be done
2160  * by the current CPU, even if none need be done immediately, returning
2161  * 1 if so.
2162  */
2163 static int rcu_cpu_has_callbacks(int cpu)
2164 {
2165         /* RCU callbacks either ready or pending? */
2166         return per_cpu(rcu_sched_data, cpu).nxtlist ||
2167                per_cpu(rcu_bh_data, cpu).nxtlist ||
2168                rcu_preempt_cpu_has_callbacks(cpu);
2169 }
2170
2171 static DEFINE_PER_CPU(struct rcu_head, rcu_barrier_head) = {NULL};
2172 static atomic_t rcu_barrier_cpu_count;
2173 static DEFINE_MUTEX(rcu_barrier_mutex);
2174 static struct completion rcu_barrier_completion;
2175
2176 static void rcu_barrier_callback(struct rcu_head *notused)
2177 {
2178         if (atomic_dec_and_test(&rcu_barrier_cpu_count))
2179                 complete(&rcu_barrier_completion);
2180 }
2181
2182 /*
2183  * Called with preemption disabled, and from cross-cpu IRQ context.
2184  */
2185 static void rcu_barrier_func(void *type)
2186 {
2187         int cpu = smp_processor_id();
2188         struct rcu_head *head = &per_cpu(rcu_barrier_head, cpu);
2189         void (*call_rcu_func)(struct rcu_head *head,
2190                               void (*func)(struct rcu_head *head));
2191
2192         atomic_inc(&rcu_barrier_cpu_count);
2193         call_rcu_func = type;
2194         call_rcu_func(head, rcu_barrier_callback);
2195 }
2196
2197 /*
2198  * Orchestrate the specified type of RCU barrier, waiting for all
2199  * RCU callbacks of the specified type to complete.
2200  */
2201 static void _rcu_barrier(struct rcu_state *rsp,
2202                          void (*call_rcu_func)(struct rcu_head *head,
2203                                                void (*func)(struct rcu_head *head)))
2204 {
2205         BUG_ON(in_interrupt());
2206         /* Take mutex to serialize concurrent rcu_barrier() requests. */
2207         mutex_lock(&rcu_barrier_mutex);
2208         init_completion(&rcu_barrier_completion);
2209         /*
2210          * Initialize rcu_barrier_cpu_count to 1, then invoke
2211          * rcu_barrier_func() on each CPU, so that each CPU also has
2212          * incremented rcu_barrier_cpu_count.  Only then is it safe to
2213          * decrement rcu_barrier_cpu_count -- otherwise the first CPU
2214          * might complete its grace period before all of the other CPUs
2215          * did their increment, causing this function to return too
2216          * early.  Note that on_each_cpu() disables irqs, which prevents
2217          * any CPUs from coming online or going offline until each online
2218          * CPU has queued its RCU-barrier callback.
2219          */
2220         atomic_set(&rcu_barrier_cpu_count, 1);
2221         on_each_cpu(rcu_barrier_func, (void *)call_rcu_func, 1);
2222         if (atomic_dec_and_test(&rcu_barrier_cpu_count))
2223                 complete(&rcu_barrier_completion);
2224         wait_for_completion(&rcu_barrier_completion);
2225         mutex_unlock(&rcu_barrier_mutex);
2226 }
2227
2228 /**
2229  * rcu_barrier_bh - Wait until all in-flight call_rcu_bh() callbacks complete.
2230  */
2231 void rcu_barrier_bh(void)
2232 {
2233         _rcu_barrier(&rcu_bh_state, call_rcu_bh);
2234 }
2235 EXPORT_SYMBOL_GPL(rcu_barrier_bh);
2236
2237 /**
2238  * rcu_barrier_sched - Wait for in-flight call_rcu_sched() callbacks.
2239  */
2240 void rcu_barrier_sched(void)
2241 {
2242         _rcu_barrier(&rcu_sched_state, call_rcu_sched);
2243 }
2244 EXPORT_SYMBOL_GPL(rcu_barrier_sched);
2245
2246 /*
2247  * Do boot-time initialization of a CPU's per-CPU RCU data.
2248  */
2249 static void __init
2250 rcu_boot_init_percpu_data(int cpu, struct rcu_state *rsp)
2251 {
2252         unsigned long flags;
2253         int i;
2254         struct rcu_data *rdp = per_cpu_ptr(rsp->rda, cpu);
2255         struct rcu_node *rnp = rcu_get_root(rsp);
2256
2257         /* Set up local state, ensuring consistent view of global state. */
2258         raw_spin_lock_irqsave(&rnp->lock, flags);
2259         rdp->grpmask = 1UL << (cpu - rdp->mynode->grplo);
2260         rdp->nxtlist = NULL;
2261         for (i = 0; i < RCU_NEXT_SIZE; i++)
2262                 rdp->nxttail[i] = &rdp->nxtlist;
2263         rdp->qlen_lazy = 0;
2264         rdp->qlen = 0;
2265         rdp->dynticks = &per_cpu(rcu_dynticks, cpu);
2266         WARN_ON_ONCE(rdp->dynticks->dynticks_nesting != DYNTICK_TASK_EXIT_IDLE);
2267         WARN_ON_ONCE(atomic_read(&rdp->dynticks->dynticks) != 1);
2268         rdp->cpu = cpu;
2269         rdp->rsp = rsp;
2270         raw_spin_unlock_irqrestore(&rnp->lock, flags);
2271 }
2272
2273 /*
2274  * Initialize a CPU's per-CPU RCU data.  Note that only one online or
2275  * offline event can be happening at a given time.  Note also that we
2276  * can accept some slop in the rsp->completed access due to the fact
2277  * that this CPU cannot possibly have any RCU callbacks in flight yet.
2278  */
2279 static void __cpuinit
2280 rcu_init_percpu_data(int cpu, struct rcu_state *rsp, int preemptible)
2281 {
2282         unsigned long flags;
2283         unsigned long mask;
2284         struct rcu_data *rdp = per_cpu_ptr(rsp->rda, cpu);
2285         struct rcu_node *rnp = rcu_get_root(rsp);
2286
2287         /* Set up local state, ensuring consistent view of global state. */
2288         raw_spin_lock_irqsave(&rnp->lock, flags);
2289         rdp->beenonline = 1;     /* We have now been online. */
2290         rdp->preemptible = preemptible;
2291         rdp->qlen_last_fqs_check = 0;
2292         rdp->n_force_qs_snap = rsp->n_force_qs;
2293         rdp->blimit = blimit;
2294         rdp->dynticks->dynticks_nesting = DYNTICK_TASK_EXIT_IDLE;
2295         atomic_set(&rdp->dynticks->dynticks,
2296                    (atomic_read(&rdp->dynticks->dynticks) & ~0x1) + 1);
2297         rcu_prepare_for_idle_init(cpu);
2298         raw_spin_unlock(&rnp->lock);            /* irqs remain disabled. */
2299
2300         /*
2301          * A new grace period might start here.  If so, we won't be part
2302          * of it, but that is OK, as we are currently in a quiescent state.
2303          */
2304
2305         /* Exclude any attempts to start a new GP on large systems. */
2306         raw_spin_lock(&rsp->onofflock);         /* irqs already disabled. */
2307
2308         /* Add CPU to rcu_node bitmasks. */
2309         rnp = rdp->mynode;
2310         mask = rdp->grpmask;
2311         do {
2312                 /* Exclude any attempts to start a new GP on small systems. */
2313                 raw_spin_lock(&rnp->lock);      /* irqs already disabled. */
2314                 rnp->qsmaskinit |= mask;
2315                 mask = rnp->grpmask;
2316                 if (rnp == rdp->mynode) {
2317                         /*
2318                          * If there is a grace period in progress, we will
2319                          * set up to wait for it next time we run the
2320                          * RCU core code.
2321                          */
2322                         rdp->gpnum = rnp->completed;
2323                         rdp->completed = rnp->completed;
2324                         rdp->passed_quiesce = 0;
2325                         rdp->qs_pending = 0;
2326                         rdp->passed_quiesce_gpnum = rnp->gpnum - 1;
2327                         trace_rcu_grace_period(rsp->name, rdp->gpnum, "cpuonl");
2328                 }
2329                 raw_spin_unlock(&rnp->lock); /* irqs already disabled. */
2330                 rnp = rnp->parent;
2331         } while (rnp != NULL && !(rnp->qsmaskinit & mask));
2332
2333         raw_spin_unlock_irqrestore(&rsp->onofflock, flags);
2334 }
2335
2336 static void __cpuinit rcu_prepare_cpu(int cpu)
2337 {
2338         rcu_init_percpu_data(cpu, &rcu_sched_state, 0);
2339         rcu_init_percpu_data(cpu, &rcu_bh_state, 0);
2340         rcu_preempt_init_percpu_data(cpu);
2341 }
2342
2343 /*
2344  * Handle CPU online/offline notification events.
2345  */
2346 static int __cpuinit rcu_cpu_notify(struct notifier_block *self,
2347                                     unsigned long action, void *hcpu)
2348 {
2349         long cpu = (long)hcpu;
2350         struct rcu_data *rdp = per_cpu_ptr(rcu_state->rda, cpu);
2351         struct rcu_node *rnp = rdp->mynode;
2352
2353         trace_rcu_utilization("Start CPU hotplug");
2354         switch (action) {
2355         case CPU_UP_PREPARE:
2356         case CPU_UP_PREPARE_FROZEN:
2357                 rcu_prepare_cpu(cpu);
2358                 rcu_prepare_kthreads(cpu);
2359                 break;
2360         case CPU_ONLINE:
2361         case CPU_DOWN_FAILED:
2362                 rcu_node_kthread_setaffinity(rnp, -1);
2363                 rcu_cpu_kthread_setrt(cpu, 1);
2364                 break;
2365         case CPU_DOWN_PREPARE:
2366                 rcu_node_kthread_setaffinity(rnp, cpu);
2367                 rcu_cpu_kthread_setrt(cpu, 0);
2368                 break;
2369         case CPU_DYING:
2370         case CPU_DYING_FROZEN:
2371                 /*
2372                  * The whole machine is "stopped" except this CPU, so we can
2373                  * touch any data without introducing corruption. We send the
2374                  * dying CPU's callbacks to an arbitrarily chosen online CPU.
2375                  */
2376                 rcu_cleanup_dying_cpu(&rcu_bh_state);
2377                 rcu_cleanup_dying_cpu(&rcu_sched_state);
2378                 rcu_preempt_cleanup_dying_cpu();
2379                 rcu_cleanup_after_idle(cpu);
2380                 break;
2381         case CPU_DEAD:
2382         case CPU_DEAD_FROZEN:
2383         case CPU_UP_CANCELED:
2384         case CPU_UP_CANCELED_FROZEN:
2385                 rcu_cleanup_dead_cpu(cpu, &rcu_bh_state);
2386                 rcu_cleanup_dead_cpu(cpu, &rcu_sched_state);
2387                 rcu_preempt_cleanup_dead_cpu(cpu);
2388                 break;
2389         default:
2390                 break;
2391         }
2392         trace_rcu_utilization("End CPU hotplug");
2393         return NOTIFY_OK;
2394 }
2395
2396 /*
2397  * This function is invoked towards the end of the scheduler's initialization
2398  * process.  Before this is called, the idle task might contain
2399  * RCU read-side critical sections (during which time, this idle
2400  * task is booting the system).  After this function is called, the
2401  * idle tasks are prohibited from containing RCU read-side critical
2402  * sections.  This function also enables RCU lockdep checking.
2403  */
2404 void rcu_scheduler_starting(void)
2405 {
2406         WARN_ON(num_online_cpus() != 1);
2407         WARN_ON(nr_context_switches() > 0);
2408         rcu_scheduler_active = 1;
2409 }
2410
2411 /*
2412  * Compute the per-level fanout, either using the exact fanout specified
2413  * or balancing the tree, depending on CONFIG_RCU_FANOUT_EXACT.
2414  */
2415 #ifdef CONFIG_RCU_FANOUT_EXACT
2416 static void __init rcu_init_levelspread(struct rcu_state *rsp)
2417 {
2418         int i;
2419
2420         for (i = NUM_RCU_LVLS - 1; i > 0; i--)
2421                 rsp->levelspread[i] = CONFIG_RCU_FANOUT;
2422         rsp->levelspread[0] = RCU_FANOUT_LEAF;
2423 }
2424 #else /* #ifdef CONFIG_RCU_FANOUT_EXACT */
2425 static void __init rcu_init_levelspread(struct rcu_state *rsp)
2426 {
2427         int ccur;
2428         int cprv;
2429         int i;
2430
2431         cprv = NR_CPUS;
2432         for (i = NUM_RCU_LVLS - 1; i >= 0; i--) {
2433                 ccur = rsp->levelcnt[i];
2434                 rsp->levelspread[i] = (cprv + ccur - 1) / ccur;
2435                 cprv = ccur;
2436         }
2437 }
2438 #endif /* #else #ifdef CONFIG_RCU_FANOUT_EXACT */
2439
2440 /*
2441  * Helper function for rcu_init() that initializes one rcu_state structure.
2442  */
2443 static void __init rcu_init_one(struct rcu_state *rsp,
2444                 struct rcu_data __percpu *rda)
2445 {
2446         static char *buf[] = { "rcu_node_level_0",
2447                                "rcu_node_level_1",
2448                                "rcu_node_level_2",
2449                                "rcu_node_level_3" };  /* Match MAX_RCU_LVLS */
2450         int cpustride = 1;
2451         int i;
2452         int j;
2453         struct rcu_node *rnp;
2454
2455         BUILD_BUG_ON(MAX_RCU_LVLS > ARRAY_SIZE(buf));  /* Fix buf[] init! */
2456
2457         /* Initialize the level-tracking arrays. */
2458
2459         for (i = 1; i < NUM_RCU_LVLS; i++)
2460                 rsp->level[i] = rsp->level[i - 1] + rsp->levelcnt[i - 1];
2461         rcu_init_levelspread(rsp);
2462
2463         /* Initialize the elements themselves, starting from the leaves. */
2464
2465         for (i = NUM_RCU_LVLS - 1; i >= 0; i--) {
2466                 cpustride *= rsp->levelspread[i];
2467                 rnp = rsp->level[i];
2468                 for (j = 0; j < rsp->levelcnt[i]; j++, rnp++) {
2469                         raw_spin_lock_init(&rnp->lock);
2470                         lockdep_set_class_and_name(&rnp->lock,
2471                                                    &rcu_node_class[i], buf[i]);
2472                         rnp->gpnum = 0;
2473                         rnp->qsmask = 0;
2474                         rnp->qsmaskinit = 0;
2475                         rnp->grplo = j * cpustride;
2476                         rnp->grphi = (j + 1) * cpustride - 1;
2477                         if (rnp->grphi >= NR_CPUS)
2478                                 rnp->grphi = NR_CPUS - 1;
2479                         if (i == 0) {
2480                                 rnp->grpnum = 0;
2481                                 rnp->grpmask = 0;
2482                                 rnp->parent = NULL;
2483                         } else {
2484                                 rnp->grpnum = j % rsp->levelspread[i - 1];
2485                                 rnp->grpmask = 1UL << rnp->grpnum;
2486                                 rnp->parent = rsp->level[i - 1] +
2487                                               j / rsp->levelspread[i - 1];
2488                         }
2489                         rnp->level = i;
2490                         INIT_LIST_HEAD(&rnp->blkd_tasks);
2491                 }
2492         }
2493
2494         rsp->rda = rda;
2495         rnp = rsp->level[NUM_RCU_LVLS - 1];
2496         for_each_possible_cpu(i) {
2497                 while (i > rnp->grphi)
2498                         rnp++;
2499                 per_cpu_ptr(rsp->rda, i)->mynode = rnp;
2500                 rcu_boot_init_percpu_data(i, rsp);
2501         }
2502 }
2503
2504 void __init rcu_init(void)
2505 {
2506         int cpu;
2507
2508         rcu_bootup_announce();
2509         rcu_init_one(&rcu_sched_state, &rcu_sched_data);
2510         rcu_init_one(&rcu_bh_state, &rcu_bh_data);
2511         __rcu_init_preempt();
2512          open_softirq(RCU_SOFTIRQ, rcu_process_callbacks);
2513
2514         /*
2515          * We don't need protection against CPU-hotplug here because
2516          * this is called early in boot, before either interrupts
2517          * or the scheduler are operational.
2518          */
2519         cpu_notifier(rcu_cpu_notify, 0);
2520         for_each_online_cpu(cpu)
2521                 rcu_cpu_notify(NULL, CPU_UP_PREPARE, (void *)(long)cpu);
2522         check_cpu_stall_init();
2523 }
2524
2525 #include "rcutree_plugin.h"