PM: Add user-space wake lock api.
[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/module.h>
42 #include <linux/completion.h>
43 #include <linux/moduleparam.h>
44 #include <linux/percpu.h>
45 #include <linux/notifier.h>
46 #include <linux/cpu.h>
47 #include <linux/mutex.h>
48 #include <linux/time.h>
49 #include <linux/kernel_stat.h>
50 #include <linux/wait.h>
51 #include <linux/kthread.h>
52 #include <linux/prefetch.h>
53
54 #include "rcutree.h"
55
56 /* Data structures. */
57
58 static struct lock_class_key rcu_node_class[NUM_RCU_LVLS];
59
60 #define RCU_STATE_INITIALIZER(structname) { \
61         .level = { &structname.node[0] }, \
62         .levelcnt = { \
63                 NUM_RCU_LVL_0,  /* root of hierarchy. */ \
64                 NUM_RCU_LVL_1, \
65                 NUM_RCU_LVL_2, \
66                 NUM_RCU_LVL_3, \
67                 NUM_RCU_LVL_4, /* == MAX_RCU_LVLS */ \
68         }, \
69         .signaled = RCU_GP_IDLE, \
70         .gpnum = -300, \
71         .completed = -300, \
72         .onofflock = __RAW_SPIN_LOCK_UNLOCKED(&structname.onofflock), \
73         .fqslock = __RAW_SPIN_LOCK_UNLOCKED(&structname.fqslock), \
74         .n_force_qs = 0, \
75         .n_force_qs_ngp = 0, \
76         .name = #structname, \
77 }
78
79 struct rcu_state rcu_sched_state = RCU_STATE_INITIALIZER(rcu_sched_state);
80 DEFINE_PER_CPU(struct rcu_data, rcu_sched_data);
81
82 struct rcu_state rcu_bh_state = RCU_STATE_INITIALIZER(rcu_bh_state);
83 DEFINE_PER_CPU(struct rcu_data, rcu_bh_data);
84
85 static struct rcu_state *rcu_state;
86
87 /*
88  * The rcu_scheduler_active variable transitions from zero to one just
89  * before the first task is spawned.  So when this variable is zero, RCU
90  * can assume that there is but one task, allowing RCU to (for example)
91  * optimized synchronize_sched() to a simple barrier().  When this variable
92  * is one, RCU must actually do all the hard work required to detect real
93  * grace periods.  This variable is also used to suppress boot-time false
94  * positives from lockdep-RCU error checking.
95  */
96 int rcu_scheduler_active __read_mostly;
97 EXPORT_SYMBOL_GPL(rcu_scheduler_active);
98
99 /*
100  * The rcu_scheduler_fully_active variable transitions from zero to one
101  * during the early_initcall() processing, which is after the scheduler
102  * is capable of creating new tasks.  So RCU processing (for example,
103  * creating tasks for RCU priority boosting) must be delayed until after
104  * rcu_scheduler_fully_active transitions from zero to one.  We also
105  * currently delay invocation of any RCU callbacks until after this point.
106  *
107  * It might later prove better for people registering RCU callbacks during
108  * early boot to take responsibility for these callbacks, but one step at
109  * a time.
110  */
111 static int rcu_scheduler_fully_active __read_mostly;
112
113 #ifdef CONFIG_RCU_BOOST
114
115 /*
116  * Control variables for per-CPU and per-rcu_node kthreads.  These
117  * handle all flavors of RCU.
118  */
119 static DEFINE_PER_CPU(struct task_struct *, rcu_cpu_kthread_task);
120 DEFINE_PER_CPU(unsigned int, rcu_cpu_kthread_status);
121 DEFINE_PER_CPU(int, rcu_cpu_kthread_cpu);
122 DEFINE_PER_CPU(unsigned int, rcu_cpu_kthread_loops);
123 DEFINE_PER_CPU(char, rcu_cpu_has_work);
124
125 #endif /* #ifdef CONFIG_RCU_BOOST */
126
127 static void rcu_node_kthread_setaffinity(struct rcu_node *rnp, int outgoingcpu);
128 static void invoke_rcu_core(void);
129 static void invoke_rcu_callbacks(struct rcu_state *rsp, struct rcu_data *rdp);
130
131 #define RCU_KTHREAD_PRIO 1      /* RT priority for per-CPU kthreads. */
132
133 /*
134  * Track the rcutorture test sequence number and the update version
135  * number within a given test.  The rcutorture_testseq is incremented
136  * on every rcutorture module load and unload, so has an odd value
137  * when a test is running.  The rcutorture_vernum is set to zero
138  * when rcutorture starts and is incremented on each rcutorture update.
139  * These variables enable correlating rcutorture output with the
140  * RCU tracing information.
141  */
142 unsigned long rcutorture_testseq;
143 unsigned long rcutorture_vernum;
144
145 /*
146  * Return true if an RCU grace period is in progress.  The ACCESS_ONCE()s
147  * permit this function to be invoked without holding the root rcu_node
148  * structure's ->lock, but of course results can be subject to change.
149  */
150 static int rcu_gp_in_progress(struct rcu_state *rsp)
151 {
152         return ACCESS_ONCE(rsp->completed) != ACCESS_ONCE(rsp->gpnum);
153 }
154
155 /*
156  * Note a quiescent state.  Because we do not need to know
157  * how many quiescent states passed, just if there was at least
158  * one since the start of the grace period, this just sets a flag.
159  */
160 void rcu_sched_qs(int cpu)
161 {
162         struct rcu_data *rdp = &per_cpu(rcu_sched_data, cpu);
163
164         rdp->passed_quiesc_completed = rdp->gpnum - 1;
165         barrier();
166         rdp->passed_quiesc = 1;
167 }
168
169 void rcu_bh_qs(int cpu)
170 {
171         struct rcu_data *rdp = &per_cpu(rcu_bh_data, cpu);
172
173         rdp->passed_quiesc_completed = rdp->gpnum - 1;
174         barrier();
175         rdp->passed_quiesc = 1;
176 }
177
178 /*
179  * Note a context switch.  This is a quiescent state for RCU-sched,
180  * and requires special handling for preemptible RCU.
181  */
182 void rcu_note_context_switch(int cpu)
183 {
184         rcu_sched_qs(cpu);
185         rcu_preempt_note_context_switch(cpu);
186 }
187 EXPORT_SYMBOL_GPL(rcu_note_context_switch);
188
189 #ifdef CONFIG_NO_HZ
190 DEFINE_PER_CPU(struct rcu_dynticks, rcu_dynticks) = {
191         .dynticks_nesting = 1,
192         .dynticks = ATOMIC_INIT(1),
193 };
194 #endif /* #ifdef CONFIG_NO_HZ */
195
196 static int blimit = 10;         /* Maximum callbacks per softirq. */
197 static int qhimark = 10000;     /* If this many pending, ignore blimit. */
198 static int qlowmark = 100;      /* Once only this many pending, use blimit. */
199
200 module_param(blimit, int, 0);
201 module_param(qhimark, int, 0);
202 module_param(qlowmark, int, 0);
203
204 int rcu_cpu_stall_suppress __read_mostly;
205 module_param(rcu_cpu_stall_suppress, int, 0644);
206
207 static void force_quiescent_state(struct rcu_state *rsp, int relaxed);
208 static int rcu_pending(int cpu);
209
210 /*
211  * Return the number of RCU-sched batches processed thus far for debug & stats.
212  */
213 long rcu_batches_completed_sched(void)
214 {
215         return rcu_sched_state.completed;
216 }
217 EXPORT_SYMBOL_GPL(rcu_batches_completed_sched);
218
219 /*
220  * Return the number of RCU BH batches processed thus far for debug & stats.
221  */
222 long rcu_batches_completed_bh(void)
223 {
224         return rcu_bh_state.completed;
225 }
226 EXPORT_SYMBOL_GPL(rcu_batches_completed_bh);
227
228 /*
229  * Force a quiescent state for RCU BH.
230  */
231 void rcu_bh_force_quiescent_state(void)
232 {
233         force_quiescent_state(&rcu_bh_state, 0);
234 }
235 EXPORT_SYMBOL_GPL(rcu_bh_force_quiescent_state);
236
237 /*
238  * Record the number of times rcutorture tests have been initiated and
239  * terminated.  This information allows the debugfs tracing stats to be
240  * correlated to the rcutorture messages, even when the rcutorture module
241  * is being repeatedly loaded and unloaded.  In other words, we cannot
242  * store this state in rcutorture itself.
243  */
244 void rcutorture_record_test_transition(void)
245 {
246         rcutorture_testseq++;
247         rcutorture_vernum = 0;
248 }
249 EXPORT_SYMBOL_GPL(rcutorture_record_test_transition);
250
251 /*
252  * Record the number of writer passes through the current rcutorture test.
253  * This is also used to correlate debugfs tracing stats with the rcutorture
254  * messages.
255  */
256 void rcutorture_record_progress(unsigned long vernum)
257 {
258         rcutorture_vernum++;
259 }
260 EXPORT_SYMBOL_GPL(rcutorture_record_progress);
261
262 /*
263  * Force a quiescent state for RCU-sched.
264  */
265 void rcu_sched_force_quiescent_state(void)
266 {
267         force_quiescent_state(&rcu_sched_state, 0);
268 }
269 EXPORT_SYMBOL_GPL(rcu_sched_force_quiescent_state);
270
271 /*
272  * Does the CPU have callbacks ready to be invoked?
273  */
274 static int
275 cpu_has_callbacks_ready_to_invoke(struct rcu_data *rdp)
276 {
277         return &rdp->nxtlist != rdp->nxttail[RCU_DONE_TAIL];
278 }
279
280 /*
281  * Does the current CPU require a yet-as-unscheduled grace period?
282  */
283 static int
284 cpu_needs_another_gp(struct rcu_state *rsp, struct rcu_data *rdp)
285 {
286         return *rdp->nxttail[RCU_DONE_TAIL] && !rcu_gp_in_progress(rsp);
287 }
288
289 /*
290  * Return the root node of the specified rcu_state structure.
291  */
292 static struct rcu_node *rcu_get_root(struct rcu_state *rsp)
293 {
294         return &rsp->node[0];
295 }
296
297 #ifdef CONFIG_SMP
298
299 /*
300  * If the specified CPU is offline, tell the caller that it is in
301  * a quiescent state.  Otherwise, whack it with a reschedule IPI.
302  * Grace periods can end up waiting on an offline CPU when that
303  * CPU is in the process of coming online -- it will be added to the
304  * rcu_node bitmasks before it actually makes it online.  The same thing
305  * can happen while a CPU is in the process of coming online.  Because this
306  * race is quite rare, we check for it after detecting that the grace
307  * period has been delayed rather than checking each and every CPU
308  * each and every time we start a new grace period.
309  */
310 static int rcu_implicit_offline_qs(struct rcu_data *rdp)
311 {
312         /*
313          * If the CPU is offline, it is in a quiescent state.  We can
314          * trust its state not to change because interrupts are disabled.
315          */
316         if (cpu_is_offline(rdp->cpu)) {
317                 rdp->offline_fqs++;
318                 return 1;
319         }
320
321         /* If preemptible RCU, no point in sending reschedule IPI. */
322         if (rdp->preemptible)
323                 return 0;
324
325         /* The CPU is online, so send it a reschedule IPI. */
326         if (rdp->cpu != smp_processor_id())
327                 smp_send_reschedule(rdp->cpu);
328         else
329                 set_need_resched();
330         rdp->resched_ipi++;
331         return 0;
332 }
333
334 #endif /* #ifdef CONFIG_SMP */
335
336 #ifdef CONFIG_NO_HZ
337
338 /**
339  * rcu_enter_nohz - inform RCU that current CPU is entering nohz
340  *
341  * Enter nohz mode, in other words, -leave- the mode in which RCU
342  * read-side critical sections can occur.  (Though RCU read-side
343  * critical sections can occur in irq handlers in nohz mode, a possibility
344  * handled by rcu_irq_enter() and rcu_irq_exit()).
345  */
346 void rcu_enter_nohz(void)
347 {
348         unsigned long flags;
349         struct rcu_dynticks *rdtp;
350
351         local_irq_save(flags);
352         rdtp = &__get_cpu_var(rcu_dynticks);
353         if (--rdtp->dynticks_nesting) {
354                 local_irq_restore(flags);
355                 return;
356         }
357         /* CPUs seeing atomic_inc() must see prior RCU read-side crit sects */
358         smp_mb__before_atomic_inc();  /* See above. */
359         atomic_inc(&rdtp->dynticks);
360         smp_mb__after_atomic_inc();  /* Force ordering with next sojourn. */
361         WARN_ON_ONCE(atomic_read(&rdtp->dynticks) & 0x1);
362         local_irq_restore(flags);
363
364         /* If the interrupt queued a callback, get out of dyntick mode. */
365         if (in_irq() &&
366             (__get_cpu_var(rcu_sched_data).nxtlist ||
367              __get_cpu_var(rcu_bh_data).nxtlist ||
368              rcu_preempt_needs_cpu(smp_processor_id())))
369                 set_need_resched();
370 }
371
372 /*
373  * rcu_exit_nohz - inform RCU that current CPU is leaving nohz
374  *
375  * Exit nohz mode, in other words, -enter- the mode in which RCU
376  * read-side critical sections normally occur.
377  */
378 void rcu_exit_nohz(void)
379 {
380         unsigned long flags;
381         struct rcu_dynticks *rdtp;
382
383         local_irq_save(flags);
384         rdtp = &__get_cpu_var(rcu_dynticks);
385         if (rdtp->dynticks_nesting++) {
386                 local_irq_restore(flags);
387                 return;
388         }
389         smp_mb__before_atomic_inc();  /* Force ordering w/previous sojourn. */
390         atomic_inc(&rdtp->dynticks);
391         /* CPUs seeing atomic_inc() must see later RCU read-side crit sects */
392         smp_mb__after_atomic_inc();  /* See above. */
393         WARN_ON_ONCE(!(atomic_read(&rdtp->dynticks) & 0x1));
394         local_irq_restore(flags);
395 }
396
397 /**
398  * rcu_nmi_enter - inform RCU of entry to NMI context
399  *
400  * If the CPU was idle with dynamic ticks active, and there is no
401  * irq handler running, this updates rdtp->dynticks_nmi to let the
402  * RCU grace-period handling know that the CPU is active.
403  */
404 void rcu_nmi_enter(void)
405 {
406         struct rcu_dynticks *rdtp = &__get_cpu_var(rcu_dynticks);
407
408         if (rdtp->dynticks_nmi_nesting == 0 &&
409             (atomic_read(&rdtp->dynticks) & 0x1))
410                 return;
411         rdtp->dynticks_nmi_nesting++;
412         smp_mb__before_atomic_inc();  /* Force delay from prior write. */
413         atomic_inc(&rdtp->dynticks);
414         /* CPUs seeing atomic_inc() must see later RCU read-side crit sects */
415         smp_mb__after_atomic_inc();  /* See above. */
416         WARN_ON_ONCE(!(atomic_read(&rdtp->dynticks) & 0x1));
417 }
418
419 /**
420  * rcu_nmi_exit - inform RCU of exit from NMI context
421  *
422  * If the CPU was idle with dynamic ticks active, and there is no
423  * irq handler running, this updates rdtp->dynticks_nmi to let the
424  * RCU grace-period handling know that the CPU is no longer active.
425  */
426 void rcu_nmi_exit(void)
427 {
428         struct rcu_dynticks *rdtp = &__get_cpu_var(rcu_dynticks);
429
430         if (rdtp->dynticks_nmi_nesting == 0 ||
431             --rdtp->dynticks_nmi_nesting != 0)
432                 return;
433         /* CPUs seeing atomic_inc() must see prior RCU read-side crit sects */
434         smp_mb__before_atomic_inc();  /* See above. */
435         atomic_inc(&rdtp->dynticks);
436         smp_mb__after_atomic_inc();  /* Force delay to next write. */
437         WARN_ON_ONCE(atomic_read(&rdtp->dynticks) & 0x1);
438 }
439
440 /**
441  * rcu_irq_enter - inform RCU of entry to hard irq context
442  *
443  * If the CPU was idle with dynamic ticks active, this updates the
444  * rdtp->dynticks to let the RCU handling know that the CPU is active.
445  */
446 void rcu_irq_enter(void)
447 {
448         rcu_exit_nohz();
449 }
450
451 /**
452  * rcu_irq_exit - inform RCU of exit from hard irq context
453  *
454  * If the CPU was idle with dynamic ticks active, update the rdp->dynticks
455  * to put let the RCU handling be aware that the CPU is going back to idle
456  * with no ticks.
457  */
458 void rcu_irq_exit(void)
459 {
460         rcu_enter_nohz();
461 }
462
463 #ifdef CONFIG_SMP
464
465 /*
466  * Snapshot the specified CPU's dynticks counter so that we can later
467  * credit them with an implicit quiescent state.  Return 1 if this CPU
468  * is in dynticks idle mode, which is an extended quiescent state.
469  */
470 static int dyntick_save_progress_counter(struct rcu_data *rdp)
471 {
472         rdp->dynticks_snap = atomic_add_return(0, &rdp->dynticks->dynticks);
473         return 0;
474 }
475
476 /*
477  * Return true if the specified CPU has passed through a quiescent
478  * state by virtue of being in or having passed through an dynticks
479  * idle state since the last call to dyntick_save_progress_counter()
480  * for this same CPU.
481  */
482 static int rcu_implicit_dynticks_qs(struct rcu_data *rdp)
483 {
484         unsigned long curr;
485         unsigned long snap;
486
487         curr = (unsigned long)atomic_add_return(0, &rdp->dynticks->dynticks);
488         snap = (unsigned long)rdp->dynticks_snap;
489
490         /*
491          * If the CPU passed through or entered a dynticks idle phase with
492          * no active irq/NMI handlers, then we can safely pretend that the CPU
493          * already acknowledged the request to pass through a quiescent
494          * state.  Either way, that CPU cannot possibly be in an RCU
495          * read-side critical section that started before the beginning
496          * of the current RCU grace period.
497          */
498         if ((curr & 0x1) == 0 || ULONG_CMP_GE(curr, snap + 2)) {
499                 rdp->dynticks_fqs++;
500                 return 1;
501         }
502
503         /* Go check for the CPU being offline. */
504         return rcu_implicit_offline_qs(rdp);
505 }
506
507 #endif /* #ifdef CONFIG_SMP */
508
509 #else /* #ifdef CONFIG_NO_HZ */
510
511 #ifdef CONFIG_SMP
512
513 static int dyntick_save_progress_counter(struct rcu_data *rdp)
514 {
515         return 0;
516 }
517
518 static int rcu_implicit_dynticks_qs(struct rcu_data *rdp)
519 {
520         return rcu_implicit_offline_qs(rdp);
521 }
522
523 #endif /* #ifdef CONFIG_SMP */
524
525 #endif /* #else #ifdef CONFIG_NO_HZ */
526
527 int rcu_cpu_stall_suppress __read_mostly;
528
529 static void record_gp_stall_check_time(struct rcu_state *rsp)
530 {
531         rsp->gp_start = jiffies;
532         rsp->jiffies_stall = jiffies + RCU_SECONDS_TILL_STALL_CHECK;
533 }
534
535 static void print_other_cpu_stall(struct rcu_state *rsp)
536 {
537         int cpu;
538         long delta;
539         unsigned long flags;
540         struct rcu_node *rnp = rcu_get_root(rsp);
541
542         /* Only let one CPU complain about others per time interval. */
543
544         raw_spin_lock_irqsave(&rnp->lock, flags);
545         delta = jiffies - rsp->jiffies_stall;
546         if (delta < RCU_STALL_RAT_DELAY || !rcu_gp_in_progress(rsp)) {
547                 raw_spin_unlock_irqrestore(&rnp->lock, flags);
548                 return;
549         }
550         rsp->jiffies_stall = jiffies + RCU_SECONDS_TILL_STALL_RECHECK;
551
552         /*
553          * Now rat on any tasks that got kicked up to the root rcu_node
554          * due to CPU offlining.
555          */
556         rcu_print_task_stall(rnp);
557         raw_spin_unlock_irqrestore(&rnp->lock, flags);
558
559         /*
560          * OK, time to rat on our buddy...
561          * See Documentation/RCU/stallwarn.txt for info on how to debug
562          * RCU CPU stall warnings.
563          */
564         printk(KERN_ERR "INFO: %s detected stalls on CPUs/tasks: {",
565                rsp->name);
566         rcu_for_each_leaf_node(rsp, rnp) {
567                 raw_spin_lock_irqsave(&rnp->lock, flags);
568                 rcu_print_task_stall(rnp);
569                 raw_spin_unlock_irqrestore(&rnp->lock, flags);
570                 if (rnp->qsmask == 0)
571                         continue;
572                 for (cpu = 0; cpu <= rnp->grphi - rnp->grplo; cpu++)
573                         if (rnp->qsmask & (1UL << cpu))
574                                 printk(" %d", rnp->grplo + cpu);
575         }
576         printk("} (detected by %d, t=%ld jiffies)\n",
577                smp_processor_id(), (long)(jiffies - rsp->gp_start));
578         trigger_all_cpu_backtrace();
579
580         /* If so configured, complain about tasks blocking the grace period. */
581
582         rcu_print_detail_task_stall(rsp);
583
584         force_quiescent_state(rsp, 0);  /* Kick them all. */
585 }
586
587 static void print_cpu_stall(struct rcu_state *rsp)
588 {
589         unsigned long flags;
590         struct rcu_node *rnp = rcu_get_root(rsp);
591
592         /*
593          * OK, time to rat on ourselves...
594          * See Documentation/RCU/stallwarn.txt for info on how to debug
595          * RCU CPU stall warnings.
596          */
597         printk(KERN_ERR "INFO: %s detected stall on CPU %d (t=%lu jiffies)\n",
598                rsp->name, smp_processor_id(), jiffies - rsp->gp_start);
599         trigger_all_cpu_backtrace();
600
601         raw_spin_lock_irqsave(&rnp->lock, flags);
602         if (ULONG_CMP_GE(jiffies, rsp->jiffies_stall))
603                 rsp->jiffies_stall =
604                         jiffies + RCU_SECONDS_TILL_STALL_RECHECK;
605         raw_spin_unlock_irqrestore(&rnp->lock, flags);
606
607         set_need_resched();  /* kick ourselves to get things going. */
608 }
609
610 static void check_cpu_stall(struct rcu_state *rsp, struct rcu_data *rdp)
611 {
612         unsigned long j;
613         unsigned long js;
614         struct rcu_node *rnp;
615
616         if (rcu_cpu_stall_suppress)
617                 return;
618         j = ACCESS_ONCE(jiffies);
619         js = ACCESS_ONCE(rsp->jiffies_stall);
620         rnp = rdp->mynode;
621         if ((ACCESS_ONCE(rnp->qsmask) & rdp->grpmask) && ULONG_CMP_GE(j, js)) {
622
623                 /* We haven't checked in, so go dump stack. */
624                 print_cpu_stall(rsp);
625
626         } else if (rcu_gp_in_progress(rsp) &&
627                    ULONG_CMP_GE(j, js + RCU_STALL_RAT_DELAY)) {
628
629                 /* They had a few time units to dump stack, so complain. */
630                 print_other_cpu_stall(rsp);
631         }
632 }
633
634 static int rcu_panic(struct notifier_block *this, unsigned long ev, void *ptr)
635 {
636         rcu_cpu_stall_suppress = 1;
637         return NOTIFY_DONE;
638 }
639
640 /**
641  * rcu_cpu_stall_reset - prevent further stall warnings in current grace period
642  *
643  * Set the stall-warning timeout way off into the future, thus preventing
644  * any RCU CPU stall-warning messages from appearing in the current set of
645  * RCU grace periods.
646  *
647  * The caller must disable hard irqs.
648  */
649 void rcu_cpu_stall_reset(void)
650 {
651         rcu_sched_state.jiffies_stall = jiffies + ULONG_MAX / 2;
652         rcu_bh_state.jiffies_stall = jiffies + ULONG_MAX / 2;
653         rcu_preempt_stall_reset();
654 }
655
656 static struct notifier_block rcu_panic_block = {
657         .notifier_call = rcu_panic,
658 };
659
660 static void __init check_cpu_stall_init(void)
661 {
662         atomic_notifier_chain_register(&panic_notifier_list, &rcu_panic_block);
663 }
664
665 /*
666  * Update CPU-local rcu_data state to record the newly noticed grace period.
667  * This is used both when we started the grace period and when we notice
668  * that someone else started the grace period.  The caller must hold the
669  * ->lock of the leaf rcu_node structure corresponding to the current CPU,
670  *  and must have irqs disabled.
671  */
672 static void __note_new_gpnum(struct rcu_state *rsp, struct rcu_node *rnp, struct rcu_data *rdp)
673 {
674         if (rdp->gpnum != rnp->gpnum) {
675                 /*
676                  * If the current grace period is waiting for this CPU,
677                  * set up to detect a quiescent state, otherwise don't
678                  * go looking for one.
679                  */
680                 rdp->gpnum = rnp->gpnum;
681                 if (rnp->qsmask & rdp->grpmask) {
682                         rdp->qs_pending = 1;
683                         rdp->passed_quiesc = 0;
684                 } else
685                         rdp->qs_pending = 0;
686         }
687 }
688
689 static void note_new_gpnum(struct rcu_state *rsp, struct rcu_data *rdp)
690 {
691         unsigned long flags;
692         struct rcu_node *rnp;
693
694         local_irq_save(flags);
695         rnp = rdp->mynode;
696         if (rdp->gpnum == ACCESS_ONCE(rnp->gpnum) || /* outside lock. */
697             !raw_spin_trylock(&rnp->lock)) { /* irqs already off, so later. */
698                 local_irq_restore(flags);
699                 return;
700         }
701         __note_new_gpnum(rsp, rnp, rdp);
702         raw_spin_unlock_irqrestore(&rnp->lock, flags);
703 }
704
705 /*
706  * Did someone else start a new RCU grace period start since we last
707  * checked?  Update local state appropriately if so.  Must be called
708  * on the CPU corresponding to rdp.
709  */
710 static int
711 check_for_new_grace_period(struct rcu_state *rsp, struct rcu_data *rdp)
712 {
713         unsigned long flags;
714         int ret = 0;
715
716         local_irq_save(flags);
717         if (rdp->gpnum != rsp->gpnum) {
718                 note_new_gpnum(rsp, rdp);
719                 ret = 1;
720         }
721         local_irq_restore(flags);
722         return ret;
723 }
724
725 /*
726  * Advance this CPU's callbacks, but only if the current grace period
727  * has ended.  This may be called only from the CPU to whom the rdp
728  * belongs.  In addition, the corresponding leaf rcu_node structure's
729  * ->lock must be held by the caller, with irqs disabled.
730  */
731 static void
732 __rcu_process_gp_end(struct rcu_state *rsp, struct rcu_node *rnp, struct rcu_data *rdp)
733 {
734         /* Did another grace period end? */
735         if (rdp->completed != rnp->completed) {
736
737                 /* Advance callbacks.  No harm if list empty. */
738                 rdp->nxttail[RCU_DONE_TAIL] = rdp->nxttail[RCU_WAIT_TAIL];
739                 rdp->nxttail[RCU_WAIT_TAIL] = rdp->nxttail[RCU_NEXT_READY_TAIL];
740                 rdp->nxttail[RCU_NEXT_READY_TAIL] = rdp->nxttail[RCU_NEXT_TAIL];
741
742                 /* Remember that we saw this grace-period completion. */
743                 rdp->completed = rnp->completed;
744
745                 /*
746                  * If we were in an extended quiescent state, we may have
747                  * missed some grace periods that others CPUs handled on
748                  * our behalf. Catch up with this state to avoid noting
749                  * spurious new grace periods.  If another grace period
750                  * has started, then rnp->gpnum will have advanced, so
751                  * we will detect this later on.
752                  */
753                 if (ULONG_CMP_LT(rdp->gpnum, rdp->completed))
754                         rdp->gpnum = rdp->completed;
755
756                 /*
757                  * If RCU does not need a quiescent state from this CPU,
758                  * then make sure that this CPU doesn't go looking for one.
759                  */
760                 if ((rnp->qsmask & rdp->grpmask) == 0)
761                         rdp->qs_pending = 0;
762         }
763 }
764
765 /*
766  * Advance this CPU's callbacks, but only if the current grace period
767  * has ended.  This may be called only from the CPU to whom the rdp
768  * belongs.
769  */
770 static void
771 rcu_process_gp_end(struct rcu_state *rsp, struct rcu_data *rdp)
772 {
773         unsigned long flags;
774         struct rcu_node *rnp;
775
776         local_irq_save(flags);
777         rnp = rdp->mynode;
778         if (rdp->completed == ACCESS_ONCE(rnp->completed) || /* outside lock. */
779             !raw_spin_trylock(&rnp->lock)) { /* irqs already off, so later. */
780                 local_irq_restore(flags);
781                 return;
782         }
783         __rcu_process_gp_end(rsp, rnp, rdp);
784         raw_spin_unlock_irqrestore(&rnp->lock, flags);
785 }
786
787 /*
788  * Do per-CPU grace-period initialization for running CPU.  The caller
789  * must hold the lock of the leaf rcu_node structure corresponding to
790  * this CPU.
791  */
792 static void
793 rcu_start_gp_per_cpu(struct rcu_state *rsp, struct rcu_node *rnp, struct rcu_data *rdp)
794 {
795         /* Prior grace period ended, so advance callbacks for current CPU. */
796         __rcu_process_gp_end(rsp, rnp, rdp);
797
798         /*
799          * Because this CPU just now started the new grace period, we know
800          * that all of its callbacks will be covered by this upcoming grace
801          * period, even the ones that were registered arbitrarily recently.
802          * Therefore, advance all outstanding callbacks to RCU_WAIT_TAIL.
803          *
804          * Other CPUs cannot be sure exactly when the grace period started.
805          * Therefore, their recently registered callbacks must pass through
806          * an additional RCU_NEXT_READY stage, so that they will be handled
807          * by the next RCU grace period.
808          */
809         rdp->nxttail[RCU_NEXT_READY_TAIL] = rdp->nxttail[RCU_NEXT_TAIL];
810         rdp->nxttail[RCU_WAIT_TAIL] = rdp->nxttail[RCU_NEXT_TAIL];
811
812         /* Set state so that this CPU will detect the next quiescent state. */
813         __note_new_gpnum(rsp, rnp, rdp);
814 }
815
816 /*
817  * Start a new RCU grace period if warranted, re-initializing the hierarchy
818  * in preparation for detecting the next grace period.  The caller must hold
819  * the root node's ->lock, which is released before return.  Hard irqs must
820  * be disabled.
821  */
822 static void
823 rcu_start_gp(struct rcu_state *rsp, unsigned long flags)
824         __releases(rcu_get_root(rsp)->lock)
825 {
826         struct rcu_data *rdp = this_cpu_ptr(rsp->rda);
827         struct rcu_node *rnp = rcu_get_root(rsp);
828
829         if (!cpu_needs_another_gp(rsp, rdp) || rsp->fqs_active) {
830                 if (cpu_needs_another_gp(rsp, rdp))
831                         rsp->fqs_need_gp = 1;
832                 if (rnp->completed == rsp->completed) {
833                         raw_spin_unlock_irqrestore(&rnp->lock, flags);
834                         return;
835                 }
836                 raw_spin_unlock(&rnp->lock);     /* irqs remain disabled. */
837
838                 /*
839                  * Propagate new ->completed value to rcu_node structures
840                  * so that other CPUs don't have to wait until the start
841                  * of the next grace period to process their callbacks.
842                  */
843                 rcu_for_each_node_breadth_first(rsp, rnp) {
844                         raw_spin_lock(&rnp->lock); /* irqs already disabled. */
845                         rnp->completed = rsp->completed;
846                         raw_spin_unlock(&rnp->lock); /* irqs remain disabled. */
847                 }
848                 local_irq_restore(flags);
849                 return;
850         }
851
852         /* Advance to a new grace period and initialize state. */
853         rsp->gpnum++;
854         WARN_ON_ONCE(rsp->signaled == RCU_GP_INIT);
855         rsp->signaled = RCU_GP_INIT; /* Hold off force_quiescent_state. */
856         rsp->jiffies_force_qs = jiffies + RCU_JIFFIES_TILL_FORCE_QS;
857         record_gp_stall_check_time(rsp);
858
859         /* Special-case the common single-level case. */
860         if (NUM_RCU_NODES == 1) {
861                 rcu_preempt_check_blocked_tasks(rnp);
862                 rnp->qsmask = rnp->qsmaskinit;
863                 rnp->gpnum = rsp->gpnum;
864                 rnp->completed = rsp->completed;
865                 rsp->signaled = RCU_SIGNAL_INIT; /* force_quiescent_state OK. */
866                 rcu_start_gp_per_cpu(rsp, rnp, rdp);
867                 rcu_preempt_boost_start_gp(rnp);
868                 raw_spin_unlock_irqrestore(&rnp->lock, flags);
869                 return;
870         }
871
872         raw_spin_unlock(&rnp->lock);  /* leave irqs disabled. */
873
874
875         /* Exclude any concurrent CPU-hotplug operations. */
876         raw_spin_lock(&rsp->onofflock);  /* irqs already disabled. */
877
878         /*
879          * Set the quiescent-state-needed bits in all the rcu_node
880          * structures for all currently online CPUs in breadth-first
881          * order, starting from the root rcu_node structure.  This
882          * operation relies on the layout of the hierarchy within the
883          * rsp->node[] array.  Note that other CPUs will access only
884          * the leaves of the hierarchy, which still indicate that no
885          * grace period is in progress, at least until the corresponding
886          * leaf node has been initialized.  In addition, we have excluded
887          * CPU-hotplug operations.
888          *
889          * Note that the grace period cannot complete until we finish
890          * the initialization process, as there will be at least one
891          * qsmask bit set in the root node until that time, namely the
892          * one corresponding to this CPU, due to the fact that we have
893          * irqs disabled.
894          */
895         rcu_for_each_node_breadth_first(rsp, rnp) {
896                 raw_spin_lock(&rnp->lock);      /* irqs already disabled. */
897                 rcu_preempt_check_blocked_tasks(rnp);
898                 rnp->qsmask = rnp->qsmaskinit;
899                 rnp->gpnum = rsp->gpnum;
900                 rnp->completed = rsp->completed;
901                 if (rnp == rdp->mynode)
902                         rcu_start_gp_per_cpu(rsp, rnp, rdp);
903                 rcu_preempt_boost_start_gp(rnp);
904                 raw_spin_unlock(&rnp->lock);    /* irqs remain disabled. */
905         }
906
907         rnp = rcu_get_root(rsp);
908         raw_spin_lock(&rnp->lock);              /* irqs already disabled. */
909         rsp->signaled = RCU_SIGNAL_INIT; /* force_quiescent_state now OK. */
910         raw_spin_unlock(&rnp->lock);            /* irqs remain disabled. */
911         raw_spin_unlock_irqrestore(&rsp->onofflock, flags);
912 }
913
914 /*
915  * Report a full set of quiescent states to the specified rcu_state
916  * data structure.  This involves cleaning up after the prior grace
917  * period and letting rcu_start_gp() start up the next grace period
918  * if one is needed.  Note that the caller must hold rnp->lock, as
919  * required by rcu_start_gp(), which will release it.
920  */
921 static void rcu_report_qs_rsp(struct rcu_state *rsp, unsigned long flags)
922         __releases(rcu_get_root(rsp)->lock)
923 {
924         unsigned long gp_duration;
925
926         WARN_ON_ONCE(!rcu_gp_in_progress(rsp));
927
928         /*
929          * Ensure that all grace-period and pre-grace-period activity
930          * is seen before the assignment to rsp->completed.
931          */
932         smp_mb(); /* See above block comment. */
933         gp_duration = jiffies - rsp->gp_start;
934         if (gp_duration > rsp->gp_max)
935                 rsp->gp_max = gp_duration;
936         rsp->completed = rsp->gpnum;
937         rsp->signaled = RCU_GP_IDLE;
938         rcu_start_gp(rsp, flags);  /* releases root node's rnp->lock. */
939 }
940
941 /*
942  * Similar to rcu_report_qs_rdp(), for which it is a helper function.
943  * Allows quiescent states for a group of CPUs to be reported at one go
944  * to the specified rcu_node structure, though all the CPUs in the group
945  * must be represented by the same rcu_node structure (which need not be
946  * a leaf rcu_node structure, though it often will be).  That structure's
947  * lock must be held upon entry, and it is released before return.
948  */
949 static void
950 rcu_report_qs_rnp(unsigned long mask, struct rcu_state *rsp,
951                   struct rcu_node *rnp, unsigned long flags)
952         __releases(rnp->lock)
953 {
954         struct rcu_node *rnp_c;
955
956         /* Walk up the rcu_node hierarchy. */
957         for (;;) {
958                 if (!(rnp->qsmask & mask)) {
959
960                         /* Our bit has already been cleared, so done. */
961                         raw_spin_unlock_irqrestore(&rnp->lock, flags);
962                         return;
963                 }
964                 rnp->qsmask &= ~mask;
965                 if (rnp->qsmask != 0 || rcu_preempt_blocked_readers_cgp(rnp)) {
966
967                         /* Other bits still set at this level, so done. */
968                         raw_spin_unlock_irqrestore(&rnp->lock, flags);
969                         return;
970                 }
971                 mask = rnp->grpmask;
972                 if (rnp->parent == NULL) {
973
974                         /* No more levels.  Exit loop holding root lock. */
975
976                         break;
977                 }
978                 raw_spin_unlock_irqrestore(&rnp->lock, flags);
979                 rnp_c = rnp;
980                 rnp = rnp->parent;
981                 raw_spin_lock_irqsave(&rnp->lock, flags);
982                 WARN_ON_ONCE(rnp_c->qsmask);
983         }
984
985         /*
986          * Get here if we are the last CPU to pass through a quiescent
987          * state for this grace period.  Invoke rcu_report_qs_rsp()
988          * to clean up and start the next grace period if one is needed.
989          */
990         rcu_report_qs_rsp(rsp, flags); /* releases rnp->lock. */
991 }
992
993 /*
994  * Record a quiescent state for the specified CPU to that CPU's rcu_data
995  * structure.  This must be either called from the specified CPU, or
996  * called when the specified CPU is known to be offline (and when it is
997  * also known that no other CPU is concurrently trying to help the offline
998  * CPU).  The lastcomp argument is used to make sure we are still in the
999  * grace period of interest.  We don't want to end the current grace period
1000  * based on quiescent states detected in an earlier grace period!
1001  */
1002 static void
1003 rcu_report_qs_rdp(int cpu, struct rcu_state *rsp, struct rcu_data *rdp, long lastcomp)
1004 {
1005         unsigned long flags;
1006         unsigned long mask;
1007         struct rcu_node *rnp;
1008
1009         rnp = rdp->mynode;
1010         raw_spin_lock_irqsave(&rnp->lock, flags);
1011         if (lastcomp != rnp->completed) {
1012
1013                 /*
1014                  * Someone beat us to it for this grace period, so leave.
1015                  * The race with GP start is resolved by the fact that we
1016                  * hold the leaf rcu_node lock, so that the per-CPU bits
1017                  * cannot yet be initialized -- so we would simply find our
1018                  * CPU's bit already cleared in rcu_report_qs_rnp() if this
1019                  * race occurred.
1020                  */
1021                 rdp->passed_quiesc = 0; /* try again later! */
1022                 raw_spin_unlock_irqrestore(&rnp->lock, flags);
1023                 return;
1024         }
1025         mask = rdp->grpmask;
1026         if ((rnp->qsmask & mask) == 0) {
1027                 raw_spin_unlock_irqrestore(&rnp->lock, flags);
1028         } else {
1029                 rdp->qs_pending = 0;
1030
1031                 /*
1032                  * This GP can't end until cpu checks in, so all of our
1033                  * callbacks can be processed during the next GP.
1034                  */
1035                 rdp->nxttail[RCU_NEXT_READY_TAIL] = rdp->nxttail[RCU_NEXT_TAIL];
1036
1037                 rcu_report_qs_rnp(mask, rsp, rnp, flags); /* rlses rnp->lock */
1038         }
1039 }
1040
1041 /*
1042  * Check to see if there is a new grace period of which this CPU
1043  * is not yet aware, and if so, set up local rcu_data state for it.
1044  * Otherwise, see if this CPU has just passed through its first
1045  * quiescent state for this grace period, and record that fact if so.
1046  */
1047 static void
1048 rcu_check_quiescent_state(struct rcu_state *rsp, struct rcu_data *rdp)
1049 {
1050         /* If there is now a new grace period, record and return. */
1051         if (check_for_new_grace_period(rsp, rdp))
1052                 return;
1053
1054         /*
1055          * Does this CPU still need to do its part for current grace period?
1056          * If no, return and let the other CPUs do their part as well.
1057          */
1058         if (!rdp->qs_pending)
1059                 return;
1060
1061         /*
1062          * Was there a quiescent state since the beginning of the grace
1063          * period? If no, then exit and wait for the next call.
1064          */
1065         if (!rdp->passed_quiesc)
1066                 return;
1067
1068         /*
1069          * Tell RCU we are done (but rcu_report_qs_rdp() will be the
1070          * judge of that).
1071          */
1072         rcu_report_qs_rdp(rdp->cpu, rsp, rdp, rdp->passed_quiesc_completed);
1073 }
1074
1075 #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU
1076
1077 /*
1078  * Move a dying CPU's RCU callbacks to online CPU's callback list.
1079  * Synchronization is not required because this function executes
1080  * in stop_machine() context.
1081  */
1082 static void rcu_send_cbs_to_online(struct rcu_state *rsp)
1083 {
1084         int i;
1085         /* current DYING CPU is cleared in the cpu_online_mask */
1086         int receive_cpu = cpumask_any(cpu_online_mask);
1087         struct rcu_data *rdp = this_cpu_ptr(rsp->rda);
1088         struct rcu_data *receive_rdp = per_cpu_ptr(rsp->rda, receive_cpu);
1089
1090         if (rdp->nxtlist == NULL)
1091                 return;  /* irqs disabled, so comparison is stable. */
1092
1093         *receive_rdp->nxttail[RCU_NEXT_TAIL] = rdp->nxtlist;
1094         receive_rdp->nxttail[RCU_NEXT_TAIL] = rdp->nxttail[RCU_NEXT_TAIL];
1095         receive_rdp->qlen += rdp->qlen;
1096         receive_rdp->n_cbs_adopted += rdp->qlen;
1097         rdp->n_cbs_orphaned += rdp->qlen;
1098
1099         rdp->nxtlist = NULL;
1100         for (i = 0; i < RCU_NEXT_SIZE; i++)
1101                 rdp->nxttail[i] = &rdp->nxtlist;
1102         rdp->qlen = 0;
1103 }
1104
1105 /*
1106  * Remove the outgoing CPU from the bitmasks in the rcu_node hierarchy
1107  * and move all callbacks from the outgoing CPU to the current one.
1108  * There can only be one CPU hotplug operation at a time, so no other
1109  * CPU can be attempting to update rcu_cpu_kthread_task.
1110  */
1111 static void __rcu_offline_cpu(int cpu, struct rcu_state *rsp)
1112 {
1113         unsigned long flags;
1114         unsigned long mask;
1115         int need_report = 0;
1116         struct rcu_data *rdp = per_cpu_ptr(rsp->rda, cpu);
1117         struct rcu_node *rnp;
1118
1119         rcu_stop_cpu_kthread(cpu);
1120
1121         /* Exclude any attempts to start a new grace period. */
1122         raw_spin_lock_irqsave(&rsp->onofflock, flags);
1123
1124         /* Remove the outgoing CPU from the masks in the rcu_node hierarchy. */
1125         rnp = rdp->mynode;      /* this is the outgoing CPU's rnp. */
1126         mask = rdp->grpmask;    /* rnp->grplo is constant. */
1127         do {
1128                 raw_spin_lock(&rnp->lock);      /* irqs already disabled. */
1129                 rnp->qsmaskinit &= ~mask;
1130                 if (rnp->qsmaskinit != 0) {
1131                         if (rnp != rdp->mynode)
1132                                 raw_spin_unlock(&rnp->lock); /* irqs remain disabled. */
1133                         break;
1134                 }
1135                 if (rnp == rdp->mynode)
1136                         need_report = rcu_preempt_offline_tasks(rsp, rnp, rdp);
1137                 else
1138                         raw_spin_unlock(&rnp->lock); /* irqs remain disabled. */
1139                 mask = rnp->grpmask;
1140                 rnp = rnp->parent;
1141         } while (rnp != NULL);
1142
1143         /*
1144          * We still hold the leaf rcu_node structure lock here, and
1145          * irqs are still disabled.  The reason for this subterfuge is
1146          * because invoking rcu_report_unblock_qs_rnp() with ->onofflock
1147          * held leads to deadlock.
1148          */
1149         raw_spin_unlock(&rsp->onofflock); /* irqs remain disabled. */
1150         rnp = rdp->mynode;
1151         if (need_report & RCU_OFL_TASKS_NORM_GP)
1152                 rcu_report_unblock_qs_rnp(rnp, flags);
1153         else
1154                 raw_spin_unlock_irqrestore(&rnp->lock, flags);
1155         if (need_report & RCU_OFL_TASKS_EXP_GP)
1156                 rcu_report_exp_rnp(rsp, rnp);
1157         rcu_node_kthread_setaffinity(rnp, -1);
1158 }
1159
1160 /*
1161  * Remove the specified CPU from the RCU hierarchy and move any pending
1162  * callbacks that it might have to the current CPU.  This code assumes
1163  * that at least one CPU in the system will remain running at all times.
1164  * Any attempt to offline -all- CPUs is likely to strand RCU callbacks.
1165  */
1166 static void rcu_offline_cpu(int cpu)
1167 {
1168         __rcu_offline_cpu(cpu, &rcu_sched_state);
1169         __rcu_offline_cpu(cpu, &rcu_bh_state);
1170         rcu_preempt_offline_cpu(cpu);
1171 }
1172
1173 #else /* #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU */
1174
1175 static void rcu_send_cbs_to_online(struct rcu_state *rsp)
1176 {
1177 }
1178
1179 static void rcu_offline_cpu(int cpu)
1180 {
1181 }
1182
1183 #endif /* #else #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU */
1184
1185 /*
1186  * Invoke any RCU callbacks that have made it to the end of their grace
1187  * period.  Thottle as specified by rdp->blimit.
1188  */
1189 static void rcu_do_batch(struct rcu_state *rsp, struct rcu_data *rdp)
1190 {
1191         unsigned long flags;
1192         struct rcu_head *next, *list, **tail;
1193         int count;
1194
1195         /* If no callbacks are ready, just return.*/
1196         if (!cpu_has_callbacks_ready_to_invoke(rdp))
1197                 return;
1198
1199         /*
1200          * Extract the list of ready callbacks, disabling to prevent
1201          * races with call_rcu() from interrupt handlers.
1202          */
1203         local_irq_save(flags);
1204         list = rdp->nxtlist;
1205         rdp->nxtlist = *rdp->nxttail[RCU_DONE_TAIL];
1206         *rdp->nxttail[RCU_DONE_TAIL] = NULL;
1207         tail = rdp->nxttail[RCU_DONE_TAIL];
1208         for (count = RCU_NEXT_SIZE - 1; count >= 0; count--)
1209                 if (rdp->nxttail[count] == rdp->nxttail[RCU_DONE_TAIL])
1210                         rdp->nxttail[count] = &rdp->nxtlist;
1211         local_irq_restore(flags);
1212
1213         /* Invoke callbacks. */
1214         count = 0;
1215         while (list) {
1216                 next = list->next;
1217                 prefetch(next);
1218                 debug_rcu_head_unqueue(list);
1219                 __rcu_reclaim(list);
1220                 list = next;
1221                 if (++count >= rdp->blimit)
1222                         break;
1223         }
1224
1225         local_irq_save(flags);
1226
1227         /* Update count, and requeue any remaining callbacks. */
1228         rdp->qlen -= count;
1229         rdp->n_cbs_invoked += count;
1230         if (list != NULL) {
1231                 *tail = rdp->nxtlist;
1232                 rdp->nxtlist = list;
1233                 for (count = 0; count < RCU_NEXT_SIZE; count++)
1234                         if (&rdp->nxtlist == rdp->nxttail[count])
1235                                 rdp->nxttail[count] = tail;
1236                         else
1237                                 break;
1238         }
1239
1240         /* Reinstate batch limit if we have worked down the excess. */
1241         if (rdp->blimit == LONG_MAX && rdp->qlen <= qlowmark)
1242                 rdp->blimit = blimit;
1243
1244         /* Reset ->qlen_last_fqs_check trigger if enough CBs have drained. */
1245         if (rdp->qlen == 0 && rdp->qlen_last_fqs_check != 0) {
1246                 rdp->qlen_last_fqs_check = 0;
1247                 rdp->n_force_qs_snap = rsp->n_force_qs;
1248         } else if (rdp->qlen < rdp->qlen_last_fqs_check - qhimark)
1249                 rdp->qlen_last_fqs_check = rdp->qlen;
1250
1251         local_irq_restore(flags);
1252
1253         /* Re-raise the RCU softirq if there are callbacks remaining. */
1254         if (cpu_has_callbacks_ready_to_invoke(rdp))
1255                 invoke_rcu_core();
1256 }
1257
1258 /*
1259  * Check to see if this CPU is in a non-context-switch quiescent state
1260  * (user mode or idle loop for rcu, non-softirq execution for rcu_bh).
1261  * Also schedule the RCU softirq handler.
1262  *
1263  * This function must be called with hardirqs disabled.  It is normally
1264  * invoked from the scheduling-clock interrupt.  If rcu_pending returns
1265  * false, there is no point in invoking rcu_check_callbacks().
1266  */
1267 void rcu_check_callbacks(int cpu, int user)
1268 {
1269         if (user ||
1270             (idle_cpu(cpu) && rcu_scheduler_active &&
1271              !in_softirq() && hardirq_count() <= (1 << HARDIRQ_SHIFT))) {
1272
1273                 /*
1274                  * Get here if this CPU took its interrupt from user
1275                  * mode or from the idle loop, and if this is not a
1276                  * nested interrupt.  In this case, the CPU is in
1277                  * a quiescent state, so note it.
1278                  *
1279                  * No memory barrier is required here because both
1280                  * rcu_sched_qs() and rcu_bh_qs() reference only CPU-local
1281                  * variables that other CPUs neither access nor modify,
1282                  * at least not while the corresponding CPU is online.
1283                  */
1284
1285                 rcu_sched_qs(cpu);
1286                 rcu_bh_qs(cpu);
1287
1288         } else if (!in_softirq()) {
1289
1290                 /*
1291                  * Get here if this CPU did not take its interrupt from
1292                  * softirq, in other words, if it is not interrupting
1293                  * a rcu_bh read-side critical section.  This is an _bh
1294                  * critical section, so note it.
1295                  */
1296
1297                 rcu_bh_qs(cpu);
1298         }
1299         rcu_preempt_check_callbacks(cpu);
1300         if (rcu_pending(cpu))
1301                 invoke_rcu_core();
1302 }
1303
1304 #ifdef CONFIG_SMP
1305
1306 /*
1307  * Scan the leaf rcu_node structures, processing dyntick state for any that
1308  * have not yet encountered a quiescent state, using the function specified.
1309  * Also initiate boosting for any threads blocked on the root rcu_node.
1310  *
1311  * The caller must have suppressed start of new grace periods.
1312  */
1313 static void force_qs_rnp(struct rcu_state *rsp, int (*f)(struct rcu_data *))
1314 {
1315         unsigned long bit;
1316         int cpu;
1317         unsigned long flags;
1318         unsigned long mask;
1319         struct rcu_node *rnp;
1320
1321         rcu_for_each_leaf_node(rsp, rnp) {
1322                 mask = 0;
1323                 raw_spin_lock_irqsave(&rnp->lock, flags);
1324                 if (!rcu_gp_in_progress(rsp)) {
1325                         raw_spin_unlock_irqrestore(&rnp->lock, flags);
1326                         return;
1327                 }
1328                 if (rnp->qsmask == 0) {
1329                         rcu_initiate_boost(rnp, flags); /* releases rnp->lock */
1330                         continue;
1331                 }
1332                 cpu = rnp->grplo;
1333                 bit = 1;
1334                 for (; cpu <= rnp->grphi; cpu++, bit <<= 1) {
1335                         if ((rnp->qsmask & bit) != 0 &&
1336                             f(per_cpu_ptr(rsp->rda, cpu)))
1337                                 mask |= bit;
1338                 }
1339                 if (mask != 0) {
1340
1341                         /* rcu_report_qs_rnp() releases rnp->lock. */
1342                         rcu_report_qs_rnp(mask, rsp, rnp, flags);
1343                         continue;
1344                 }
1345                 raw_spin_unlock_irqrestore(&rnp->lock, flags);
1346         }
1347         rnp = rcu_get_root(rsp);
1348         if (rnp->qsmask == 0) {
1349                 raw_spin_lock_irqsave(&rnp->lock, flags);
1350                 rcu_initiate_boost(rnp, flags); /* releases rnp->lock. */
1351         }
1352 }
1353
1354 /*
1355  * Force quiescent states on reluctant CPUs, and also detect which
1356  * CPUs are in dyntick-idle mode.
1357  */
1358 static void force_quiescent_state(struct rcu_state *rsp, int relaxed)
1359 {
1360         unsigned long flags;
1361         struct rcu_node *rnp = rcu_get_root(rsp);
1362
1363         if (!rcu_gp_in_progress(rsp))
1364                 return;  /* No grace period in progress, nothing to force. */
1365         if (!raw_spin_trylock_irqsave(&rsp->fqslock, flags)) {
1366                 rsp->n_force_qs_lh++; /* Inexact, can lose counts.  Tough! */
1367                 return; /* Someone else is already on the job. */
1368         }
1369         if (relaxed && ULONG_CMP_GE(rsp->jiffies_force_qs, jiffies))
1370                 goto unlock_fqs_ret; /* no emergency and done recently. */
1371         rsp->n_force_qs++;
1372         raw_spin_lock(&rnp->lock);  /* irqs already disabled */
1373         rsp->jiffies_force_qs = jiffies + RCU_JIFFIES_TILL_FORCE_QS;
1374         if(!rcu_gp_in_progress(rsp)) {
1375                 rsp->n_force_qs_ngp++;
1376                 raw_spin_unlock(&rnp->lock);  /* irqs remain disabled */
1377                 goto unlock_fqs_ret;  /* no GP in progress, time updated. */
1378         }
1379         rsp->fqs_active = 1;
1380         switch (rsp->signaled) {
1381         case RCU_GP_IDLE:
1382         case RCU_GP_INIT:
1383
1384                 break; /* grace period idle or initializing, ignore. */
1385
1386         case RCU_SAVE_DYNTICK:
1387                 if (RCU_SIGNAL_INIT != RCU_SAVE_DYNTICK)
1388                         break; /* So gcc recognizes the dead code. */
1389
1390                 raw_spin_unlock(&rnp->lock);  /* irqs remain disabled */
1391
1392                 /* Record dyntick-idle state. */
1393                 force_qs_rnp(rsp, dyntick_save_progress_counter);
1394                 raw_spin_lock(&rnp->lock);  /* irqs already disabled */
1395                 if (rcu_gp_in_progress(rsp))
1396                         rsp->signaled = RCU_FORCE_QS;
1397                 break;
1398
1399         case RCU_FORCE_QS:
1400
1401                 /* Check dyntick-idle state, send IPI to laggarts. */
1402                 raw_spin_unlock(&rnp->lock);  /* irqs remain disabled */
1403                 force_qs_rnp(rsp, rcu_implicit_dynticks_qs);
1404
1405                 /* Leave state in case more forcing is required. */
1406
1407                 raw_spin_lock(&rnp->lock);  /* irqs already disabled */
1408                 break;
1409         }
1410         rsp->fqs_active = 0;
1411         if (rsp->fqs_need_gp) {
1412                 raw_spin_unlock(&rsp->fqslock); /* irqs remain disabled */
1413                 rsp->fqs_need_gp = 0;
1414                 rcu_start_gp(rsp, flags); /* releases rnp->lock */
1415                 return;
1416         }
1417         raw_spin_unlock(&rnp->lock);  /* irqs remain disabled */
1418 unlock_fqs_ret:
1419         raw_spin_unlock_irqrestore(&rsp->fqslock, flags);
1420 }
1421
1422 #else /* #ifdef CONFIG_SMP */
1423
1424 static void force_quiescent_state(struct rcu_state *rsp, int relaxed)
1425 {
1426         set_need_resched();
1427 }
1428
1429 #endif /* #else #ifdef CONFIG_SMP */
1430
1431 /*
1432  * This does the RCU processing work from softirq context for the
1433  * specified rcu_state and rcu_data structures.  This may be called
1434  * only from the CPU to whom the rdp belongs.
1435  */
1436 static void
1437 __rcu_process_callbacks(struct rcu_state *rsp, struct rcu_data *rdp)
1438 {
1439         unsigned long flags;
1440
1441         WARN_ON_ONCE(rdp->beenonline == 0);
1442
1443         /*
1444          * If an RCU GP has gone long enough, go check for dyntick
1445          * idle CPUs and, if needed, send resched IPIs.
1446          */
1447         if (ULONG_CMP_LT(ACCESS_ONCE(rsp->jiffies_force_qs), jiffies))
1448                 force_quiescent_state(rsp, 1);
1449
1450         /*
1451          * Advance callbacks in response to end of earlier grace
1452          * period that some other CPU ended.
1453          */
1454         rcu_process_gp_end(rsp, rdp);
1455
1456         /* Update RCU state based on any recent quiescent states. */
1457         rcu_check_quiescent_state(rsp, rdp);
1458
1459         /* Does this CPU require a not-yet-started grace period? */
1460         if (cpu_needs_another_gp(rsp, rdp)) {
1461                 raw_spin_lock_irqsave(&rcu_get_root(rsp)->lock, flags);
1462                 rcu_start_gp(rsp, flags);  /* releases above lock */
1463         }
1464
1465         /* If there are callbacks ready, invoke them. */
1466         if (cpu_has_callbacks_ready_to_invoke(rdp))
1467                 invoke_rcu_callbacks(rsp, rdp);
1468 }
1469
1470 /*
1471  * Do softirq processing for the current CPU.
1472  */
1473 static void rcu_process_callbacks(struct softirq_action *unused)
1474 {
1475         __rcu_process_callbacks(&rcu_sched_state,
1476                                 &__get_cpu_var(rcu_sched_data));
1477         __rcu_process_callbacks(&rcu_bh_state, &__get_cpu_var(rcu_bh_data));
1478         rcu_preempt_process_callbacks();
1479
1480         /* If we are last CPU on way to dyntick-idle mode, accelerate it. */
1481         rcu_needs_cpu_flush();
1482 }
1483
1484 /*
1485  * Wake up the current CPU's kthread.  This replaces raise_softirq()
1486  * in earlier versions of RCU.  Note that because we are running on
1487  * the current CPU with interrupts disabled, the rcu_cpu_kthread_task
1488  * cannot disappear out from under us.
1489  */
1490 static void invoke_rcu_callbacks(struct rcu_state *rsp, struct rcu_data *rdp)
1491 {
1492         if (unlikely(!ACCESS_ONCE(rcu_scheduler_fully_active)))
1493                 return;
1494         if (likely(!rsp->boost)) {
1495                 rcu_do_batch(rsp, rdp);
1496                 return;
1497         }
1498         invoke_rcu_callbacks_kthread();
1499 }
1500
1501 static void invoke_rcu_core(void)
1502 {
1503         raise_softirq(RCU_SOFTIRQ);
1504 }
1505
1506 static void
1507 __call_rcu(struct rcu_head *head, void (*func)(struct rcu_head *rcu),
1508            struct rcu_state *rsp)
1509 {
1510         unsigned long flags;
1511         struct rcu_data *rdp;
1512
1513         debug_rcu_head_queue(head);
1514         head->func = func;
1515         head->next = NULL;
1516
1517         smp_mb(); /* Ensure RCU update seen before callback registry. */
1518
1519         /*
1520          * Opportunistically note grace-period endings and beginnings.
1521          * Note that we might see a beginning right after we see an
1522          * end, but never vice versa, since this CPU has to pass through
1523          * a quiescent state betweentimes.
1524          */
1525         local_irq_save(flags);
1526         rdp = this_cpu_ptr(rsp->rda);
1527
1528         /* Add the callback to our list. */
1529         *rdp->nxttail[RCU_NEXT_TAIL] = head;
1530         rdp->nxttail[RCU_NEXT_TAIL] = &head->next;
1531         rdp->qlen++;
1532
1533         /* If interrupts were disabled, don't dive into RCU core. */
1534         if (irqs_disabled_flags(flags)) {
1535                 local_irq_restore(flags);
1536                 return;
1537         }
1538
1539         /*
1540          * Force the grace period if too many callbacks or too long waiting.
1541          * Enforce hysteresis, and don't invoke force_quiescent_state()
1542          * if some other CPU has recently done so.  Also, don't bother
1543          * invoking force_quiescent_state() if the newly enqueued callback
1544          * is the only one waiting for a grace period to complete.
1545          */
1546         if (unlikely(rdp->qlen > rdp->qlen_last_fqs_check + qhimark)) {
1547
1548                 /* Are we ignoring a completed grace period? */
1549                 rcu_process_gp_end(rsp, rdp);
1550                 check_for_new_grace_period(rsp, rdp);
1551
1552                 /* Start a new grace period if one not already started. */
1553                 if (!rcu_gp_in_progress(rsp)) {
1554                         unsigned long nestflag;
1555                         struct rcu_node *rnp_root = rcu_get_root(rsp);
1556
1557                         raw_spin_lock_irqsave(&rnp_root->lock, nestflag);
1558                         rcu_start_gp(rsp, nestflag);  /* rlses rnp_root->lock */
1559                 } else {
1560                         /* Give the grace period a kick. */
1561                         rdp->blimit = LONG_MAX;
1562                         if (rsp->n_force_qs == rdp->n_force_qs_snap &&
1563                             *rdp->nxttail[RCU_DONE_TAIL] != head)
1564                                 force_quiescent_state(rsp, 0);
1565                         rdp->n_force_qs_snap = rsp->n_force_qs;
1566                         rdp->qlen_last_fqs_check = rdp->qlen;
1567                 }
1568         } else if (ULONG_CMP_LT(ACCESS_ONCE(rsp->jiffies_force_qs), jiffies))
1569                 force_quiescent_state(rsp, 1);
1570         local_irq_restore(flags);
1571 }
1572
1573 /*
1574  * Queue an RCU-sched callback for invocation after a grace period.
1575  */
1576 void call_rcu_sched(struct rcu_head *head, void (*func)(struct rcu_head *rcu))
1577 {
1578         __call_rcu(head, func, &rcu_sched_state);
1579 }
1580 EXPORT_SYMBOL_GPL(call_rcu_sched);
1581
1582 /*
1583  * Queue an RCU for invocation after a quicker grace period.
1584  */
1585 void call_rcu_bh(struct rcu_head *head, void (*func)(struct rcu_head *rcu))
1586 {
1587         __call_rcu(head, func, &rcu_bh_state);
1588 }
1589 EXPORT_SYMBOL_GPL(call_rcu_bh);
1590
1591 /**
1592  * synchronize_sched - wait until an rcu-sched grace period has elapsed.
1593  *
1594  * Control will return to the caller some time after a full rcu-sched
1595  * grace period has elapsed, in other words after all currently executing
1596  * rcu-sched read-side critical sections have completed.   These read-side
1597  * critical sections are delimited by rcu_read_lock_sched() and
1598  * rcu_read_unlock_sched(), and may be nested.  Note that preempt_disable(),
1599  * local_irq_disable(), and so on may be used in place of
1600  * rcu_read_lock_sched().
1601  *
1602  * This means that all preempt_disable code sequences, including NMI and
1603  * hardware-interrupt handlers, in progress on entry will have completed
1604  * before this primitive returns.  However, this does not guarantee that
1605  * softirq handlers will have completed, since in some kernels, these
1606  * handlers can run in process context, and can block.
1607  *
1608  * This primitive provides the guarantees made by the (now removed)
1609  * synchronize_kernel() API.  In contrast, synchronize_rcu() only
1610  * guarantees that rcu_read_lock() sections will have completed.
1611  * In "classic RCU", these two guarantees happen to be one and
1612  * the same, but can differ in realtime RCU implementations.
1613  */
1614 void synchronize_sched(void)
1615 {
1616         struct rcu_synchronize rcu;
1617
1618         if (rcu_blocking_is_gp())
1619                 return;
1620
1621         init_rcu_head_on_stack(&rcu.head);
1622         init_completion(&rcu.completion);
1623         /* Will wake me after RCU finished. */
1624         call_rcu_sched(&rcu.head, wakeme_after_rcu);
1625         /* Wait for it. */
1626         wait_for_completion(&rcu.completion);
1627         destroy_rcu_head_on_stack(&rcu.head);
1628 }
1629 EXPORT_SYMBOL_GPL(synchronize_sched);
1630
1631 /**
1632  * synchronize_rcu_bh - wait until an rcu_bh grace period has elapsed.
1633  *
1634  * Control will return to the caller some time after a full rcu_bh grace
1635  * period has elapsed, in other words after all currently executing rcu_bh
1636  * read-side critical sections have completed.  RCU read-side critical
1637  * sections are delimited by rcu_read_lock_bh() and rcu_read_unlock_bh(),
1638  * and may be nested.
1639  */
1640 void synchronize_rcu_bh(void)
1641 {
1642         struct rcu_synchronize rcu;
1643
1644         if (rcu_blocking_is_gp())
1645                 return;
1646
1647         init_rcu_head_on_stack(&rcu.head);
1648         init_completion(&rcu.completion);
1649         /* Will wake me after RCU finished. */
1650         call_rcu_bh(&rcu.head, wakeme_after_rcu);
1651         /* Wait for it. */
1652         wait_for_completion(&rcu.completion);
1653         destroy_rcu_head_on_stack(&rcu.head);
1654 }
1655 EXPORT_SYMBOL_GPL(synchronize_rcu_bh);
1656
1657 /*
1658  * Check to see if there is any immediate RCU-related work to be done
1659  * by the current CPU, for the specified type of RCU, returning 1 if so.
1660  * The checks are in order of increasing expense: checks that can be
1661  * carried out against CPU-local state are performed first.  However,
1662  * we must check for CPU stalls first, else we might not get a chance.
1663  */
1664 static int __rcu_pending(struct rcu_state *rsp, struct rcu_data *rdp)
1665 {
1666         struct rcu_node *rnp = rdp->mynode;
1667
1668         rdp->n_rcu_pending++;
1669
1670         /* Check for CPU stalls, if enabled. */
1671         check_cpu_stall(rsp, rdp);
1672
1673         /* Is the RCU core waiting for a quiescent state from this CPU? */
1674         if (rdp->qs_pending && !rdp->passed_quiesc) {
1675
1676                 /*
1677                  * If force_quiescent_state() coming soon and this CPU
1678                  * needs a quiescent state, and this is either RCU-sched
1679                  * or RCU-bh, force a local reschedule.
1680                  */
1681                 rdp->n_rp_qs_pending++;
1682                 if (!rdp->preemptible &&
1683                     ULONG_CMP_LT(ACCESS_ONCE(rsp->jiffies_force_qs) - 1,
1684                                  jiffies))
1685                         set_need_resched();
1686         } else if (rdp->qs_pending && rdp->passed_quiesc) {
1687                 rdp->n_rp_report_qs++;
1688                 return 1;
1689         }
1690
1691         /* Does this CPU have callbacks ready to invoke? */
1692         if (cpu_has_callbacks_ready_to_invoke(rdp)) {
1693                 rdp->n_rp_cb_ready++;
1694                 return 1;
1695         }
1696
1697         /* Has RCU gone idle with this CPU needing another grace period? */
1698         if (cpu_needs_another_gp(rsp, rdp)) {
1699                 rdp->n_rp_cpu_needs_gp++;
1700                 return 1;
1701         }
1702
1703         /* Has another RCU grace period completed?  */
1704         if (ACCESS_ONCE(rnp->completed) != rdp->completed) { /* outside lock */
1705                 rdp->n_rp_gp_completed++;
1706                 return 1;
1707         }
1708
1709         /* Has a new RCU grace period started? */
1710         if (ACCESS_ONCE(rnp->gpnum) != rdp->gpnum) { /* outside lock */
1711                 rdp->n_rp_gp_started++;
1712                 return 1;
1713         }
1714
1715         /* Has an RCU GP gone long enough to send resched IPIs &c? */
1716         if (rcu_gp_in_progress(rsp) &&
1717             ULONG_CMP_LT(ACCESS_ONCE(rsp->jiffies_force_qs), jiffies)) {
1718                 rdp->n_rp_need_fqs++;
1719                 return 1;
1720         }
1721
1722         /* nothing to do */
1723         rdp->n_rp_need_nothing++;
1724         return 0;
1725 }
1726
1727 /*
1728  * Check to see if there is any immediate RCU-related work to be done
1729  * by the current CPU, returning 1 if so.  This function is part of the
1730  * RCU implementation; it is -not- an exported member of the RCU API.
1731  */
1732 static int rcu_pending(int cpu)
1733 {
1734         return __rcu_pending(&rcu_sched_state, &per_cpu(rcu_sched_data, cpu)) ||
1735                __rcu_pending(&rcu_bh_state, &per_cpu(rcu_bh_data, cpu)) ||
1736                rcu_preempt_pending(cpu);
1737 }
1738
1739 /*
1740  * Check to see if any future RCU-related work will need to be done
1741  * by the current CPU, even if none need be done immediately, returning
1742  * 1 if so.
1743  */
1744 static int rcu_needs_cpu_quick_check(int cpu)
1745 {
1746         /* RCU callbacks either ready or pending? */
1747         return per_cpu(rcu_sched_data, cpu).nxtlist ||
1748                per_cpu(rcu_bh_data, cpu).nxtlist ||
1749                rcu_preempt_needs_cpu(cpu);
1750 }
1751
1752 static DEFINE_PER_CPU(struct rcu_head, rcu_barrier_head) = {NULL};
1753 static atomic_t rcu_barrier_cpu_count;
1754 static DEFINE_MUTEX(rcu_barrier_mutex);
1755 static struct completion rcu_barrier_completion;
1756
1757 static void rcu_barrier_callback(struct rcu_head *notused)
1758 {
1759         if (atomic_dec_and_test(&rcu_barrier_cpu_count))
1760                 complete(&rcu_barrier_completion);
1761 }
1762
1763 /*
1764  * Called with preemption disabled, and from cross-cpu IRQ context.
1765  */
1766 static void rcu_barrier_func(void *type)
1767 {
1768         int cpu = smp_processor_id();
1769         struct rcu_head *head = &per_cpu(rcu_barrier_head, cpu);
1770         void (*call_rcu_func)(struct rcu_head *head,
1771                               void (*func)(struct rcu_head *head));
1772
1773         atomic_inc(&rcu_barrier_cpu_count);
1774         call_rcu_func = type;
1775         call_rcu_func(head, rcu_barrier_callback);
1776 }
1777
1778 /*
1779  * Orchestrate the specified type of RCU barrier, waiting for all
1780  * RCU callbacks of the specified type to complete.
1781  */
1782 static void _rcu_barrier(struct rcu_state *rsp,
1783                          void (*call_rcu_func)(struct rcu_head *head,
1784                                                void (*func)(struct rcu_head *head)))
1785 {
1786         BUG_ON(in_interrupt());
1787         /* Take mutex to serialize concurrent rcu_barrier() requests. */
1788         mutex_lock(&rcu_barrier_mutex);
1789         init_completion(&rcu_barrier_completion);
1790         /*
1791          * Initialize rcu_barrier_cpu_count to 1, then invoke
1792          * rcu_barrier_func() on each CPU, so that each CPU also has
1793          * incremented rcu_barrier_cpu_count.  Only then is it safe to
1794          * decrement rcu_barrier_cpu_count -- otherwise the first CPU
1795          * might complete its grace period before all of the other CPUs
1796          * did their increment, causing this function to return too
1797          * early.  Note that on_each_cpu() disables irqs, which prevents
1798          * any CPUs from coming online or going offline until each online
1799          * CPU has queued its RCU-barrier callback.
1800          */
1801         atomic_set(&rcu_barrier_cpu_count, 1);
1802         on_each_cpu(rcu_barrier_func, (void *)call_rcu_func, 1);
1803         if (atomic_dec_and_test(&rcu_barrier_cpu_count))
1804                 complete(&rcu_barrier_completion);
1805         wait_for_completion(&rcu_barrier_completion);
1806         mutex_unlock(&rcu_barrier_mutex);
1807 }
1808
1809 /**
1810  * rcu_barrier_bh - Wait until all in-flight call_rcu_bh() callbacks complete.
1811  */
1812 void rcu_barrier_bh(void)
1813 {
1814         _rcu_barrier(&rcu_bh_state, call_rcu_bh);
1815 }
1816 EXPORT_SYMBOL_GPL(rcu_barrier_bh);
1817
1818 /**
1819  * rcu_barrier_sched - Wait for in-flight call_rcu_sched() callbacks.
1820  */
1821 void rcu_barrier_sched(void)
1822 {
1823         _rcu_barrier(&rcu_sched_state, call_rcu_sched);
1824 }
1825 EXPORT_SYMBOL_GPL(rcu_barrier_sched);
1826
1827 /*
1828  * Do boot-time initialization of a CPU's per-CPU RCU data.
1829  */
1830 static void __init
1831 rcu_boot_init_percpu_data(int cpu, struct rcu_state *rsp)
1832 {
1833         unsigned long flags;
1834         int i;
1835         struct rcu_data *rdp = per_cpu_ptr(rsp->rda, cpu);
1836         struct rcu_node *rnp = rcu_get_root(rsp);
1837
1838         /* Set up local state, ensuring consistent view of global state. */
1839         raw_spin_lock_irqsave(&rnp->lock, flags);
1840         rdp->grpmask = 1UL << (cpu - rdp->mynode->grplo);
1841         rdp->nxtlist = NULL;
1842         for (i = 0; i < RCU_NEXT_SIZE; i++)
1843                 rdp->nxttail[i] = &rdp->nxtlist;
1844         rdp->qlen = 0;
1845 #ifdef CONFIG_NO_HZ
1846         rdp->dynticks = &per_cpu(rcu_dynticks, cpu);
1847 #endif /* #ifdef CONFIG_NO_HZ */
1848         rdp->cpu = cpu;
1849         raw_spin_unlock_irqrestore(&rnp->lock, flags);
1850 }
1851
1852 /*
1853  * Initialize a CPU's per-CPU RCU data.  Note that only one online or
1854  * offline event can be happening at a given time.  Note also that we
1855  * can accept some slop in the rsp->completed access due to the fact
1856  * that this CPU cannot possibly have any RCU callbacks in flight yet.
1857  */
1858 static void __cpuinit
1859 rcu_init_percpu_data(int cpu, struct rcu_state *rsp, int preemptible)
1860 {
1861         unsigned long flags;
1862         unsigned long mask;
1863         struct rcu_data *rdp = per_cpu_ptr(rsp->rda, cpu);
1864         struct rcu_node *rnp = rcu_get_root(rsp);
1865
1866         /* Set up local state, ensuring consistent view of global state. */
1867         raw_spin_lock_irqsave(&rnp->lock, flags);
1868         rdp->passed_quiesc = 0;  /* We could be racing with new GP, */
1869         rdp->qs_pending = 1;     /*  so set up to respond to current GP. */
1870         rdp->beenonline = 1;     /* We have now been online. */
1871         rdp->preemptible = preemptible;
1872         rdp->qlen_last_fqs_check = 0;
1873         rdp->n_force_qs_snap = rsp->n_force_qs;
1874         rdp->blimit = blimit;
1875         raw_spin_unlock(&rnp->lock);            /* irqs remain disabled. */
1876
1877         /*
1878          * A new grace period might start here.  If so, we won't be part
1879          * of it, but that is OK, as we are currently in a quiescent state.
1880          */
1881
1882         /* Exclude any attempts to start a new GP on large systems. */
1883         raw_spin_lock(&rsp->onofflock);         /* irqs already disabled. */
1884
1885         /* Add CPU to rcu_node bitmasks. */
1886         rnp = rdp->mynode;
1887         mask = rdp->grpmask;
1888         do {
1889                 /* Exclude any attempts to start a new GP on small systems. */
1890                 raw_spin_lock(&rnp->lock);      /* irqs already disabled. */
1891                 rnp->qsmaskinit |= mask;
1892                 mask = rnp->grpmask;
1893                 if (rnp == rdp->mynode) {
1894                         rdp->gpnum = rnp->completed; /* if GP in progress... */
1895                         rdp->completed = rnp->completed;
1896                         rdp->passed_quiesc_completed = rnp->completed - 1;
1897                 }
1898                 raw_spin_unlock(&rnp->lock); /* irqs already disabled. */
1899                 rnp = rnp->parent;
1900         } while (rnp != NULL && !(rnp->qsmaskinit & mask));
1901
1902         raw_spin_unlock_irqrestore(&rsp->onofflock, flags);
1903 }
1904
1905 static void __cpuinit rcu_prepare_cpu(int cpu)
1906 {
1907         rcu_init_percpu_data(cpu, &rcu_sched_state, 0);
1908         rcu_init_percpu_data(cpu, &rcu_bh_state, 0);
1909         rcu_preempt_init_percpu_data(cpu);
1910 }
1911
1912 /*
1913  * Handle CPU online/offline notification events.
1914  */
1915 static int __cpuinit rcu_cpu_notify(struct notifier_block *self,
1916                                     unsigned long action, void *hcpu)
1917 {
1918         long cpu = (long)hcpu;
1919         struct rcu_data *rdp = per_cpu_ptr(rcu_state->rda, cpu);
1920         struct rcu_node *rnp = rdp->mynode;
1921
1922         switch (action) {
1923         case CPU_UP_PREPARE:
1924         case CPU_UP_PREPARE_FROZEN:
1925                 rcu_prepare_cpu(cpu);
1926                 rcu_prepare_kthreads(cpu);
1927                 break;
1928         case CPU_ONLINE:
1929         case CPU_DOWN_FAILED:
1930                 rcu_node_kthread_setaffinity(rnp, -1);
1931                 rcu_cpu_kthread_setrt(cpu, 1);
1932                 break;
1933         case CPU_DOWN_PREPARE:
1934                 rcu_node_kthread_setaffinity(rnp, cpu);
1935                 rcu_cpu_kthread_setrt(cpu, 0);
1936                 break;
1937         case CPU_DYING:
1938         case CPU_DYING_FROZEN:
1939                 /*
1940                  * The whole machine is "stopped" except this CPU, so we can
1941                  * touch any data without introducing corruption. We send the
1942                  * dying CPU's callbacks to an arbitrarily chosen online CPU.
1943                  */
1944                 rcu_send_cbs_to_online(&rcu_bh_state);
1945                 rcu_send_cbs_to_online(&rcu_sched_state);
1946                 rcu_preempt_send_cbs_to_online();
1947                 break;
1948         case CPU_DEAD:
1949         case CPU_DEAD_FROZEN:
1950         case CPU_UP_CANCELED:
1951         case CPU_UP_CANCELED_FROZEN:
1952                 rcu_offline_cpu(cpu);
1953                 break;
1954         default:
1955                 break;
1956         }
1957         return NOTIFY_OK;
1958 }
1959
1960 /*
1961  * This function is invoked towards the end of the scheduler's initialization
1962  * process.  Before this is called, the idle task might contain
1963  * RCU read-side critical sections (during which time, this idle
1964  * task is booting the system).  After this function is called, the
1965  * idle tasks are prohibited from containing RCU read-side critical
1966  * sections.  This function also enables RCU lockdep checking.
1967  */
1968 void rcu_scheduler_starting(void)
1969 {
1970         WARN_ON(num_online_cpus() != 1);
1971         WARN_ON(nr_context_switches() > 0);
1972         rcu_scheduler_active = 1;
1973 }
1974
1975 /*
1976  * Compute the per-level fanout, either using the exact fanout specified
1977  * or balancing the tree, depending on CONFIG_RCU_FANOUT_EXACT.
1978  */
1979 #ifdef CONFIG_RCU_FANOUT_EXACT
1980 static void __init rcu_init_levelspread(struct rcu_state *rsp)
1981 {
1982         int i;
1983
1984         for (i = NUM_RCU_LVLS - 1; i > 0; i--)
1985                 rsp->levelspread[i] = CONFIG_RCU_FANOUT;
1986         rsp->levelspread[0] = RCU_FANOUT_LEAF;
1987 }
1988 #else /* #ifdef CONFIG_RCU_FANOUT_EXACT */
1989 static void __init rcu_init_levelspread(struct rcu_state *rsp)
1990 {
1991         int ccur;
1992         int cprv;
1993         int i;
1994
1995         cprv = NR_CPUS;
1996         for (i = NUM_RCU_LVLS - 1; i >= 0; i--) {
1997                 ccur = rsp->levelcnt[i];
1998                 rsp->levelspread[i] = (cprv + ccur - 1) / ccur;
1999                 cprv = ccur;
2000         }
2001 }
2002 #endif /* #else #ifdef CONFIG_RCU_FANOUT_EXACT */
2003
2004 /*
2005  * Helper function for rcu_init() that initializes one rcu_state structure.
2006  */
2007 static void __init rcu_init_one(struct rcu_state *rsp,
2008                 struct rcu_data __percpu *rda)
2009 {
2010         static char *buf[] = { "rcu_node_level_0",
2011                                "rcu_node_level_1",
2012                                "rcu_node_level_2",
2013                                "rcu_node_level_3" };  /* Match MAX_RCU_LVLS */
2014         int cpustride = 1;
2015         int i;
2016         int j;
2017         struct rcu_node *rnp;
2018
2019         BUILD_BUG_ON(MAX_RCU_LVLS > ARRAY_SIZE(buf));  /* Fix buf[] init! */
2020
2021         /* Initialize the level-tracking arrays. */
2022
2023         for (i = 1; i < NUM_RCU_LVLS; i++)
2024                 rsp->level[i] = rsp->level[i - 1] + rsp->levelcnt[i - 1];
2025         rcu_init_levelspread(rsp);
2026
2027         /* Initialize the elements themselves, starting from the leaves. */
2028
2029         for (i = NUM_RCU_LVLS - 1; i >= 0; i--) {
2030                 cpustride *= rsp->levelspread[i];
2031                 rnp = rsp->level[i];
2032                 for (j = 0; j < rsp->levelcnt[i]; j++, rnp++) {
2033                         raw_spin_lock_init(&rnp->lock);
2034                         lockdep_set_class_and_name(&rnp->lock,
2035                                                    &rcu_node_class[i], buf[i]);
2036                         rnp->gpnum = 0;
2037                         rnp->qsmask = 0;
2038                         rnp->qsmaskinit = 0;
2039                         rnp->grplo = j * cpustride;
2040                         rnp->grphi = (j + 1) * cpustride - 1;
2041                         if (rnp->grphi >= NR_CPUS)
2042                                 rnp->grphi = NR_CPUS - 1;
2043                         if (i == 0) {
2044                                 rnp->grpnum = 0;
2045                                 rnp->grpmask = 0;
2046                                 rnp->parent = NULL;
2047                         } else {
2048                                 rnp->grpnum = j % rsp->levelspread[i - 1];
2049                                 rnp->grpmask = 1UL << rnp->grpnum;
2050                                 rnp->parent = rsp->level[i - 1] +
2051                                               j / rsp->levelspread[i - 1];
2052                         }
2053                         rnp->level = i;
2054                         INIT_LIST_HEAD(&rnp->blkd_tasks);
2055                 }
2056         }
2057
2058         rsp->rda = rda;
2059         rnp = rsp->level[NUM_RCU_LVLS - 1];
2060         for_each_possible_cpu(i) {
2061                 while (i > rnp->grphi)
2062                         rnp++;
2063                 per_cpu_ptr(rsp->rda, i)->mynode = rnp;
2064                 rcu_boot_init_percpu_data(i, rsp);
2065         }
2066 }
2067
2068 void __init rcu_init(void)
2069 {
2070         int cpu;
2071
2072         rcu_bootup_announce();
2073         rcu_init_one(&rcu_sched_state, &rcu_sched_data);
2074         rcu_init_one(&rcu_bh_state, &rcu_bh_data);
2075         __rcu_init_preempt();
2076          open_softirq(RCU_SOFTIRQ, rcu_process_callbacks);
2077
2078         /*
2079          * We don't need protection against CPU-hotplug here because
2080          * this is called early in boot, before either interrupts
2081          * or the scheduler are operational.
2082          */
2083         cpu_notifier(rcu_cpu_notify, 0);
2084         for_each_online_cpu(cpu)
2085                 rcu_cpu_notify(NULL, CPU_UP_PREPARE, (void *)(long)cpu);
2086         check_cpu_stall_init();
2087 }
2088
2089 #include "rcutree_plugin.h"