rcu: Merge preemptable-RCU functionality into hierarchical RCU
[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 <asm/atomic.h>
39 #include <linux/bitops.h>
40 #include <linux/module.h>
41 #include <linux/completion.h>
42 #include <linux/moduleparam.h>
43 #include <linux/percpu.h>
44 #include <linux/notifier.h>
45 #include <linux/cpu.h>
46 #include <linux/mutex.h>
47 #include <linux/time.h>
48
49 #include "rcutree.h"
50
51 #ifdef CONFIG_DEBUG_LOCK_ALLOC
52 static struct lock_class_key rcu_lock_key;
53 struct lockdep_map rcu_lock_map =
54         STATIC_LOCKDEP_MAP_INIT("rcu_read_lock", &rcu_lock_key);
55 EXPORT_SYMBOL_GPL(rcu_lock_map);
56 #endif
57
58 /* Data structures. */
59
60 #define RCU_STATE_INITIALIZER(name) { \
61         .level = { &name.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, /* == MAX_RCU_LVLS */ \
67         }, \
68         .signaled = RCU_SIGNAL_INIT, \
69         .gpnum = -300, \
70         .completed = -300, \
71         .onofflock = __SPIN_LOCK_UNLOCKED(&name.onofflock), \
72         .fqslock = __SPIN_LOCK_UNLOCKED(&name.fqslock), \
73         .n_force_qs = 0, \
74         .n_force_qs_ngp = 0, \
75 }
76
77 struct rcu_state rcu_sched_state = RCU_STATE_INITIALIZER(rcu_sched_state);
78 DEFINE_PER_CPU(struct rcu_data, rcu_sched_data);
79
80 struct rcu_state rcu_bh_state = RCU_STATE_INITIALIZER(rcu_bh_state);
81 DEFINE_PER_CPU(struct rcu_data, rcu_bh_data);
82
83 extern long rcu_batches_completed_sched(void);
84 static void cpu_quiet_msk(unsigned long mask, struct rcu_state *rsp,
85                           struct rcu_node *rnp, unsigned long flags);
86 static void cpu_quiet_msk_finish(struct rcu_state *rsp, unsigned long flags);
87 static void __rcu_process_callbacks(struct rcu_state *rsp,
88                                     struct rcu_data *rdp);
89 static void __call_rcu(struct rcu_head *head,
90                        void (*func)(struct rcu_head *rcu),
91                        struct rcu_state *rsp);
92 static int __rcu_pending(struct rcu_state *rsp, struct rcu_data *rdp);
93 static void __cpuinit rcu_init_percpu_data(int cpu, struct rcu_state *rsp,
94                                            int preemptable);
95
96 #include "rcutree_plugin.h"
97
98 /*
99  * Note a quiescent state.  Because we do not need to know
100  * how many quiescent states passed, just if there was at least
101  * one since the start of the grace period, this just sets a flag.
102  */
103 void rcu_sched_qs(int cpu)
104 {
105         unsigned long flags;
106         struct rcu_data *rdp;
107
108         local_irq_save(flags);
109         rdp = &per_cpu(rcu_sched_data, cpu);
110         rdp->passed_quiesc = 1;
111         rdp->passed_quiesc_completed = rdp->completed;
112         rcu_preempt_qs(cpu);
113         local_irq_restore(flags);
114 }
115
116 void rcu_bh_qs(int cpu)
117 {
118         unsigned long flags;
119         struct rcu_data *rdp;
120
121         local_irq_save(flags);
122         rdp = &per_cpu(rcu_bh_data, cpu);
123         rdp->passed_quiesc = 1;
124         rdp->passed_quiesc_completed = rdp->completed;
125         local_irq_restore(flags);
126 }
127
128 #ifdef CONFIG_NO_HZ
129 DEFINE_PER_CPU(struct rcu_dynticks, rcu_dynticks) = {
130         .dynticks_nesting = 1,
131         .dynticks = 1,
132 };
133 #endif /* #ifdef CONFIG_NO_HZ */
134
135 static int blimit = 10;         /* Maximum callbacks per softirq. */
136 static int qhimark = 10000;     /* If this many pending, ignore blimit. */
137 static int qlowmark = 100;      /* Once only this many pending, use blimit. */
138
139 static void force_quiescent_state(struct rcu_state *rsp, int relaxed);
140 static int rcu_pending(int cpu);
141
142 /*
143  * Return the number of RCU-sched batches processed thus far for debug & stats.
144  */
145 long rcu_batches_completed_sched(void)
146 {
147         return rcu_sched_state.completed;
148 }
149 EXPORT_SYMBOL_GPL(rcu_batches_completed_sched);
150
151 /*
152  * Return the number of RCU BH batches processed thus far for debug & stats.
153  */
154 long rcu_batches_completed_bh(void)
155 {
156         return rcu_bh_state.completed;
157 }
158 EXPORT_SYMBOL_GPL(rcu_batches_completed_bh);
159
160 /*
161  * Does the CPU have callbacks ready to be invoked?
162  */
163 static int
164 cpu_has_callbacks_ready_to_invoke(struct rcu_data *rdp)
165 {
166         return &rdp->nxtlist != rdp->nxttail[RCU_DONE_TAIL];
167 }
168
169 /*
170  * Does the current CPU require a yet-as-unscheduled grace period?
171  */
172 static int
173 cpu_needs_another_gp(struct rcu_state *rsp, struct rcu_data *rdp)
174 {
175         /* ACCESS_ONCE() because we are accessing outside of lock. */
176         return *rdp->nxttail[RCU_DONE_TAIL] &&
177                ACCESS_ONCE(rsp->completed) == ACCESS_ONCE(rsp->gpnum);
178 }
179
180 /*
181  * Return the root node of the specified rcu_state structure.
182  */
183 static struct rcu_node *rcu_get_root(struct rcu_state *rsp)
184 {
185         return &rsp->node[0];
186 }
187
188 #ifdef CONFIG_SMP
189
190 /*
191  * If the specified CPU is offline, tell the caller that it is in
192  * a quiescent state.  Otherwise, whack it with a reschedule IPI.
193  * Grace periods can end up waiting on an offline CPU when that
194  * CPU is in the process of coming online -- it will be added to the
195  * rcu_node bitmasks before it actually makes it online.  The same thing
196  * can happen while a CPU is in the process of coming online.  Because this
197  * race is quite rare, we check for it after detecting that the grace
198  * period has been delayed rather than checking each and every CPU
199  * each and every time we start a new grace period.
200  */
201 static int rcu_implicit_offline_qs(struct rcu_data *rdp)
202 {
203         /*
204          * If the CPU is offline, it is in a quiescent state.  We can
205          * trust its state not to change because interrupts are disabled.
206          */
207         if (cpu_is_offline(rdp->cpu)) {
208                 rdp->offline_fqs++;
209                 return 1;
210         }
211
212         /* If preemptable RCU, no point in sending reschedule IPI. */
213         if (rdp->preemptable)
214                 return 0;
215
216         /* The CPU is online, so send it a reschedule IPI. */
217         if (rdp->cpu != smp_processor_id())
218                 smp_send_reschedule(rdp->cpu);
219         else
220                 set_need_resched();
221         rdp->resched_ipi++;
222         return 0;
223 }
224
225 #endif /* #ifdef CONFIG_SMP */
226
227 #ifdef CONFIG_NO_HZ
228 static DEFINE_RATELIMIT_STATE(rcu_rs, 10 * HZ, 5);
229
230 /**
231  * rcu_enter_nohz - inform RCU that current CPU is entering nohz
232  *
233  * Enter nohz mode, in other words, -leave- the mode in which RCU
234  * read-side critical sections can occur.  (Though RCU read-side
235  * critical sections can occur in irq handlers in nohz mode, a possibility
236  * handled by rcu_irq_enter() and rcu_irq_exit()).
237  */
238 void rcu_enter_nohz(void)
239 {
240         unsigned long flags;
241         struct rcu_dynticks *rdtp;
242
243         smp_mb(); /* CPUs seeing ++ must see prior RCU read-side crit sects */
244         local_irq_save(flags);
245         rdtp = &__get_cpu_var(rcu_dynticks);
246         rdtp->dynticks++;
247         rdtp->dynticks_nesting--;
248         WARN_ON_RATELIMIT(rdtp->dynticks & 0x1, &rcu_rs);
249         local_irq_restore(flags);
250 }
251
252 /*
253  * rcu_exit_nohz - inform RCU that current CPU is leaving nohz
254  *
255  * Exit nohz mode, in other words, -enter- the mode in which RCU
256  * read-side critical sections normally occur.
257  */
258 void rcu_exit_nohz(void)
259 {
260         unsigned long flags;
261         struct rcu_dynticks *rdtp;
262
263         local_irq_save(flags);
264         rdtp = &__get_cpu_var(rcu_dynticks);
265         rdtp->dynticks++;
266         rdtp->dynticks_nesting++;
267         WARN_ON_RATELIMIT(!(rdtp->dynticks & 0x1), &rcu_rs);
268         local_irq_restore(flags);
269         smp_mb(); /* CPUs seeing ++ must see later RCU read-side crit sects */
270 }
271
272 /**
273  * rcu_nmi_enter - inform RCU of entry to NMI context
274  *
275  * If the CPU was idle with dynamic ticks active, and there is no
276  * irq handler running, this updates rdtp->dynticks_nmi to let the
277  * RCU grace-period handling know that the CPU is active.
278  */
279 void rcu_nmi_enter(void)
280 {
281         struct rcu_dynticks *rdtp = &__get_cpu_var(rcu_dynticks);
282
283         if (rdtp->dynticks & 0x1)
284                 return;
285         rdtp->dynticks_nmi++;
286         WARN_ON_RATELIMIT(!(rdtp->dynticks_nmi & 0x1), &rcu_rs);
287         smp_mb(); /* CPUs seeing ++ must see later RCU read-side crit sects */
288 }
289
290 /**
291  * rcu_nmi_exit - inform RCU of exit from NMI context
292  *
293  * If the CPU was idle with dynamic ticks active, and there is no
294  * irq handler running, this updates rdtp->dynticks_nmi to let the
295  * RCU grace-period handling know that the CPU is no longer active.
296  */
297 void rcu_nmi_exit(void)
298 {
299         struct rcu_dynticks *rdtp = &__get_cpu_var(rcu_dynticks);
300
301         if (rdtp->dynticks & 0x1)
302                 return;
303         smp_mb(); /* CPUs seeing ++ must see prior RCU read-side crit sects */
304         rdtp->dynticks_nmi++;
305         WARN_ON_RATELIMIT(rdtp->dynticks_nmi & 0x1, &rcu_rs);
306 }
307
308 /**
309  * rcu_irq_enter - inform RCU of entry to hard irq context
310  *
311  * If the CPU was idle with dynamic ticks active, this updates the
312  * rdtp->dynticks to let the RCU handling know that the CPU is active.
313  */
314 void rcu_irq_enter(void)
315 {
316         struct rcu_dynticks *rdtp = &__get_cpu_var(rcu_dynticks);
317
318         if (rdtp->dynticks_nesting++)
319                 return;
320         rdtp->dynticks++;
321         WARN_ON_RATELIMIT(!(rdtp->dynticks & 0x1), &rcu_rs);
322         smp_mb(); /* CPUs seeing ++ must see later RCU read-side crit sects */
323 }
324
325 /**
326  * rcu_irq_exit - inform RCU of exit from hard irq context
327  *
328  * If the CPU was idle with dynamic ticks active, update the rdp->dynticks
329  * to put let the RCU handling be aware that the CPU is going back to idle
330  * with no ticks.
331  */
332 void rcu_irq_exit(void)
333 {
334         struct rcu_dynticks *rdtp = &__get_cpu_var(rcu_dynticks);
335
336         if (--rdtp->dynticks_nesting)
337                 return;
338         smp_mb(); /* CPUs seeing ++ must see prior RCU read-side crit sects */
339         rdtp->dynticks++;
340         WARN_ON_RATELIMIT(rdtp->dynticks & 0x1, &rcu_rs);
341
342         /* If the interrupt queued a callback, get out of dyntick mode. */
343         if (__get_cpu_var(rcu_sched_data).nxtlist ||
344             __get_cpu_var(rcu_bh_data).nxtlist)
345                 set_need_resched();
346 }
347
348 /*
349  * Record the specified "completed" value, which is later used to validate
350  * dynticks counter manipulations.  Specify "rsp->completed - 1" to
351  * unconditionally invalidate any future dynticks manipulations (which is
352  * useful at the beginning of a grace period).
353  */
354 static void dyntick_record_completed(struct rcu_state *rsp, long comp)
355 {
356         rsp->dynticks_completed = comp;
357 }
358
359 #ifdef CONFIG_SMP
360
361 /*
362  * Recall the previously recorded value of the completion for dynticks.
363  */
364 static long dyntick_recall_completed(struct rcu_state *rsp)
365 {
366         return rsp->dynticks_completed;
367 }
368
369 /*
370  * Snapshot the specified CPU's dynticks counter so that we can later
371  * credit them with an implicit quiescent state.  Return 1 if this CPU
372  * is already in a quiescent state courtesy of dynticks idle mode.
373  */
374 static int dyntick_save_progress_counter(struct rcu_data *rdp)
375 {
376         int ret;
377         int snap;
378         int snap_nmi;
379
380         snap = rdp->dynticks->dynticks;
381         snap_nmi = rdp->dynticks->dynticks_nmi;
382         smp_mb();       /* Order sampling of snap with end of grace period. */
383         rdp->dynticks_snap = snap;
384         rdp->dynticks_nmi_snap = snap_nmi;
385         ret = ((snap & 0x1) == 0) && ((snap_nmi & 0x1) == 0);
386         if (ret)
387                 rdp->dynticks_fqs++;
388         return ret;
389 }
390
391 /*
392  * Return true if the specified CPU has passed through a quiescent
393  * state by virtue of being in or having passed through an dynticks
394  * idle state since the last call to dyntick_save_progress_counter()
395  * for this same CPU.
396  */
397 static int rcu_implicit_dynticks_qs(struct rcu_data *rdp)
398 {
399         long curr;
400         long curr_nmi;
401         long snap;
402         long snap_nmi;
403
404         curr = rdp->dynticks->dynticks;
405         snap = rdp->dynticks_snap;
406         curr_nmi = rdp->dynticks->dynticks_nmi;
407         snap_nmi = rdp->dynticks_nmi_snap;
408         smp_mb(); /* force ordering with cpu entering/leaving dynticks. */
409
410         /*
411          * If the CPU passed through or entered a dynticks idle phase with
412          * no active irq/NMI handlers, then we can safely pretend that the CPU
413          * already acknowledged the request to pass through a quiescent
414          * state.  Either way, that CPU cannot possibly be in an RCU
415          * read-side critical section that started before the beginning
416          * of the current RCU grace period.
417          */
418         if ((curr != snap || (curr & 0x1) == 0) &&
419             (curr_nmi != snap_nmi || (curr_nmi & 0x1) == 0)) {
420                 rdp->dynticks_fqs++;
421                 return 1;
422         }
423
424         /* Go check for the CPU being offline. */
425         return rcu_implicit_offline_qs(rdp);
426 }
427
428 #endif /* #ifdef CONFIG_SMP */
429
430 #else /* #ifdef CONFIG_NO_HZ */
431
432 static void dyntick_record_completed(struct rcu_state *rsp, long comp)
433 {
434 }
435
436 #ifdef CONFIG_SMP
437
438 /*
439  * If there are no dynticks, then the only way that a CPU can passively
440  * be in a quiescent state is to be offline.  Unlike dynticks idle, which
441  * is a point in time during the prior (already finished) grace period,
442  * an offline CPU is always in a quiescent state, and thus can be
443  * unconditionally applied.  So just return the current value of completed.
444  */
445 static long dyntick_recall_completed(struct rcu_state *rsp)
446 {
447         return rsp->completed;
448 }
449
450 static int dyntick_save_progress_counter(struct rcu_data *rdp)
451 {
452         return 0;
453 }
454
455 static int rcu_implicit_dynticks_qs(struct rcu_data *rdp)
456 {
457         return rcu_implicit_offline_qs(rdp);
458 }
459
460 #endif /* #ifdef CONFIG_SMP */
461
462 #endif /* #else #ifdef CONFIG_NO_HZ */
463
464 #ifdef CONFIG_RCU_CPU_STALL_DETECTOR
465
466 static void record_gp_stall_check_time(struct rcu_state *rsp)
467 {
468         rsp->gp_start = jiffies;
469         rsp->jiffies_stall = jiffies + RCU_SECONDS_TILL_STALL_CHECK;
470 }
471
472 static void print_other_cpu_stall(struct rcu_state *rsp)
473 {
474         int cpu;
475         long delta;
476         unsigned long flags;
477         struct rcu_node *rnp = rcu_get_root(rsp);
478         struct rcu_node *rnp_cur = rsp->level[NUM_RCU_LVLS - 1];
479         struct rcu_node *rnp_end = &rsp->node[NUM_RCU_NODES];
480
481         /* Only let one CPU complain about others per time interval. */
482
483         spin_lock_irqsave(&rnp->lock, flags);
484         delta = jiffies - rsp->jiffies_stall;
485         if (delta < RCU_STALL_RAT_DELAY || rsp->gpnum == rsp->completed) {
486                 spin_unlock_irqrestore(&rnp->lock, flags);
487                 return;
488         }
489         rsp->jiffies_stall = jiffies + RCU_SECONDS_TILL_STALL_RECHECK;
490         spin_unlock_irqrestore(&rnp->lock, flags);
491
492         /* OK, time to rat on our buddy... */
493
494         printk(KERN_ERR "INFO: RCU detected CPU stalls:");
495         for (; rnp_cur < rnp_end; rnp_cur++) {
496                 rcu_print_task_stall(rnp);
497                 if (rnp_cur->qsmask == 0)
498                         continue;
499                 for (cpu = 0; cpu <= rnp_cur->grphi - rnp_cur->grplo; cpu++)
500                         if (rnp_cur->qsmask & (1UL << cpu))
501                                 printk(" %d", rnp_cur->grplo + cpu);
502         }
503         printk(" (detected by %d, t=%ld jiffies)\n",
504                smp_processor_id(), (long)(jiffies - rsp->gp_start));
505         force_quiescent_state(rsp, 0);  /* Kick them all. */
506 }
507
508 static void print_cpu_stall(struct rcu_state *rsp)
509 {
510         unsigned long flags;
511         struct rcu_node *rnp = rcu_get_root(rsp);
512
513         printk(KERN_ERR "INFO: RCU detected CPU %d stall (t=%lu jiffies)\n",
514                         smp_processor_id(), jiffies - rsp->gp_start);
515         dump_stack();
516         spin_lock_irqsave(&rnp->lock, flags);
517         if ((long)(jiffies - rsp->jiffies_stall) >= 0)
518                 rsp->jiffies_stall =
519                         jiffies + RCU_SECONDS_TILL_STALL_RECHECK;
520         spin_unlock_irqrestore(&rnp->lock, flags);
521         set_need_resched();  /* kick ourselves to get things going. */
522 }
523
524 static void check_cpu_stall(struct rcu_state *rsp, struct rcu_data *rdp)
525 {
526         long delta;
527         struct rcu_node *rnp;
528
529         delta = jiffies - rsp->jiffies_stall;
530         rnp = rdp->mynode;
531         if ((rnp->qsmask & rdp->grpmask) && delta >= 0) {
532
533                 /* We haven't checked in, so go dump stack. */
534                 print_cpu_stall(rsp);
535
536         } else if (rsp->gpnum != rsp->completed &&
537                    delta >= RCU_STALL_RAT_DELAY) {
538
539                 /* They had two time units to dump stack, so complain. */
540                 print_other_cpu_stall(rsp);
541         }
542 }
543
544 #else /* #ifdef CONFIG_RCU_CPU_STALL_DETECTOR */
545
546 static void record_gp_stall_check_time(struct rcu_state *rsp)
547 {
548 }
549
550 static void check_cpu_stall(struct rcu_state *rsp, struct rcu_data *rdp)
551 {
552 }
553
554 #endif /* #else #ifdef CONFIG_RCU_CPU_STALL_DETECTOR */
555
556 /*
557  * Update CPU-local rcu_data state to record the newly noticed grace period.
558  * This is used both when we started the grace period and when we notice
559  * that someone else started the grace period.
560  */
561 static void note_new_gpnum(struct rcu_state *rsp, struct rcu_data *rdp)
562 {
563         rdp->qs_pending = 1;
564         rdp->passed_quiesc = 0;
565         rdp->gpnum = rsp->gpnum;
566 }
567
568 /*
569  * Did someone else start a new RCU grace period start since we last
570  * checked?  Update local state appropriately if so.  Must be called
571  * on the CPU corresponding to rdp.
572  */
573 static int
574 check_for_new_grace_period(struct rcu_state *rsp, struct rcu_data *rdp)
575 {
576         unsigned long flags;
577         int ret = 0;
578
579         local_irq_save(flags);
580         if (rdp->gpnum != rsp->gpnum) {
581                 note_new_gpnum(rsp, rdp);
582                 ret = 1;
583         }
584         local_irq_restore(flags);
585         return ret;
586 }
587
588 /*
589  * Start a new RCU grace period if warranted, re-initializing the hierarchy
590  * in preparation for detecting the next grace period.  The caller must hold
591  * the root node's ->lock, which is released before return.  Hard irqs must
592  * be disabled.
593  */
594 static void
595 rcu_start_gp(struct rcu_state *rsp, unsigned long flags)
596         __releases(rcu_get_root(rsp)->lock)
597 {
598         struct rcu_data *rdp = rsp->rda[smp_processor_id()];
599         struct rcu_node *rnp = rcu_get_root(rsp);
600         struct rcu_node *rnp_cur;
601         struct rcu_node *rnp_end;
602
603         if (!cpu_needs_another_gp(rsp, rdp)) {
604                 spin_unlock_irqrestore(&rnp->lock, flags);
605                 return;
606         }
607
608         /* Advance to a new grace period and initialize state. */
609         rsp->gpnum++;
610         rsp->signaled = RCU_GP_INIT; /* Hold off force_quiescent_state. */
611         rsp->jiffies_force_qs = jiffies + RCU_JIFFIES_TILL_FORCE_QS;
612         record_gp_stall_check_time(rsp);
613         dyntick_record_completed(rsp, rsp->completed - 1);
614         note_new_gpnum(rsp, rdp);
615
616         /*
617          * Because we are first, we know that all our callbacks will
618          * be covered by this upcoming grace period, even the ones
619          * that were registered arbitrarily recently.
620          */
621         rdp->nxttail[RCU_NEXT_READY_TAIL] = rdp->nxttail[RCU_NEXT_TAIL];
622         rdp->nxttail[RCU_WAIT_TAIL] = rdp->nxttail[RCU_NEXT_TAIL];
623
624         /* Special-case the common single-level case. */
625         if (NUM_RCU_NODES == 1) {
626                 rnp->qsmask = rnp->qsmaskinit;
627                 rsp->signaled = RCU_SIGNAL_INIT; /* force_quiescent_state OK. */
628                 spin_unlock_irqrestore(&rnp->lock, flags);
629                 return;
630         }
631
632         spin_unlock(&rnp->lock);  /* leave irqs disabled. */
633
634
635         /* Exclude any concurrent CPU-hotplug operations. */
636         spin_lock(&rsp->onofflock);  /* irqs already disabled. */
637
638         /*
639          * Set the quiescent-state-needed bits in all the non-leaf RCU
640          * nodes for all currently online CPUs.  This operation relies
641          * on the layout of the hierarchy within the rsp->node[] array.
642          * Note that other CPUs will access only the leaves of the
643          * hierarchy, which still indicate that no grace period is in
644          * progress.  In addition, we have excluded CPU-hotplug operations.
645          *
646          * We therefore do not need to hold any locks.  Any required
647          * memory barriers will be supplied by the locks guarding the
648          * leaf rcu_nodes in the hierarchy.
649          */
650
651         rnp_end = rsp->level[NUM_RCU_LVLS - 1];
652         for (rnp_cur = &rsp->node[0]; rnp_cur < rnp_end; rnp_cur++)
653                 rnp_cur->qsmask = rnp_cur->qsmaskinit;
654
655         /*
656          * Now set up the leaf nodes.  Here we must be careful.  First,
657          * we need to hold the lock in order to exclude other CPUs, which
658          * might be contending for the leaf nodes' locks.  Second, as
659          * soon as we initialize a given leaf node, its CPUs might run
660          * up the rest of the hierarchy.  We must therefore acquire locks
661          * for each node that we touch during this stage.  (But we still
662          * are excluding CPU-hotplug operations.)
663          *
664          * Note that the grace period cannot complete until we finish
665          * the initialization process, as there will be at least one
666          * qsmask bit set in the root node until that time, namely the
667          * one corresponding to this CPU.
668          */
669         rnp_end = &rsp->node[NUM_RCU_NODES];
670         rnp_cur = rsp->level[NUM_RCU_LVLS - 1];
671         for (; rnp_cur < rnp_end; rnp_cur++) {
672                 spin_lock(&rnp_cur->lock);      /* irqs already disabled. */
673                 rnp_cur->qsmask = rnp_cur->qsmaskinit;
674                 spin_unlock(&rnp_cur->lock);    /* irqs already disabled. */
675         }
676
677         rsp->signaled = RCU_SIGNAL_INIT; /* force_quiescent_state now OK. */
678         spin_unlock_irqrestore(&rsp->onofflock, flags);
679 }
680
681 /*
682  * Advance this CPU's callbacks, but only if the current grace period
683  * has ended.  This may be called only from the CPU to whom the rdp
684  * belongs.
685  */
686 static void
687 rcu_process_gp_end(struct rcu_state *rsp, struct rcu_data *rdp)
688 {
689         long completed_snap;
690         unsigned long flags;
691
692         local_irq_save(flags);
693         completed_snap = ACCESS_ONCE(rsp->completed);  /* outside of lock. */
694
695         /* Did another grace period end? */
696         if (rdp->completed != completed_snap) {
697
698                 /* Advance callbacks.  No harm if list empty. */
699                 rdp->nxttail[RCU_DONE_TAIL] = rdp->nxttail[RCU_WAIT_TAIL];
700                 rdp->nxttail[RCU_WAIT_TAIL] = rdp->nxttail[RCU_NEXT_READY_TAIL];
701                 rdp->nxttail[RCU_NEXT_READY_TAIL] = rdp->nxttail[RCU_NEXT_TAIL];
702
703                 /* Remember that we saw this grace-period completion. */
704                 rdp->completed = completed_snap;
705         }
706         local_irq_restore(flags);
707 }
708
709 /*
710  * Clean up after the prior grace period and let rcu_start_gp() start up
711  * the next grace period if one is needed.  Note that the caller must
712  * hold rnp->lock, as required by rcu_start_gp(), which will release it.
713  */
714 static void cpu_quiet_msk_finish(struct rcu_state *rsp, unsigned long flags)
715         __releases(rnp->lock)
716 {
717         rsp->completed = rsp->gpnum;
718         rcu_process_gp_end(rsp, rsp->rda[smp_processor_id()]);
719         rcu_start_gp(rsp, flags);  /* releases root node's rnp->lock. */
720 }
721
722 /*
723  * Similar to cpu_quiet(), for which it is a helper function.  Allows
724  * a group of CPUs to be quieted at one go, though all the CPUs in the
725  * group must be represented by the same leaf rcu_node structure.
726  * That structure's lock must be held upon entry, and it is released
727  * before return.
728  */
729 static void
730 cpu_quiet_msk(unsigned long mask, struct rcu_state *rsp, struct rcu_node *rnp,
731               unsigned long flags)
732         __releases(rnp->lock)
733 {
734         /* Walk up the rcu_node hierarchy. */
735         for (;;) {
736                 if (!(rnp->qsmask & mask)) {
737
738                         /* Our bit has already been cleared, so done. */
739                         spin_unlock_irqrestore(&rnp->lock, flags);
740                         return;
741                 }
742                 rnp->qsmask &= ~mask;
743                 if (rnp->qsmask != 0 || rcu_preempted_readers(rnp)) {
744
745                         /* Other bits still set at this level, so done. */
746                         spin_unlock_irqrestore(&rnp->lock, flags);
747                         return;
748                 }
749                 mask = rnp->grpmask;
750                 if (rnp->parent == NULL) {
751
752                         /* No more levels.  Exit loop holding root lock. */
753
754                         break;
755                 }
756                 spin_unlock_irqrestore(&rnp->lock, flags);
757                 rnp = rnp->parent;
758                 spin_lock_irqsave(&rnp->lock, flags);
759         }
760
761         /*
762          * Get here if we are the last CPU to pass through a quiescent
763          * state for this grace period.  Invoke cpu_quiet_msk_finish()
764          * to clean up and start the next grace period if one is needed.
765          */
766         cpu_quiet_msk_finish(rsp, flags); /* releases rnp->lock. */
767 }
768
769 /*
770  * Record a quiescent state for the specified CPU, which must either be
771  * the current CPU or an offline CPU.  The lastcomp argument is used to
772  * make sure we are still in the grace period of interest.  We don't want
773  * to end the current grace period based on quiescent states detected in
774  * an earlier grace period!
775  */
776 static void
777 cpu_quiet(int cpu, struct rcu_state *rsp, struct rcu_data *rdp, long lastcomp)
778 {
779         unsigned long flags;
780         unsigned long mask;
781         struct rcu_node *rnp;
782
783         rnp = rdp->mynode;
784         spin_lock_irqsave(&rnp->lock, flags);
785         if (lastcomp != ACCESS_ONCE(rsp->completed)) {
786
787                 /*
788                  * Someone beat us to it for this grace period, so leave.
789                  * The race with GP start is resolved by the fact that we
790                  * hold the leaf rcu_node lock, so that the per-CPU bits
791                  * cannot yet be initialized -- so we would simply find our
792                  * CPU's bit already cleared in cpu_quiet_msk() if this race
793                  * occurred.
794                  */
795                 rdp->passed_quiesc = 0; /* try again later! */
796                 spin_unlock_irqrestore(&rnp->lock, flags);
797                 return;
798         }
799         mask = rdp->grpmask;
800         if ((rnp->qsmask & mask) == 0) {
801                 spin_unlock_irqrestore(&rnp->lock, flags);
802         } else {
803                 rdp->qs_pending = 0;
804
805                 /*
806                  * This GP can't end until cpu checks in, so all of our
807                  * callbacks can be processed during the next GP.
808                  */
809                 rdp = rsp->rda[smp_processor_id()];
810                 rdp->nxttail[RCU_NEXT_READY_TAIL] = rdp->nxttail[RCU_NEXT_TAIL];
811
812                 cpu_quiet_msk(mask, rsp, rnp, flags); /* releases rnp->lock */
813         }
814 }
815
816 /*
817  * Check to see if there is a new grace period of which this CPU
818  * is not yet aware, and if so, set up local rcu_data state for it.
819  * Otherwise, see if this CPU has just passed through its first
820  * quiescent state for this grace period, and record that fact if so.
821  */
822 static void
823 rcu_check_quiescent_state(struct rcu_state *rsp, struct rcu_data *rdp)
824 {
825         /* If there is now a new grace period, record and return. */
826         if (check_for_new_grace_period(rsp, rdp))
827                 return;
828
829         /*
830          * Does this CPU still need to do its part for current grace period?
831          * If no, return and let the other CPUs do their part as well.
832          */
833         if (!rdp->qs_pending)
834                 return;
835
836         /*
837          * Was there a quiescent state since the beginning of the grace
838          * period? If no, then exit and wait for the next call.
839          */
840         if (!rdp->passed_quiesc)
841                 return;
842
843         /* Tell RCU we are done (but cpu_quiet() will be the judge of that). */
844         cpu_quiet(rdp->cpu, rsp, rdp, rdp->passed_quiesc_completed);
845 }
846
847 #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU
848
849 /*
850  * Remove the outgoing CPU from the bitmasks in the rcu_node hierarchy
851  * and move all callbacks from the outgoing CPU to the current one.
852  */
853 static void __rcu_offline_cpu(int cpu, struct rcu_state *rsp)
854 {
855         int i;
856         unsigned long flags;
857         long lastcomp;
858         unsigned long mask;
859         struct rcu_data *rdp = rsp->rda[cpu];
860         struct rcu_data *rdp_me;
861         struct rcu_node *rnp;
862
863         /* Exclude any attempts to start a new grace period. */
864         spin_lock_irqsave(&rsp->onofflock, flags);
865
866         /* Remove the outgoing CPU from the masks in the rcu_node hierarchy. */
867         rnp = rdp->mynode;
868         mask = rdp->grpmask;    /* rnp->grplo is constant. */
869         do {
870                 spin_lock(&rnp->lock);          /* irqs already disabled. */
871                 rnp->qsmaskinit &= ~mask;
872                 if (rnp->qsmaskinit != 0) {
873                         spin_unlock(&rnp->lock); /* irqs remain disabled. */
874                         break;
875                 }
876                 mask = rnp->grpmask;
877                 spin_unlock(&rnp->lock);        /* irqs remain disabled. */
878                 rnp = rnp->parent;
879         } while (rnp != NULL);
880         lastcomp = rsp->completed;
881
882         spin_unlock(&rsp->onofflock);           /* irqs remain disabled. */
883
884         /* Being offline is a quiescent state, so go record it. */
885         cpu_quiet(cpu, rsp, rdp, lastcomp);
886
887         /*
888          * Move callbacks from the outgoing CPU to the running CPU.
889          * Note that the outgoing CPU is now quiscent, so it is now
890          * (uncharacteristically) safe to access its rcu_data structure.
891          * Note also that we must carefully retain the order of the
892          * outgoing CPU's callbacks in order for rcu_barrier() to work
893          * correctly.  Finally, note that we start all the callbacks
894          * afresh, even those that have passed through a grace period
895          * and are therefore ready to invoke.  The theory is that hotplug
896          * events are rare, and that if they are frequent enough to
897          * indefinitely delay callbacks, you have far worse things to
898          * be worrying about.
899          */
900         rdp_me = rsp->rda[smp_processor_id()];
901         if (rdp->nxtlist != NULL) {
902                 *rdp_me->nxttail[RCU_NEXT_TAIL] = rdp->nxtlist;
903                 rdp_me->nxttail[RCU_NEXT_TAIL] = rdp->nxttail[RCU_NEXT_TAIL];
904                 rdp->nxtlist = NULL;
905                 for (i = 0; i < RCU_NEXT_SIZE; i++)
906                         rdp->nxttail[i] = &rdp->nxtlist;
907                 rdp_me->qlen += rdp->qlen;
908                 rdp->qlen = 0;
909         }
910         local_irq_restore(flags);
911 }
912
913 /*
914  * Remove the specified CPU from the RCU hierarchy and move any pending
915  * callbacks that it might have to the current CPU.  This code assumes
916  * that at least one CPU in the system will remain running at all times.
917  * Any attempt to offline -all- CPUs is likely to strand RCU callbacks.
918  */
919 static void rcu_offline_cpu(int cpu)
920 {
921         __rcu_offline_cpu(cpu, &rcu_sched_state);
922         __rcu_offline_cpu(cpu, &rcu_bh_state);
923 }
924
925 #else /* #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU */
926
927 static void rcu_offline_cpu(int cpu)
928 {
929 }
930
931 #endif /* #else #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU */
932
933 /*
934  * Invoke any RCU callbacks that have made it to the end of their grace
935  * period.  Thottle as specified by rdp->blimit.
936  */
937 static void rcu_do_batch(struct rcu_data *rdp)
938 {
939         unsigned long flags;
940         struct rcu_head *next, *list, **tail;
941         int count;
942
943         /* If no callbacks are ready, just return.*/
944         if (!cpu_has_callbacks_ready_to_invoke(rdp))
945                 return;
946
947         /*
948          * Extract the list of ready callbacks, disabling to prevent
949          * races with call_rcu() from interrupt handlers.
950          */
951         local_irq_save(flags);
952         list = rdp->nxtlist;
953         rdp->nxtlist = *rdp->nxttail[RCU_DONE_TAIL];
954         *rdp->nxttail[RCU_DONE_TAIL] = NULL;
955         tail = rdp->nxttail[RCU_DONE_TAIL];
956         for (count = RCU_NEXT_SIZE - 1; count >= 0; count--)
957                 if (rdp->nxttail[count] == rdp->nxttail[RCU_DONE_TAIL])
958                         rdp->nxttail[count] = &rdp->nxtlist;
959         local_irq_restore(flags);
960
961         /* Invoke callbacks. */
962         count = 0;
963         while (list) {
964                 next = list->next;
965                 prefetch(next);
966                 list->func(list);
967                 list = next;
968                 if (++count >= rdp->blimit)
969                         break;
970         }
971
972         local_irq_save(flags);
973
974         /* Update count, and requeue any remaining callbacks. */
975         rdp->qlen -= count;
976         if (list != NULL) {
977                 *tail = rdp->nxtlist;
978                 rdp->nxtlist = list;
979                 for (count = 0; count < RCU_NEXT_SIZE; count++)
980                         if (&rdp->nxtlist == rdp->nxttail[count])
981                                 rdp->nxttail[count] = tail;
982                         else
983                                 break;
984         }
985
986         /* Reinstate batch limit if we have worked down the excess. */
987         if (rdp->blimit == LONG_MAX && rdp->qlen <= qlowmark)
988                 rdp->blimit = blimit;
989
990         local_irq_restore(flags);
991
992         /* Re-raise the RCU softirq if there are callbacks remaining. */
993         if (cpu_has_callbacks_ready_to_invoke(rdp))
994                 raise_softirq(RCU_SOFTIRQ);
995 }
996
997 /*
998  * Check to see if this CPU is in a non-context-switch quiescent state
999  * (user mode or idle loop for rcu, non-softirq execution for rcu_bh).
1000  * Also schedule the RCU softirq handler.
1001  *
1002  * This function must be called with hardirqs disabled.  It is normally
1003  * invoked from the scheduling-clock interrupt.  If rcu_pending returns
1004  * false, there is no point in invoking rcu_check_callbacks().
1005  */
1006 void rcu_check_callbacks(int cpu, int user)
1007 {
1008         if (!rcu_pending(cpu))
1009                 return; /* if nothing for RCU to do. */
1010         if (user ||
1011             (idle_cpu(cpu) && rcu_scheduler_active &&
1012              !in_softirq() && hardirq_count() <= (1 << HARDIRQ_SHIFT))) {
1013
1014                 /*
1015                  * Get here if this CPU took its interrupt from user
1016                  * mode or from the idle loop, and if this is not a
1017                  * nested interrupt.  In this case, the CPU is in
1018                  * a quiescent state, so note it.
1019                  *
1020                  * No memory barrier is required here because both
1021                  * rcu_sched_qs() and rcu_bh_qs() reference only CPU-local
1022                  * variables that other CPUs neither access nor modify,
1023                  * at least not while the corresponding CPU is online.
1024                  */
1025
1026                 rcu_sched_qs(cpu);
1027                 rcu_bh_qs(cpu);
1028
1029         } else if (!in_softirq()) {
1030
1031                 /*
1032                  * Get here if this CPU did not take its interrupt from
1033                  * softirq, in other words, if it is not interrupting
1034                  * a rcu_bh read-side critical section.  This is an _bh
1035                  * critical section, so note it.
1036                  */
1037
1038                 rcu_bh_qs(cpu);
1039         }
1040         rcu_preempt_check_callbacks(cpu);
1041         raise_softirq(RCU_SOFTIRQ);
1042 }
1043
1044 #ifdef CONFIG_SMP
1045
1046 /*
1047  * Scan the leaf rcu_node structures, processing dyntick state for any that
1048  * have not yet encountered a quiescent state, using the function specified.
1049  * Returns 1 if the current grace period ends while scanning (possibly
1050  * because we made it end).
1051  */
1052 static int rcu_process_dyntick(struct rcu_state *rsp, long lastcomp,
1053                                int (*f)(struct rcu_data *))
1054 {
1055         unsigned long bit;
1056         int cpu;
1057         unsigned long flags;
1058         unsigned long mask;
1059         struct rcu_node *rnp_cur = rsp->level[NUM_RCU_LVLS - 1];
1060         struct rcu_node *rnp_end = &rsp->node[NUM_RCU_NODES];
1061
1062         for (; rnp_cur < rnp_end; rnp_cur++) {
1063                 mask = 0;
1064                 spin_lock_irqsave(&rnp_cur->lock, flags);
1065                 if (rsp->completed != lastcomp) {
1066                         spin_unlock_irqrestore(&rnp_cur->lock, flags);
1067                         return 1;
1068                 }
1069                 if (rnp_cur->qsmask == 0) {
1070                         spin_unlock_irqrestore(&rnp_cur->lock, flags);
1071                         continue;
1072                 }
1073                 cpu = rnp_cur->grplo;
1074                 bit = 1;
1075                 for (; cpu <= rnp_cur->grphi; cpu++, bit <<= 1) {
1076                         if ((rnp_cur->qsmask & bit) != 0 && f(rsp->rda[cpu]))
1077                                 mask |= bit;
1078                 }
1079                 if (mask != 0 && rsp->completed == lastcomp) {
1080
1081                         /* cpu_quiet_msk() releases rnp_cur->lock. */
1082                         cpu_quiet_msk(mask, rsp, rnp_cur, flags);
1083                         continue;
1084                 }
1085                 spin_unlock_irqrestore(&rnp_cur->lock, flags);
1086         }
1087         return 0;
1088 }
1089
1090 /*
1091  * Force quiescent states on reluctant CPUs, and also detect which
1092  * CPUs are in dyntick-idle mode.
1093  */
1094 static void force_quiescent_state(struct rcu_state *rsp, int relaxed)
1095 {
1096         unsigned long flags;
1097         long lastcomp;
1098         struct rcu_node *rnp = rcu_get_root(rsp);
1099         u8 signaled;
1100
1101         if (ACCESS_ONCE(rsp->completed) == ACCESS_ONCE(rsp->gpnum))
1102                 return;  /* No grace period in progress, nothing to force. */
1103         if (!spin_trylock_irqsave(&rsp->fqslock, flags)) {
1104                 rsp->n_force_qs_lh++; /* Inexact, can lose counts.  Tough! */
1105                 return; /* Someone else is already on the job. */
1106         }
1107         if (relaxed &&
1108             (long)(rsp->jiffies_force_qs - jiffies) >= 0)
1109                 goto unlock_ret; /* no emergency and done recently. */
1110         rsp->n_force_qs++;
1111         spin_lock(&rnp->lock);
1112         lastcomp = rsp->completed;
1113         signaled = rsp->signaled;
1114         rsp->jiffies_force_qs = jiffies + RCU_JIFFIES_TILL_FORCE_QS;
1115         if (lastcomp == rsp->gpnum) {
1116                 rsp->n_force_qs_ngp++;
1117                 spin_unlock(&rnp->lock);
1118                 goto unlock_ret;  /* no GP in progress, time updated. */
1119         }
1120         spin_unlock(&rnp->lock);
1121         switch (signaled) {
1122         case RCU_GP_INIT:
1123
1124                 break; /* grace period still initializing, ignore. */
1125
1126         case RCU_SAVE_DYNTICK:
1127
1128                 if (RCU_SIGNAL_INIT != RCU_SAVE_DYNTICK)
1129                         break; /* So gcc recognizes the dead code. */
1130
1131                 /* Record dyntick-idle state. */
1132                 if (rcu_process_dyntick(rsp, lastcomp,
1133                                         dyntick_save_progress_counter))
1134                         goto unlock_ret;
1135
1136                 /* Update state, record completion counter. */
1137                 spin_lock(&rnp->lock);
1138                 if (lastcomp == rsp->completed) {
1139                         rsp->signaled = RCU_FORCE_QS;
1140                         dyntick_record_completed(rsp, lastcomp);
1141                 }
1142                 spin_unlock(&rnp->lock);
1143                 break;
1144
1145         case RCU_FORCE_QS:
1146
1147                 /* Check dyntick-idle state, send IPI to laggarts. */
1148                 if (rcu_process_dyntick(rsp, dyntick_recall_completed(rsp),
1149                                         rcu_implicit_dynticks_qs))
1150                         goto unlock_ret;
1151
1152                 /* Leave state in case more forcing is required. */
1153
1154                 break;
1155         }
1156 unlock_ret:
1157         spin_unlock_irqrestore(&rsp->fqslock, flags);
1158 }
1159
1160 #else /* #ifdef CONFIG_SMP */
1161
1162 static void force_quiescent_state(struct rcu_state *rsp, int relaxed)
1163 {
1164         set_need_resched();
1165 }
1166
1167 #endif /* #else #ifdef CONFIG_SMP */
1168
1169 /*
1170  * This does the RCU processing work from softirq context for the
1171  * specified rcu_state and rcu_data structures.  This may be called
1172  * only from the CPU to whom the rdp belongs.
1173  */
1174 static void
1175 __rcu_process_callbacks(struct rcu_state *rsp, struct rcu_data *rdp)
1176 {
1177         unsigned long flags;
1178
1179         WARN_ON_ONCE(rdp->beenonline == 0);
1180
1181         /*
1182          * If an RCU GP has gone long enough, go check for dyntick
1183          * idle CPUs and, if needed, send resched IPIs.
1184          */
1185         if ((long)(ACCESS_ONCE(rsp->jiffies_force_qs) - jiffies) < 0)
1186                 force_quiescent_state(rsp, 1);
1187
1188         /*
1189          * Advance callbacks in response to end of earlier grace
1190          * period that some other CPU ended.
1191          */
1192         rcu_process_gp_end(rsp, rdp);
1193
1194         /* Update RCU state based on any recent quiescent states. */
1195         rcu_check_quiescent_state(rsp, rdp);
1196
1197         /* Does this CPU require a not-yet-started grace period? */
1198         if (cpu_needs_another_gp(rsp, rdp)) {
1199                 spin_lock_irqsave(&rcu_get_root(rsp)->lock, flags);
1200                 rcu_start_gp(rsp, flags);  /* releases above lock */
1201         }
1202
1203         /* If there are callbacks ready, invoke them. */
1204         rcu_do_batch(rdp);
1205 }
1206
1207 /*
1208  * Do softirq processing for the current CPU.
1209  */
1210 static void rcu_process_callbacks(struct softirq_action *unused)
1211 {
1212         /*
1213          * Memory references from any prior RCU read-side critical sections
1214          * executed by the interrupted code must be seen before any RCU
1215          * grace-period manipulations below.
1216          */
1217         smp_mb(); /* See above block comment. */
1218
1219         __rcu_process_callbacks(&rcu_sched_state,
1220                                 &__get_cpu_var(rcu_sched_data));
1221         __rcu_process_callbacks(&rcu_bh_state, &__get_cpu_var(rcu_bh_data));
1222         rcu_preempt_process_callbacks();
1223
1224         /*
1225          * Memory references from any later RCU read-side critical sections
1226          * executed by the interrupted code must be seen after any RCU
1227          * grace-period manipulations above.
1228          */
1229         smp_mb(); /* See above block comment. */
1230 }
1231
1232 static void
1233 __call_rcu(struct rcu_head *head, void (*func)(struct rcu_head *rcu),
1234            struct rcu_state *rsp)
1235 {
1236         unsigned long flags;
1237         struct rcu_data *rdp;
1238
1239         head->func = func;
1240         head->next = NULL;
1241
1242         smp_mb(); /* Ensure RCU update seen before callback registry. */
1243
1244         /*
1245          * Opportunistically note grace-period endings and beginnings.
1246          * Note that we might see a beginning right after we see an
1247          * end, but never vice versa, since this CPU has to pass through
1248          * a quiescent state betweentimes.
1249          */
1250         local_irq_save(flags);
1251         rdp = rsp->rda[smp_processor_id()];
1252         rcu_process_gp_end(rsp, rdp);
1253         check_for_new_grace_period(rsp, rdp);
1254
1255         /* Add the callback to our list. */
1256         *rdp->nxttail[RCU_NEXT_TAIL] = head;
1257         rdp->nxttail[RCU_NEXT_TAIL] = &head->next;
1258
1259         /* Start a new grace period if one not already started. */
1260         if (ACCESS_ONCE(rsp->completed) == ACCESS_ONCE(rsp->gpnum)) {
1261                 unsigned long nestflag;
1262                 struct rcu_node *rnp_root = rcu_get_root(rsp);
1263
1264                 spin_lock_irqsave(&rnp_root->lock, nestflag);
1265                 rcu_start_gp(rsp, nestflag);  /* releases rnp_root->lock. */
1266         }
1267
1268         /* Force the grace period if too many callbacks or too long waiting. */
1269         if (unlikely(++rdp->qlen > qhimark)) {
1270                 rdp->blimit = LONG_MAX;
1271                 force_quiescent_state(rsp, 0);
1272         } else if ((long)(ACCESS_ONCE(rsp->jiffies_force_qs) - jiffies) < 0)
1273                 force_quiescent_state(rsp, 1);
1274         local_irq_restore(flags);
1275 }
1276
1277 /*
1278  * Queue an RCU-sched callback for invocation after a grace period.
1279  */
1280 void call_rcu_sched(struct rcu_head *head, void (*func)(struct rcu_head *rcu))
1281 {
1282         __call_rcu(head, func, &rcu_sched_state);
1283 }
1284 EXPORT_SYMBOL_GPL(call_rcu_sched);
1285
1286 /*
1287  * Queue an RCU for invocation after a quicker grace period.
1288  */
1289 void call_rcu_bh(struct rcu_head *head, void (*func)(struct rcu_head *rcu))
1290 {
1291         __call_rcu(head, func, &rcu_bh_state);
1292 }
1293 EXPORT_SYMBOL_GPL(call_rcu_bh);
1294
1295 /*
1296  * Check to see if there is any immediate RCU-related work to be done
1297  * by the current CPU, for the specified type of RCU, returning 1 if so.
1298  * The checks are in order of increasing expense: checks that can be
1299  * carried out against CPU-local state are performed first.  However,
1300  * we must check for CPU stalls first, else we might not get a chance.
1301  */
1302 static int __rcu_pending(struct rcu_state *rsp, struct rcu_data *rdp)
1303 {
1304         rdp->n_rcu_pending++;
1305
1306         /* Check for CPU stalls, if enabled. */
1307         check_cpu_stall(rsp, rdp);
1308
1309         /* Is the RCU core waiting for a quiescent state from this CPU? */
1310         if (rdp->qs_pending) {
1311                 rdp->n_rp_qs_pending++;
1312                 return 1;
1313         }
1314
1315         /* Does this CPU have callbacks ready to invoke? */
1316         if (cpu_has_callbacks_ready_to_invoke(rdp)) {
1317                 rdp->n_rp_cb_ready++;
1318                 return 1;
1319         }
1320
1321         /* Has RCU gone idle with this CPU needing another grace period? */
1322         if (cpu_needs_another_gp(rsp, rdp)) {
1323                 rdp->n_rp_cpu_needs_gp++;
1324                 return 1;
1325         }
1326
1327         /* Has another RCU grace period completed?  */
1328         if (ACCESS_ONCE(rsp->completed) != rdp->completed) { /* outside lock */
1329                 rdp->n_rp_gp_completed++;
1330                 return 1;
1331         }
1332
1333         /* Has a new RCU grace period started? */
1334         if (ACCESS_ONCE(rsp->gpnum) != rdp->gpnum) { /* outside lock */
1335                 rdp->n_rp_gp_started++;
1336                 return 1;
1337         }
1338
1339         /* Has an RCU GP gone long enough to send resched IPIs &c? */
1340         if (ACCESS_ONCE(rsp->completed) != ACCESS_ONCE(rsp->gpnum) &&
1341             ((long)(ACCESS_ONCE(rsp->jiffies_force_qs) - jiffies) < 0)) {
1342                 rdp->n_rp_need_fqs++;
1343                 return 1;
1344         }
1345
1346         /* nothing to do */
1347         rdp->n_rp_need_nothing++;
1348         return 0;
1349 }
1350
1351 /*
1352  * Check to see if there is any immediate RCU-related work to be done
1353  * by the current CPU, returning 1 if so.  This function is part of the
1354  * RCU implementation; it is -not- an exported member of the RCU API.
1355  */
1356 static int rcu_pending(int cpu)
1357 {
1358         return __rcu_pending(&rcu_sched_state, &per_cpu(rcu_sched_data, cpu)) ||
1359                __rcu_pending(&rcu_bh_state, &per_cpu(rcu_bh_data, cpu)) ||
1360                rcu_preempt_pending(cpu);
1361 }
1362
1363 /*
1364  * Check to see if any future RCU-related work will need to be done
1365  * by the current CPU, even if none need be done immediately, returning
1366  * 1 if so.  This function is part of the RCU implementation; it is -not-
1367  * an exported member of the RCU API.
1368  */
1369 int rcu_needs_cpu(int cpu)
1370 {
1371         /* RCU callbacks either ready or pending? */
1372         return per_cpu(rcu_sched_data, cpu).nxtlist ||
1373                per_cpu(rcu_bh_data, cpu).nxtlist ||
1374                rcu_preempt_needs_cpu(cpu);
1375 }
1376
1377 /*
1378  * Do boot-time initialization of a CPU's per-CPU RCU data.
1379  */
1380 static void __init
1381 rcu_boot_init_percpu_data(int cpu, struct rcu_state *rsp)
1382 {
1383         unsigned long flags;
1384         int i;
1385         struct rcu_data *rdp = rsp->rda[cpu];
1386         struct rcu_node *rnp = rcu_get_root(rsp);
1387
1388         /* Set up local state, ensuring consistent view of global state. */
1389         spin_lock_irqsave(&rnp->lock, flags);
1390         rdp->grpmask = 1UL << (cpu - rdp->mynode->grplo);
1391         rdp->nxtlist = NULL;
1392         for (i = 0; i < RCU_NEXT_SIZE; i++)
1393                 rdp->nxttail[i] = &rdp->nxtlist;
1394         rdp->qlen = 0;
1395 #ifdef CONFIG_NO_HZ
1396         rdp->dynticks = &per_cpu(rcu_dynticks, cpu);
1397 #endif /* #ifdef CONFIG_NO_HZ */
1398         rdp->cpu = cpu;
1399         spin_unlock_irqrestore(&rnp->lock, flags);
1400 }
1401
1402 /*
1403  * Initialize a CPU's per-CPU RCU data.  Note that only one online or
1404  * offline event can be happening at a given time.  Note also that we
1405  * can accept some slop in the rsp->completed access due to the fact
1406  * that this CPU cannot possibly have any RCU callbacks in flight yet.
1407  */
1408 static void __cpuinit
1409 rcu_init_percpu_data(int cpu, struct rcu_state *rsp, int preemptable)
1410 {
1411         unsigned long flags;
1412         long lastcomp;
1413         unsigned long mask;
1414         struct rcu_data *rdp = rsp->rda[cpu];
1415         struct rcu_node *rnp = rcu_get_root(rsp);
1416
1417         /* Set up local state, ensuring consistent view of global state. */
1418         spin_lock_irqsave(&rnp->lock, flags);
1419         lastcomp = rsp->completed;
1420         rdp->completed = lastcomp;
1421         rdp->gpnum = lastcomp;
1422         rdp->passed_quiesc = 0;  /* We could be racing with new GP, */
1423         rdp->qs_pending = 1;     /*  so set up to respond to current GP. */
1424         rdp->beenonline = 1;     /* We have now been online. */
1425         rdp->preemptable = preemptable;
1426         rdp->passed_quiesc_completed = lastcomp - 1;
1427         rdp->blimit = blimit;
1428         spin_unlock(&rnp->lock);                /* irqs remain disabled. */
1429
1430         /*
1431          * A new grace period might start here.  If so, we won't be part
1432          * of it, but that is OK, as we are currently in a quiescent state.
1433          */
1434
1435         /* Exclude any attempts to start a new GP on large systems. */
1436         spin_lock(&rsp->onofflock);             /* irqs already disabled. */
1437
1438         /* Add CPU to rcu_node bitmasks. */
1439         rnp = rdp->mynode;
1440         mask = rdp->grpmask;
1441         do {
1442                 /* Exclude any attempts to start a new GP on small systems. */
1443                 spin_lock(&rnp->lock);  /* irqs already disabled. */
1444                 rnp->qsmaskinit |= mask;
1445                 mask = rnp->grpmask;
1446                 spin_unlock(&rnp->lock); /* irqs already disabled. */
1447                 rnp = rnp->parent;
1448         } while (rnp != NULL && !(rnp->qsmaskinit & mask));
1449
1450         spin_unlock(&rsp->onofflock);           /* irqs remain disabled. */
1451
1452         /*
1453          * A new grace period might start here.  If so, we will be part of
1454          * it, and its gpnum will be greater than ours, so we will
1455          * participate.  It is also possible for the gpnum to have been
1456          * incremented before this function was called, and the bitmasks
1457          * to not be filled out until now, in which case we will also
1458          * participate due to our gpnum being behind.
1459          */
1460
1461         /* Since it is coming online, the CPU is in a quiescent state. */
1462         cpu_quiet(cpu, rsp, rdp, lastcomp);
1463         local_irq_restore(flags);
1464 }
1465
1466 static void __cpuinit rcu_online_cpu(int cpu)
1467 {
1468         rcu_init_percpu_data(cpu, &rcu_sched_state, 0);
1469         rcu_init_percpu_data(cpu, &rcu_bh_state, 0);
1470         rcu_preempt_init_percpu_data(cpu);
1471 }
1472
1473 /*
1474  * Handle CPU online/offline notification events.
1475  */
1476 int __cpuinit rcu_cpu_notify(struct notifier_block *self,
1477                              unsigned long action, void *hcpu)
1478 {
1479         long cpu = (long)hcpu;
1480
1481         switch (action) {
1482         case CPU_UP_PREPARE:
1483         case CPU_UP_PREPARE_FROZEN:
1484                 rcu_online_cpu(cpu);
1485                 break;
1486         case CPU_DEAD:
1487         case CPU_DEAD_FROZEN:
1488         case CPU_UP_CANCELED:
1489         case CPU_UP_CANCELED_FROZEN:
1490                 rcu_offline_cpu(cpu);
1491                 break;
1492         default:
1493                 break;
1494         }
1495         return NOTIFY_OK;
1496 }
1497
1498 /*
1499  * Compute the per-level fanout, either using the exact fanout specified
1500  * or balancing the tree, depending on CONFIG_RCU_FANOUT_EXACT.
1501  */
1502 #ifdef CONFIG_RCU_FANOUT_EXACT
1503 static void __init rcu_init_levelspread(struct rcu_state *rsp)
1504 {
1505         int i;
1506
1507         for (i = NUM_RCU_LVLS - 1; i >= 0; i--)
1508                 rsp->levelspread[i] = CONFIG_RCU_FANOUT;
1509 }
1510 #else /* #ifdef CONFIG_RCU_FANOUT_EXACT */
1511 static void __init rcu_init_levelspread(struct rcu_state *rsp)
1512 {
1513         int ccur;
1514         int cprv;
1515         int i;
1516
1517         cprv = NR_CPUS;
1518         for (i = NUM_RCU_LVLS - 1; i >= 0; i--) {
1519                 ccur = rsp->levelcnt[i];
1520                 rsp->levelspread[i] = (cprv + ccur - 1) / ccur;
1521                 cprv = ccur;
1522         }
1523 }
1524 #endif /* #else #ifdef CONFIG_RCU_FANOUT_EXACT */
1525
1526 /*
1527  * Helper function for rcu_init() that initializes one rcu_state structure.
1528  */
1529 static void __init rcu_init_one(struct rcu_state *rsp)
1530 {
1531         int cpustride = 1;
1532         int i;
1533         int j;
1534         struct rcu_node *rnp;
1535
1536         /* Initialize the level-tracking arrays. */
1537
1538         for (i = 1; i < NUM_RCU_LVLS; i++)
1539                 rsp->level[i] = rsp->level[i - 1] + rsp->levelcnt[i - 1];
1540         rcu_init_levelspread(rsp);
1541
1542         /* Initialize the elements themselves, starting from the leaves. */
1543
1544         for (i = NUM_RCU_LVLS - 1; i >= 0; i--) {
1545                 cpustride *= rsp->levelspread[i];
1546                 rnp = rsp->level[i];
1547                 for (j = 0; j < rsp->levelcnt[i]; j++, rnp++) {
1548                         spin_lock_init(&rnp->lock);
1549                         rnp->gpnum = 0;
1550                         rnp->qsmask = 0;
1551                         rnp->qsmaskinit = 0;
1552                         rnp->grplo = j * cpustride;
1553                         rnp->grphi = (j + 1) * cpustride - 1;
1554                         if (rnp->grphi >= NR_CPUS)
1555                                 rnp->grphi = NR_CPUS - 1;
1556                         if (i == 0) {
1557                                 rnp->grpnum = 0;
1558                                 rnp->grpmask = 0;
1559                                 rnp->parent = NULL;
1560                         } else {
1561                                 rnp->grpnum = j % rsp->levelspread[i - 1];
1562                                 rnp->grpmask = 1UL << rnp->grpnum;
1563                                 rnp->parent = rsp->level[i - 1] +
1564                                               j / rsp->levelspread[i - 1];
1565                         }
1566                         rnp->level = i;
1567                         INIT_LIST_HEAD(&rnp->blocked_tasks[0]);
1568                         INIT_LIST_HEAD(&rnp->blocked_tasks[1]);
1569                 }
1570         }
1571 }
1572
1573 /*
1574  * Helper macro for __rcu_init() and __rcu_init_preempt().  To be used
1575  * nowhere else!  Assigns leaf node pointers into each CPU's rcu_data
1576  * structure.
1577  */
1578 #define RCU_INIT_FLAVOR(rsp, rcu_data) \
1579 do { \
1580         rcu_init_one(rsp); \
1581         rnp = (rsp)->level[NUM_RCU_LVLS - 1]; \
1582         j = 0; \
1583         for_each_possible_cpu(i) { \
1584                 if (i > rnp[j].grphi) \
1585                         j++; \
1586                 per_cpu(rcu_data, i).mynode = &rnp[j]; \
1587                 (rsp)->rda[i] = &per_cpu(rcu_data, i); \
1588                 rcu_boot_init_percpu_data(i, rsp); \
1589         } \
1590 } while (0)
1591
1592 #ifdef CONFIG_TREE_PREEMPT_RCU
1593
1594 void __init __rcu_init_preempt(void)
1595 {
1596         int i;                  /* All used by RCU_INIT_FLAVOR(). */
1597         int j;
1598         struct rcu_node *rnp;
1599
1600         RCU_INIT_FLAVOR(&rcu_preempt_state, rcu_preempt_data);
1601 }
1602
1603 #else /* #ifdef CONFIG_TREE_PREEMPT_RCU */
1604
1605 void __init __rcu_init_preempt(void)
1606 {
1607 }
1608
1609 #endif /* #else #ifdef CONFIG_TREE_PREEMPT_RCU */
1610
1611 void __init __rcu_init(void)
1612 {
1613         int i;                  /* All used by RCU_INIT_FLAVOR(). */
1614         int j;
1615         struct rcu_node *rnp;
1616
1617         rcu_bootup_announce();
1618 #ifdef CONFIG_RCU_CPU_STALL_DETECTOR
1619         printk(KERN_INFO "RCU-based detection of stalled CPUs is enabled.\n");
1620 #endif /* #ifdef CONFIG_RCU_CPU_STALL_DETECTOR */
1621         RCU_INIT_FLAVOR(&rcu_sched_state, rcu_sched_data);
1622         RCU_INIT_FLAVOR(&rcu_bh_state, rcu_bh_data);
1623         __rcu_init_preempt();
1624         open_softirq(RCU_SOFTIRQ, rcu_process_callbacks);
1625 }
1626
1627 module_param(blimit, int, 0);
1628 module_param(qhimark, int, 0);
1629 module_param(qlowmark, int, 0);