mm: correctly synchronize rss-counters at exit/exec
[linux-2.6.git] / kernel / rcutree.c
1 /*
2  * Read-Copy Update mechanism for mutual exclusion
3  *
4  * This program is free software; you can redistribute it and/or modify
5  * it under the terms of the GNU General Public License as published by
6  * the Free Software Foundation; either version 2 of the License, or
7  * (at your option) any later version.
8  *
9  * This program is distributed in the hope that it will be useful,
10  * but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
11  * MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the
12  * GNU General Public License for more details.
13  *
14  * You should have received a copy of the GNU General Public License
15  * along with this program; if not, write to the Free Software
16  * Foundation, Inc., 59 Temple Place - Suite 330, Boston, MA 02111-1307, USA.
17  *
18  * Copyright IBM Corporation, 2008
19  *
20  * Authors: Dipankar Sarma <dipankar@in.ibm.com>
21  *          Manfred Spraul <manfred@colorfullife.com>
22  *          Paul E. McKenney <paulmck@linux.vnet.ibm.com> Hierarchical version
23  *
24  * Based on the original work by Paul McKenney <paulmck@us.ibm.com>
25  * and inputs from Rusty Russell, Andrea Arcangeli and Andi Kleen.
26  *
27  * For detailed explanation of Read-Copy Update mechanism see -
28  *      Documentation/RCU
29  */
30 #include <linux/types.h>
31 #include <linux/kernel.h>
32 #include <linux/init.h>
33 #include <linux/spinlock.h>
34 #include <linux/smp.h>
35 #include <linux/rcupdate.h>
36 #include <linux/interrupt.h>
37 #include <linux/sched.h>
38 #include <linux/nmi.h>
39 #include <linux/atomic.h>
40 #include <linux/bitops.h>
41 #include <linux/export.h>
42 #include <linux/completion.h>
43 #include <linux/moduleparam.h>
44 #include <linux/percpu.h>
45 #include <linux/notifier.h>
46 #include <linux/cpu.h>
47 #include <linux/mutex.h>
48 #include <linux/time.h>
49 #include <linux/kernel_stat.h>
50 #include <linux/wait.h>
51 #include <linux/kthread.h>
52 #include <linux/prefetch.h>
53 #include <linux/delay.h>
54 #include <linux/stop_machine.h>
55
56 #include "rcutree.h"
57 #include <trace/events/rcu.h>
58
59 #include "rcu.h"
60
61 /* Data structures. */
62
63 static struct lock_class_key rcu_node_class[NUM_RCU_LVLS];
64
65 #define RCU_STATE_INITIALIZER(structname) { \
66         .level = { &structname##_state.node[0] }, \
67         .levelcnt = { \
68                 NUM_RCU_LVL_0,  /* root of hierarchy. */ \
69                 NUM_RCU_LVL_1, \
70                 NUM_RCU_LVL_2, \
71                 NUM_RCU_LVL_3, \
72                 NUM_RCU_LVL_4, /* == MAX_RCU_LVLS */ \
73         }, \
74         .fqs_state = RCU_GP_IDLE, \
75         .gpnum = -300, \
76         .completed = -300, \
77         .onofflock = __RAW_SPIN_LOCK_UNLOCKED(&structname##_state.onofflock), \
78         .fqslock = __RAW_SPIN_LOCK_UNLOCKED(&structname##_state.fqslock), \
79         .n_force_qs = 0, \
80         .n_force_qs_ngp = 0, \
81         .name = #structname, \
82 }
83
84 struct rcu_state rcu_sched_state = RCU_STATE_INITIALIZER(rcu_sched);
85 DEFINE_PER_CPU(struct rcu_data, rcu_sched_data);
86
87 struct rcu_state rcu_bh_state = RCU_STATE_INITIALIZER(rcu_bh);
88 DEFINE_PER_CPU(struct rcu_data, rcu_bh_data);
89
90 static struct rcu_state *rcu_state;
91
92 /*
93  * The rcu_scheduler_active variable transitions from zero to one just
94  * before the first task is spawned.  So when this variable is zero, RCU
95  * can assume that there is but one task, allowing RCU to (for example)
96  * optimized synchronize_sched() to a simple barrier().  When this variable
97  * is one, RCU must actually do all the hard work required to detect real
98  * grace periods.  This variable is also used to suppress boot-time false
99  * positives from lockdep-RCU error checking.
100  */
101 int rcu_scheduler_active __read_mostly;
102 EXPORT_SYMBOL_GPL(rcu_scheduler_active);
103
104 /*
105  * The rcu_scheduler_fully_active variable transitions from zero to one
106  * during the early_initcall() processing, which is after the scheduler
107  * is capable of creating new tasks.  So RCU processing (for example,
108  * creating tasks for RCU priority boosting) must be delayed until after
109  * rcu_scheduler_fully_active transitions from zero to one.  We also
110  * currently delay invocation of any RCU callbacks until after this point.
111  *
112  * It might later prove better for people registering RCU callbacks during
113  * early boot to take responsibility for these callbacks, but one step at
114  * a time.
115  */
116 static int rcu_scheduler_fully_active __read_mostly;
117
118 #ifdef CONFIG_RCU_BOOST
119
120 /*
121  * Control variables for per-CPU and per-rcu_node kthreads.  These
122  * handle all flavors of RCU.
123  */
124 static DEFINE_PER_CPU(struct task_struct *, rcu_cpu_kthread_task);
125 DEFINE_PER_CPU(unsigned int, rcu_cpu_kthread_status);
126 DEFINE_PER_CPU(int, rcu_cpu_kthread_cpu);
127 DEFINE_PER_CPU(unsigned int, rcu_cpu_kthread_loops);
128 DEFINE_PER_CPU(char, rcu_cpu_has_work);
129
130 #endif /* #ifdef CONFIG_RCU_BOOST */
131
132 static void rcu_node_kthread_setaffinity(struct rcu_node *rnp, int outgoingcpu);
133 static void invoke_rcu_core(void);
134 static void invoke_rcu_callbacks(struct rcu_state *rsp, struct rcu_data *rdp);
135
136 /*
137  * Track the rcutorture test sequence number and the update version
138  * number within a given test.  The rcutorture_testseq is incremented
139  * on every rcutorture module load and unload, so has an odd value
140  * when a test is running.  The rcutorture_vernum is set to zero
141  * when rcutorture starts and is incremented on each rcutorture update.
142  * These variables enable correlating rcutorture output with the
143  * RCU tracing information.
144  */
145 unsigned long rcutorture_testseq;
146 unsigned long rcutorture_vernum;
147
148 /*
149  * Return true if an RCU grace period is in progress.  The ACCESS_ONCE()s
150  * permit this function to be invoked without holding the root rcu_node
151  * structure's ->lock, but of course results can be subject to change.
152  */
153 static int rcu_gp_in_progress(struct rcu_state *rsp)
154 {
155         return ACCESS_ONCE(rsp->completed) != ACCESS_ONCE(rsp->gpnum);
156 }
157
158 /*
159  * Note a quiescent state.  Because we do not need to know
160  * how many quiescent states passed, just if there was at least
161  * one since the start of the grace period, this just sets a flag.
162  * The caller must have disabled preemption.
163  */
164 void rcu_sched_qs(int cpu)
165 {
166         struct rcu_data *rdp = &per_cpu(rcu_sched_data, cpu);
167
168         rdp->passed_quiesce_gpnum = rdp->gpnum;
169         barrier();
170         if (rdp->passed_quiesce == 0)
171                 trace_rcu_grace_period("rcu_sched", rdp->gpnum, "cpuqs");
172         rdp->passed_quiesce = 1;
173 }
174
175 void rcu_bh_qs(int cpu)
176 {
177         struct rcu_data *rdp = &per_cpu(rcu_bh_data, cpu);
178
179         rdp->passed_quiesce_gpnum = rdp->gpnum;
180         barrier();
181         if (rdp->passed_quiesce == 0)
182                 trace_rcu_grace_period("rcu_bh", rdp->gpnum, "cpuqs");
183         rdp->passed_quiesce = 1;
184 }
185
186 /*
187  * Note a context switch.  This is a quiescent state for RCU-sched,
188  * and requires special handling for preemptible RCU.
189  * The caller must have disabled preemption.
190  */
191 void rcu_note_context_switch(int cpu)
192 {
193         trace_rcu_utilization("Start context switch");
194         rcu_sched_qs(cpu);
195         rcu_preempt_note_context_switch(cpu);
196         trace_rcu_utilization("End context switch");
197 }
198 EXPORT_SYMBOL_GPL(rcu_note_context_switch);
199
200 DEFINE_PER_CPU(struct rcu_dynticks, rcu_dynticks) = {
201         .dynticks_nesting = DYNTICK_TASK_EXIT_IDLE,
202         .dynticks = ATOMIC_INIT(1),
203 };
204
205 static int blimit = 10;         /* Maximum callbacks per rcu_do_batch. */
206 static int qhimark = 10000;     /* If this many pending, ignore blimit. */
207 static int qlowmark = 100;      /* Once only this many pending, use blimit. */
208
209 module_param(blimit, int, 0);
210 module_param(qhimark, int, 0);
211 module_param(qlowmark, int, 0);
212
213 int rcu_cpu_stall_suppress __read_mostly; /* 1 = suppress stall warnings. */
214 int rcu_cpu_stall_timeout __read_mostly = CONFIG_RCU_CPU_STALL_TIMEOUT;
215
216 module_param(rcu_cpu_stall_suppress, int, 0644);
217 module_param(rcu_cpu_stall_timeout, int, 0644);
218
219 static void force_quiescent_state(struct rcu_state *rsp, int relaxed);
220 static int rcu_pending(int cpu);
221
222 /*
223  * Return the number of RCU-sched batches processed thus far for debug & stats.
224  */
225 long rcu_batches_completed_sched(void)
226 {
227         return rcu_sched_state.completed;
228 }
229 EXPORT_SYMBOL_GPL(rcu_batches_completed_sched);
230
231 /*
232  * Return the number of RCU BH batches processed thus far for debug & stats.
233  */
234 long rcu_batches_completed_bh(void)
235 {
236         return rcu_bh_state.completed;
237 }
238 EXPORT_SYMBOL_GPL(rcu_batches_completed_bh);
239
240 /*
241  * Force a quiescent state for RCU BH.
242  */
243 void rcu_bh_force_quiescent_state(void)
244 {
245         force_quiescent_state(&rcu_bh_state, 0);
246 }
247 EXPORT_SYMBOL_GPL(rcu_bh_force_quiescent_state);
248
249 /*
250  * Record the number of times rcutorture tests have been initiated and
251  * terminated.  This information allows the debugfs tracing stats to be
252  * correlated to the rcutorture messages, even when the rcutorture module
253  * is being repeatedly loaded and unloaded.  In other words, we cannot
254  * store this state in rcutorture itself.
255  */
256 void rcutorture_record_test_transition(void)
257 {
258         rcutorture_testseq++;
259         rcutorture_vernum = 0;
260 }
261 EXPORT_SYMBOL_GPL(rcutorture_record_test_transition);
262
263 /*
264  * Record the number of writer passes through the current rcutorture test.
265  * This is also used to correlate debugfs tracing stats with the rcutorture
266  * messages.
267  */
268 void rcutorture_record_progress(unsigned long vernum)
269 {
270         rcutorture_vernum++;
271 }
272 EXPORT_SYMBOL_GPL(rcutorture_record_progress);
273
274 /*
275  * Force a quiescent state for RCU-sched.
276  */
277 void rcu_sched_force_quiescent_state(void)
278 {
279         force_quiescent_state(&rcu_sched_state, 0);
280 }
281 EXPORT_SYMBOL_GPL(rcu_sched_force_quiescent_state);
282
283 /*
284  * Does the CPU have callbacks ready to be invoked?
285  */
286 static int
287 cpu_has_callbacks_ready_to_invoke(struct rcu_data *rdp)
288 {
289         return &rdp->nxtlist != rdp->nxttail[RCU_DONE_TAIL];
290 }
291
292 /*
293  * Does the current CPU require a yet-as-unscheduled grace period?
294  */
295 static int
296 cpu_needs_another_gp(struct rcu_state *rsp, struct rcu_data *rdp)
297 {
298         return *rdp->nxttail[RCU_DONE_TAIL] && !rcu_gp_in_progress(rsp);
299 }
300
301 /*
302  * Return the root node of the specified rcu_state structure.
303  */
304 static struct rcu_node *rcu_get_root(struct rcu_state *rsp)
305 {
306         return &rsp->node[0];
307 }
308
309 /*
310  * If the specified CPU is offline, tell the caller that it is in
311  * a quiescent state.  Otherwise, whack it with a reschedule IPI.
312  * Grace periods can end up waiting on an offline CPU when that
313  * CPU is in the process of coming online -- it will be added to the
314  * rcu_node bitmasks before it actually makes it online.  The same thing
315  * can happen while a CPU is in the process of coming online.  Because this
316  * race is quite rare, we check for it after detecting that the grace
317  * period has been delayed rather than checking each and every CPU
318  * each and every time we start a new grace period.
319  */
320 static int rcu_implicit_offline_qs(struct rcu_data *rdp)
321 {
322         /*
323          * If the CPU is offline for more than a jiffy, it is in a quiescent
324          * state.  We can trust its state not to change because interrupts
325          * are disabled.  The reason for the jiffy's worth of slack is to
326          * handle CPUs initializing on the way up and finding their way
327          * to the idle loop on the way down.
328          */
329         if (cpu_is_offline(rdp->cpu) &&
330             ULONG_CMP_LT(rdp->rsp->gp_start + 2, jiffies)) {
331                 trace_rcu_fqs(rdp->rsp->name, rdp->gpnum, rdp->cpu, "ofl");
332                 rdp->offline_fqs++;
333                 return 1;
334         }
335         return 0;
336 }
337
338 /*
339  * rcu_idle_enter_common - inform RCU that current CPU is moving towards idle
340  *
341  * If the new value of the ->dynticks_nesting counter now is zero,
342  * we really have entered idle, and must do the appropriate accounting.
343  * The caller must have disabled interrupts.
344  */
345 static void rcu_idle_enter_common(struct rcu_dynticks *rdtp, long long oldval)
346 {
347         trace_rcu_dyntick("Start", oldval, 0);
348         if (!is_idle_task(current)) {
349                 struct task_struct *idle = idle_task(smp_processor_id());
350
351                 trace_rcu_dyntick("Error on entry: not idle task", oldval, 0);
352                 ftrace_dump(DUMP_ALL);
353                 WARN_ONCE(1, "Current pid: %d comm: %s / Idle pid: %d comm: %s",
354                           current->pid, current->comm,
355                           idle->pid, idle->comm); /* must be idle task! */
356         }
357         rcu_prepare_for_idle(smp_processor_id());
358         /* CPUs seeing atomic_inc() must see prior RCU read-side crit sects */
359         smp_mb__before_atomic_inc();  /* See above. */
360         atomic_inc(&rdtp->dynticks);
361         smp_mb__after_atomic_inc();  /* Force ordering with next sojourn. */
362         WARN_ON_ONCE(atomic_read(&rdtp->dynticks) & 0x1);
363
364         /*
365          * The idle task is not permitted to enter the idle loop while
366          * in an RCU read-side critical section.
367          */
368         rcu_lockdep_assert(!lock_is_held(&rcu_lock_map),
369                            "Illegal idle entry in RCU read-side critical section.");
370         rcu_lockdep_assert(!lock_is_held(&rcu_bh_lock_map),
371                            "Illegal idle entry in RCU-bh read-side critical section.");
372         rcu_lockdep_assert(!lock_is_held(&rcu_sched_lock_map),
373                            "Illegal idle entry in RCU-sched read-side critical section.");
374 }
375
376 /**
377  * rcu_idle_enter - inform RCU that current CPU is entering idle
378  *
379  * Enter idle mode, in other words, -leave- the mode in which RCU
380  * read-side critical sections can occur.  (Though RCU read-side
381  * critical sections can occur in irq handlers in idle, a possibility
382  * handled by irq_enter() and irq_exit().)
383  *
384  * We crowbar the ->dynticks_nesting field to zero to allow for
385  * the possibility of usermode upcalls having messed up our count
386  * of interrupt nesting level during the prior busy period.
387  */
388 void rcu_idle_enter(void)
389 {
390         unsigned long flags;
391         long long oldval;
392         struct rcu_dynticks *rdtp;
393
394         local_irq_save(flags);
395         rdtp = &__get_cpu_var(rcu_dynticks);
396         oldval = rdtp->dynticks_nesting;
397         WARN_ON_ONCE((oldval & DYNTICK_TASK_NEST_MASK) == 0);
398         if ((oldval & DYNTICK_TASK_NEST_MASK) == DYNTICK_TASK_NEST_VALUE)
399                 rdtp->dynticks_nesting = 0;
400         else
401                 rdtp->dynticks_nesting -= DYNTICK_TASK_NEST_VALUE;
402         rcu_idle_enter_common(rdtp, oldval);
403         local_irq_restore(flags);
404 }
405 EXPORT_SYMBOL_GPL(rcu_idle_enter);
406
407 /**
408  * rcu_irq_exit - inform RCU that current CPU is exiting irq towards idle
409  *
410  * Exit from an interrupt handler, which might possibly result in entering
411  * idle mode, in other words, leaving the mode in which read-side critical
412  * sections can occur.
413  *
414  * This code assumes that the idle loop never does anything that might
415  * result in unbalanced calls to irq_enter() and irq_exit().  If your
416  * architecture violates this assumption, RCU will give you what you
417  * deserve, good and hard.  But very infrequently and irreproducibly.
418  *
419  * Use things like work queues to work around this limitation.
420  *
421  * You have been warned.
422  */
423 void rcu_irq_exit(void)
424 {
425         unsigned long flags;
426         long long oldval;
427         struct rcu_dynticks *rdtp;
428
429         local_irq_save(flags);
430         rdtp = &__get_cpu_var(rcu_dynticks);
431         oldval = rdtp->dynticks_nesting;
432         rdtp->dynticks_nesting--;
433         WARN_ON_ONCE(rdtp->dynticks_nesting < 0);
434         if (rdtp->dynticks_nesting)
435                 trace_rcu_dyntick("--=", oldval, rdtp->dynticks_nesting);
436         else
437                 rcu_idle_enter_common(rdtp, oldval);
438         local_irq_restore(flags);
439 }
440
441 /*
442  * rcu_idle_exit_common - inform RCU that current CPU is moving away from idle
443  *
444  * If the new value of the ->dynticks_nesting counter was previously zero,
445  * we really have exited idle, and must do the appropriate accounting.
446  * The caller must have disabled interrupts.
447  */
448 static void rcu_idle_exit_common(struct rcu_dynticks *rdtp, long long oldval)
449 {
450         smp_mb__before_atomic_inc();  /* Force ordering w/previous sojourn. */
451         atomic_inc(&rdtp->dynticks);
452         /* CPUs seeing atomic_inc() must see later RCU read-side crit sects */
453         smp_mb__after_atomic_inc();  /* See above. */
454         WARN_ON_ONCE(!(atomic_read(&rdtp->dynticks) & 0x1));
455         rcu_cleanup_after_idle(smp_processor_id());
456         trace_rcu_dyntick("End", oldval, rdtp->dynticks_nesting);
457         if (!is_idle_task(current)) {
458                 struct task_struct *idle = idle_task(smp_processor_id());
459
460                 trace_rcu_dyntick("Error on exit: not idle task",
461                                   oldval, rdtp->dynticks_nesting);
462                 ftrace_dump(DUMP_ALL);
463                 WARN_ONCE(1, "Current pid: %d comm: %s / Idle pid: %d comm: %s",
464                           current->pid, current->comm,
465                           idle->pid, idle->comm); /* must be idle task! */
466         }
467 }
468
469 /**
470  * rcu_idle_exit - inform RCU that current CPU is leaving idle
471  *
472  * Exit idle mode, in other words, -enter- the mode in which RCU
473  * read-side critical sections can occur.
474  *
475  * We crowbar the ->dynticks_nesting field to DYNTICK_TASK_NEST to
476  * allow for the possibility of usermode upcalls messing up our count
477  * of interrupt nesting level during the busy period that is just
478  * now starting.
479  */
480 void rcu_idle_exit(void)
481 {
482         unsigned long flags;
483         struct rcu_dynticks *rdtp;
484         long long oldval;
485
486         local_irq_save(flags);
487         rdtp = &__get_cpu_var(rcu_dynticks);
488         oldval = rdtp->dynticks_nesting;
489         WARN_ON_ONCE(oldval < 0);
490         if (oldval & DYNTICK_TASK_NEST_MASK)
491                 rdtp->dynticks_nesting += DYNTICK_TASK_NEST_VALUE;
492         else
493                 rdtp->dynticks_nesting = DYNTICK_TASK_EXIT_IDLE;
494         rcu_idle_exit_common(rdtp, oldval);
495         local_irq_restore(flags);
496 }
497 EXPORT_SYMBOL_GPL(rcu_idle_exit);
498
499 /**
500  * rcu_irq_enter - inform RCU that current CPU is entering irq away from idle
501  *
502  * Enter an interrupt handler, which might possibly result in exiting
503  * idle mode, in other words, entering the mode in which read-side critical
504  * sections can occur.
505  *
506  * Note that the Linux kernel is fully capable of entering an interrupt
507  * handler that it never exits, for example when doing upcalls to
508  * user mode!  This code assumes that the idle loop never does upcalls to
509  * user mode.  If your architecture does do upcalls from the idle loop (or
510  * does anything else that results in unbalanced calls to the irq_enter()
511  * and irq_exit() functions), RCU will give you what you deserve, good
512  * and hard.  But very infrequently and irreproducibly.
513  *
514  * Use things like work queues to work around this limitation.
515  *
516  * You have been warned.
517  */
518 void rcu_irq_enter(void)
519 {
520         unsigned long flags;
521         struct rcu_dynticks *rdtp;
522         long long oldval;
523
524         local_irq_save(flags);
525         rdtp = &__get_cpu_var(rcu_dynticks);
526         oldval = rdtp->dynticks_nesting;
527         rdtp->dynticks_nesting++;
528         WARN_ON_ONCE(rdtp->dynticks_nesting == 0);
529         if (oldval)
530                 trace_rcu_dyntick("++=", oldval, rdtp->dynticks_nesting);
531         else
532                 rcu_idle_exit_common(rdtp, oldval);
533         local_irq_restore(flags);
534 }
535
536 /**
537  * rcu_nmi_enter - inform RCU of entry to NMI context
538  *
539  * If the CPU was idle with dynamic ticks active, and there is no
540  * irq handler running, this updates rdtp->dynticks_nmi to let the
541  * RCU grace-period handling know that the CPU is active.
542  */
543 void rcu_nmi_enter(void)
544 {
545         struct rcu_dynticks *rdtp = &__get_cpu_var(rcu_dynticks);
546
547         if (rdtp->dynticks_nmi_nesting == 0 &&
548             (atomic_read(&rdtp->dynticks) & 0x1))
549                 return;
550         rdtp->dynticks_nmi_nesting++;
551         smp_mb__before_atomic_inc();  /* Force delay from prior write. */
552         atomic_inc(&rdtp->dynticks);
553         /* CPUs seeing atomic_inc() must see later RCU read-side crit sects */
554         smp_mb__after_atomic_inc();  /* See above. */
555         WARN_ON_ONCE(!(atomic_read(&rdtp->dynticks) & 0x1));
556 }
557
558 /**
559  * rcu_nmi_exit - inform RCU of exit from NMI context
560  *
561  * If the CPU was idle with dynamic ticks active, and there is no
562  * irq handler running, this updates rdtp->dynticks_nmi to let the
563  * RCU grace-period handling know that the CPU is no longer active.
564  */
565 void rcu_nmi_exit(void)
566 {
567         struct rcu_dynticks *rdtp = &__get_cpu_var(rcu_dynticks);
568
569         if (rdtp->dynticks_nmi_nesting == 0 ||
570             --rdtp->dynticks_nmi_nesting != 0)
571                 return;
572         /* CPUs seeing atomic_inc() must see prior RCU read-side crit sects */
573         smp_mb__before_atomic_inc();  /* See above. */
574         atomic_inc(&rdtp->dynticks);
575         smp_mb__after_atomic_inc();  /* Force delay to next write. */
576         WARN_ON_ONCE(atomic_read(&rdtp->dynticks) & 0x1);
577 }
578
579 #ifdef CONFIG_PROVE_RCU
580
581 /**
582  * rcu_is_cpu_idle - see if RCU thinks that the current CPU is idle
583  *
584  * If the current CPU is in its idle loop and is neither in an interrupt
585  * or NMI handler, return true.
586  */
587 int rcu_is_cpu_idle(void)
588 {
589         int ret;
590
591         preempt_disable();
592         ret = (atomic_read(&__get_cpu_var(rcu_dynticks).dynticks) & 0x1) == 0;
593         preempt_enable();
594         return ret;
595 }
596 EXPORT_SYMBOL(rcu_is_cpu_idle);
597
598 #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU
599
600 /*
601  * Is the current CPU online?  Disable preemption to avoid false positives
602  * that could otherwise happen due to the current CPU number being sampled,
603  * this task being preempted, its old CPU being taken offline, resuming
604  * on some other CPU, then determining that its old CPU is now offline.
605  * It is OK to use RCU on an offline processor during initial boot, hence
606  * the check for rcu_scheduler_fully_active.  Note also that it is OK
607  * for a CPU coming online to use RCU for one jiffy prior to marking itself
608  * online in the cpu_online_mask.  Similarly, it is OK for a CPU going
609  * offline to continue to use RCU for one jiffy after marking itself
610  * offline in the cpu_online_mask.  This leniency is necessary given the
611  * non-atomic nature of the online and offline processing, for example,
612  * the fact that a CPU enters the scheduler after completing the CPU_DYING
613  * notifiers.
614  *
615  * This is also why RCU internally marks CPUs online during the
616  * CPU_UP_PREPARE phase and offline during the CPU_DEAD phase.
617  *
618  * Disable checking if in an NMI handler because we cannot safely report
619  * errors from NMI handlers anyway.
620  */
621 bool rcu_lockdep_current_cpu_online(void)
622 {
623         struct rcu_data *rdp;
624         struct rcu_node *rnp;
625         bool ret;
626
627         if (in_nmi())
628                 return 1;
629         preempt_disable();
630         rdp = &__get_cpu_var(rcu_sched_data);
631         rnp = rdp->mynode;
632         ret = (rdp->grpmask & rnp->qsmaskinit) ||
633               !rcu_scheduler_fully_active;
634         preempt_enable();
635         return ret;
636 }
637 EXPORT_SYMBOL_GPL(rcu_lockdep_current_cpu_online);
638
639 #endif /* #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU */
640
641 #endif /* #ifdef CONFIG_PROVE_RCU */
642
643 /**
644  * rcu_is_cpu_rrupt_from_idle - see if idle or immediately interrupted from idle
645  *
646  * If the current CPU is idle or running at a first-level (not nested)
647  * interrupt from idle, return true.  The caller must have at least
648  * disabled preemption.
649  */
650 int rcu_is_cpu_rrupt_from_idle(void)
651 {
652         return __get_cpu_var(rcu_dynticks).dynticks_nesting <= 1;
653 }
654
655 /*
656  * Snapshot the specified CPU's dynticks counter so that we can later
657  * credit them with an implicit quiescent state.  Return 1 if this CPU
658  * is in dynticks idle mode, which is an extended quiescent state.
659  */
660 static int dyntick_save_progress_counter(struct rcu_data *rdp)
661 {
662         rdp->dynticks_snap = atomic_add_return(0, &rdp->dynticks->dynticks);
663         return (rdp->dynticks_snap & 0x1) == 0;
664 }
665
666 /*
667  * Return true if the specified CPU has passed through a quiescent
668  * state by virtue of being in or having passed through an dynticks
669  * idle state since the last call to dyntick_save_progress_counter()
670  * for this same CPU.
671  */
672 static int rcu_implicit_dynticks_qs(struct rcu_data *rdp)
673 {
674         unsigned int curr;
675         unsigned int snap;
676
677         curr = (unsigned int)atomic_add_return(0, &rdp->dynticks->dynticks);
678         snap = (unsigned int)rdp->dynticks_snap;
679
680         /*
681          * If the CPU passed through or entered a dynticks idle phase with
682          * no active irq/NMI handlers, then we can safely pretend that the CPU
683          * already acknowledged the request to pass through a quiescent
684          * state.  Either way, that CPU cannot possibly be in an RCU
685          * read-side critical section that started before the beginning
686          * of the current RCU grace period.
687          */
688         if ((curr & 0x1) == 0 || UINT_CMP_GE(curr, snap + 2)) {
689                 trace_rcu_fqs(rdp->rsp->name, rdp->gpnum, rdp->cpu, "dti");
690                 rdp->dynticks_fqs++;
691                 return 1;
692         }
693
694         /* Go check for the CPU being offline. */
695         return rcu_implicit_offline_qs(rdp);
696 }
697
698 static int jiffies_till_stall_check(void)
699 {
700         int till_stall_check = ACCESS_ONCE(rcu_cpu_stall_timeout);
701
702         /*
703          * Limit check must be consistent with the Kconfig limits
704          * for CONFIG_RCU_CPU_STALL_TIMEOUT.
705          */
706         if (till_stall_check < 3) {
707                 ACCESS_ONCE(rcu_cpu_stall_timeout) = 3;
708                 till_stall_check = 3;
709         } else if (till_stall_check > 300) {
710                 ACCESS_ONCE(rcu_cpu_stall_timeout) = 300;
711                 till_stall_check = 300;
712         }
713         return till_stall_check * HZ + RCU_STALL_DELAY_DELTA;
714 }
715
716 static void record_gp_stall_check_time(struct rcu_state *rsp)
717 {
718         rsp->gp_start = jiffies;
719         rsp->jiffies_stall = jiffies + jiffies_till_stall_check();
720 }
721
722 static void print_other_cpu_stall(struct rcu_state *rsp)
723 {
724         int cpu;
725         long delta;
726         unsigned long flags;
727         int ndetected;
728         struct rcu_node *rnp = rcu_get_root(rsp);
729
730         /* Only let one CPU complain about others per time interval. */
731
732         raw_spin_lock_irqsave(&rnp->lock, flags);
733         delta = jiffies - rsp->jiffies_stall;
734         if (delta < RCU_STALL_RAT_DELAY || !rcu_gp_in_progress(rsp)) {
735                 raw_spin_unlock_irqrestore(&rnp->lock, flags);
736                 return;
737         }
738         rsp->jiffies_stall = jiffies + 3 * jiffies_till_stall_check() + 3;
739         raw_spin_unlock_irqrestore(&rnp->lock, flags);
740
741         /*
742          * OK, time to rat on our buddy...
743          * See Documentation/RCU/stallwarn.txt for info on how to debug
744          * RCU CPU stall warnings.
745          */
746         printk(KERN_ERR "INFO: %s detected stalls on CPUs/tasks:",
747                rsp->name);
748         print_cpu_stall_info_begin();
749         rcu_for_each_leaf_node(rsp, rnp) {
750                 raw_spin_lock_irqsave(&rnp->lock, flags);
751                 ndetected += rcu_print_task_stall(rnp);
752                 raw_spin_unlock_irqrestore(&rnp->lock, flags);
753                 if (rnp->qsmask == 0)
754                         continue;
755                 for (cpu = 0; cpu <= rnp->grphi - rnp->grplo; cpu++)
756                         if (rnp->qsmask & (1UL << cpu)) {
757                                 print_cpu_stall_info(rsp, rnp->grplo + cpu);
758                                 ndetected++;
759                         }
760         }
761
762         /*
763          * Now rat on any tasks that got kicked up to the root rcu_node
764          * due to CPU offlining.
765          */
766         rnp = rcu_get_root(rsp);
767         raw_spin_lock_irqsave(&rnp->lock, flags);
768         ndetected = rcu_print_task_stall(rnp);
769         raw_spin_unlock_irqrestore(&rnp->lock, flags);
770
771         print_cpu_stall_info_end();
772         printk(KERN_CONT "(detected by %d, t=%ld jiffies)\n",
773                smp_processor_id(), (long)(jiffies - rsp->gp_start));
774         if (ndetected == 0)
775                 printk(KERN_ERR "INFO: Stall ended before state dump start\n");
776         else if (!trigger_all_cpu_backtrace())
777                 dump_stack();
778
779         /* If so configured, complain about tasks blocking the grace period. */
780
781         rcu_print_detail_task_stall(rsp);
782
783         force_quiescent_state(rsp, 0);  /* Kick them all. */
784 }
785
786 static void print_cpu_stall(struct rcu_state *rsp)
787 {
788         unsigned long flags;
789         struct rcu_node *rnp = rcu_get_root(rsp);
790
791         /*
792          * OK, time to rat on ourselves...
793          * See Documentation/RCU/stallwarn.txt for info on how to debug
794          * RCU CPU stall warnings.
795          */
796         printk(KERN_ERR "INFO: %s self-detected stall on CPU", rsp->name);
797         print_cpu_stall_info_begin();
798         print_cpu_stall_info(rsp, smp_processor_id());
799         print_cpu_stall_info_end();
800         printk(KERN_CONT " (t=%lu jiffies)\n", jiffies - rsp->gp_start);
801         if (!trigger_all_cpu_backtrace())
802                 dump_stack();
803
804         raw_spin_lock_irqsave(&rnp->lock, flags);
805         if (ULONG_CMP_GE(jiffies, rsp->jiffies_stall))
806                 rsp->jiffies_stall = jiffies +
807                                      3 * jiffies_till_stall_check() + 3;
808         raw_spin_unlock_irqrestore(&rnp->lock, flags);
809
810         set_need_resched();  /* kick ourselves to get things going. */
811 }
812
813 static void check_cpu_stall(struct rcu_state *rsp, struct rcu_data *rdp)
814 {
815         unsigned long j;
816         unsigned long js;
817         struct rcu_node *rnp;
818
819         if (rcu_cpu_stall_suppress)
820                 return;
821         j = ACCESS_ONCE(jiffies);
822         js = ACCESS_ONCE(rsp->jiffies_stall);
823         rnp = rdp->mynode;
824         if ((ACCESS_ONCE(rnp->qsmask) & rdp->grpmask) && ULONG_CMP_GE(j, js)) {
825
826                 /* We haven't checked in, so go dump stack. */
827                 print_cpu_stall(rsp);
828
829         } else if (rcu_gp_in_progress(rsp) &&
830                    ULONG_CMP_GE(j, js + RCU_STALL_RAT_DELAY)) {
831
832                 /* They had a few time units to dump stack, so complain. */
833                 print_other_cpu_stall(rsp);
834         }
835 }
836
837 static int rcu_panic(struct notifier_block *this, unsigned long ev, void *ptr)
838 {
839         rcu_cpu_stall_suppress = 1;
840         return NOTIFY_DONE;
841 }
842
843 /**
844  * rcu_cpu_stall_reset - prevent further stall warnings in current grace period
845  *
846  * Set the stall-warning timeout way off into the future, thus preventing
847  * any RCU CPU stall-warning messages from appearing in the current set of
848  * RCU grace periods.
849  *
850  * The caller must disable hard irqs.
851  */
852 void rcu_cpu_stall_reset(void)
853 {
854         rcu_sched_state.jiffies_stall = jiffies + ULONG_MAX / 2;
855         rcu_bh_state.jiffies_stall = jiffies + ULONG_MAX / 2;
856         rcu_preempt_stall_reset();
857 }
858
859 static struct notifier_block rcu_panic_block = {
860         .notifier_call = rcu_panic,
861 };
862
863 static void __init check_cpu_stall_init(void)
864 {
865         atomic_notifier_chain_register(&panic_notifier_list, &rcu_panic_block);
866 }
867
868 /*
869  * Update CPU-local rcu_data state to record the newly noticed grace period.
870  * This is used both when we started the grace period and when we notice
871  * that someone else started the grace period.  The caller must hold the
872  * ->lock of the leaf rcu_node structure corresponding to the current CPU,
873  *  and must have irqs disabled.
874  */
875 static void __note_new_gpnum(struct rcu_state *rsp, struct rcu_node *rnp, struct rcu_data *rdp)
876 {
877         if (rdp->gpnum != rnp->gpnum) {
878                 /*
879                  * If the current grace period is waiting for this CPU,
880                  * set up to detect a quiescent state, otherwise don't
881                  * go looking for one.
882                  */
883                 rdp->gpnum = rnp->gpnum;
884                 trace_rcu_grace_period(rsp->name, rdp->gpnum, "cpustart");
885                 if (rnp->qsmask & rdp->grpmask) {
886                         rdp->qs_pending = 1;
887                         rdp->passed_quiesce = 0;
888                 } else
889                         rdp->qs_pending = 0;
890                 zero_cpu_stall_ticks(rdp);
891         }
892 }
893
894 static void note_new_gpnum(struct rcu_state *rsp, struct rcu_data *rdp)
895 {
896         unsigned long flags;
897         struct rcu_node *rnp;
898
899         local_irq_save(flags);
900         rnp = rdp->mynode;
901         if (rdp->gpnum == ACCESS_ONCE(rnp->gpnum) || /* outside lock. */
902             !raw_spin_trylock(&rnp->lock)) { /* irqs already off, so later. */
903                 local_irq_restore(flags);
904                 return;
905         }
906         __note_new_gpnum(rsp, rnp, rdp);
907         raw_spin_unlock_irqrestore(&rnp->lock, flags);
908 }
909
910 /*
911  * Did someone else start a new RCU grace period start since we last
912  * checked?  Update local state appropriately if so.  Must be called
913  * on the CPU corresponding to rdp.
914  */
915 static int
916 check_for_new_grace_period(struct rcu_state *rsp, struct rcu_data *rdp)
917 {
918         unsigned long flags;
919         int ret = 0;
920
921         local_irq_save(flags);
922         if (rdp->gpnum != rsp->gpnum) {
923                 note_new_gpnum(rsp, rdp);
924                 ret = 1;
925         }
926         local_irq_restore(flags);
927         return ret;
928 }
929
930 /*
931  * Advance this CPU's callbacks, but only if the current grace period
932  * has ended.  This may be called only from the CPU to whom the rdp
933  * belongs.  In addition, the corresponding leaf rcu_node structure's
934  * ->lock must be held by the caller, with irqs disabled.
935  */
936 static void
937 __rcu_process_gp_end(struct rcu_state *rsp, struct rcu_node *rnp, struct rcu_data *rdp)
938 {
939         /* Did another grace period end? */
940         if (rdp->completed != rnp->completed) {
941
942                 /* Advance callbacks.  No harm if list empty. */
943                 rdp->nxttail[RCU_DONE_TAIL] = rdp->nxttail[RCU_WAIT_TAIL];
944                 rdp->nxttail[RCU_WAIT_TAIL] = rdp->nxttail[RCU_NEXT_READY_TAIL];
945                 rdp->nxttail[RCU_NEXT_READY_TAIL] = rdp->nxttail[RCU_NEXT_TAIL];
946
947                 /* Remember that we saw this grace-period completion. */
948                 rdp->completed = rnp->completed;
949                 trace_rcu_grace_period(rsp->name, rdp->gpnum, "cpuend");
950
951                 /*
952                  * If we were in an extended quiescent state, we may have
953                  * missed some grace periods that others CPUs handled on
954                  * our behalf. Catch up with this state to avoid noting
955                  * spurious new grace periods.  If another grace period
956                  * has started, then rnp->gpnum will have advanced, so
957                  * we will detect this later on.
958                  */
959                 if (ULONG_CMP_LT(rdp->gpnum, rdp->completed))
960                         rdp->gpnum = rdp->completed;
961
962                 /*
963                  * If RCU does not need a quiescent state from this CPU,
964                  * then make sure that this CPU doesn't go looking for one.
965                  */
966                 if ((rnp->qsmask & rdp->grpmask) == 0)
967                         rdp->qs_pending = 0;
968         }
969 }
970
971 /*
972  * Advance this CPU's callbacks, but only if the current grace period
973  * has ended.  This may be called only from the CPU to whom the rdp
974  * belongs.
975  */
976 static void
977 rcu_process_gp_end(struct rcu_state *rsp, struct rcu_data *rdp)
978 {
979         unsigned long flags;
980         struct rcu_node *rnp;
981
982         local_irq_save(flags);
983         rnp = rdp->mynode;
984         if (rdp->completed == ACCESS_ONCE(rnp->completed) || /* outside lock. */
985             !raw_spin_trylock(&rnp->lock)) { /* irqs already off, so later. */
986                 local_irq_restore(flags);
987                 return;
988         }
989         __rcu_process_gp_end(rsp, rnp, rdp);
990         raw_spin_unlock_irqrestore(&rnp->lock, flags);
991 }
992
993 /*
994  * Do per-CPU grace-period initialization for running CPU.  The caller
995  * must hold the lock of the leaf rcu_node structure corresponding to
996  * this CPU.
997  */
998 static void
999 rcu_start_gp_per_cpu(struct rcu_state *rsp, struct rcu_node *rnp, struct rcu_data *rdp)
1000 {
1001         /* Prior grace period ended, so advance callbacks for current CPU. */
1002         __rcu_process_gp_end(rsp, rnp, rdp);
1003
1004         /*
1005          * Because this CPU just now started the new grace period, we know
1006          * that all of its callbacks will be covered by this upcoming grace
1007          * period, even the ones that were registered arbitrarily recently.
1008          * Therefore, advance all outstanding callbacks to RCU_WAIT_TAIL.
1009          *
1010          * Other CPUs cannot be sure exactly when the grace period started.
1011          * Therefore, their recently registered callbacks must pass through
1012          * an additional RCU_NEXT_READY stage, so that they will be handled
1013          * by the next RCU grace period.
1014          */
1015         rdp->nxttail[RCU_NEXT_READY_TAIL] = rdp->nxttail[RCU_NEXT_TAIL];
1016         rdp->nxttail[RCU_WAIT_TAIL] = rdp->nxttail[RCU_NEXT_TAIL];
1017
1018         /* Set state so that this CPU will detect the next quiescent state. */
1019         __note_new_gpnum(rsp, rnp, rdp);
1020 }
1021
1022 /*
1023  * Start a new RCU grace period if warranted, re-initializing the hierarchy
1024  * in preparation for detecting the next grace period.  The caller must hold
1025  * the root node's ->lock, which is released before return.  Hard irqs must
1026  * be disabled.
1027  *
1028  * Note that it is legal for a dying CPU (which is marked as offline) to
1029  * invoke this function.  This can happen when the dying CPU reports its
1030  * quiescent state.
1031  */
1032 static void
1033 rcu_start_gp(struct rcu_state *rsp, unsigned long flags)
1034         __releases(rcu_get_root(rsp)->lock)
1035 {
1036         struct rcu_data *rdp = this_cpu_ptr(rsp->rda);
1037         struct rcu_node *rnp = rcu_get_root(rsp);
1038
1039         if (!rcu_scheduler_fully_active ||
1040             !cpu_needs_another_gp(rsp, rdp)) {
1041                 /*
1042                  * Either the scheduler hasn't yet spawned the first
1043                  * non-idle task or this CPU does not need another
1044                  * grace period.  Either way, don't start a new grace
1045                  * period.
1046                  */
1047                 raw_spin_unlock_irqrestore(&rnp->lock, flags);
1048                 return;
1049         }
1050
1051         if (rsp->fqs_active) {
1052                 /*
1053                  * This CPU needs a grace period, but force_quiescent_state()
1054                  * is running.  Tell it to start one on this CPU's behalf.
1055                  */
1056                 rsp->fqs_need_gp = 1;
1057                 raw_spin_unlock_irqrestore(&rnp->lock, flags);
1058                 return;
1059         }
1060
1061         /* Advance to a new grace period and initialize state. */
1062         rsp->gpnum++;
1063         trace_rcu_grace_period(rsp->name, rsp->gpnum, "start");
1064         WARN_ON_ONCE(rsp->fqs_state == RCU_GP_INIT);
1065         rsp->fqs_state = RCU_GP_INIT; /* Hold off force_quiescent_state. */
1066         rsp->jiffies_force_qs = jiffies + RCU_JIFFIES_TILL_FORCE_QS;
1067         record_gp_stall_check_time(rsp);
1068         raw_spin_unlock(&rnp->lock);  /* leave irqs disabled. */
1069
1070         /* Exclude any concurrent CPU-hotplug operations. */
1071         raw_spin_lock(&rsp->onofflock);  /* irqs already disabled. */
1072
1073         /*
1074          * Set the quiescent-state-needed bits in all the rcu_node
1075          * structures for all currently online CPUs in breadth-first
1076          * order, starting from the root rcu_node structure.  This
1077          * operation relies on the layout of the hierarchy within the
1078          * rsp->node[] array.  Note that other CPUs will access only
1079          * the leaves of the hierarchy, which still indicate that no
1080          * grace period is in progress, at least until the corresponding
1081          * leaf node has been initialized.  In addition, we have excluded
1082          * CPU-hotplug operations.
1083          *
1084          * Note that the grace period cannot complete until we finish
1085          * the initialization process, as there will be at least one
1086          * qsmask bit set in the root node until that time, namely the
1087          * one corresponding to this CPU, due to the fact that we have
1088          * irqs disabled.
1089          */
1090         rcu_for_each_node_breadth_first(rsp, rnp) {
1091                 raw_spin_lock(&rnp->lock);      /* irqs already disabled. */
1092                 rcu_preempt_check_blocked_tasks(rnp);
1093                 rnp->qsmask = rnp->qsmaskinit;
1094                 rnp->gpnum = rsp->gpnum;
1095                 rnp->completed = rsp->completed;
1096                 if (rnp == rdp->mynode)
1097                         rcu_start_gp_per_cpu(rsp, rnp, rdp);
1098                 rcu_preempt_boost_start_gp(rnp);
1099                 trace_rcu_grace_period_init(rsp->name, rnp->gpnum,
1100                                             rnp->level, rnp->grplo,
1101                                             rnp->grphi, rnp->qsmask);
1102                 raw_spin_unlock(&rnp->lock);    /* irqs remain disabled. */
1103         }
1104
1105         rnp = rcu_get_root(rsp);
1106         raw_spin_lock(&rnp->lock);              /* irqs already disabled. */
1107         rsp->fqs_state = RCU_SIGNAL_INIT; /* force_quiescent_state now OK. */
1108         raw_spin_unlock(&rnp->lock);            /* irqs remain disabled. */
1109         raw_spin_unlock_irqrestore(&rsp->onofflock, flags);
1110 }
1111
1112 /*
1113  * Report a full set of quiescent states to the specified rcu_state
1114  * data structure.  This involves cleaning up after the prior grace
1115  * period and letting rcu_start_gp() start up the next grace period
1116  * if one is needed.  Note that the caller must hold rnp->lock, as
1117  * required by rcu_start_gp(), which will release it.
1118  */
1119 static void rcu_report_qs_rsp(struct rcu_state *rsp, unsigned long flags)
1120         __releases(rcu_get_root(rsp)->lock)
1121 {
1122         unsigned long gp_duration;
1123         struct rcu_node *rnp = rcu_get_root(rsp);
1124         struct rcu_data *rdp = this_cpu_ptr(rsp->rda);
1125
1126         WARN_ON_ONCE(!rcu_gp_in_progress(rsp));
1127
1128         /*
1129          * Ensure that all grace-period and pre-grace-period activity
1130          * is seen before the assignment to rsp->completed.
1131          */
1132         smp_mb(); /* See above block comment. */
1133         gp_duration = jiffies - rsp->gp_start;
1134         if (gp_duration > rsp->gp_max)
1135                 rsp->gp_max = gp_duration;
1136
1137         /*
1138          * We know the grace period is complete, but to everyone else
1139          * it appears to still be ongoing.  But it is also the case
1140          * that to everyone else it looks like there is nothing that
1141          * they can do to advance the grace period.  It is therefore
1142          * safe for us to drop the lock in order to mark the grace
1143          * period as completed in all of the rcu_node structures.
1144          *
1145          * But if this CPU needs another grace period, it will take
1146          * care of this while initializing the next grace period.
1147          * We use RCU_WAIT_TAIL instead of the usual RCU_DONE_TAIL
1148          * because the callbacks have not yet been advanced: Those
1149          * callbacks are waiting on the grace period that just now
1150          * completed.
1151          */
1152         if (*rdp->nxttail[RCU_WAIT_TAIL] == NULL) {
1153                 raw_spin_unlock(&rnp->lock);     /* irqs remain disabled. */
1154
1155                 /*
1156                  * Propagate new ->completed value to rcu_node structures
1157                  * so that other CPUs don't have to wait until the start
1158                  * of the next grace period to process their callbacks.
1159                  */
1160                 rcu_for_each_node_breadth_first(rsp, rnp) {
1161                         raw_spin_lock(&rnp->lock); /* irqs already disabled. */
1162                         rnp->completed = rsp->gpnum;
1163                         raw_spin_unlock(&rnp->lock); /* irqs remain disabled. */
1164                 }
1165                 rnp = rcu_get_root(rsp);
1166                 raw_spin_lock(&rnp->lock); /* irqs already disabled. */
1167         }
1168
1169         rsp->completed = rsp->gpnum;  /* Declare the grace period complete. */
1170         trace_rcu_grace_period(rsp->name, rsp->completed, "end");
1171         rsp->fqs_state = RCU_GP_IDLE;
1172         rcu_start_gp(rsp, flags);  /* releases root node's rnp->lock. */
1173 }
1174
1175 /*
1176  * Similar to rcu_report_qs_rdp(), for which it is a helper function.
1177  * Allows quiescent states for a group of CPUs to be reported at one go
1178  * to the specified rcu_node structure, though all the CPUs in the group
1179  * must be represented by the same rcu_node structure (which need not be
1180  * a leaf rcu_node structure, though it often will be).  That structure's
1181  * lock must be held upon entry, and it is released before return.
1182  */
1183 static void
1184 rcu_report_qs_rnp(unsigned long mask, struct rcu_state *rsp,
1185                   struct rcu_node *rnp, unsigned long flags)
1186         __releases(rnp->lock)
1187 {
1188         struct rcu_node *rnp_c;
1189
1190         /* Walk up the rcu_node hierarchy. */
1191         for (;;) {
1192                 if (!(rnp->qsmask & mask)) {
1193
1194                         /* Our bit has already been cleared, so done. */
1195                         raw_spin_unlock_irqrestore(&rnp->lock, flags);
1196                         return;
1197                 }
1198                 rnp->qsmask &= ~mask;
1199                 trace_rcu_quiescent_state_report(rsp->name, rnp->gpnum,
1200                                                  mask, rnp->qsmask, rnp->level,
1201                                                  rnp->grplo, rnp->grphi,
1202                                                  !!rnp->gp_tasks);
1203                 if (rnp->qsmask != 0 || rcu_preempt_blocked_readers_cgp(rnp)) {
1204
1205                         /* Other bits still set at this level, so done. */
1206                         raw_spin_unlock_irqrestore(&rnp->lock, flags);
1207                         return;
1208                 }
1209                 mask = rnp->grpmask;
1210                 if (rnp->parent == NULL) {
1211
1212                         /* No more levels.  Exit loop holding root lock. */
1213
1214                         break;
1215                 }
1216                 raw_spin_unlock_irqrestore(&rnp->lock, flags);
1217                 rnp_c = rnp;
1218                 rnp = rnp->parent;
1219                 raw_spin_lock_irqsave(&rnp->lock, flags);
1220                 WARN_ON_ONCE(rnp_c->qsmask);
1221         }
1222
1223         /*
1224          * Get here if we are the last CPU to pass through a quiescent
1225          * state for this grace period.  Invoke rcu_report_qs_rsp()
1226          * to clean up and start the next grace period if one is needed.
1227          */
1228         rcu_report_qs_rsp(rsp, flags); /* releases rnp->lock. */
1229 }
1230
1231 /*
1232  * Record a quiescent state for the specified CPU to that CPU's rcu_data
1233  * structure.  This must be either called from the specified CPU, or
1234  * called when the specified CPU is known to be offline (and when it is
1235  * also known that no other CPU is concurrently trying to help the offline
1236  * CPU).  The lastcomp argument is used to make sure we are still in the
1237  * grace period of interest.  We don't want to end the current grace period
1238  * based on quiescent states detected in an earlier grace period!
1239  */
1240 static void
1241 rcu_report_qs_rdp(int cpu, struct rcu_state *rsp, struct rcu_data *rdp, long lastgp)
1242 {
1243         unsigned long flags;
1244         unsigned long mask;
1245         struct rcu_node *rnp;
1246
1247         rnp = rdp->mynode;
1248         raw_spin_lock_irqsave(&rnp->lock, flags);
1249         if (lastgp != rnp->gpnum || rnp->completed == rnp->gpnum) {
1250
1251                 /*
1252                  * The grace period in which this quiescent state was
1253                  * recorded has ended, so don't report it upwards.
1254                  * We will instead need a new quiescent state that lies
1255                  * within the current grace period.
1256                  */
1257                 rdp->passed_quiesce = 0;        /* need qs for new gp. */
1258                 raw_spin_unlock_irqrestore(&rnp->lock, flags);
1259                 return;
1260         }
1261         mask = rdp->grpmask;
1262         if ((rnp->qsmask & mask) == 0) {
1263                 raw_spin_unlock_irqrestore(&rnp->lock, flags);
1264         } else {
1265                 rdp->qs_pending = 0;
1266
1267                 /*
1268                  * This GP can't end until cpu checks in, so all of our
1269                  * callbacks can be processed during the next GP.
1270                  */
1271                 rdp->nxttail[RCU_NEXT_READY_TAIL] = rdp->nxttail[RCU_NEXT_TAIL];
1272
1273                 rcu_report_qs_rnp(mask, rsp, rnp, flags); /* rlses rnp->lock */
1274         }
1275 }
1276
1277 /*
1278  * Check to see if there is a new grace period of which this CPU
1279  * is not yet aware, and if so, set up local rcu_data state for it.
1280  * Otherwise, see if this CPU has just passed through its first
1281  * quiescent state for this grace period, and record that fact if so.
1282  */
1283 static void
1284 rcu_check_quiescent_state(struct rcu_state *rsp, struct rcu_data *rdp)
1285 {
1286         /* If there is now a new grace period, record and return. */
1287         if (check_for_new_grace_period(rsp, rdp))
1288                 return;
1289
1290         /*
1291          * Does this CPU still need to do its part for current grace period?
1292          * If no, return and let the other CPUs do their part as well.
1293          */
1294         if (!rdp->qs_pending)
1295                 return;
1296
1297         /*
1298          * Was there a quiescent state since the beginning of the grace
1299          * period? If no, then exit and wait for the next call.
1300          */
1301         if (!rdp->passed_quiesce)
1302                 return;
1303
1304         /*
1305          * Tell RCU we are done (but rcu_report_qs_rdp() will be the
1306          * judge of that).
1307          */
1308         rcu_report_qs_rdp(rdp->cpu, rsp, rdp, rdp->passed_quiesce_gpnum);
1309 }
1310
1311 #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU
1312
1313 /*
1314  * Move a dying CPU's RCU callbacks to online CPU's callback list.
1315  * Also record a quiescent state for this CPU for the current grace period.
1316  * Synchronization and interrupt disabling are not required because
1317  * this function executes in stop_machine() context.  Therefore, cleanup
1318  * operations that might block must be done later from the CPU_DEAD
1319  * notifier.
1320  *
1321  * Note that the outgoing CPU's bit has already been cleared in the
1322  * cpu_online_mask.  This allows us to randomly pick a callback
1323  * destination from the bits set in that mask.
1324  */
1325 static void rcu_cleanup_dying_cpu(struct rcu_state *rsp)
1326 {
1327         int i;
1328         unsigned long mask;
1329         int receive_cpu = cpumask_any(cpu_online_mask);
1330         struct rcu_data *rdp = this_cpu_ptr(rsp->rda);
1331         struct rcu_data *receive_rdp = per_cpu_ptr(rsp->rda, receive_cpu);
1332         RCU_TRACE(struct rcu_node *rnp = rdp->mynode); /* For dying CPU. */
1333
1334         /* First, adjust the counts. */
1335         if (rdp->nxtlist != NULL) {
1336                 receive_rdp->qlen_lazy += rdp->qlen_lazy;
1337                 receive_rdp->qlen += rdp->qlen;
1338                 rdp->qlen_lazy = 0;
1339                 rdp->qlen = 0;
1340         }
1341
1342         /*
1343          * Next, move ready-to-invoke callbacks to be invoked on some
1344          * other CPU.  These will not be required to pass through another
1345          * grace period:  They are done, regardless of CPU.
1346          */
1347         if (rdp->nxtlist != NULL &&
1348             rdp->nxttail[RCU_DONE_TAIL] != &rdp->nxtlist) {
1349                 struct rcu_head *oldhead;
1350                 struct rcu_head **oldtail;
1351                 struct rcu_head **newtail;
1352
1353                 oldhead = rdp->nxtlist;
1354                 oldtail = receive_rdp->nxttail[RCU_DONE_TAIL];
1355                 rdp->nxtlist = *rdp->nxttail[RCU_DONE_TAIL];
1356                 *rdp->nxttail[RCU_DONE_TAIL] = *oldtail;
1357                 *receive_rdp->nxttail[RCU_DONE_TAIL] = oldhead;
1358                 newtail = rdp->nxttail[RCU_DONE_TAIL];
1359                 for (i = RCU_DONE_TAIL; i < RCU_NEXT_SIZE; i++) {
1360                         if (receive_rdp->nxttail[i] == oldtail)
1361                                 receive_rdp->nxttail[i] = newtail;
1362                         if (rdp->nxttail[i] == newtail)
1363                                 rdp->nxttail[i] = &rdp->nxtlist;
1364                 }
1365         }
1366
1367         /*
1368          * Finally, put the rest of the callbacks at the end of the list.
1369          * The ones that made it partway through get to start over:  We
1370          * cannot assume that grace periods are synchronized across CPUs.
1371          * (We could splice RCU_WAIT_TAIL into RCU_NEXT_READY_TAIL, but
1372          * this does not seem compelling.  Not yet, anyway.)
1373          */
1374         if (rdp->nxtlist != NULL) {
1375                 *receive_rdp->nxttail[RCU_NEXT_TAIL] = rdp->nxtlist;
1376                 receive_rdp->nxttail[RCU_NEXT_TAIL] =
1377                                 rdp->nxttail[RCU_NEXT_TAIL];
1378                 receive_rdp->n_cbs_adopted += rdp->qlen;
1379                 rdp->n_cbs_orphaned += rdp->qlen;
1380
1381                 rdp->nxtlist = NULL;
1382                 for (i = 0; i < RCU_NEXT_SIZE; i++)
1383                         rdp->nxttail[i] = &rdp->nxtlist;
1384         }
1385
1386         /*
1387          * Record a quiescent state for the dying CPU.  This is safe
1388          * only because we have already cleared out the callbacks.
1389          * (Otherwise, the RCU core might try to schedule the invocation
1390          * of callbacks on this now-offline CPU, which would be bad.)
1391          */
1392         mask = rdp->grpmask;    /* rnp->grplo is constant. */
1393         trace_rcu_grace_period(rsp->name,
1394                                rnp->gpnum + 1 - !!(rnp->qsmask & mask),
1395                                "cpuofl");
1396         rcu_report_qs_rdp(smp_processor_id(), rsp, rdp, rsp->gpnum);
1397         /* Note that rcu_report_qs_rdp() might call trace_rcu_grace_period(). */
1398 }
1399
1400 /*
1401  * The CPU has been completely removed, and some other CPU is reporting
1402  * this fact from process context.  Do the remainder of the cleanup.
1403  * There can only be one CPU hotplug operation at a time, so no other
1404  * CPU can be attempting to update rcu_cpu_kthread_task.
1405  */
1406 static void rcu_cleanup_dead_cpu(int cpu, struct rcu_state *rsp)
1407 {
1408         unsigned long flags;
1409         unsigned long mask;
1410         int need_report = 0;
1411         struct rcu_data *rdp = per_cpu_ptr(rsp->rda, cpu);
1412         struct rcu_node *rnp = rdp->mynode;  /* Outgoing CPU's rnp. */
1413
1414         /* Adjust any no-longer-needed kthreads. */
1415         rcu_stop_cpu_kthread(cpu);
1416         rcu_node_kthread_setaffinity(rnp, -1);
1417
1418         /* Remove the dying CPU from the bitmasks in the rcu_node hierarchy. */
1419
1420         /* Exclude any attempts to start a new grace period. */
1421         raw_spin_lock_irqsave(&rsp->onofflock, flags);
1422
1423         /* Remove the outgoing CPU from the masks in the rcu_node hierarchy. */
1424         mask = rdp->grpmask;    /* rnp->grplo is constant. */
1425         do {
1426                 raw_spin_lock(&rnp->lock);      /* irqs already disabled. */
1427                 rnp->qsmaskinit &= ~mask;
1428                 if (rnp->qsmaskinit != 0) {
1429                         if (rnp != rdp->mynode)
1430                                 raw_spin_unlock(&rnp->lock); /* irqs remain disabled. */
1431                         break;
1432                 }
1433                 if (rnp == rdp->mynode)
1434                         need_report = rcu_preempt_offline_tasks(rsp, rnp, rdp);
1435                 else
1436                         raw_spin_unlock(&rnp->lock); /* irqs remain disabled. */
1437                 mask = rnp->grpmask;
1438                 rnp = rnp->parent;
1439         } while (rnp != NULL);
1440
1441         /*
1442          * We still hold the leaf rcu_node structure lock here, and
1443          * irqs are still disabled.  The reason for this subterfuge is
1444          * because invoking rcu_report_unblock_qs_rnp() with ->onofflock
1445          * held leads to deadlock.
1446          */
1447         raw_spin_unlock(&rsp->onofflock); /* irqs remain disabled. */
1448         rnp = rdp->mynode;
1449         if (need_report & RCU_OFL_TASKS_NORM_GP)
1450                 rcu_report_unblock_qs_rnp(rnp, flags);
1451         else
1452                 raw_spin_unlock_irqrestore(&rnp->lock, flags);
1453         if (need_report & RCU_OFL_TASKS_EXP_GP)
1454                 rcu_report_exp_rnp(rsp, rnp, true);
1455 }
1456
1457 #else /* #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU */
1458
1459 static void rcu_cleanup_dying_cpu(struct rcu_state *rsp)
1460 {
1461 }
1462
1463 static void rcu_cleanup_dead_cpu(int cpu, struct rcu_state *rsp)
1464 {
1465 }
1466
1467 #endif /* #else #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU */
1468
1469 /*
1470  * Invoke any RCU callbacks that have made it to the end of their grace
1471  * period.  Thottle as specified by rdp->blimit.
1472  */
1473 static void rcu_do_batch(struct rcu_state *rsp, struct rcu_data *rdp)
1474 {
1475         unsigned long flags;
1476         struct rcu_head *next, *list, **tail;
1477         int bl, count, count_lazy;
1478
1479         /* If no callbacks are ready, just return.*/
1480         if (!cpu_has_callbacks_ready_to_invoke(rdp)) {
1481                 trace_rcu_batch_start(rsp->name, rdp->qlen_lazy, rdp->qlen, 0);
1482                 trace_rcu_batch_end(rsp->name, 0, !!ACCESS_ONCE(rdp->nxtlist),
1483                                     need_resched(), is_idle_task(current),
1484                                     rcu_is_callbacks_kthread());
1485                 return;
1486         }
1487
1488         /*
1489          * Extract the list of ready callbacks, disabling to prevent
1490          * races with call_rcu() from interrupt handlers.
1491          */
1492         local_irq_save(flags);
1493         WARN_ON_ONCE(cpu_is_offline(smp_processor_id()));
1494         bl = rdp->blimit;
1495         trace_rcu_batch_start(rsp->name, rdp->qlen_lazy, rdp->qlen, bl);
1496         list = rdp->nxtlist;
1497         rdp->nxtlist = *rdp->nxttail[RCU_DONE_TAIL];
1498         *rdp->nxttail[RCU_DONE_TAIL] = NULL;
1499         tail = rdp->nxttail[RCU_DONE_TAIL];
1500         for (count = RCU_NEXT_SIZE - 1; count >= 0; count--)
1501                 if (rdp->nxttail[count] == rdp->nxttail[RCU_DONE_TAIL])
1502                         rdp->nxttail[count] = &rdp->nxtlist;
1503         local_irq_restore(flags);
1504
1505         /* Invoke callbacks. */
1506         count = count_lazy = 0;
1507         while (list) {
1508                 next = list->next;
1509                 prefetch(next);
1510                 debug_rcu_head_unqueue(list);
1511                 if (__rcu_reclaim(rsp->name, list))
1512                         count_lazy++;
1513                 list = next;
1514                 /* Stop only if limit reached and CPU has something to do. */
1515                 if (++count >= bl &&
1516                     (need_resched() ||
1517                      (!is_idle_task(current) && !rcu_is_callbacks_kthread())))
1518                         break;
1519         }
1520
1521         local_irq_save(flags);
1522         trace_rcu_batch_end(rsp->name, count, !!list, need_resched(),
1523                             is_idle_task(current),
1524                             rcu_is_callbacks_kthread());
1525
1526         /* Update count, and requeue any remaining callbacks. */
1527         rdp->qlen_lazy -= count_lazy;
1528         rdp->qlen -= count;
1529         rdp->n_cbs_invoked += count;
1530         if (list != NULL) {
1531                 *tail = rdp->nxtlist;
1532                 rdp->nxtlist = list;
1533                 for (count = 0; count < RCU_NEXT_SIZE; count++)
1534                         if (&rdp->nxtlist == rdp->nxttail[count])
1535                                 rdp->nxttail[count] = tail;
1536                         else
1537                                 break;
1538         }
1539
1540         /* Reinstate batch limit if we have worked down the excess. */
1541         if (rdp->blimit == LONG_MAX && rdp->qlen <= qlowmark)
1542                 rdp->blimit = blimit;
1543
1544         /* Reset ->qlen_last_fqs_check trigger if enough CBs have drained. */
1545         if (rdp->qlen == 0 && rdp->qlen_last_fqs_check != 0) {
1546                 rdp->qlen_last_fqs_check = 0;
1547                 rdp->n_force_qs_snap = rsp->n_force_qs;
1548         } else if (rdp->qlen < rdp->qlen_last_fqs_check - qhimark)
1549                 rdp->qlen_last_fqs_check = rdp->qlen;
1550
1551         local_irq_restore(flags);
1552
1553         /* Re-invoke RCU core processing if there are callbacks remaining. */
1554         if (cpu_has_callbacks_ready_to_invoke(rdp))
1555                 invoke_rcu_core();
1556 }
1557
1558 /*
1559  * Check to see if this CPU is in a non-context-switch quiescent state
1560  * (user mode or idle loop for rcu, non-softirq execution for rcu_bh).
1561  * Also schedule RCU core processing.
1562  *
1563  * This function must be called from hardirq context.  It is normally
1564  * invoked from the scheduling-clock interrupt.  If rcu_pending returns
1565  * false, there is no point in invoking rcu_check_callbacks().
1566  */
1567 void rcu_check_callbacks(int cpu, int user)
1568 {
1569         trace_rcu_utilization("Start scheduler-tick");
1570         increment_cpu_stall_ticks();
1571         if (user || rcu_is_cpu_rrupt_from_idle()) {
1572
1573                 /*
1574                  * Get here if this CPU took its interrupt from user
1575                  * mode or from the idle loop, and if this is not a
1576                  * nested interrupt.  In this case, the CPU is in
1577                  * a quiescent state, so note it.
1578                  *
1579                  * No memory barrier is required here because both
1580                  * rcu_sched_qs() and rcu_bh_qs() reference only CPU-local
1581                  * variables that other CPUs neither access nor modify,
1582                  * at least not while the corresponding CPU is online.
1583                  */
1584
1585                 rcu_sched_qs(cpu);
1586                 rcu_bh_qs(cpu);
1587
1588         } else if (!in_softirq()) {
1589
1590                 /*
1591                  * Get here if this CPU did not take its interrupt from
1592                  * softirq, in other words, if it is not interrupting
1593                  * a rcu_bh read-side critical section.  This is an _bh
1594                  * critical section, so note it.
1595                  */
1596
1597                 rcu_bh_qs(cpu);
1598         }
1599         rcu_preempt_check_callbacks(cpu);
1600         if (rcu_pending(cpu))
1601                 invoke_rcu_core();
1602         trace_rcu_utilization("End scheduler-tick");
1603 }
1604
1605 /*
1606  * Scan the leaf rcu_node structures, processing dyntick state for any that
1607  * have not yet encountered a quiescent state, using the function specified.
1608  * Also initiate boosting for any threads blocked on the root rcu_node.
1609  *
1610  * The caller must have suppressed start of new grace periods.
1611  */
1612 static void force_qs_rnp(struct rcu_state *rsp, int (*f)(struct rcu_data *))
1613 {
1614         unsigned long bit;
1615         int cpu;
1616         unsigned long flags;
1617         unsigned long mask;
1618         struct rcu_node *rnp;
1619
1620         rcu_for_each_leaf_node(rsp, rnp) {
1621                 mask = 0;
1622                 raw_spin_lock_irqsave(&rnp->lock, flags);
1623                 if (!rcu_gp_in_progress(rsp)) {
1624                         raw_spin_unlock_irqrestore(&rnp->lock, flags);
1625                         return;
1626                 }
1627                 if (rnp->qsmask == 0) {
1628                         rcu_initiate_boost(rnp, flags); /* releases rnp->lock */
1629                         continue;
1630                 }
1631                 cpu = rnp->grplo;
1632                 bit = 1;
1633                 for (; cpu <= rnp->grphi; cpu++, bit <<= 1) {
1634                         if ((rnp->qsmask & bit) != 0 &&
1635                             f(per_cpu_ptr(rsp->rda, cpu)))
1636                                 mask |= bit;
1637                 }
1638                 if (mask != 0) {
1639
1640                         /* rcu_report_qs_rnp() releases rnp->lock. */
1641                         rcu_report_qs_rnp(mask, rsp, rnp, flags);
1642                         continue;
1643                 }
1644                 raw_spin_unlock_irqrestore(&rnp->lock, flags);
1645         }
1646         rnp = rcu_get_root(rsp);
1647         if (rnp->qsmask == 0) {
1648                 raw_spin_lock_irqsave(&rnp->lock, flags);
1649                 rcu_initiate_boost(rnp, flags); /* releases rnp->lock. */
1650         }
1651 }
1652
1653 /*
1654  * Force quiescent states on reluctant CPUs, and also detect which
1655  * CPUs are in dyntick-idle mode.
1656  */
1657 static void force_quiescent_state(struct rcu_state *rsp, int relaxed)
1658 {
1659         unsigned long flags;
1660         struct rcu_node *rnp = rcu_get_root(rsp);
1661
1662         trace_rcu_utilization("Start fqs");
1663         if (!rcu_gp_in_progress(rsp)) {
1664                 trace_rcu_utilization("End fqs");
1665                 return;  /* No grace period in progress, nothing to force. */
1666         }
1667         if (!raw_spin_trylock_irqsave(&rsp->fqslock, flags)) {
1668                 rsp->n_force_qs_lh++; /* Inexact, can lose counts.  Tough! */
1669                 trace_rcu_utilization("End fqs");
1670                 return; /* Someone else is already on the job. */
1671         }
1672         if (relaxed && ULONG_CMP_GE(rsp->jiffies_force_qs, jiffies))
1673                 goto unlock_fqs_ret; /* no emergency and done recently. */
1674         rsp->n_force_qs++;
1675         raw_spin_lock(&rnp->lock);  /* irqs already disabled */
1676         rsp->jiffies_force_qs = jiffies + RCU_JIFFIES_TILL_FORCE_QS;
1677         if(!rcu_gp_in_progress(rsp)) {
1678                 rsp->n_force_qs_ngp++;
1679                 raw_spin_unlock(&rnp->lock);  /* irqs remain disabled */
1680                 goto unlock_fqs_ret;  /* no GP in progress, time updated. */
1681         }
1682         rsp->fqs_active = 1;
1683         switch (rsp->fqs_state) {
1684         case RCU_GP_IDLE:
1685         case RCU_GP_INIT:
1686
1687                 break; /* grace period idle or initializing, ignore. */
1688
1689         case RCU_SAVE_DYNTICK:
1690                 if (RCU_SIGNAL_INIT != RCU_SAVE_DYNTICK)
1691                         break; /* So gcc recognizes the dead code. */
1692
1693                 raw_spin_unlock(&rnp->lock);  /* irqs remain disabled */
1694
1695                 /* Record dyntick-idle state. */
1696                 force_qs_rnp(rsp, dyntick_save_progress_counter);
1697                 raw_spin_lock(&rnp->lock);  /* irqs already disabled */
1698                 if (rcu_gp_in_progress(rsp))
1699                         rsp->fqs_state = RCU_FORCE_QS;
1700                 break;
1701
1702         case RCU_FORCE_QS:
1703
1704                 /* Check dyntick-idle state, send IPI to laggarts. */
1705                 raw_spin_unlock(&rnp->lock);  /* irqs remain disabled */
1706                 force_qs_rnp(rsp, rcu_implicit_dynticks_qs);
1707
1708                 /* Leave state in case more forcing is required. */
1709
1710                 raw_spin_lock(&rnp->lock);  /* irqs already disabled */
1711                 break;
1712         }
1713         rsp->fqs_active = 0;
1714         if (rsp->fqs_need_gp) {
1715                 raw_spin_unlock(&rsp->fqslock); /* irqs remain disabled */
1716                 rsp->fqs_need_gp = 0;
1717                 rcu_start_gp(rsp, flags); /* releases rnp->lock */
1718                 trace_rcu_utilization("End fqs");
1719                 return;
1720         }
1721         raw_spin_unlock(&rnp->lock);  /* irqs remain disabled */
1722 unlock_fqs_ret:
1723         raw_spin_unlock_irqrestore(&rsp->fqslock, flags);
1724         trace_rcu_utilization("End fqs");
1725 }
1726
1727 /*
1728  * This does the RCU core processing work for the specified rcu_state
1729  * and rcu_data structures.  This may be called only from the CPU to
1730  * whom the rdp belongs.
1731  */
1732 static void
1733 __rcu_process_callbacks(struct rcu_state *rsp, struct rcu_data *rdp)
1734 {
1735         unsigned long flags;
1736
1737         WARN_ON_ONCE(rdp->beenonline == 0);
1738
1739         /*
1740          * If an RCU GP has gone long enough, go check for dyntick
1741          * idle CPUs and, if needed, send resched IPIs.
1742          */
1743         if (ULONG_CMP_LT(ACCESS_ONCE(rsp->jiffies_force_qs), jiffies))
1744                 force_quiescent_state(rsp, 1);
1745
1746         /*
1747          * Advance callbacks in response to end of earlier grace
1748          * period that some other CPU ended.
1749          */
1750         rcu_process_gp_end(rsp, rdp);
1751
1752         /* Update RCU state based on any recent quiescent states. */
1753         rcu_check_quiescent_state(rsp, rdp);
1754
1755         /* Does this CPU require a not-yet-started grace period? */
1756         if (cpu_needs_another_gp(rsp, rdp)) {
1757                 raw_spin_lock_irqsave(&rcu_get_root(rsp)->lock, flags);
1758                 rcu_start_gp(rsp, flags);  /* releases above lock */
1759         }
1760
1761         /* If there are callbacks ready, invoke them. */
1762         if (cpu_has_callbacks_ready_to_invoke(rdp))
1763                 invoke_rcu_callbacks(rsp, rdp);
1764 }
1765
1766 /*
1767  * Do RCU core processing for the current CPU.
1768  */
1769 static void rcu_process_callbacks(struct softirq_action *unused)
1770 {
1771         trace_rcu_utilization("Start RCU core");
1772         __rcu_process_callbacks(&rcu_sched_state,
1773                                 &__get_cpu_var(rcu_sched_data));
1774         __rcu_process_callbacks(&rcu_bh_state, &__get_cpu_var(rcu_bh_data));
1775         rcu_preempt_process_callbacks();
1776         trace_rcu_utilization("End RCU core");
1777 }
1778
1779 /*
1780  * Schedule RCU callback invocation.  If the specified type of RCU
1781  * does not support RCU priority boosting, just do a direct call,
1782  * otherwise wake up the per-CPU kernel kthread.  Note that because we
1783  * are running on the current CPU with interrupts disabled, the
1784  * rcu_cpu_kthread_task cannot disappear out from under us.
1785  */
1786 static void invoke_rcu_callbacks(struct rcu_state *rsp, struct rcu_data *rdp)
1787 {
1788         if (unlikely(!ACCESS_ONCE(rcu_scheduler_fully_active)))
1789                 return;
1790         if (likely(!rsp->boost)) {
1791                 rcu_do_batch(rsp, rdp);
1792                 return;
1793         }
1794         invoke_rcu_callbacks_kthread();
1795 }
1796
1797 static void invoke_rcu_core(void)
1798 {
1799         raise_softirq(RCU_SOFTIRQ);
1800 }
1801
1802 static void
1803 __call_rcu(struct rcu_head *head, void (*func)(struct rcu_head *rcu),
1804            struct rcu_state *rsp, bool lazy)
1805 {
1806         unsigned long flags;
1807         struct rcu_data *rdp;
1808
1809         WARN_ON_ONCE((unsigned long)head & 0x3); /* Misaligned rcu_head! */
1810         debug_rcu_head_queue(head);
1811         head->func = func;
1812         head->next = NULL;
1813
1814         smp_mb(); /* Ensure RCU update seen before callback registry. */
1815
1816         /*
1817          * Opportunistically note grace-period endings and beginnings.
1818          * Note that we might see a beginning right after we see an
1819          * end, but never vice versa, since this CPU has to pass through
1820          * a quiescent state betweentimes.
1821          */
1822         local_irq_save(flags);
1823         rdp = this_cpu_ptr(rsp->rda);
1824
1825         /* Add the callback to our list. */
1826         *rdp->nxttail[RCU_NEXT_TAIL] = head;
1827         rdp->nxttail[RCU_NEXT_TAIL] = &head->next;
1828         rdp->qlen++;
1829         if (lazy)
1830                 rdp->qlen_lazy++;
1831
1832         if (__is_kfree_rcu_offset((unsigned long)func))
1833                 trace_rcu_kfree_callback(rsp->name, head, (unsigned long)func,
1834                                          rdp->qlen_lazy, rdp->qlen);
1835         else
1836                 trace_rcu_callback(rsp->name, head, rdp->qlen_lazy, rdp->qlen);
1837
1838         /* If interrupts were disabled, don't dive into RCU core. */
1839         if (irqs_disabled_flags(flags)) {
1840                 local_irq_restore(flags);
1841                 return;
1842         }
1843
1844         /*
1845          * Force the grace period if too many callbacks or too long waiting.
1846          * Enforce hysteresis, and don't invoke force_quiescent_state()
1847          * if some other CPU has recently done so.  Also, don't bother
1848          * invoking force_quiescent_state() if the newly enqueued callback
1849          * is the only one waiting for a grace period to complete.
1850          */
1851         if (unlikely(rdp->qlen > rdp->qlen_last_fqs_check + qhimark)) {
1852
1853                 /* Are we ignoring a completed grace period? */
1854                 rcu_process_gp_end(rsp, rdp);
1855                 check_for_new_grace_period(rsp, rdp);
1856
1857                 /* Start a new grace period if one not already started. */
1858                 if (!rcu_gp_in_progress(rsp)) {
1859                         unsigned long nestflag;
1860                         struct rcu_node *rnp_root = rcu_get_root(rsp);
1861
1862                         raw_spin_lock_irqsave(&rnp_root->lock, nestflag);
1863                         rcu_start_gp(rsp, nestflag);  /* rlses rnp_root->lock */
1864                 } else {
1865                         /* Give the grace period a kick. */
1866                         rdp->blimit = LONG_MAX;
1867                         if (rsp->n_force_qs == rdp->n_force_qs_snap &&
1868                             *rdp->nxttail[RCU_DONE_TAIL] != head)
1869                                 force_quiescent_state(rsp, 0);
1870                         rdp->n_force_qs_snap = rsp->n_force_qs;
1871                         rdp->qlen_last_fqs_check = rdp->qlen;
1872                 }
1873         } else if (ULONG_CMP_LT(ACCESS_ONCE(rsp->jiffies_force_qs), jiffies))
1874                 force_quiescent_state(rsp, 1);
1875         local_irq_restore(flags);
1876 }
1877
1878 /*
1879  * Queue an RCU-sched callback for invocation after a grace period.
1880  */
1881 void call_rcu_sched(struct rcu_head *head, void (*func)(struct rcu_head *rcu))
1882 {
1883         __call_rcu(head, func, &rcu_sched_state, 0);
1884 }
1885 EXPORT_SYMBOL_GPL(call_rcu_sched);
1886
1887 /*
1888  * Queue an RCU callback for invocation after a quicker grace period.
1889  */
1890 void call_rcu_bh(struct rcu_head *head, void (*func)(struct rcu_head *rcu))
1891 {
1892         __call_rcu(head, func, &rcu_bh_state, 0);
1893 }
1894 EXPORT_SYMBOL_GPL(call_rcu_bh);
1895
1896 /**
1897  * synchronize_sched - wait until an rcu-sched grace period has elapsed.
1898  *
1899  * Control will return to the caller some time after a full rcu-sched
1900  * grace period has elapsed, in other words after all currently executing
1901  * rcu-sched read-side critical sections have completed.   These read-side
1902  * critical sections are delimited by rcu_read_lock_sched() and
1903  * rcu_read_unlock_sched(), and may be nested.  Note that preempt_disable(),
1904  * local_irq_disable(), and so on may be used in place of
1905  * rcu_read_lock_sched().
1906  *
1907  * This means that all preempt_disable code sequences, including NMI and
1908  * hardware-interrupt handlers, in progress on entry will have completed
1909  * before this primitive returns.  However, this does not guarantee that
1910  * softirq handlers will have completed, since in some kernels, these
1911  * handlers can run in process context, and can block.
1912  *
1913  * This primitive provides the guarantees made by the (now removed)
1914  * synchronize_kernel() API.  In contrast, synchronize_rcu() only
1915  * guarantees that rcu_read_lock() sections will have completed.
1916  * In "classic RCU", these two guarantees happen to be one and
1917  * the same, but can differ in realtime RCU implementations.
1918  */
1919 void synchronize_sched(void)
1920 {
1921         rcu_lockdep_assert(!lock_is_held(&rcu_bh_lock_map) &&
1922                            !lock_is_held(&rcu_lock_map) &&
1923                            !lock_is_held(&rcu_sched_lock_map),
1924                            "Illegal synchronize_sched() in RCU-sched read-side critical section");
1925         if (rcu_blocking_is_gp())
1926                 return;
1927         wait_rcu_gp(call_rcu_sched);
1928 }
1929 EXPORT_SYMBOL_GPL(synchronize_sched);
1930
1931 /**
1932  * synchronize_rcu_bh - wait until an rcu_bh grace period has elapsed.
1933  *
1934  * Control will return to the caller some time after a full rcu_bh grace
1935  * period has elapsed, in other words after all currently executing rcu_bh
1936  * read-side critical sections have completed.  RCU read-side critical
1937  * sections are delimited by rcu_read_lock_bh() and rcu_read_unlock_bh(),
1938  * and may be nested.
1939  */
1940 void synchronize_rcu_bh(void)
1941 {
1942         rcu_lockdep_assert(!lock_is_held(&rcu_bh_lock_map) &&
1943                            !lock_is_held(&rcu_lock_map) &&
1944                            !lock_is_held(&rcu_sched_lock_map),
1945                            "Illegal synchronize_rcu_bh() in RCU-bh read-side critical section");
1946         if (rcu_blocking_is_gp())
1947                 return;
1948         wait_rcu_gp(call_rcu_bh);
1949 }
1950 EXPORT_SYMBOL_GPL(synchronize_rcu_bh);
1951
1952 static atomic_t sync_sched_expedited_started = ATOMIC_INIT(0);
1953 static atomic_t sync_sched_expedited_done = ATOMIC_INIT(0);
1954
1955 static int synchronize_sched_expedited_cpu_stop(void *data)
1956 {
1957         /*
1958          * There must be a full memory barrier on each affected CPU
1959          * between the time that try_stop_cpus() is called and the
1960          * time that it returns.
1961          *
1962          * In the current initial implementation of cpu_stop, the
1963          * above condition is already met when the control reaches
1964          * this point and the following smp_mb() is not strictly
1965          * necessary.  Do smp_mb() anyway for documentation and
1966          * robustness against future implementation changes.
1967          */
1968         smp_mb(); /* See above comment block. */
1969         return 0;
1970 }
1971
1972 /**
1973  * synchronize_sched_expedited - Brute-force RCU-sched grace period
1974  *
1975  * Wait for an RCU-sched grace period to elapse, but use a "big hammer"
1976  * approach to force the grace period to end quickly.  This consumes
1977  * significant time on all CPUs and is unfriendly to real-time workloads,
1978  * so is thus not recommended for any sort of common-case code.  In fact,
1979  * if you are using synchronize_sched_expedited() in a loop, please
1980  * restructure your code to batch your updates, and then use a single
1981  * synchronize_sched() instead.
1982  *
1983  * Note that it is illegal to call this function while holding any lock
1984  * that is acquired by a CPU-hotplug notifier.  And yes, it is also illegal
1985  * to call this function from a CPU-hotplug notifier.  Failing to observe
1986  * these restriction will result in deadlock.
1987  *
1988  * This implementation can be thought of as an application of ticket
1989  * locking to RCU, with sync_sched_expedited_started and
1990  * sync_sched_expedited_done taking on the roles of the halves
1991  * of the ticket-lock word.  Each task atomically increments
1992  * sync_sched_expedited_started upon entry, snapshotting the old value,
1993  * then attempts to stop all the CPUs.  If this succeeds, then each
1994  * CPU will have executed a context switch, resulting in an RCU-sched
1995  * grace period.  We are then done, so we use atomic_cmpxchg() to
1996  * update sync_sched_expedited_done to match our snapshot -- but
1997  * only if someone else has not already advanced past our snapshot.
1998  *
1999  * On the other hand, if try_stop_cpus() fails, we check the value
2000  * of sync_sched_expedited_done.  If it has advanced past our
2001  * initial snapshot, then someone else must have forced a grace period
2002  * some time after we took our snapshot.  In this case, our work is
2003  * done for us, and we can simply return.  Otherwise, we try again,
2004  * but keep our initial snapshot for purposes of checking for someone
2005  * doing our work for us.
2006  *
2007  * If we fail too many times in a row, we fall back to synchronize_sched().
2008  */
2009 void synchronize_sched_expedited(void)
2010 {
2011         int firstsnap, s, snap, trycount = 0;
2012
2013         /* Note that atomic_inc_return() implies full memory barrier. */
2014         firstsnap = snap = atomic_inc_return(&sync_sched_expedited_started);
2015         get_online_cpus();
2016         WARN_ON_ONCE(cpu_is_offline(raw_smp_processor_id()));
2017
2018         /*
2019          * Each pass through the following loop attempts to force a
2020          * context switch on each CPU.
2021          */
2022         while (try_stop_cpus(cpu_online_mask,
2023                              synchronize_sched_expedited_cpu_stop,
2024                              NULL) == -EAGAIN) {
2025                 put_online_cpus();
2026
2027                 /* No joy, try again later.  Or just synchronize_sched(). */
2028                 if (trycount++ < 10)
2029                         udelay(trycount * num_online_cpus());
2030                 else {
2031                         synchronize_sched();
2032                         return;
2033                 }
2034
2035                 /* Check to see if someone else did our work for us. */
2036                 s = atomic_read(&sync_sched_expedited_done);
2037                 if (UINT_CMP_GE((unsigned)s, (unsigned)firstsnap)) {
2038                         smp_mb(); /* ensure test happens before caller kfree */
2039                         return;
2040                 }
2041
2042                 /*
2043                  * Refetching sync_sched_expedited_started allows later
2044                  * callers to piggyback on our grace period.  We subtract
2045                  * 1 to get the same token that the last incrementer got.
2046                  * We retry after they started, so our grace period works
2047                  * for them, and they started after our first try, so their
2048                  * grace period works for us.
2049                  */
2050                 get_online_cpus();
2051                 snap = atomic_read(&sync_sched_expedited_started);
2052                 smp_mb(); /* ensure read is before try_stop_cpus(). */
2053         }
2054
2055         /*
2056          * Everyone up to our most recent fetch is covered by our grace
2057          * period.  Update the counter, but only if our work is still
2058          * relevant -- which it won't be if someone who started later
2059          * than we did beat us to the punch.
2060          */
2061         do {
2062                 s = atomic_read(&sync_sched_expedited_done);
2063                 if (UINT_CMP_GE((unsigned)s, (unsigned)snap)) {
2064                         smp_mb(); /* ensure test happens before caller kfree */
2065                         break;
2066                 }
2067         } while (atomic_cmpxchg(&sync_sched_expedited_done, s, snap) != s);
2068
2069         put_online_cpus();
2070 }
2071 EXPORT_SYMBOL_GPL(synchronize_sched_expedited);
2072
2073 /*
2074  * Check to see if there is any immediate RCU-related work to be done
2075  * by the current CPU, for the specified type of RCU, returning 1 if so.
2076  * The checks are in order of increasing expense: checks that can be
2077  * carried out against CPU-local state are performed first.  However,
2078  * we must check for CPU stalls first, else we might not get a chance.
2079  */
2080 static int __rcu_pending(struct rcu_state *rsp, struct rcu_data *rdp)
2081 {
2082         struct rcu_node *rnp = rdp->mynode;
2083
2084         rdp->n_rcu_pending++;
2085
2086         /* Check for CPU stalls, if enabled. */
2087         check_cpu_stall(rsp, rdp);
2088
2089         /* Is the RCU core waiting for a quiescent state from this CPU? */
2090         if (rcu_scheduler_fully_active &&
2091             rdp->qs_pending && !rdp->passed_quiesce) {
2092
2093                 /*
2094                  * If force_quiescent_state() coming soon and this CPU
2095                  * needs a quiescent state, and this is either RCU-sched
2096                  * or RCU-bh, force a local reschedule.
2097                  */
2098                 rdp->n_rp_qs_pending++;
2099                 if (!rdp->preemptible &&
2100                     ULONG_CMP_LT(ACCESS_ONCE(rsp->jiffies_force_qs) - 1,
2101                                  jiffies))
2102                         set_need_resched();
2103         } else if (rdp->qs_pending && rdp->passed_quiesce) {
2104                 rdp->n_rp_report_qs++;
2105                 return 1;
2106         }
2107
2108         /* Does this CPU have callbacks ready to invoke? */
2109         if (cpu_has_callbacks_ready_to_invoke(rdp)) {
2110                 rdp->n_rp_cb_ready++;
2111                 return 1;
2112         }
2113
2114         /* Has RCU gone idle with this CPU needing another grace period? */
2115         if (cpu_needs_another_gp(rsp, rdp)) {
2116                 rdp->n_rp_cpu_needs_gp++;
2117                 return 1;
2118         }
2119
2120         /* Has another RCU grace period completed?  */
2121         if (ACCESS_ONCE(rnp->completed) != rdp->completed) { /* outside lock */
2122                 rdp->n_rp_gp_completed++;
2123                 return 1;
2124         }
2125
2126         /* Has a new RCU grace period started? */
2127         if (ACCESS_ONCE(rnp->gpnum) != rdp->gpnum) { /* outside lock */
2128                 rdp->n_rp_gp_started++;
2129                 return 1;
2130         }
2131
2132         /* Has an RCU GP gone long enough to send resched IPIs &c? */
2133         if (rcu_gp_in_progress(rsp) &&
2134             ULONG_CMP_LT(ACCESS_ONCE(rsp->jiffies_force_qs), jiffies)) {
2135                 rdp->n_rp_need_fqs++;
2136                 return 1;
2137         }
2138
2139         /* nothing to do */
2140         rdp->n_rp_need_nothing++;
2141         return 0;
2142 }
2143
2144 /*
2145  * Check to see if there is any immediate RCU-related work to be done
2146  * by the current CPU, returning 1 if so.  This function is part of the
2147  * RCU implementation; it is -not- an exported member of the RCU API.
2148  */
2149 static int rcu_pending(int cpu)
2150 {
2151         return __rcu_pending(&rcu_sched_state, &per_cpu(rcu_sched_data, cpu)) ||
2152                __rcu_pending(&rcu_bh_state, &per_cpu(rcu_bh_data, cpu)) ||
2153                rcu_preempt_pending(cpu);
2154 }
2155
2156 /*
2157  * Check to see if any future RCU-related work will need to be done
2158  * by the current CPU, even if none need be done immediately, returning
2159  * 1 if so.
2160  */
2161 static int rcu_cpu_has_callbacks(int cpu)
2162 {
2163         /* RCU callbacks either ready or pending? */
2164         return per_cpu(rcu_sched_data, cpu).nxtlist ||
2165                per_cpu(rcu_bh_data, cpu).nxtlist ||
2166                rcu_preempt_cpu_has_callbacks(cpu);
2167 }
2168
2169 static DEFINE_PER_CPU(struct rcu_head, rcu_barrier_head) = {NULL};
2170 static atomic_t rcu_barrier_cpu_count;
2171 static DEFINE_MUTEX(rcu_barrier_mutex);
2172 static struct completion rcu_barrier_completion;
2173
2174 static void rcu_barrier_callback(struct rcu_head *notused)
2175 {
2176         if (atomic_dec_and_test(&rcu_barrier_cpu_count))
2177                 complete(&rcu_barrier_completion);
2178 }
2179
2180 /*
2181  * Called with preemption disabled, and from cross-cpu IRQ context.
2182  */
2183 static void rcu_barrier_func(void *type)
2184 {
2185         int cpu = smp_processor_id();
2186         struct rcu_head *head = &per_cpu(rcu_barrier_head, cpu);
2187         void (*call_rcu_func)(struct rcu_head *head,
2188                               void (*func)(struct rcu_head *head));
2189
2190         atomic_inc(&rcu_barrier_cpu_count);
2191         call_rcu_func = type;
2192         call_rcu_func(head, rcu_barrier_callback);
2193 }
2194
2195 /*
2196  * Orchestrate the specified type of RCU barrier, waiting for all
2197  * RCU callbacks of the specified type to complete.
2198  */
2199 static void _rcu_barrier(struct rcu_state *rsp,
2200                          void (*call_rcu_func)(struct rcu_head *head,
2201                                                void (*func)(struct rcu_head *head)))
2202 {
2203         BUG_ON(in_interrupt());
2204         /* Take mutex to serialize concurrent rcu_barrier() requests. */
2205         mutex_lock(&rcu_barrier_mutex);
2206         init_completion(&rcu_barrier_completion);
2207         /*
2208          * Initialize rcu_barrier_cpu_count to 1, then invoke
2209          * rcu_barrier_func() on each CPU, so that each CPU also has
2210          * incremented rcu_barrier_cpu_count.  Only then is it safe to
2211          * decrement rcu_barrier_cpu_count -- otherwise the first CPU
2212          * might complete its grace period before all of the other CPUs
2213          * did their increment, causing this function to return too
2214          * early.  Note that on_each_cpu() disables irqs, which prevents
2215          * any CPUs from coming online or going offline until each online
2216          * CPU has queued its RCU-barrier callback.
2217          */
2218         atomic_set(&rcu_barrier_cpu_count, 1);
2219         on_each_cpu(rcu_barrier_func, (void *)call_rcu_func, 1);
2220         if (atomic_dec_and_test(&rcu_barrier_cpu_count))
2221                 complete(&rcu_barrier_completion);
2222         wait_for_completion(&rcu_barrier_completion);
2223         mutex_unlock(&rcu_barrier_mutex);
2224 }
2225
2226 /**
2227  * rcu_barrier_bh - Wait until all in-flight call_rcu_bh() callbacks complete.
2228  */
2229 void rcu_barrier_bh(void)
2230 {
2231         _rcu_barrier(&rcu_bh_state, call_rcu_bh);
2232 }
2233 EXPORT_SYMBOL_GPL(rcu_barrier_bh);
2234
2235 /**
2236  * rcu_barrier_sched - Wait for in-flight call_rcu_sched() callbacks.
2237  */
2238 void rcu_barrier_sched(void)
2239 {
2240         _rcu_barrier(&rcu_sched_state, call_rcu_sched);
2241 }
2242 EXPORT_SYMBOL_GPL(rcu_barrier_sched);
2243
2244 /*
2245  * Do boot-time initialization of a CPU's per-CPU RCU data.
2246  */
2247 static void __init
2248 rcu_boot_init_percpu_data(int cpu, struct rcu_state *rsp)
2249 {
2250         unsigned long flags;
2251         int i;
2252         struct rcu_data *rdp = per_cpu_ptr(rsp->rda, cpu);
2253         struct rcu_node *rnp = rcu_get_root(rsp);
2254
2255         /* Set up local state, ensuring consistent view of global state. */
2256         raw_spin_lock_irqsave(&rnp->lock, flags);
2257         rdp->grpmask = 1UL << (cpu - rdp->mynode->grplo);
2258         rdp->nxtlist = NULL;
2259         for (i = 0; i < RCU_NEXT_SIZE; i++)
2260                 rdp->nxttail[i] = &rdp->nxtlist;
2261         rdp->qlen_lazy = 0;
2262         rdp->qlen = 0;
2263         rdp->dynticks = &per_cpu(rcu_dynticks, cpu);
2264         WARN_ON_ONCE(rdp->dynticks->dynticks_nesting != DYNTICK_TASK_EXIT_IDLE);
2265         WARN_ON_ONCE(atomic_read(&rdp->dynticks->dynticks) != 1);
2266         rdp->cpu = cpu;
2267         rdp->rsp = rsp;
2268         raw_spin_unlock_irqrestore(&rnp->lock, flags);
2269 }
2270
2271 /*
2272  * Initialize a CPU's per-CPU RCU data.  Note that only one online or
2273  * offline event can be happening at a given time.  Note also that we
2274  * can accept some slop in the rsp->completed access due to the fact
2275  * that this CPU cannot possibly have any RCU callbacks in flight yet.
2276  */
2277 static void __cpuinit
2278 rcu_init_percpu_data(int cpu, struct rcu_state *rsp, int preemptible)
2279 {
2280         unsigned long flags;
2281         unsigned long mask;
2282         struct rcu_data *rdp = per_cpu_ptr(rsp->rda, cpu);
2283         struct rcu_node *rnp = rcu_get_root(rsp);
2284
2285         /* Set up local state, ensuring consistent view of global state. */
2286         raw_spin_lock_irqsave(&rnp->lock, flags);
2287         rdp->beenonline = 1;     /* We have now been online. */
2288         rdp->preemptible = preemptible;
2289         rdp->qlen_last_fqs_check = 0;
2290         rdp->n_force_qs_snap = rsp->n_force_qs;
2291         rdp->blimit = blimit;
2292         rdp->dynticks->dynticks_nesting = DYNTICK_TASK_EXIT_IDLE;
2293         atomic_set(&rdp->dynticks->dynticks,
2294                    (atomic_read(&rdp->dynticks->dynticks) & ~0x1) + 1);
2295         rcu_prepare_for_idle_init(cpu);
2296         raw_spin_unlock(&rnp->lock);            /* irqs remain disabled. */
2297
2298         /*
2299          * A new grace period might start here.  If so, we won't be part
2300          * of it, but that is OK, as we are currently in a quiescent state.
2301          */
2302
2303         /* Exclude any attempts to start a new GP on large systems. */
2304         raw_spin_lock(&rsp->onofflock);         /* irqs already disabled. */
2305
2306         /* Add CPU to rcu_node bitmasks. */
2307         rnp = rdp->mynode;
2308         mask = rdp->grpmask;
2309         do {
2310                 /* Exclude any attempts to start a new GP on small systems. */
2311                 raw_spin_lock(&rnp->lock);      /* irqs already disabled. */
2312                 rnp->qsmaskinit |= mask;
2313                 mask = rnp->grpmask;
2314                 if (rnp == rdp->mynode) {
2315                         /*
2316                          * If there is a grace period in progress, we will
2317                          * set up to wait for it next time we run the
2318                          * RCU core code.
2319                          */
2320                         rdp->gpnum = rnp->completed;
2321                         rdp->completed = rnp->completed;
2322                         rdp->passed_quiesce = 0;
2323                         rdp->qs_pending = 0;
2324                         rdp->passed_quiesce_gpnum = rnp->gpnum - 1;
2325                         trace_rcu_grace_period(rsp->name, rdp->gpnum, "cpuonl");
2326                 }
2327                 raw_spin_unlock(&rnp->lock); /* irqs already disabled. */
2328                 rnp = rnp->parent;
2329         } while (rnp != NULL && !(rnp->qsmaskinit & mask));
2330
2331         raw_spin_unlock_irqrestore(&rsp->onofflock, flags);
2332 }
2333
2334 static void __cpuinit rcu_prepare_cpu(int cpu)
2335 {
2336         rcu_init_percpu_data(cpu, &rcu_sched_state, 0);
2337         rcu_init_percpu_data(cpu, &rcu_bh_state, 0);
2338         rcu_preempt_init_percpu_data(cpu);
2339 }
2340
2341 /*
2342  * Handle CPU online/offline notification events.
2343  */
2344 static int __cpuinit rcu_cpu_notify(struct notifier_block *self,
2345                                     unsigned long action, void *hcpu)
2346 {
2347         long cpu = (long)hcpu;
2348         struct rcu_data *rdp = per_cpu_ptr(rcu_state->rda, cpu);
2349         struct rcu_node *rnp = rdp->mynode;
2350
2351         trace_rcu_utilization("Start CPU hotplug");
2352         switch (action) {
2353         case CPU_UP_PREPARE:
2354         case CPU_UP_PREPARE_FROZEN:
2355                 rcu_prepare_cpu(cpu);
2356                 rcu_prepare_kthreads(cpu);
2357                 break;
2358         case CPU_ONLINE:
2359         case CPU_DOWN_FAILED:
2360                 rcu_node_kthread_setaffinity(rnp, -1);
2361                 rcu_cpu_kthread_setrt(cpu, 1);
2362                 break;
2363         case CPU_DOWN_PREPARE:
2364                 rcu_node_kthread_setaffinity(rnp, cpu);
2365                 rcu_cpu_kthread_setrt(cpu, 0);
2366                 break;
2367         case CPU_DYING:
2368         case CPU_DYING_FROZEN:
2369                 /*
2370                  * The whole machine is "stopped" except this CPU, so we can
2371                  * touch any data without introducing corruption. We send the
2372                  * dying CPU's callbacks to an arbitrarily chosen online CPU.
2373                  */
2374                 rcu_cleanup_dying_cpu(&rcu_bh_state);
2375                 rcu_cleanup_dying_cpu(&rcu_sched_state);
2376                 rcu_preempt_cleanup_dying_cpu();
2377                 rcu_cleanup_after_idle(cpu);
2378                 break;
2379         case CPU_DEAD:
2380         case CPU_DEAD_FROZEN:
2381         case CPU_UP_CANCELED:
2382         case CPU_UP_CANCELED_FROZEN:
2383                 rcu_cleanup_dead_cpu(cpu, &rcu_bh_state);
2384                 rcu_cleanup_dead_cpu(cpu, &rcu_sched_state);
2385                 rcu_preempt_cleanup_dead_cpu(cpu);
2386                 break;
2387         default:
2388                 break;
2389         }
2390         trace_rcu_utilization("End CPU hotplug");
2391         return NOTIFY_OK;
2392 }
2393
2394 /*
2395  * This function is invoked towards the end of the scheduler's initialization
2396  * process.  Before this is called, the idle task might contain
2397  * RCU read-side critical sections (during which time, this idle
2398  * task is booting the system).  After this function is called, the
2399  * idle tasks are prohibited from containing RCU read-side critical
2400  * sections.  This function also enables RCU lockdep checking.
2401  */
2402 void rcu_scheduler_starting(void)
2403 {
2404         WARN_ON(num_online_cpus() != 1);
2405         WARN_ON(nr_context_switches() > 0);
2406         rcu_scheduler_active = 1;
2407 }
2408
2409 /*
2410  * Compute the per-level fanout, either using the exact fanout specified
2411  * or balancing the tree, depending on CONFIG_RCU_FANOUT_EXACT.
2412  */
2413 #ifdef CONFIG_RCU_FANOUT_EXACT
2414 static void __init rcu_init_levelspread(struct rcu_state *rsp)
2415 {
2416         int i;
2417
2418         for (i = NUM_RCU_LVLS - 1; i > 0; i--)
2419                 rsp->levelspread[i] = CONFIG_RCU_FANOUT;
2420         rsp->levelspread[0] = RCU_FANOUT_LEAF;
2421 }
2422 #else /* #ifdef CONFIG_RCU_FANOUT_EXACT */
2423 static void __init rcu_init_levelspread(struct rcu_state *rsp)
2424 {
2425         int ccur;
2426         int cprv;
2427         int i;
2428
2429         cprv = NR_CPUS;
2430         for (i = NUM_RCU_LVLS - 1; i >= 0; i--) {
2431                 ccur = rsp->levelcnt[i];
2432                 rsp->levelspread[i] = (cprv + ccur - 1) / ccur;
2433                 cprv = ccur;
2434         }
2435 }
2436 #endif /* #else #ifdef CONFIG_RCU_FANOUT_EXACT */
2437
2438 /*
2439  * Helper function for rcu_init() that initializes one rcu_state structure.
2440  */
2441 static void __init rcu_init_one(struct rcu_state *rsp,
2442                 struct rcu_data __percpu *rda)
2443 {
2444         static char *buf[] = { "rcu_node_level_0",
2445                                "rcu_node_level_1",
2446                                "rcu_node_level_2",
2447                                "rcu_node_level_3" };  /* Match MAX_RCU_LVLS */
2448         int cpustride = 1;
2449         int i;
2450         int j;
2451         struct rcu_node *rnp;
2452
2453         BUILD_BUG_ON(MAX_RCU_LVLS > ARRAY_SIZE(buf));  /* Fix buf[] init! */
2454
2455         /* Initialize the level-tracking arrays. */
2456
2457         for (i = 1; i < NUM_RCU_LVLS; i++)
2458                 rsp->level[i] = rsp->level[i - 1] + rsp->levelcnt[i - 1];
2459         rcu_init_levelspread(rsp);
2460
2461         /* Initialize the elements themselves, starting from the leaves. */
2462
2463         for (i = NUM_RCU_LVLS - 1; i >= 0; i--) {
2464                 cpustride *= rsp->levelspread[i];
2465                 rnp = rsp->level[i];
2466                 for (j = 0; j < rsp->levelcnt[i]; j++, rnp++) {
2467                         raw_spin_lock_init(&rnp->lock);
2468                         lockdep_set_class_and_name(&rnp->lock,
2469                                                    &rcu_node_class[i], buf[i]);
2470                         rnp->gpnum = 0;
2471                         rnp->qsmask = 0;
2472                         rnp->qsmaskinit = 0;
2473                         rnp->grplo = j * cpustride;
2474                         rnp->grphi = (j + 1) * cpustride - 1;
2475                         if (rnp->grphi >= NR_CPUS)
2476                                 rnp->grphi = NR_CPUS - 1;
2477                         if (i == 0) {
2478                                 rnp->grpnum = 0;
2479                                 rnp->grpmask = 0;
2480                                 rnp->parent = NULL;
2481                         } else {
2482                                 rnp->grpnum = j % rsp->levelspread[i - 1];
2483                                 rnp->grpmask = 1UL << rnp->grpnum;
2484                                 rnp->parent = rsp->level[i - 1] +
2485                                               j / rsp->levelspread[i - 1];
2486                         }
2487                         rnp->level = i;
2488                         INIT_LIST_HEAD(&rnp->blkd_tasks);
2489                 }
2490         }
2491
2492         rsp->rda = rda;
2493         rnp = rsp->level[NUM_RCU_LVLS - 1];
2494         for_each_possible_cpu(i) {
2495                 while (i > rnp->grphi)
2496                         rnp++;
2497                 per_cpu_ptr(rsp->rda, i)->mynode = rnp;
2498                 rcu_boot_init_percpu_data(i, rsp);
2499         }
2500 }
2501
2502 void __init rcu_init(void)
2503 {
2504         int cpu;
2505
2506         rcu_bootup_announce();
2507         rcu_init_one(&rcu_sched_state, &rcu_sched_data);
2508         rcu_init_one(&rcu_bh_state, &rcu_bh_data);
2509         __rcu_init_preempt();
2510          open_softirq(RCU_SOFTIRQ, rcu_process_callbacks);
2511
2512         /*
2513          * We don't need protection against CPU-hotplug here because
2514          * this is called early in boot, before either interrupts
2515          * or the scheduler are operational.
2516          */
2517         cpu_notifier(rcu_cpu_notify, 0);
2518         for_each_online_cpu(cpu)
2519                 rcu_cpu_notify(NULL, CPU_UP_PREPARE, (void *)(long)cpu);
2520         check_cpu_stall_init();
2521 }
2522
2523 #include "rcutree_plugin.h"