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