rcu: refactor RCU's context-switch handling
[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
50 #include "rcutree.h"
51
52 /* Data structures. */
53
54 static struct lock_class_key rcu_node_class[NUM_RCU_LVLS];
55
56 #define RCU_STATE_INITIALIZER(name) { \
57         .level = { &name.node[0] }, \
58         .levelcnt = { \
59                 NUM_RCU_LVL_0,  /* root of hierarchy. */ \
60                 NUM_RCU_LVL_1, \
61                 NUM_RCU_LVL_2, \
62                 NUM_RCU_LVL_3, \
63                 NUM_RCU_LVL_4, /* == MAX_RCU_LVLS */ \
64         }, \
65         .signaled = RCU_GP_IDLE, \
66         .gpnum = -300, \
67         .completed = -300, \
68         .onofflock = __RAW_SPIN_LOCK_UNLOCKED(&name.onofflock), \
69         .orphan_cbs_list = NULL, \
70         .orphan_cbs_tail = &name.orphan_cbs_list, \
71         .orphan_qlen = 0, \
72         .fqslock = __RAW_SPIN_LOCK_UNLOCKED(&name.fqslock), \
73         .n_force_qs = 0, \
74         .n_force_qs_ngp = 0, \
75 }
76
77 struct rcu_state rcu_sched_state = RCU_STATE_INITIALIZER(rcu_sched_state);
78 DEFINE_PER_CPU(struct rcu_data, rcu_sched_data);
79
80 struct rcu_state rcu_bh_state = RCU_STATE_INITIALIZER(rcu_bh_state);
81 DEFINE_PER_CPU(struct rcu_data, rcu_bh_data);
82
83 /*
84  * Return true if an RCU grace period is in progress.  The ACCESS_ONCE()s
85  * permit this function to be invoked without holding the root rcu_node
86  * structure's ->lock, but of course results can be subject to change.
87  */
88 static int rcu_gp_in_progress(struct rcu_state *rsp)
89 {
90         return ACCESS_ONCE(rsp->completed) != ACCESS_ONCE(rsp->gpnum);
91 }
92
93 /*
94  * Note a quiescent state.  Because we do not need to know
95  * how many quiescent states passed, just if there was at least
96  * one since the start of the grace period, this just sets a flag.
97  */
98 void rcu_sched_qs(int cpu)
99 {
100         struct rcu_data *rdp = &per_cpu(rcu_sched_data, cpu);
101
102         rdp->passed_quiesc_completed = rdp->gpnum - 1;
103         barrier();
104         rdp->passed_quiesc = 1;
105 }
106
107 void rcu_bh_qs(int cpu)
108 {
109         struct rcu_data *rdp = &per_cpu(rcu_bh_data, cpu);
110
111         rdp->passed_quiesc_completed = rdp->gpnum - 1;
112         barrier();
113         rdp->passed_quiesc = 1;
114 }
115
116 /*
117  * Note a context switch.  This is a quiescent state for RCU-sched,
118  * and requires special handling for preemptible RCU.
119  */
120 void rcu_note_context_switch(int cpu)
121 {
122         rcu_sched_qs(cpu);
123         rcu_preempt_note_context_switch(cpu);
124 }
125
126 #ifdef CONFIG_NO_HZ
127 DEFINE_PER_CPU(struct rcu_dynticks, rcu_dynticks) = {
128         .dynticks_nesting = 1,
129         .dynticks = 1,
130 };
131 #endif /* #ifdef CONFIG_NO_HZ */
132
133 static int blimit = 10;         /* Maximum callbacks per softirq. */
134 static int qhimark = 10000;     /* If this many pending, ignore blimit. */
135 static int qlowmark = 100;      /* Once only this many pending, use blimit. */
136
137 module_param(blimit, int, 0);
138 module_param(qhimark, int, 0);
139 module_param(qlowmark, int, 0);
140
141 static void force_quiescent_state(struct rcu_state *rsp, int relaxed);
142 static int rcu_pending(int cpu);
143
144 /*
145  * Return the number of RCU-sched batches processed thus far for debug & stats.
146  */
147 long rcu_batches_completed_sched(void)
148 {
149         return rcu_sched_state.completed;
150 }
151 EXPORT_SYMBOL_GPL(rcu_batches_completed_sched);
152
153 /*
154  * Return the number of RCU BH batches processed thus far for debug & stats.
155  */
156 long rcu_batches_completed_bh(void)
157 {
158         return rcu_bh_state.completed;
159 }
160 EXPORT_SYMBOL_GPL(rcu_batches_completed_bh);
161
162 /*
163  * Force a quiescent state for RCU BH.
164  */
165 void rcu_bh_force_quiescent_state(void)
166 {
167         force_quiescent_state(&rcu_bh_state, 0);
168 }
169 EXPORT_SYMBOL_GPL(rcu_bh_force_quiescent_state);
170
171 /*
172  * Force a quiescent state for RCU-sched.
173  */
174 void rcu_sched_force_quiescent_state(void)
175 {
176         force_quiescent_state(&rcu_sched_state, 0);
177 }
178 EXPORT_SYMBOL_GPL(rcu_sched_force_quiescent_state);
179
180 /*
181  * Does the CPU have callbacks ready to be invoked?
182  */
183 static int
184 cpu_has_callbacks_ready_to_invoke(struct rcu_data *rdp)
185 {
186         return &rdp->nxtlist != rdp->nxttail[RCU_DONE_TAIL];
187 }
188
189 /*
190  * Does the current CPU require a yet-as-unscheduled grace period?
191  */
192 static int
193 cpu_needs_another_gp(struct rcu_state *rsp, struct rcu_data *rdp)
194 {
195         return *rdp->nxttail[RCU_DONE_TAIL] && !rcu_gp_in_progress(rsp);
196 }
197
198 /*
199  * Return the root node of the specified rcu_state structure.
200  */
201 static struct rcu_node *rcu_get_root(struct rcu_state *rsp)
202 {
203         return &rsp->node[0];
204 }
205
206 #ifdef CONFIG_SMP
207
208 /*
209  * If the specified CPU is offline, tell the caller that it is in
210  * a quiescent state.  Otherwise, whack it with a reschedule IPI.
211  * Grace periods can end up waiting on an offline CPU when that
212  * CPU is in the process of coming online -- it will be added to the
213  * rcu_node bitmasks before it actually makes it online.  The same thing
214  * can happen while a CPU is in the process of coming online.  Because this
215  * race is quite rare, we check for it after detecting that the grace
216  * period has been delayed rather than checking each and every CPU
217  * each and every time we start a new grace period.
218  */
219 static int rcu_implicit_offline_qs(struct rcu_data *rdp)
220 {
221         /*
222          * If the CPU is offline, it is in a quiescent state.  We can
223          * trust its state not to change because interrupts are disabled.
224          */
225         if (cpu_is_offline(rdp->cpu)) {
226                 rdp->offline_fqs++;
227                 return 1;
228         }
229
230         /* If preemptable RCU, no point in sending reschedule IPI. */
231         if (rdp->preemptable)
232                 return 0;
233
234         /* The CPU is online, so send it a reschedule IPI. */
235         if (rdp->cpu != smp_processor_id())
236                 smp_send_reschedule(rdp->cpu);
237         else
238                 set_need_resched();
239         rdp->resched_ipi++;
240         return 0;
241 }
242
243 #endif /* #ifdef CONFIG_SMP */
244
245 #ifdef CONFIG_NO_HZ
246
247 /**
248  * rcu_enter_nohz - inform RCU that current CPU is entering nohz
249  *
250  * Enter nohz mode, in other words, -leave- the mode in which RCU
251  * read-side critical sections can occur.  (Though RCU read-side
252  * critical sections can occur in irq handlers in nohz mode, a possibility
253  * handled by rcu_irq_enter() and rcu_irq_exit()).
254  */
255 void rcu_enter_nohz(void)
256 {
257         unsigned long flags;
258         struct rcu_dynticks *rdtp;
259
260         smp_mb(); /* CPUs seeing ++ must see prior RCU read-side crit sects */
261         local_irq_save(flags);
262         rdtp = &__get_cpu_var(rcu_dynticks);
263         rdtp->dynticks++;
264         rdtp->dynticks_nesting--;
265         WARN_ON_ONCE(rdtp->dynticks & 0x1);
266         local_irq_restore(flags);
267 }
268
269 /*
270  * rcu_exit_nohz - inform RCU that current CPU is leaving nohz
271  *
272  * Exit nohz mode, in other words, -enter- the mode in which RCU
273  * read-side critical sections normally occur.
274  */
275 void rcu_exit_nohz(void)
276 {
277         unsigned long flags;
278         struct rcu_dynticks *rdtp;
279
280         local_irq_save(flags);
281         rdtp = &__get_cpu_var(rcu_dynticks);
282         rdtp->dynticks++;
283         rdtp->dynticks_nesting++;
284         WARN_ON_ONCE(!(rdtp->dynticks & 0x1));
285         local_irq_restore(flags);
286         smp_mb(); /* CPUs seeing ++ must see later RCU read-side crit sects */
287 }
288
289 /**
290  * rcu_nmi_enter - inform RCU of entry to NMI context
291  *
292  * If the CPU was idle with dynamic ticks active, and there is no
293  * irq handler running, this updates rdtp->dynticks_nmi to let the
294  * RCU grace-period handling know that the CPU is active.
295  */
296 void rcu_nmi_enter(void)
297 {
298         struct rcu_dynticks *rdtp = &__get_cpu_var(rcu_dynticks);
299
300         if (rdtp->dynticks & 0x1)
301                 return;
302         rdtp->dynticks_nmi++;
303         WARN_ON_ONCE(!(rdtp->dynticks_nmi & 0x1));
304         smp_mb(); /* CPUs seeing ++ must see later RCU read-side crit sects */
305 }
306
307 /**
308  * rcu_nmi_exit - inform RCU of exit from NMI context
309  *
310  * If the CPU was idle with dynamic ticks active, and there is no
311  * irq handler running, this updates rdtp->dynticks_nmi to let the
312  * RCU grace-period handling know that the CPU is no longer active.
313  */
314 void rcu_nmi_exit(void)
315 {
316         struct rcu_dynticks *rdtp = &__get_cpu_var(rcu_dynticks);
317
318         if (rdtp->dynticks & 0x1)
319                 return;
320         smp_mb(); /* CPUs seeing ++ must see prior RCU read-side crit sects */
321         rdtp->dynticks_nmi++;
322         WARN_ON_ONCE(rdtp->dynticks_nmi & 0x1);
323 }
324
325 /**
326  * rcu_irq_enter - inform RCU of entry to hard irq context
327  *
328  * If the CPU was idle with dynamic ticks active, this updates the
329  * rdtp->dynticks to let the RCU handling know that the CPU is active.
330  */
331 void rcu_irq_enter(void)
332 {
333         struct rcu_dynticks *rdtp = &__get_cpu_var(rcu_dynticks);
334
335         if (rdtp->dynticks_nesting++)
336                 return;
337         rdtp->dynticks++;
338         WARN_ON_ONCE(!(rdtp->dynticks & 0x1));
339         smp_mb(); /* CPUs seeing ++ must see later RCU read-side crit sects */
340 }
341
342 /**
343  * rcu_irq_exit - inform RCU of exit from hard irq context
344  *
345  * If the CPU was idle with dynamic ticks active, update the rdp->dynticks
346  * to put let the RCU handling be aware that the CPU is going back to idle
347  * with no ticks.
348  */
349 void rcu_irq_exit(void)
350 {
351         struct rcu_dynticks *rdtp = &__get_cpu_var(rcu_dynticks);
352
353         if (--rdtp->dynticks_nesting)
354                 return;
355         smp_mb(); /* CPUs seeing ++ must see prior RCU read-side crit sects */
356         rdtp->dynticks++;
357         WARN_ON_ONCE(rdtp->dynticks & 0x1);
358
359         /* If the interrupt queued a callback, get out of dyntick mode. */
360         if (__get_cpu_var(rcu_sched_data).nxtlist ||
361             __get_cpu_var(rcu_bh_data).nxtlist)
362                 set_need_resched();
363 }
364
365 #ifdef CONFIG_SMP
366
367 /*
368  * Snapshot the specified CPU's dynticks counter so that we can later
369  * credit them with an implicit quiescent state.  Return 1 if this CPU
370  * is in dynticks idle mode, which is an extended quiescent state.
371  */
372 static int dyntick_save_progress_counter(struct rcu_data *rdp)
373 {
374         int ret;
375         int snap;
376         int snap_nmi;
377
378         snap = rdp->dynticks->dynticks;
379         snap_nmi = rdp->dynticks->dynticks_nmi;
380         smp_mb();       /* Order sampling of snap with end of grace period. */
381         rdp->dynticks_snap = snap;
382         rdp->dynticks_nmi_snap = snap_nmi;
383         ret = ((snap & 0x1) == 0) && ((snap_nmi & 0x1) == 0);
384         if (ret)
385                 rdp->dynticks_fqs++;
386         return ret;
387 }
388
389 /*
390  * Return true if the specified CPU has passed through a quiescent
391  * state by virtue of being in or having passed through an dynticks
392  * idle state since the last call to dyntick_save_progress_counter()
393  * for this same CPU.
394  */
395 static int rcu_implicit_dynticks_qs(struct rcu_data *rdp)
396 {
397         long curr;
398         long curr_nmi;
399         long snap;
400         long snap_nmi;
401
402         curr = rdp->dynticks->dynticks;
403         snap = rdp->dynticks_snap;
404         curr_nmi = rdp->dynticks->dynticks_nmi;
405         snap_nmi = rdp->dynticks_nmi_snap;
406         smp_mb(); /* force ordering with cpu entering/leaving dynticks. */
407
408         /*
409          * If the CPU passed through or entered a dynticks idle phase with
410          * no active irq/NMI handlers, then we can safely pretend that the CPU
411          * already acknowledged the request to pass through a quiescent
412          * state.  Either way, that CPU cannot possibly be in an RCU
413          * read-side critical section that started before the beginning
414          * of the current RCU grace period.
415          */
416         if ((curr != snap || (curr & 0x1) == 0) &&
417             (curr_nmi != snap_nmi || (curr_nmi & 0x1) == 0)) {
418                 rdp->dynticks_fqs++;
419                 return 1;
420         }
421
422         /* Go check for the CPU being offline. */
423         return rcu_implicit_offline_qs(rdp);
424 }
425
426 #endif /* #ifdef CONFIG_SMP */
427
428 #else /* #ifdef CONFIG_NO_HZ */
429
430 #ifdef CONFIG_SMP
431
432 static int dyntick_save_progress_counter(struct rcu_data *rdp)
433 {
434         return 0;
435 }
436
437 static int rcu_implicit_dynticks_qs(struct rcu_data *rdp)
438 {
439         return rcu_implicit_offline_qs(rdp);
440 }
441
442 #endif /* #ifdef CONFIG_SMP */
443
444 #endif /* #else #ifdef CONFIG_NO_HZ */
445
446 #ifdef CONFIG_RCU_CPU_STALL_DETECTOR
447
448 static void record_gp_stall_check_time(struct rcu_state *rsp)
449 {
450         rsp->gp_start = jiffies;
451         rsp->jiffies_stall = jiffies + RCU_SECONDS_TILL_STALL_CHECK;
452 }
453
454 static void print_other_cpu_stall(struct rcu_state *rsp)
455 {
456         int cpu;
457         long delta;
458         unsigned long flags;
459         struct rcu_node *rnp = rcu_get_root(rsp);
460
461         /* Only let one CPU complain about others per time interval. */
462
463         raw_spin_lock_irqsave(&rnp->lock, flags);
464         delta = jiffies - rsp->jiffies_stall;
465         if (delta < RCU_STALL_RAT_DELAY || !rcu_gp_in_progress(rsp)) {
466                 raw_spin_unlock_irqrestore(&rnp->lock, flags);
467                 return;
468         }
469         rsp->jiffies_stall = jiffies + RCU_SECONDS_TILL_STALL_RECHECK;
470
471         /*
472          * Now rat on any tasks that got kicked up to the root rcu_node
473          * due to CPU offlining.
474          */
475         rcu_print_task_stall(rnp);
476         raw_spin_unlock_irqrestore(&rnp->lock, flags);
477
478         /* OK, time to rat on our buddy... */
479
480         printk(KERN_ERR "INFO: RCU detected CPU stalls:");
481         rcu_for_each_leaf_node(rsp, rnp) {
482                 raw_spin_lock_irqsave(&rnp->lock, flags);
483                 rcu_print_task_stall(rnp);
484                 raw_spin_unlock_irqrestore(&rnp->lock, flags);
485                 if (rnp->qsmask == 0)
486                         continue;
487                 for (cpu = 0; cpu <= rnp->grphi - rnp->grplo; cpu++)
488                         if (rnp->qsmask & (1UL << cpu))
489                                 printk(" %d", rnp->grplo + cpu);
490         }
491         printk(" (detected by %d, t=%ld jiffies)\n",
492                smp_processor_id(), (long)(jiffies - rsp->gp_start));
493         trigger_all_cpu_backtrace();
494
495         /* If so configured, complain about tasks blocking the grace period. */
496
497         rcu_print_detail_task_stall(rsp);
498
499         force_quiescent_state(rsp, 0);  /* Kick them all. */
500 }
501
502 static void print_cpu_stall(struct rcu_state *rsp)
503 {
504         unsigned long flags;
505         struct rcu_node *rnp = rcu_get_root(rsp);
506
507         printk(KERN_ERR "INFO: RCU detected CPU %d stall (t=%lu jiffies)\n",
508                         smp_processor_id(), jiffies - rsp->gp_start);
509         trigger_all_cpu_backtrace();
510
511         raw_spin_lock_irqsave(&rnp->lock, flags);
512         if (ULONG_CMP_GE(jiffies, rsp->jiffies_stall))
513                 rsp->jiffies_stall =
514                         jiffies + RCU_SECONDS_TILL_STALL_RECHECK;
515         raw_spin_unlock_irqrestore(&rnp->lock, flags);
516
517         set_need_resched();  /* kick ourselves to get things going. */
518 }
519
520 static void check_cpu_stall(struct rcu_state *rsp, struct rcu_data *rdp)
521 {
522         long delta;
523         struct rcu_node *rnp;
524
525         delta = jiffies - rsp->jiffies_stall;
526         rnp = rdp->mynode;
527         if ((rnp->qsmask & rdp->grpmask) && delta >= 0) {
528
529                 /* We haven't checked in, so go dump stack. */
530                 print_cpu_stall(rsp);
531
532         } else if (rcu_gp_in_progress(rsp) && delta >= RCU_STALL_RAT_DELAY) {
533
534                 /* They had two time units to dump stack, so complain. */
535                 print_other_cpu_stall(rsp);
536         }
537 }
538
539 #else /* #ifdef CONFIG_RCU_CPU_STALL_DETECTOR */
540
541 static void record_gp_stall_check_time(struct rcu_state *rsp)
542 {
543 }
544
545 static void check_cpu_stall(struct rcu_state *rsp, struct rcu_data *rdp)
546 {
547 }
548
549 #endif /* #else #ifdef CONFIG_RCU_CPU_STALL_DETECTOR */
550
551 /*
552  * Update CPU-local rcu_data state to record the newly noticed grace period.
553  * This is used both when we started the grace period and when we notice
554  * that someone else started the grace period.  The caller must hold the
555  * ->lock of the leaf rcu_node structure corresponding to the current CPU,
556  *  and must have irqs disabled.
557  */
558 static void __note_new_gpnum(struct rcu_state *rsp, struct rcu_node *rnp, struct rcu_data *rdp)
559 {
560         if (rdp->gpnum != rnp->gpnum) {
561                 rdp->qs_pending = 1;
562                 rdp->passed_quiesc = 0;
563                 rdp->gpnum = rnp->gpnum;
564         }
565 }
566
567 static void note_new_gpnum(struct rcu_state *rsp, struct rcu_data *rdp)
568 {
569         unsigned long flags;
570         struct rcu_node *rnp;
571
572         local_irq_save(flags);
573         rnp = rdp->mynode;
574         if (rdp->gpnum == ACCESS_ONCE(rnp->gpnum) || /* outside lock. */
575             !raw_spin_trylock(&rnp->lock)) { /* irqs already off, so later. */
576                 local_irq_restore(flags);
577                 return;
578         }
579         __note_new_gpnum(rsp, rnp, rdp);
580         raw_spin_unlock_irqrestore(&rnp->lock, flags);
581 }
582
583 /*
584  * Did someone else start a new RCU grace period start since we last
585  * checked?  Update local state appropriately if so.  Must be called
586  * on the CPU corresponding to rdp.
587  */
588 static int
589 check_for_new_grace_period(struct rcu_state *rsp, struct rcu_data *rdp)
590 {
591         unsigned long flags;
592         int ret = 0;
593
594         local_irq_save(flags);
595         if (rdp->gpnum != rsp->gpnum) {
596                 note_new_gpnum(rsp, rdp);
597                 ret = 1;
598         }
599         local_irq_restore(flags);
600         return ret;
601 }
602
603 /*
604  * Advance this CPU's callbacks, but only if the current grace period
605  * has ended.  This may be called only from the CPU to whom the rdp
606  * belongs.  In addition, the corresponding leaf rcu_node structure's
607  * ->lock must be held by the caller, with irqs disabled.
608  */
609 static void
610 __rcu_process_gp_end(struct rcu_state *rsp, struct rcu_node *rnp, struct rcu_data *rdp)
611 {
612         /* Did another grace period end? */
613         if (rdp->completed != rnp->completed) {
614
615                 /* Advance callbacks.  No harm if list empty. */
616                 rdp->nxttail[RCU_DONE_TAIL] = rdp->nxttail[RCU_WAIT_TAIL];
617                 rdp->nxttail[RCU_WAIT_TAIL] = rdp->nxttail[RCU_NEXT_READY_TAIL];
618                 rdp->nxttail[RCU_NEXT_READY_TAIL] = rdp->nxttail[RCU_NEXT_TAIL];
619
620                 /* Remember that we saw this grace-period completion. */
621                 rdp->completed = rnp->completed;
622         }
623 }
624
625 /*
626  * Advance this CPU's callbacks, but only if the current grace period
627  * has ended.  This may be called only from the CPU to whom the rdp
628  * belongs.
629  */
630 static void
631 rcu_process_gp_end(struct rcu_state *rsp, struct rcu_data *rdp)
632 {
633         unsigned long flags;
634         struct rcu_node *rnp;
635
636         local_irq_save(flags);
637         rnp = rdp->mynode;
638         if (rdp->completed == ACCESS_ONCE(rnp->completed) || /* outside lock. */
639             !raw_spin_trylock(&rnp->lock)) { /* irqs already off, so later. */
640                 local_irq_restore(flags);
641                 return;
642         }
643         __rcu_process_gp_end(rsp, rnp, rdp);
644         raw_spin_unlock_irqrestore(&rnp->lock, flags);
645 }
646
647 /*
648  * Do per-CPU grace-period initialization for running CPU.  The caller
649  * must hold the lock of the leaf rcu_node structure corresponding to
650  * this CPU.
651  */
652 static void
653 rcu_start_gp_per_cpu(struct rcu_state *rsp, struct rcu_node *rnp, struct rcu_data *rdp)
654 {
655         /* Prior grace period ended, so advance callbacks for current CPU. */
656         __rcu_process_gp_end(rsp, rnp, rdp);
657
658         /*
659          * Because this CPU just now started the new grace period, we know
660          * that all of its callbacks will be covered by this upcoming grace
661          * period, even the ones that were registered arbitrarily recently.
662          * Therefore, advance all outstanding callbacks to RCU_WAIT_TAIL.
663          *
664          * Other CPUs cannot be sure exactly when the grace period started.
665          * Therefore, their recently registered callbacks must pass through
666          * an additional RCU_NEXT_READY stage, so that they will be handled
667          * by the next RCU grace period.
668          */
669         rdp->nxttail[RCU_NEXT_READY_TAIL] = rdp->nxttail[RCU_NEXT_TAIL];
670         rdp->nxttail[RCU_WAIT_TAIL] = rdp->nxttail[RCU_NEXT_TAIL];
671
672         /* Set state so that this CPU will detect the next quiescent state. */
673         __note_new_gpnum(rsp, rnp, rdp);
674 }
675
676 /*
677  * Start a new RCU grace period if warranted, re-initializing the hierarchy
678  * in preparation for detecting the next grace period.  The caller must hold
679  * the root node's ->lock, which is released before return.  Hard irqs must
680  * be disabled.
681  */
682 static void
683 rcu_start_gp(struct rcu_state *rsp, unsigned long flags)
684         __releases(rcu_get_root(rsp)->lock)
685 {
686         struct rcu_data *rdp = rsp->rda[smp_processor_id()];
687         struct rcu_node *rnp = rcu_get_root(rsp);
688
689         if (!cpu_needs_another_gp(rsp, rdp) || rsp->fqs_active) {
690                 if (cpu_needs_another_gp(rsp, rdp))
691                         rsp->fqs_need_gp = 1;
692                 if (rnp->completed == rsp->completed) {
693                         raw_spin_unlock_irqrestore(&rnp->lock, flags);
694                         return;
695                 }
696                 raw_spin_unlock(&rnp->lock);     /* irqs remain disabled. */
697
698                 /*
699                  * Propagate new ->completed value to rcu_node structures
700                  * so that other CPUs don't have to wait until the start
701                  * of the next grace period to process their callbacks.
702                  */
703                 rcu_for_each_node_breadth_first(rsp, rnp) {
704                         raw_spin_lock(&rnp->lock); /* irqs already disabled. */
705                         rnp->completed = rsp->completed;
706                         raw_spin_unlock(&rnp->lock); /* irqs remain disabled. */
707                 }
708                 local_irq_restore(flags);
709                 return;
710         }
711
712         /* Advance to a new grace period and initialize state. */
713         rsp->gpnum++;
714         WARN_ON_ONCE(rsp->signaled == RCU_GP_INIT);
715         rsp->signaled = RCU_GP_INIT; /* Hold off force_quiescent_state. */
716         rsp->jiffies_force_qs = jiffies + RCU_JIFFIES_TILL_FORCE_QS;
717         record_gp_stall_check_time(rsp);
718
719         /* Special-case the common single-level case. */
720         if (NUM_RCU_NODES == 1) {
721                 rcu_preempt_check_blocked_tasks(rnp);
722                 rnp->qsmask = rnp->qsmaskinit;
723                 rnp->gpnum = rsp->gpnum;
724                 rnp->completed = rsp->completed;
725                 rsp->signaled = RCU_SIGNAL_INIT; /* force_quiescent_state OK. */
726                 rcu_start_gp_per_cpu(rsp, rnp, rdp);
727                 raw_spin_unlock_irqrestore(&rnp->lock, flags);
728                 return;
729         }
730
731         raw_spin_unlock(&rnp->lock);  /* leave irqs disabled. */
732
733
734         /* Exclude any concurrent CPU-hotplug operations. */
735         raw_spin_lock(&rsp->onofflock);  /* irqs already disabled. */
736
737         /*
738          * Set the quiescent-state-needed bits in all the rcu_node
739          * structures for all currently online CPUs in breadth-first
740          * order, starting from the root rcu_node structure.  This
741          * operation relies on the layout of the hierarchy within the
742          * rsp->node[] array.  Note that other CPUs will access only
743          * the leaves of the hierarchy, which still indicate that no
744          * grace period is in progress, at least until the corresponding
745          * leaf node has been initialized.  In addition, we have excluded
746          * CPU-hotplug operations.
747          *
748          * Note that the grace period cannot complete until we finish
749          * the initialization process, as there will be at least one
750          * qsmask bit set in the root node until that time, namely the
751          * one corresponding to this CPU, due to the fact that we have
752          * irqs disabled.
753          */
754         rcu_for_each_node_breadth_first(rsp, rnp) {
755                 raw_spin_lock(&rnp->lock);      /* irqs already disabled. */
756                 rcu_preempt_check_blocked_tasks(rnp);
757                 rnp->qsmask = rnp->qsmaskinit;
758                 rnp->gpnum = rsp->gpnum;
759                 rnp->completed = rsp->completed;
760                 if (rnp == rdp->mynode)
761                         rcu_start_gp_per_cpu(rsp, rnp, rdp);
762                 raw_spin_unlock(&rnp->lock);    /* irqs remain disabled. */
763         }
764
765         rnp = rcu_get_root(rsp);
766         raw_spin_lock(&rnp->lock);              /* irqs already disabled. */
767         rsp->signaled = RCU_SIGNAL_INIT; /* force_quiescent_state now OK. */
768         raw_spin_unlock(&rnp->lock);            /* irqs remain disabled. */
769         raw_spin_unlock_irqrestore(&rsp->onofflock, flags);
770 }
771
772 /*
773  * Report a full set of quiescent states to the specified rcu_state
774  * data structure.  This involves cleaning up after the prior grace
775  * period and letting rcu_start_gp() start up the next grace period
776  * if one is needed.  Note that the caller must hold rnp->lock, as
777  * required by rcu_start_gp(), which will release it.
778  */
779 static void rcu_report_qs_rsp(struct rcu_state *rsp, unsigned long flags)
780         __releases(rcu_get_root(rsp)->lock)
781 {
782         WARN_ON_ONCE(!rcu_gp_in_progress(rsp));
783         rsp->completed = rsp->gpnum;
784         rsp->signaled = RCU_GP_IDLE;
785         rcu_start_gp(rsp, flags);  /* releases root node's rnp->lock. */
786 }
787
788 /*
789  * Similar to rcu_report_qs_rdp(), for which it is a helper function.
790  * Allows quiescent states for a group of CPUs to be reported at one go
791  * to the specified rcu_node structure, though all the CPUs in the group
792  * must be represented by the same rcu_node structure (which need not be
793  * a leaf rcu_node structure, though it often will be).  That structure's
794  * lock must be held upon entry, and it is released before return.
795  */
796 static void
797 rcu_report_qs_rnp(unsigned long mask, struct rcu_state *rsp,
798                   struct rcu_node *rnp, unsigned long flags)
799         __releases(rnp->lock)
800 {
801         struct rcu_node *rnp_c;
802
803         /* Walk up the rcu_node hierarchy. */
804         for (;;) {
805                 if (!(rnp->qsmask & mask)) {
806
807                         /* Our bit has already been cleared, so done. */
808                         raw_spin_unlock_irqrestore(&rnp->lock, flags);
809                         return;
810                 }
811                 rnp->qsmask &= ~mask;
812                 if (rnp->qsmask != 0 || rcu_preempted_readers(rnp)) {
813
814                         /* Other bits still set at this level, so done. */
815                         raw_spin_unlock_irqrestore(&rnp->lock, flags);
816                         return;
817                 }
818                 mask = rnp->grpmask;
819                 if (rnp->parent == NULL) {
820
821                         /* No more levels.  Exit loop holding root lock. */
822
823                         break;
824                 }
825                 raw_spin_unlock_irqrestore(&rnp->lock, flags);
826                 rnp_c = rnp;
827                 rnp = rnp->parent;
828                 raw_spin_lock_irqsave(&rnp->lock, flags);
829                 WARN_ON_ONCE(rnp_c->qsmask);
830         }
831
832         /*
833          * Get here if we are the last CPU to pass through a quiescent
834          * state for this grace period.  Invoke rcu_report_qs_rsp()
835          * to clean up and start the next grace period if one is needed.
836          */
837         rcu_report_qs_rsp(rsp, flags); /* releases rnp->lock. */
838 }
839
840 /*
841  * Record a quiescent state for the specified CPU to that CPU's rcu_data
842  * structure.  This must be either called from the specified CPU, or
843  * called when the specified CPU is known to be offline (and when it is
844  * also known that no other CPU is concurrently trying to help the offline
845  * CPU).  The lastcomp argument is used to make sure we are still in the
846  * grace period of interest.  We don't want to end the current grace period
847  * based on quiescent states detected in an earlier grace period!
848  */
849 static void
850 rcu_report_qs_rdp(int cpu, struct rcu_state *rsp, struct rcu_data *rdp, long lastcomp)
851 {
852         unsigned long flags;
853         unsigned long mask;
854         struct rcu_node *rnp;
855
856         rnp = rdp->mynode;
857         raw_spin_lock_irqsave(&rnp->lock, flags);
858         if (lastcomp != rnp->completed) {
859
860                 /*
861                  * Someone beat us to it for this grace period, so leave.
862                  * The race with GP start is resolved by the fact that we
863                  * hold the leaf rcu_node lock, so that the per-CPU bits
864                  * cannot yet be initialized -- so we would simply find our
865                  * CPU's bit already cleared in rcu_report_qs_rnp() if this
866                  * race occurred.
867                  */
868                 rdp->passed_quiesc = 0; /* try again later! */
869                 raw_spin_unlock_irqrestore(&rnp->lock, flags);
870                 return;
871         }
872         mask = rdp->grpmask;
873         if ((rnp->qsmask & mask) == 0) {
874                 raw_spin_unlock_irqrestore(&rnp->lock, flags);
875         } else {
876                 rdp->qs_pending = 0;
877
878                 /*
879                  * This GP can't end until cpu checks in, so all of our
880                  * callbacks can be processed during the next GP.
881                  */
882                 rdp->nxttail[RCU_NEXT_READY_TAIL] = rdp->nxttail[RCU_NEXT_TAIL];
883
884                 rcu_report_qs_rnp(mask, rsp, rnp, flags); /* rlses rnp->lock */
885         }
886 }
887
888 /*
889  * Check to see if there is a new grace period of which this CPU
890  * is not yet aware, and if so, set up local rcu_data state for it.
891  * Otherwise, see if this CPU has just passed through its first
892  * quiescent state for this grace period, and record that fact if so.
893  */
894 static void
895 rcu_check_quiescent_state(struct rcu_state *rsp, struct rcu_data *rdp)
896 {
897         /* If there is now a new grace period, record and return. */
898         if (check_for_new_grace_period(rsp, rdp))
899                 return;
900
901         /*
902          * Does this CPU still need to do its part for current grace period?
903          * If no, return and let the other CPUs do their part as well.
904          */
905         if (!rdp->qs_pending)
906                 return;
907
908         /*
909          * Was there a quiescent state since the beginning of the grace
910          * period? If no, then exit and wait for the next call.
911          */
912         if (!rdp->passed_quiesc)
913                 return;
914
915         /*
916          * Tell RCU we are done (but rcu_report_qs_rdp() will be the
917          * judge of that).
918          */
919         rcu_report_qs_rdp(rdp->cpu, rsp, rdp, rdp->passed_quiesc_completed);
920 }
921
922 #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU
923
924 /*
925  * Move a dying CPU's RCU callbacks to the ->orphan_cbs_list for the
926  * specified flavor of RCU.  The callbacks will be adopted by the next
927  * _rcu_barrier() invocation or by the CPU_DEAD notifier, whichever
928  * comes first.  Because this is invoked from the CPU_DYING notifier,
929  * irqs are already disabled.
930  */
931 static void rcu_send_cbs_to_orphanage(struct rcu_state *rsp)
932 {
933         int i;
934         struct rcu_data *rdp = rsp->rda[smp_processor_id()];
935
936         if (rdp->nxtlist == NULL)
937                 return;  /* irqs disabled, so comparison is stable. */
938         raw_spin_lock(&rsp->onofflock);  /* irqs already disabled. */
939         *rsp->orphan_cbs_tail = rdp->nxtlist;
940         rsp->orphan_cbs_tail = rdp->nxttail[RCU_NEXT_TAIL];
941         rdp->nxtlist = NULL;
942         for (i = 0; i < RCU_NEXT_SIZE; i++)
943                 rdp->nxttail[i] = &rdp->nxtlist;
944         rsp->orphan_qlen += rdp->qlen;
945         rdp->qlen = 0;
946         raw_spin_unlock(&rsp->onofflock);  /* irqs remain disabled. */
947 }
948
949 /*
950  * Adopt previously orphaned RCU callbacks.
951  */
952 static void rcu_adopt_orphan_cbs(struct rcu_state *rsp)
953 {
954         unsigned long flags;
955         struct rcu_data *rdp;
956
957         raw_spin_lock_irqsave(&rsp->onofflock, flags);
958         rdp = rsp->rda[smp_processor_id()];
959         if (rsp->orphan_cbs_list == NULL) {
960                 raw_spin_unlock_irqrestore(&rsp->onofflock, flags);
961                 return;
962         }
963         *rdp->nxttail[RCU_NEXT_TAIL] = rsp->orphan_cbs_list;
964         rdp->nxttail[RCU_NEXT_TAIL] = rsp->orphan_cbs_tail;
965         rdp->qlen += rsp->orphan_qlen;
966         rsp->orphan_cbs_list = NULL;
967         rsp->orphan_cbs_tail = &rsp->orphan_cbs_list;
968         rsp->orphan_qlen = 0;
969         raw_spin_unlock_irqrestore(&rsp->onofflock, flags);
970 }
971
972 /*
973  * Remove the outgoing CPU from the bitmasks in the rcu_node hierarchy
974  * and move all callbacks from the outgoing CPU to the current one.
975  */
976 static void __rcu_offline_cpu(int cpu, struct rcu_state *rsp)
977 {
978         unsigned long flags;
979         unsigned long mask;
980         int need_report = 0;
981         struct rcu_data *rdp = rsp->rda[cpu];
982         struct rcu_node *rnp;
983
984         /* Exclude any attempts to start a new grace period. */
985         raw_spin_lock_irqsave(&rsp->onofflock, flags);
986
987         /* Remove the outgoing CPU from the masks in the rcu_node hierarchy. */
988         rnp = rdp->mynode;      /* this is the outgoing CPU's rnp. */
989         mask = rdp->grpmask;    /* rnp->grplo is constant. */
990         do {
991                 raw_spin_lock(&rnp->lock);      /* irqs already disabled. */
992                 rnp->qsmaskinit &= ~mask;
993                 if (rnp->qsmaskinit != 0) {
994                         if (rnp != rdp->mynode)
995                                 raw_spin_unlock(&rnp->lock); /* irqs remain disabled. */
996                         break;
997                 }
998                 if (rnp == rdp->mynode)
999                         need_report = rcu_preempt_offline_tasks(rsp, rnp, rdp);
1000                 else
1001                         raw_spin_unlock(&rnp->lock); /* irqs remain disabled. */
1002                 mask = rnp->grpmask;
1003                 rnp = rnp->parent;
1004         } while (rnp != NULL);
1005
1006         /*
1007          * We still hold the leaf rcu_node structure lock here, and
1008          * irqs are still disabled.  The reason for this subterfuge is
1009          * because invoking rcu_report_unblock_qs_rnp() with ->onofflock
1010          * held leads to deadlock.
1011          */
1012         raw_spin_unlock(&rsp->onofflock); /* irqs remain disabled. */
1013         rnp = rdp->mynode;
1014         if (need_report & RCU_OFL_TASKS_NORM_GP)
1015                 rcu_report_unblock_qs_rnp(rnp, flags);
1016         else
1017                 raw_spin_unlock_irqrestore(&rnp->lock, flags);
1018         if (need_report & RCU_OFL_TASKS_EXP_GP)
1019                 rcu_report_exp_rnp(rsp, rnp);
1020
1021         rcu_adopt_orphan_cbs(rsp);
1022 }
1023
1024 /*
1025  * Remove the specified CPU from the RCU hierarchy and move any pending
1026  * callbacks that it might have to the current CPU.  This code assumes
1027  * that at least one CPU in the system will remain running at all times.
1028  * Any attempt to offline -all- CPUs is likely to strand RCU callbacks.
1029  */
1030 static void rcu_offline_cpu(int cpu)
1031 {
1032         __rcu_offline_cpu(cpu, &rcu_sched_state);
1033         __rcu_offline_cpu(cpu, &rcu_bh_state);
1034         rcu_preempt_offline_cpu(cpu);
1035 }
1036
1037 #else /* #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU */
1038
1039 static void rcu_send_cbs_to_orphanage(struct rcu_state *rsp)
1040 {
1041 }
1042
1043 static void rcu_adopt_orphan_cbs(struct rcu_state *rsp)
1044 {
1045 }
1046
1047 static void rcu_offline_cpu(int cpu)
1048 {
1049 }
1050
1051 #endif /* #else #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU */
1052
1053 /*
1054  * Invoke any RCU callbacks that have made it to the end of their grace
1055  * period.  Thottle as specified by rdp->blimit.
1056  */
1057 static void rcu_do_batch(struct rcu_state *rsp, struct rcu_data *rdp)
1058 {
1059         unsigned long flags;
1060         struct rcu_head *next, *list, **tail;
1061         int count;
1062
1063         /* If no callbacks are ready, just return.*/
1064         if (!cpu_has_callbacks_ready_to_invoke(rdp))
1065                 return;
1066
1067         /*
1068          * Extract the list of ready callbacks, disabling to prevent
1069          * races with call_rcu() from interrupt handlers.
1070          */
1071         local_irq_save(flags);
1072         list = rdp->nxtlist;
1073         rdp->nxtlist = *rdp->nxttail[RCU_DONE_TAIL];
1074         *rdp->nxttail[RCU_DONE_TAIL] = NULL;
1075         tail = rdp->nxttail[RCU_DONE_TAIL];
1076         for (count = RCU_NEXT_SIZE - 1; count >= 0; count--)
1077                 if (rdp->nxttail[count] == rdp->nxttail[RCU_DONE_TAIL])
1078                         rdp->nxttail[count] = &rdp->nxtlist;
1079         local_irq_restore(flags);
1080
1081         /* Invoke callbacks. */
1082         count = 0;
1083         while (list) {
1084                 next = list->next;
1085                 prefetch(next);
1086                 list->func(list);
1087                 list = next;
1088                 if (++count >= rdp->blimit)
1089                         break;
1090         }
1091
1092         local_irq_save(flags);
1093
1094         /* Update count, and requeue any remaining callbacks. */
1095         rdp->qlen -= count;
1096         if (list != NULL) {
1097                 *tail = rdp->nxtlist;
1098                 rdp->nxtlist = list;
1099                 for (count = 0; count < RCU_NEXT_SIZE; count++)
1100                         if (&rdp->nxtlist == rdp->nxttail[count])
1101                                 rdp->nxttail[count] = tail;
1102                         else
1103                                 break;
1104         }
1105
1106         /* Reinstate batch limit if we have worked down the excess. */
1107         if (rdp->blimit == LONG_MAX && rdp->qlen <= qlowmark)
1108                 rdp->blimit = blimit;
1109
1110         /* Reset ->qlen_last_fqs_check trigger if enough CBs have drained. */
1111         if (rdp->qlen == 0 && rdp->qlen_last_fqs_check != 0) {
1112                 rdp->qlen_last_fqs_check = 0;
1113                 rdp->n_force_qs_snap = rsp->n_force_qs;
1114         } else if (rdp->qlen < rdp->qlen_last_fqs_check - qhimark)
1115                 rdp->qlen_last_fqs_check = rdp->qlen;
1116
1117         local_irq_restore(flags);
1118
1119         /* Re-raise the RCU softirq if there are callbacks remaining. */
1120         if (cpu_has_callbacks_ready_to_invoke(rdp))
1121                 raise_softirq(RCU_SOFTIRQ);
1122 }
1123
1124 /*
1125  * Check to see if this CPU is in a non-context-switch quiescent state
1126  * (user mode or idle loop for rcu, non-softirq execution for rcu_bh).
1127  * Also schedule the RCU softirq handler.
1128  *
1129  * This function must be called with hardirqs disabled.  It is normally
1130  * invoked from the scheduling-clock interrupt.  If rcu_pending returns
1131  * false, there is no point in invoking rcu_check_callbacks().
1132  */
1133 void rcu_check_callbacks(int cpu, int user)
1134 {
1135         if (!rcu_pending(cpu))
1136                 return; /* if nothing for RCU to do. */
1137         if (user ||
1138             (idle_cpu(cpu) && rcu_scheduler_active &&
1139              !in_softirq() && hardirq_count() <= (1 << HARDIRQ_SHIFT))) {
1140
1141                 /*
1142                  * Get here if this CPU took its interrupt from user
1143                  * mode or from the idle loop, and if this is not a
1144                  * nested interrupt.  In this case, the CPU is in
1145                  * a quiescent state, so note it.
1146                  *
1147                  * No memory barrier is required here because both
1148                  * rcu_sched_qs() and rcu_bh_qs() reference only CPU-local
1149                  * variables that other CPUs neither access nor modify,
1150                  * at least not while the corresponding CPU is online.
1151                  */
1152
1153                 rcu_sched_qs(cpu);
1154                 rcu_bh_qs(cpu);
1155
1156         } else if (!in_softirq()) {
1157
1158                 /*
1159                  * Get here if this CPU did not take its interrupt from
1160                  * softirq, in other words, if it is not interrupting
1161                  * a rcu_bh read-side critical section.  This is an _bh
1162                  * critical section, so note it.
1163                  */
1164
1165                 rcu_bh_qs(cpu);
1166         }
1167         rcu_preempt_check_callbacks(cpu);
1168         raise_softirq(RCU_SOFTIRQ);
1169 }
1170
1171 #ifdef CONFIG_SMP
1172
1173 /*
1174  * Scan the leaf rcu_node structures, processing dyntick state for any that
1175  * have not yet encountered a quiescent state, using the function specified.
1176  * The caller must have suppressed start of new grace periods.
1177  */
1178 static void force_qs_rnp(struct rcu_state *rsp, int (*f)(struct rcu_data *))
1179 {
1180         unsigned long bit;
1181         int cpu;
1182         unsigned long flags;
1183         unsigned long mask;
1184         struct rcu_node *rnp;
1185
1186         rcu_for_each_leaf_node(rsp, rnp) {
1187                 mask = 0;
1188                 raw_spin_lock_irqsave(&rnp->lock, flags);
1189                 if (!rcu_gp_in_progress(rsp)) {
1190                         raw_spin_unlock_irqrestore(&rnp->lock, flags);
1191                         return;
1192                 }
1193                 if (rnp->qsmask == 0) {
1194                         raw_spin_unlock_irqrestore(&rnp->lock, flags);
1195                         continue;
1196                 }
1197                 cpu = rnp->grplo;
1198                 bit = 1;
1199                 for (; cpu <= rnp->grphi; cpu++, bit <<= 1) {
1200                         if ((rnp->qsmask & bit) != 0 && f(rsp->rda[cpu]))
1201                                 mask |= bit;
1202                 }
1203                 if (mask != 0) {
1204
1205                         /* rcu_report_qs_rnp() releases rnp->lock. */
1206                         rcu_report_qs_rnp(mask, rsp, rnp, flags);
1207                         continue;
1208                 }
1209                 raw_spin_unlock_irqrestore(&rnp->lock, flags);
1210         }
1211 }
1212
1213 /*
1214  * Force quiescent states on reluctant CPUs, and also detect which
1215  * CPUs are in dyntick-idle mode.
1216  */
1217 static void force_quiescent_state(struct rcu_state *rsp, int relaxed)
1218 {
1219         unsigned long flags;
1220         struct rcu_node *rnp = rcu_get_root(rsp);
1221
1222         if (!rcu_gp_in_progress(rsp))
1223                 return;  /* No grace period in progress, nothing to force. */
1224         if (!raw_spin_trylock_irqsave(&rsp->fqslock, flags)) {
1225                 rsp->n_force_qs_lh++; /* Inexact, can lose counts.  Tough! */
1226                 return; /* Someone else is already on the job. */
1227         }
1228         if (relaxed && ULONG_CMP_GE(rsp->jiffies_force_qs, jiffies))
1229                 goto unlock_fqs_ret; /* no emergency and done recently. */
1230         rsp->n_force_qs++;
1231         raw_spin_lock(&rnp->lock);  /* irqs already disabled */
1232         rsp->jiffies_force_qs = jiffies + RCU_JIFFIES_TILL_FORCE_QS;
1233         if(!rcu_gp_in_progress(rsp)) {
1234                 rsp->n_force_qs_ngp++;
1235                 raw_spin_unlock(&rnp->lock);  /* irqs remain disabled */
1236                 goto unlock_fqs_ret;  /* no GP in progress, time updated. */
1237         }
1238         rsp->fqs_active = 1;
1239         switch (rsp->signaled) {
1240         case RCU_GP_IDLE:
1241         case RCU_GP_INIT:
1242
1243                 break; /* grace period idle or initializing, ignore. */
1244
1245         case RCU_SAVE_DYNTICK:
1246                 if (RCU_SIGNAL_INIT != RCU_SAVE_DYNTICK)
1247                         break; /* So gcc recognizes the dead code. */
1248
1249                 raw_spin_unlock(&rnp->lock);  /* irqs remain disabled */
1250
1251                 /* Record dyntick-idle state. */
1252                 force_qs_rnp(rsp, dyntick_save_progress_counter);
1253                 raw_spin_lock(&rnp->lock);  /* irqs already disabled */
1254                 if (rcu_gp_in_progress(rsp))
1255                         rsp->signaled = RCU_FORCE_QS;
1256                 break;
1257
1258         case RCU_FORCE_QS:
1259
1260                 /* Check dyntick-idle state, send IPI to laggarts. */
1261                 raw_spin_unlock(&rnp->lock);  /* irqs remain disabled */
1262                 force_qs_rnp(rsp, rcu_implicit_dynticks_qs);
1263
1264                 /* Leave state in case more forcing is required. */
1265
1266                 raw_spin_lock(&rnp->lock);  /* irqs already disabled */
1267                 break;
1268         }
1269         rsp->fqs_active = 0;
1270         if (rsp->fqs_need_gp) {
1271                 raw_spin_unlock(&rsp->fqslock); /* irqs remain disabled */
1272                 rsp->fqs_need_gp = 0;
1273                 rcu_start_gp(rsp, flags); /* releases rnp->lock */
1274                 return;
1275         }
1276         raw_spin_unlock(&rnp->lock);  /* irqs remain disabled */
1277 unlock_fqs_ret:
1278         raw_spin_unlock_irqrestore(&rsp->fqslock, flags);
1279 }
1280
1281 #else /* #ifdef CONFIG_SMP */
1282
1283 static void force_quiescent_state(struct rcu_state *rsp, int relaxed)
1284 {
1285         set_need_resched();
1286 }
1287
1288 #endif /* #else #ifdef CONFIG_SMP */
1289
1290 /*
1291  * This does the RCU processing work from softirq context for the
1292  * specified rcu_state and rcu_data structures.  This may be called
1293  * only from the CPU to whom the rdp belongs.
1294  */
1295 static void
1296 __rcu_process_callbacks(struct rcu_state *rsp, struct rcu_data *rdp)
1297 {
1298         unsigned long flags;
1299
1300         WARN_ON_ONCE(rdp->beenonline == 0);
1301
1302         /*
1303          * If an RCU GP has gone long enough, go check for dyntick
1304          * idle CPUs and, if needed, send resched IPIs.
1305          */
1306         if (ULONG_CMP_LT(ACCESS_ONCE(rsp->jiffies_force_qs), jiffies))
1307                 force_quiescent_state(rsp, 1);
1308
1309         /*
1310          * Advance callbacks in response to end of earlier grace
1311          * period that some other CPU ended.
1312          */
1313         rcu_process_gp_end(rsp, rdp);
1314
1315         /* Update RCU state based on any recent quiescent states. */
1316         rcu_check_quiescent_state(rsp, rdp);
1317
1318         /* Does this CPU require a not-yet-started grace period? */
1319         if (cpu_needs_another_gp(rsp, rdp)) {
1320                 raw_spin_lock_irqsave(&rcu_get_root(rsp)->lock, flags);
1321                 rcu_start_gp(rsp, flags);  /* releases above lock */
1322         }
1323
1324         /* If there are callbacks ready, invoke them. */
1325         rcu_do_batch(rsp, rdp);
1326 }
1327
1328 /*
1329  * Do softirq processing for the current CPU.
1330  */
1331 static void rcu_process_callbacks(struct softirq_action *unused)
1332 {
1333         /*
1334          * Memory references from any prior RCU read-side critical sections
1335          * executed by the interrupted code must be seen before any RCU
1336          * grace-period manipulations below.
1337          */
1338         smp_mb(); /* See above block comment. */
1339
1340         __rcu_process_callbacks(&rcu_sched_state,
1341                                 &__get_cpu_var(rcu_sched_data));
1342         __rcu_process_callbacks(&rcu_bh_state, &__get_cpu_var(rcu_bh_data));
1343         rcu_preempt_process_callbacks();
1344
1345         /*
1346          * Memory references from any later RCU read-side critical sections
1347          * executed by the interrupted code must be seen after any RCU
1348          * grace-period manipulations above.
1349          */
1350         smp_mb(); /* See above block comment. */
1351
1352         /* If we are last CPU on way to dyntick-idle mode, accelerate it. */
1353         rcu_needs_cpu_flush();
1354 }
1355
1356 static void
1357 __call_rcu(struct rcu_head *head, void (*func)(struct rcu_head *rcu),
1358            struct rcu_state *rsp)
1359 {
1360         unsigned long flags;
1361         struct rcu_data *rdp;
1362
1363         head->func = func;
1364         head->next = NULL;
1365
1366         smp_mb(); /* Ensure RCU update seen before callback registry. */
1367
1368         /*
1369          * Opportunistically note grace-period endings and beginnings.
1370          * Note that we might see a beginning right after we see an
1371          * end, but never vice versa, since this CPU has to pass through
1372          * a quiescent state betweentimes.
1373          */
1374         local_irq_save(flags);
1375         rdp = rsp->rda[smp_processor_id()];
1376         rcu_process_gp_end(rsp, rdp);
1377         check_for_new_grace_period(rsp, rdp);
1378
1379         /* Add the callback to our list. */
1380         *rdp->nxttail[RCU_NEXT_TAIL] = head;
1381         rdp->nxttail[RCU_NEXT_TAIL] = &head->next;
1382
1383         /* Start a new grace period if one not already started. */
1384         if (!rcu_gp_in_progress(rsp)) {
1385                 unsigned long nestflag;
1386                 struct rcu_node *rnp_root = rcu_get_root(rsp);
1387
1388                 raw_spin_lock_irqsave(&rnp_root->lock, nestflag);
1389                 rcu_start_gp(rsp, nestflag);  /* releases rnp_root->lock. */
1390         }
1391
1392         /*
1393          * Force the grace period if too many callbacks or too long waiting.
1394          * Enforce hysteresis, and don't invoke force_quiescent_state()
1395          * if some other CPU has recently done so.  Also, don't bother
1396          * invoking force_quiescent_state() if the newly enqueued callback
1397          * is the only one waiting for a grace period to complete.
1398          */
1399         if (unlikely(++rdp->qlen > rdp->qlen_last_fqs_check + qhimark)) {
1400                 rdp->blimit = LONG_MAX;
1401                 if (rsp->n_force_qs == rdp->n_force_qs_snap &&
1402                     *rdp->nxttail[RCU_DONE_TAIL] != head)
1403                         force_quiescent_state(rsp, 0);
1404                 rdp->n_force_qs_snap = rsp->n_force_qs;
1405                 rdp->qlen_last_fqs_check = rdp->qlen;
1406         } else if (ULONG_CMP_LT(ACCESS_ONCE(rsp->jiffies_force_qs), jiffies))
1407                 force_quiescent_state(rsp, 1);
1408         local_irq_restore(flags);
1409 }
1410
1411 /*
1412  * Queue an RCU-sched callback for invocation after a grace period.
1413  */
1414 void call_rcu_sched(struct rcu_head *head, void (*func)(struct rcu_head *rcu))
1415 {
1416         __call_rcu(head, func, &rcu_sched_state);
1417 }
1418 EXPORT_SYMBOL_GPL(call_rcu_sched);
1419
1420 /*
1421  * Queue an RCU for invocation after a quicker grace period.
1422  */
1423 void call_rcu_bh(struct rcu_head *head, void (*func)(struct rcu_head *rcu))
1424 {
1425         __call_rcu(head, func, &rcu_bh_state);
1426 }
1427 EXPORT_SYMBOL_GPL(call_rcu_bh);
1428
1429 /**
1430  * synchronize_sched - wait until an rcu-sched grace period has elapsed.
1431  *
1432  * Control will return to the caller some time after a full rcu-sched
1433  * grace period has elapsed, in other words after all currently executing
1434  * rcu-sched read-side critical sections have completed.   These read-side
1435  * critical sections are delimited by rcu_read_lock_sched() and
1436  * rcu_read_unlock_sched(), and may be nested.  Note that preempt_disable(),
1437  * local_irq_disable(), and so on may be used in place of
1438  * rcu_read_lock_sched().
1439  *
1440  * This means that all preempt_disable code sequences, including NMI and
1441  * hardware-interrupt handlers, in progress on entry will have completed
1442  * before this primitive returns.  However, this does not guarantee that
1443  * softirq handlers will have completed, since in some kernels, these
1444  * handlers can run in process context, and can block.
1445  *
1446  * This primitive provides the guarantees made by the (now removed)
1447  * synchronize_kernel() API.  In contrast, synchronize_rcu() only
1448  * guarantees that rcu_read_lock() sections will have completed.
1449  * In "classic RCU", these two guarantees happen to be one and
1450  * the same, but can differ in realtime RCU implementations.
1451  */
1452 void synchronize_sched(void)
1453 {
1454         struct rcu_synchronize rcu;
1455
1456         if (rcu_blocking_is_gp())
1457                 return;
1458
1459         init_completion(&rcu.completion);
1460         /* Will wake me after RCU finished. */
1461         call_rcu_sched(&rcu.head, wakeme_after_rcu);
1462         /* Wait for it. */
1463         wait_for_completion(&rcu.completion);
1464 }
1465 EXPORT_SYMBOL_GPL(synchronize_sched);
1466
1467 /**
1468  * synchronize_rcu_bh - wait until an rcu_bh grace period has elapsed.
1469  *
1470  * Control will return to the caller some time after a full rcu_bh grace
1471  * period has elapsed, in other words after all currently executing rcu_bh
1472  * read-side critical sections have completed.  RCU read-side critical
1473  * sections are delimited by rcu_read_lock_bh() and rcu_read_unlock_bh(),
1474  * and may be nested.
1475  */
1476 void synchronize_rcu_bh(void)
1477 {
1478         struct rcu_synchronize rcu;
1479
1480         if (rcu_blocking_is_gp())
1481                 return;
1482
1483         init_completion(&rcu.completion);
1484         /* Will wake me after RCU finished. */
1485         call_rcu_bh(&rcu.head, wakeme_after_rcu);
1486         /* Wait for it. */
1487         wait_for_completion(&rcu.completion);
1488 }
1489 EXPORT_SYMBOL_GPL(synchronize_rcu_bh);
1490
1491 /*
1492  * Check to see if there is any immediate RCU-related work to be done
1493  * by the current CPU, for the specified type of RCU, returning 1 if so.
1494  * The checks are in order of increasing expense: checks that can be
1495  * carried out against CPU-local state are performed first.  However,
1496  * we must check for CPU stalls first, else we might not get a chance.
1497  */
1498 static int __rcu_pending(struct rcu_state *rsp, struct rcu_data *rdp)
1499 {
1500         struct rcu_node *rnp = rdp->mynode;
1501
1502         rdp->n_rcu_pending++;
1503
1504         /* Check for CPU stalls, if enabled. */
1505         check_cpu_stall(rsp, rdp);
1506
1507         /* Is the RCU core waiting for a quiescent state from this CPU? */
1508         if (rdp->qs_pending) {
1509
1510                 /*
1511                  * If force_quiescent_state() coming soon and this CPU
1512                  * needs a quiescent state, and this is either RCU-sched
1513                  * or RCU-bh, force a local reschedule.
1514                  */
1515                 if (!rdp->preemptable &&
1516                     ULONG_CMP_LT(ACCESS_ONCE(rsp->jiffies_force_qs) - 1,
1517                                  jiffies))
1518                         set_need_resched();
1519                 rdp->n_rp_qs_pending++;
1520                 return 1;
1521         }
1522
1523         /* Does this CPU have callbacks ready to invoke? */
1524         if (cpu_has_callbacks_ready_to_invoke(rdp)) {
1525                 rdp->n_rp_cb_ready++;
1526                 return 1;
1527         }
1528
1529         /* Has RCU gone idle with this CPU needing another grace period? */
1530         if (cpu_needs_another_gp(rsp, rdp)) {
1531                 rdp->n_rp_cpu_needs_gp++;
1532                 return 1;
1533         }
1534
1535         /* Has another RCU grace period completed?  */
1536         if (ACCESS_ONCE(rnp->completed) != rdp->completed) { /* outside lock */
1537                 rdp->n_rp_gp_completed++;
1538                 return 1;
1539         }
1540
1541         /* Has a new RCU grace period started? */
1542         if (ACCESS_ONCE(rnp->gpnum) != rdp->gpnum) { /* outside lock */
1543                 rdp->n_rp_gp_started++;
1544                 return 1;
1545         }
1546
1547         /* Has an RCU GP gone long enough to send resched IPIs &c? */
1548         if (rcu_gp_in_progress(rsp) &&
1549             ULONG_CMP_LT(ACCESS_ONCE(rsp->jiffies_force_qs), jiffies)) {
1550                 rdp->n_rp_need_fqs++;
1551                 return 1;
1552         }
1553
1554         /* nothing to do */
1555         rdp->n_rp_need_nothing++;
1556         return 0;
1557 }
1558
1559 /*
1560  * Check to see if there is any immediate RCU-related work to be done
1561  * by the current CPU, returning 1 if so.  This function is part of the
1562  * RCU implementation; it is -not- an exported member of the RCU API.
1563  */
1564 static int rcu_pending(int cpu)
1565 {
1566         return __rcu_pending(&rcu_sched_state, &per_cpu(rcu_sched_data, cpu)) ||
1567                __rcu_pending(&rcu_bh_state, &per_cpu(rcu_bh_data, cpu)) ||
1568                rcu_preempt_pending(cpu);
1569 }
1570
1571 /*
1572  * Check to see if any future RCU-related work will need to be done
1573  * by the current CPU, even if none need be done immediately, returning
1574  * 1 if so.
1575  */
1576 static int rcu_needs_cpu_quick_check(int cpu)
1577 {
1578         /* RCU callbacks either ready or pending? */
1579         return per_cpu(rcu_sched_data, cpu).nxtlist ||
1580                per_cpu(rcu_bh_data, cpu).nxtlist ||
1581                rcu_preempt_needs_cpu(cpu);
1582 }
1583
1584 static DEFINE_PER_CPU(struct rcu_head, rcu_barrier_head) = {NULL};
1585 static atomic_t rcu_barrier_cpu_count;
1586 static DEFINE_MUTEX(rcu_barrier_mutex);
1587 static struct completion rcu_barrier_completion;
1588
1589 static void rcu_barrier_callback(struct rcu_head *notused)
1590 {
1591         if (atomic_dec_and_test(&rcu_barrier_cpu_count))
1592                 complete(&rcu_barrier_completion);
1593 }
1594
1595 /*
1596  * Called with preemption disabled, and from cross-cpu IRQ context.
1597  */
1598 static void rcu_barrier_func(void *type)
1599 {
1600         int cpu = smp_processor_id();
1601         struct rcu_head *head = &per_cpu(rcu_barrier_head, cpu);
1602         void (*call_rcu_func)(struct rcu_head *head,
1603                               void (*func)(struct rcu_head *head));
1604
1605         atomic_inc(&rcu_barrier_cpu_count);
1606         call_rcu_func = type;
1607         call_rcu_func(head, rcu_barrier_callback);
1608 }
1609
1610 /*
1611  * Orchestrate the specified type of RCU barrier, waiting for all
1612  * RCU callbacks of the specified type to complete.
1613  */
1614 static void _rcu_barrier(struct rcu_state *rsp,
1615                          void (*call_rcu_func)(struct rcu_head *head,
1616                                                void (*func)(struct rcu_head *head)))
1617 {
1618         BUG_ON(in_interrupt());
1619         /* Take mutex to serialize concurrent rcu_barrier() requests. */
1620         mutex_lock(&rcu_barrier_mutex);
1621         init_completion(&rcu_barrier_completion);
1622         /*
1623          * Initialize rcu_barrier_cpu_count to 1, then invoke
1624          * rcu_barrier_func() on each CPU, so that each CPU also has
1625          * incremented rcu_barrier_cpu_count.  Only then is it safe to
1626          * decrement rcu_barrier_cpu_count -- otherwise the first CPU
1627          * might complete its grace period before all of the other CPUs
1628          * did their increment, causing this function to return too
1629          * early.
1630          */
1631         atomic_set(&rcu_barrier_cpu_count, 1);
1632         preempt_disable(); /* stop CPU_DYING from filling orphan_cbs_list */
1633         rcu_adopt_orphan_cbs(rsp);
1634         on_each_cpu(rcu_barrier_func, (void *)call_rcu_func, 1);
1635         preempt_enable(); /* CPU_DYING can again fill orphan_cbs_list */
1636         if (atomic_dec_and_test(&rcu_barrier_cpu_count))
1637                 complete(&rcu_barrier_completion);
1638         wait_for_completion(&rcu_barrier_completion);
1639         mutex_unlock(&rcu_barrier_mutex);
1640 }
1641
1642 /**
1643  * rcu_barrier_bh - Wait until all in-flight call_rcu_bh() callbacks complete.
1644  */
1645 void rcu_barrier_bh(void)
1646 {
1647         _rcu_barrier(&rcu_bh_state, call_rcu_bh);
1648 }
1649 EXPORT_SYMBOL_GPL(rcu_barrier_bh);
1650
1651 /**
1652  * rcu_barrier_sched - Wait for in-flight call_rcu_sched() callbacks.
1653  */
1654 void rcu_barrier_sched(void)
1655 {
1656         _rcu_barrier(&rcu_sched_state, call_rcu_sched);
1657 }
1658 EXPORT_SYMBOL_GPL(rcu_barrier_sched);
1659
1660 /*
1661  * Do boot-time initialization of a CPU's per-CPU RCU data.
1662  */
1663 static void __init
1664 rcu_boot_init_percpu_data(int cpu, struct rcu_state *rsp)
1665 {
1666         unsigned long flags;
1667         int i;
1668         struct rcu_data *rdp = rsp->rda[cpu];
1669         struct rcu_node *rnp = rcu_get_root(rsp);
1670
1671         /* Set up local state, ensuring consistent view of global state. */
1672         raw_spin_lock_irqsave(&rnp->lock, flags);
1673         rdp->grpmask = 1UL << (cpu - rdp->mynode->grplo);
1674         rdp->nxtlist = NULL;
1675         for (i = 0; i < RCU_NEXT_SIZE; i++)
1676                 rdp->nxttail[i] = &rdp->nxtlist;
1677         rdp->qlen = 0;
1678 #ifdef CONFIG_NO_HZ
1679         rdp->dynticks = &per_cpu(rcu_dynticks, cpu);
1680 #endif /* #ifdef CONFIG_NO_HZ */
1681         rdp->cpu = cpu;
1682         raw_spin_unlock_irqrestore(&rnp->lock, flags);
1683 }
1684
1685 /*
1686  * Initialize a CPU's per-CPU RCU data.  Note that only one online or
1687  * offline event can be happening at a given time.  Note also that we
1688  * can accept some slop in the rsp->completed access due to the fact
1689  * that this CPU cannot possibly have any RCU callbacks in flight yet.
1690  */
1691 static void __cpuinit
1692 rcu_init_percpu_data(int cpu, struct rcu_state *rsp, int preemptable)
1693 {
1694         unsigned long flags;
1695         unsigned long mask;
1696         struct rcu_data *rdp = rsp->rda[cpu];
1697         struct rcu_node *rnp = rcu_get_root(rsp);
1698
1699         /* Set up local state, ensuring consistent view of global state. */
1700         raw_spin_lock_irqsave(&rnp->lock, flags);
1701         rdp->passed_quiesc = 0;  /* We could be racing with new GP, */
1702         rdp->qs_pending = 1;     /*  so set up to respond to current GP. */
1703         rdp->beenonline = 1;     /* We have now been online. */
1704         rdp->preemptable = preemptable;
1705         rdp->qlen_last_fqs_check = 0;
1706         rdp->n_force_qs_snap = rsp->n_force_qs;
1707         rdp->blimit = blimit;
1708         raw_spin_unlock(&rnp->lock);            /* irqs remain disabled. */
1709
1710         /*
1711          * A new grace period might start here.  If so, we won't be part
1712          * of it, but that is OK, as we are currently in a quiescent state.
1713          */
1714
1715         /* Exclude any attempts to start a new GP on large systems. */
1716         raw_spin_lock(&rsp->onofflock);         /* irqs already disabled. */
1717
1718         /* Add CPU to rcu_node bitmasks. */
1719         rnp = rdp->mynode;
1720         mask = rdp->grpmask;
1721         do {
1722                 /* Exclude any attempts to start a new GP on small systems. */
1723                 raw_spin_lock(&rnp->lock);      /* irqs already disabled. */
1724                 rnp->qsmaskinit |= mask;
1725                 mask = rnp->grpmask;
1726                 if (rnp == rdp->mynode) {
1727                         rdp->gpnum = rnp->completed; /* if GP in progress... */
1728                         rdp->completed = rnp->completed;
1729                         rdp->passed_quiesc_completed = rnp->completed - 1;
1730                 }
1731                 raw_spin_unlock(&rnp->lock); /* irqs already disabled. */
1732                 rnp = rnp->parent;
1733         } while (rnp != NULL && !(rnp->qsmaskinit & mask));
1734
1735         raw_spin_unlock_irqrestore(&rsp->onofflock, flags);
1736 }
1737
1738 static void __cpuinit rcu_online_cpu(int cpu)
1739 {
1740         rcu_init_percpu_data(cpu, &rcu_sched_state, 0);
1741         rcu_init_percpu_data(cpu, &rcu_bh_state, 0);
1742         rcu_preempt_init_percpu_data(cpu);
1743 }
1744
1745 /*
1746  * Handle CPU online/offline notification events.
1747  */
1748 static int __cpuinit rcu_cpu_notify(struct notifier_block *self,
1749                                     unsigned long action, void *hcpu)
1750 {
1751         long cpu = (long)hcpu;
1752
1753         switch (action) {
1754         case CPU_UP_PREPARE:
1755         case CPU_UP_PREPARE_FROZEN:
1756                 rcu_online_cpu(cpu);
1757                 break;
1758         case CPU_DYING:
1759         case CPU_DYING_FROZEN:
1760                 /*
1761                  * preempt_disable() in _rcu_barrier() prevents stop_machine(),
1762                  * so when "on_each_cpu(rcu_barrier_func, (void *)type, 1);"
1763                  * returns, all online cpus have queued rcu_barrier_func().
1764                  * The dying CPU clears its cpu_online_mask bit and
1765                  * moves all of its RCU callbacks to ->orphan_cbs_list
1766                  * in the context of stop_machine(), so subsequent calls
1767                  * to _rcu_barrier() will adopt these callbacks and only
1768                  * then queue rcu_barrier_func() on all remaining CPUs.
1769                  */
1770                 rcu_send_cbs_to_orphanage(&rcu_bh_state);
1771                 rcu_send_cbs_to_orphanage(&rcu_sched_state);
1772                 rcu_preempt_send_cbs_to_orphanage();
1773                 break;
1774         case CPU_DEAD:
1775         case CPU_DEAD_FROZEN:
1776         case CPU_UP_CANCELED:
1777         case CPU_UP_CANCELED_FROZEN:
1778                 rcu_offline_cpu(cpu);
1779                 break;
1780         default:
1781                 break;
1782         }
1783         return NOTIFY_OK;
1784 }
1785
1786 /*
1787  * Compute the per-level fanout, either using the exact fanout specified
1788  * or balancing the tree, depending on CONFIG_RCU_FANOUT_EXACT.
1789  */
1790 #ifdef CONFIG_RCU_FANOUT_EXACT
1791 static void __init rcu_init_levelspread(struct rcu_state *rsp)
1792 {
1793         int i;
1794
1795         for (i = NUM_RCU_LVLS - 1; i >= 0; i--)
1796                 rsp->levelspread[i] = CONFIG_RCU_FANOUT;
1797 }
1798 #else /* #ifdef CONFIG_RCU_FANOUT_EXACT */
1799 static void __init rcu_init_levelspread(struct rcu_state *rsp)
1800 {
1801         int ccur;
1802         int cprv;
1803         int i;
1804
1805         cprv = NR_CPUS;
1806         for (i = NUM_RCU_LVLS - 1; i >= 0; i--) {
1807                 ccur = rsp->levelcnt[i];
1808                 rsp->levelspread[i] = (cprv + ccur - 1) / ccur;
1809                 cprv = ccur;
1810         }
1811 }
1812 #endif /* #else #ifdef CONFIG_RCU_FANOUT_EXACT */
1813
1814 /*
1815  * Helper function for rcu_init() that initializes one rcu_state structure.
1816  */
1817 static void __init rcu_init_one(struct rcu_state *rsp)
1818 {
1819         static char *buf[] = { "rcu_node_level_0",
1820                                "rcu_node_level_1",
1821                                "rcu_node_level_2",
1822                                "rcu_node_level_3" };  /* Match MAX_RCU_LVLS */
1823         int cpustride = 1;
1824         int i;
1825         int j;
1826         struct rcu_node *rnp;
1827
1828         BUILD_BUG_ON(MAX_RCU_LVLS > ARRAY_SIZE(buf));  /* Fix buf[] init! */
1829
1830         /* Initialize the level-tracking arrays. */
1831
1832         for (i = 1; i < NUM_RCU_LVLS; i++)
1833                 rsp->level[i] = rsp->level[i - 1] + rsp->levelcnt[i - 1];
1834         rcu_init_levelspread(rsp);
1835
1836         /* Initialize the elements themselves, starting from the leaves. */
1837
1838         for (i = NUM_RCU_LVLS - 1; i >= 0; i--) {
1839                 cpustride *= rsp->levelspread[i];
1840                 rnp = rsp->level[i];
1841                 for (j = 0; j < rsp->levelcnt[i]; j++, rnp++) {
1842                         raw_spin_lock_init(&rnp->lock);
1843                         lockdep_set_class_and_name(&rnp->lock,
1844                                                    &rcu_node_class[i], buf[i]);
1845                         rnp->gpnum = 0;
1846                         rnp->qsmask = 0;
1847                         rnp->qsmaskinit = 0;
1848                         rnp->grplo = j * cpustride;
1849                         rnp->grphi = (j + 1) * cpustride - 1;
1850                         if (rnp->grphi >= NR_CPUS)
1851                                 rnp->grphi = NR_CPUS - 1;
1852                         if (i == 0) {
1853                                 rnp->grpnum = 0;
1854                                 rnp->grpmask = 0;
1855                                 rnp->parent = NULL;
1856                         } else {
1857                                 rnp->grpnum = j % rsp->levelspread[i - 1];
1858                                 rnp->grpmask = 1UL << rnp->grpnum;
1859                                 rnp->parent = rsp->level[i - 1] +
1860                                               j / rsp->levelspread[i - 1];
1861                         }
1862                         rnp->level = i;
1863                         INIT_LIST_HEAD(&rnp->blocked_tasks[0]);
1864                         INIT_LIST_HEAD(&rnp->blocked_tasks[1]);
1865                         INIT_LIST_HEAD(&rnp->blocked_tasks[2]);
1866                         INIT_LIST_HEAD(&rnp->blocked_tasks[3]);
1867                 }
1868         }
1869
1870         rnp = rsp->level[NUM_RCU_LVLS - 1];
1871         for_each_possible_cpu(i) {
1872                 if (i > rnp->grphi)
1873                         rnp++;
1874                 rsp->rda[i]->mynode = rnp;
1875                 rcu_boot_init_percpu_data(i, rsp);
1876         }
1877 }
1878
1879 /*
1880  * Helper macro for __rcu_init() and __rcu_init_preempt().  To be used
1881  * nowhere else!  Assigns leaf node pointers into each CPU's rcu_data
1882  * structure.
1883  */
1884 #define RCU_INIT_FLAVOR(rsp, rcu_data) \
1885 do { \
1886         int i; \
1887         \
1888         for_each_possible_cpu(i) { \
1889                 (rsp)->rda[i] = &per_cpu(rcu_data, i); \
1890         } \
1891         rcu_init_one(rsp); \
1892 } while (0)
1893
1894 void __init rcu_init(void)
1895 {
1896         int cpu;
1897
1898         rcu_bootup_announce();
1899 #ifdef CONFIG_RCU_CPU_STALL_DETECTOR
1900         printk(KERN_INFO "RCU-based detection of stalled CPUs is enabled.\n");
1901 #endif /* #ifdef CONFIG_RCU_CPU_STALL_DETECTOR */
1902 #if NUM_RCU_LVL_4 != 0
1903         printk(KERN_INFO "Experimental four-level hierarchy is enabled.\n");
1904 #endif /* #if NUM_RCU_LVL_4 != 0 */
1905         RCU_INIT_FLAVOR(&rcu_sched_state, rcu_sched_data);
1906         RCU_INIT_FLAVOR(&rcu_bh_state, rcu_bh_data);
1907         __rcu_init_preempt();
1908         open_softirq(RCU_SOFTIRQ, rcu_process_callbacks);
1909
1910         /*
1911          * We don't need protection against CPU-hotplug here because
1912          * this is called early in boot, before either interrupts
1913          * or the scheduler are operational.
1914          */
1915         cpu_notifier(rcu_cpu_notify, 0);
1916         for_each_online_cpu(cpu)
1917                 rcu_cpu_notify(NULL, CPU_UP_PREPARE, (void *)(long)cpu);
1918 }
1919
1920 #include "rcutree_plugin.h"