rcu: update documentation/comments for Lai's adoption patch
[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(structname) { \
58         .level = { &structname.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(&structname.onofflock), \
70         .fqslock = __RAW_SPIN_LOCK_UNLOCKED(&structname.fqslock), \
71         .n_force_qs = 0, \
72         .n_force_qs_ngp = 0, \
73         .name = #structname, \
74 }
75
76 struct rcu_state rcu_sched_state = RCU_STATE_INITIALIZER(rcu_sched_state);
77 DEFINE_PER_CPU(struct rcu_data, rcu_sched_data);
78
79 struct rcu_state rcu_bh_state = RCU_STATE_INITIALIZER(rcu_bh_state);
80 DEFINE_PER_CPU(struct rcu_data, rcu_bh_data);
81
82 int rcu_scheduler_active __read_mostly;
83 EXPORT_SYMBOL_GPL(rcu_scheduler_active);
84
85 /*
86  * Return true if an RCU grace period is in progress.  The ACCESS_ONCE()s
87  * permit this function to be invoked without holding the root rcu_node
88  * structure's ->lock, but of course results can be subject to change.
89  */
90 static int rcu_gp_in_progress(struct rcu_state *rsp)
91 {
92         return ACCESS_ONCE(rsp->completed) != ACCESS_ONCE(rsp->gpnum);
93 }
94
95 /*
96  * Note a quiescent state.  Because we do not need to know
97  * how many quiescent states passed, just if there was at least
98  * one since the start of the grace period, this just sets a flag.
99  */
100 void rcu_sched_qs(int cpu)
101 {
102         struct rcu_data *rdp = &per_cpu(rcu_sched_data, cpu);
103
104         rdp->passed_quiesc_completed = rdp->gpnum - 1;
105         barrier();
106         rdp->passed_quiesc = 1;
107 }
108
109 void rcu_bh_qs(int cpu)
110 {
111         struct rcu_data *rdp = &per_cpu(rcu_bh_data, cpu);
112
113         rdp->passed_quiesc_completed = rdp->gpnum - 1;
114         barrier();
115         rdp->passed_quiesc = 1;
116 }
117
118 /*
119  * Note a context switch.  This is a quiescent state for RCU-sched,
120  * and requires special handling for preemptible RCU.
121  */
122 void rcu_note_context_switch(int cpu)
123 {
124         rcu_sched_qs(cpu);
125         rcu_preempt_note_context_switch(cpu);
126 }
127
128 #ifdef CONFIG_NO_HZ
129 DEFINE_PER_CPU(struct rcu_dynticks, rcu_dynticks) = {
130         .dynticks_nesting = 1,
131         .dynticks = 1,
132 };
133 #endif /* #ifdef CONFIG_NO_HZ */
134
135 static int blimit = 10;         /* Maximum callbacks per softirq. */
136 static int qhimark = 10000;     /* If this many pending, ignore blimit. */
137 static int qlowmark = 100;      /* Once only this many pending, use blimit. */
138
139 module_param(blimit, int, 0);
140 module_param(qhimark, int, 0);
141 module_param(qlowmark, int, 0);
142
143 #ifdef CONFIG_RCU_CPU_STALL_DETECTOR
144 int rcu_cpu_stall_suppress __read_mostly = RCU_CPU_STALL_SUPPRESS_INIT;
145 module_param(rcu_cpu_stall_suppress, int, 0644);
146 #endif /* #ifdef CONFIG_RCU_CPU_STALL_DETECTOR */
147
148 static void force_quiescent_state(struct rcu_state *rsp, int relaxed);
149 static int rcu_pending(int cpu);
150
151 /*
152  * Return the number of RCU-sched batches processed thus far for debug & stats.
153  */
154 long rcu_batches_completed_sched(void)
155 {
156         return rcu_sched_state.completed;
157 }
158 EXPORT_SYMBOL_GPL(rcu_batches_completed_sched);
159
160 /*
161  * Return the number of RCU BH batches processed thus far for debug & stats.
162  */
163 long rcu_batches_completed_bh(void)
164 {
165         return rcu_bh_state.completed;
166 }
167 EXPORT_SYMBOL_GPL(rcu_batches_completed_bh);
168
169 /*
170  * Force a quiescent state for RCU BH.
171  */
172 void rcu_bh_force_quiescent_state(void)
173 {
174         force_quiescent_state(&rcu_bh_state, 0);
175 }
176 EXPORT_SYMBOL_GPL(rcu_bh_force_quiescent_state);
177
178 /*
179  * Force a quiescent state for RCU-sched.
180  */
181 void rcu_sched_force_quiescent_state(void)
182 {
183         force_quiescent_state(&rcu_sched_state, 0);
184 }
185 EXPORT_SYMBOL_GPL(rcu_sched_force_quiescent_state);
186
187 /*
188  * Does the CPU have callbacks ready to be invoked?
189  */
190 static int
191 cpu_has_callbacks_ready_to_invoke(struct rcu_data *rdp)
192 {
193         return &rdp->nxtlist != rdp->nxttail[RCU_DONE_TAIL];
194 }
195
196 /*
197  * Does the current CPU require a yet-as-unscheduled grace period?
198  */
199 static int
200 cpu_needs_another_gp(struct rcu_state *rsp, struct rcu_data *rdp)
201 {
202         return *rdp->nxttail[RCU_DONE_TAIL] && !rcu_gp_in_progress(rsp);
203 }
204
205 /*
206  * Return the root node of the specified rcu_state structure.
207  */
208 static struct rcu_node *rcu_get_root(struct rcu_state *rsp)
209 {
210         return &rsp->node[0];
211 }
212
213 #ifdef CONFIG_SMP
214
215 /*
216  * If the specified CPU is offline, tell the caller that it is in
217  * a quiescent state.  Otherwise, whack it with a reschedule IPI.
218  * Grace periods can end up waiting on an offline CPU when that
219  * CPU is in the process of coming online -- it will be added to the
220  * rcu_node bitmasks before it actually makes it online.  The same thing
221  * can happen while a CPU is in the process of coming online.  Because this
222  * race is quite rare, we check for it after detecting that the grace
223  * period has been delayed rather than checking each and every CPU
224  * each and every time we start a new grace period.
225  */
226 static int rcu_implicit_offline_qs(struct rcu_data *rdp)
227 {
228         /*
229          * If the CPU is offline, it is in a quiescent state.  We can
230          * trust its state not to change because interrupts are disabled.
231          */
232         if (cpu_is_offline(rdp->cpu)) {
233                 rdp->offline_fqs++;
234                 return 1;
235         }
236
237         /* If preemptable RCU, no point in sending reschedule IPI. */
238         if (rdp->preemptable)
239                 return 0;
240
241         /* The CPU is online, so send it a reschedule IPI. */
242         if (rdp->cpu != smp_processor_id())
243                 smp_send_reschedule(rdp->cpu);
244         else
245                 set_need_resched();
246         rdp->resched_ipi++;
247         return 0;
248 }
249
250 #endif /* #ifdef CONFIG_SMP */
251
252 #ifdef CONFIG_NO_HZ
253
254 /**
255  * rcu_enter_nohz - inform RCU that current CPU is entering nohz
256  *
257  * Enter nohz mode, in other words, -leave- the mode in which RCU
258  * read-side critical sections can occur.  (Though RCU read-side
259  * critical sections can occur in irq handlers in nohz mode, a possibility
260  * handled by rcu_irq_enter() and rcu_irq_exit()).
261  */
262 void rcu_enter_nohz(void)
263 {
264         unsigned long flags;
265         struct rcu_dynticks *rdtp;
266
267         smp_mb(); /* CPUs seeing ++ must see prior RCU read-side crit sects */
268         local_irq_save(flags);
269         rdtp = &__get_cpu_var(rcu_dynticks);
270         rdtp->dynticks++;
271         rdtp->dynticks_nesting--;
272         WARN_ON_ONCE(rdtp->dynticks & 0x1);
273         local_irq_restore(flags);
274 }
275
276 /*
277  * rcu_exit_nohz - inform RCU that current CPU is leaving nohz
278  *
279  * Exit nohz mode, in other words, -enter- the mode in which RCU
280  * read-side critical sections normally occur.
281  */
282 void rcu_exit_nohz(void)
283 {
284         unsigned long flags;
285         struct rcu_dynticks *rdtp;
286
287         local_irq_save(flags);
288         rdtp = &__get_cpu_var(rcu_dynticks);
289         rdtp->dynticks++;
290         rdtp->dynticks_nesting++;
291         WARN_ON_ONCE(!(rdtp->dynticks & 0x1));
292         local_irq_restore(flags);
293         smp_mb(); /* CPUs seeing ++ must see later RCU read-side crit sects */
294 }
295
296 /**
297  * rcu_nmi_enter - inform RCU of entry to NMI context
298  *
299  * If the CPU was idle with dynamic ticks active, and there is no
300  * irq handler running, this updates rdtp->dynticks_nmi to let the
301  * RCU grace-period handling know that the CPU is active.
302  */
303 void rcu_nmi_enter(void)
304 {
305         struct rcu_dynticks *rdtp = &__get_cpu_var(rcu_dynticks);
306
307         if (rdtp->dynticks & 0x1)
308                 return;
309         rdtp->dynticks_nmi++;
310         WARN_ON_ONCE(!(rdtp->dynticks_nmi & 0x1));
311         smp_mb(); /* CPUs seeing ++ must see later RCU read-side crit sects */
312 }
313
314 /**
315  * rcu_nmi_exit - inform RCU of exit from NMI context
316  *
317  * If the CPU was idle with dynamic ticks active, and there is no
318  * irq handler running, this updates rdtp->dynticks_nmi to let the
319  * RCU grace-period handling know that the CPU is no longer active.
320  */
321 void rcu_nmi_exit(void)
322 {
323         struct rcu_dynticks *rdtp = &__get_cpu_var(rcu_dynticks);
324
325         if (rdtp->dynticks & 0x1)
326                 return;
327         smp_mb(); /* CPUs seeing ++ must see prior RCU read-side crit sects */
328         rdtp->dynticks_nmi++;
329         WARN_ON_ONCE(rdtp->dynticks_nmi & 0x1);
330 }
331
332 /**
333  * rcu_irq_enter - inform RCU of entry to hard irq context
334  *
335  * If the CPU was idle with dynamic ticks active, this updates the
336  * rdtp->dynticks to let the RCU handling know that the CPU is active.
337  */
338 void rcu_irq_enter(void)
339 {
340         struct rcu_dynticks *rdtp = &__get_cpu_var(rcu_dynticks);
341
342         if (rdtp->dynticks_nesting++)
343                 return;
344         rdtp->dynticks++;
345         WARN_ON_ONCE(!(rdtp->dynticks & 0x1));
346         smp_mb(); /* CPUs seeing ++ must see later RCU read-side crit sects */
347 }
348
349 /**
350  * rcu_irq_exit - inform RCU of exit from hard irq context
351  *
352  * If the CPU was idle with dynamic ticks active, update the rdp->dynticks
353  * to put let the RCU handling be aware that the CPU is going back to idle
354  * with no ticks.
355  */
356 void rcu_irq_exit(void)
357 {
358         struct rcu_dynticks *rdtp = &__get_cpu_var(rcu_dynticks);
359
360         if (--rdtp->dynticks_nesting)
361                 return;
362         smp_mb(); /* CPUs seeing ++ must see prior RCU read-side crit sects */
363         rdtp->dynticks++;
364         WARN_ON_ONCE(rdtp->dynticks & 0x1);
365
366         /* If the interrupt queued a callback, get out of dyntick mode. */
367         if (__get_cpu_var(rcu_sched_data).nxtlist ||
368             __get_cpu_var(rcu_bh_data).nxtlist)
369                 set_need_resched();
370 }
371
372 #ifdef CONFIG_SMP
373
374 /*
375  * Snapshot the specified CPU's dynticks counter so that we can later
376  * credit them with an implicit quiescent state.  Return 1 if this CPU
377  * is in dynticks idle mode, which is an extended quiescent state.
378  */
379 static int dyntick_save_progress_counter(struct rcu_data *rdp)
380 {
381         int ret;
382         int snap;
383         int snap_nmi;
384
385         snap = rdp->dynticks->dynticks;
386         snap_nmi = rdp->dynticks->dynticks_nmi;
387         smp_mb();       /* Order sampling of snap with end of grace period. */
388         rdp->dynticks_snap = snap;
389         rdp->dynticks_nmi_snap = snap_nmi;
390         ret = ((snap & 0x1) == 0) && ((snap_nmi & 0x1) == 0);
391         if (ret)
392                 rdp->dynticks_fqs++;
393         return ret;
394 }
395
396 /*
397  * Return true if the specified CPU has passed through a quiescent
398  * state by virtue of being in or having passed through an dynticks
399  * idle state since the last call to dyntick_save_progress_counter()
400  * for this same CPU.
401  */
402 static int rcu_implicit_dynticks_qs(struct rcu_data *rdp)
403 {
404         long curr;
405         long curr_nmi;
406         long snap;
407         long snap_nmi;
408
409         curr = rdp->dynticks->dynticks;
410         snap = rdp->dynticks_snap;
411         curr_nmi = rdp->dynticks->dynticks_nmi;
412         snap_nmi = rdp->dynticks_nmi_snap;
413         smp_mb(); /* force ordering with cpu entering/leaving dynticks. */
414
415         /*
416          * If the CPU passed through or entered a dynticks idle phase with
417          * no active irq/NMI handlers, then we can safely pretend that the CPU
418          * already acknowledged the request to pass through a quiescent
419          * state.  Either way, that CPU cannot possibly be in an RCU
420          * read-side critical section that started before the beginning
421          * of the current RCU grace period.
422          */
423         if ((curr != snap || (curr & 0x1) == 0) &&
424             (curr_nmi != snap_nmi || (curr_nmi & 0x1) == 0)) {
425                 rdp->dynticks_fqs++;
426                 return 1;
427         }
428
429         /* Go check for the CPU being offline. */
430         return rcu_implicit_offline_qs(rdp);
431 }
432
433 #endif /* #ifdef CONFIG_SMP */
434
435 #else /* #ifdef CONFIG_NO_HZ */
436
437 #ifdef CONFIG_SMP
438
439 static int dyntick_save_progress_counter(struct rcu_data *rdp)
440 {
441         return 0;
442 }
443
444 static int rcu_implicit_dynticks_qs(struct rcu_data *rdp)
445 {
446         return rcu_implicit_offline_qs(rdp);
447 }
448
449 #endif /* #ifdef CONFIG_SMP */
450
451 #endif /* #else #ifdef CONFIG_NO_HZ */
452
453 #ifdef CONFIG_RCU_CPU_STALL_DETECTOR
454
455 int rcu_cpu_stall_suppress __read_mostly;
456
457 static void record_gp_stall_check_time(struct rcu_state *rsp)
458 {
459         rsp->gp_start = jiffies;
460         rsp->jiffies_stall = jiffies + RCU_SECONDS_TILL_STALL_CHECK;
461 }
462
463 static void print_other_cpu_stall(struct rcu_state *rsp)
464 {
465         int cpu;
466         long delta;
467         unsigned long flags;
468         struct rcu_node *rnp = rcu_get_root(rsp);
469
470         /* Only let one CPU complain about others per time interval. */
471
472         raw_spin_lock_irqsave(&rnp->lock, flags);
473         delta = jiffies - rsp->jiffies_stall;
474         if (delta < RCU_STALL_RAT_DELAY || !rcu_gp_in_progress(rsp)) {
475                 raw_spin_unlock_irqrestore(&rnp->lock, flags);
476                 return;
477         }
478         rsp->jiffies_stall = jiffies + RCU_SECONDS_TILL_STALL_RECHECK;
479
480         /*
481          * Now rat on any tasks that got kicked up to the root rcu_node
482          * due to CPU offlining.
483          */
484         rcu_print_task_stall(rnp);
485         raw_spin_unlock_irqrestore(&rnp->lock, flags);
486
487         /*
488          * OK, time to rat on our buddy...
489          * See Documentation/RCU/stallwarn.txt for info on how to debug
490          * RCU CPU stall warnings.
491          */
492         printk(KERN_ERR "INFO: %s detected stalls on CPUs/tasks: {",
493                rsp->name);
494         rcu_for_each_leaf_node(rsp, rnp) {
495                 raw_spin_lock_irqsave(&rnp->lock, flags);
496                 rcu_print_task_stall(rnp);
497                 raw_spin_unlock_irqrestore(&rnp->lock, flags);
498                 if (rnp->qsmask == 0)
499                         continue;
500                 for (cpu = 0; cpu <= rnp->grphi - rnp->grplo; cpu++)
501                         if (rnp->qsmask & (1UL << cpu))
502                                 printk(" %d", rnp->grplo + cpu);
503         }
504         printk("} (detected by %d, t=%ld jiffies)\n",
505                smp_processor_id(), (long)(jiffies - rsp->gp_start));
506         trigger_all_cpu_backtrace();
507
508         /* If so configured, complain about tasks blocking the grace period. */
509
510         rcu_print_detail_task_stall(rsp);
511
512         force_quiescent_state(rsp, 0);  /* Kick them all. */
513 }
514
515 static void print_cpu_stall(struct rcu_state *rsp)
516 {
517         unsigned long flags;
518         struct rcu_node *rnp = rcu_get_root(rsp);
519
520         /*
521          * OK, time to rat on ourselves...
522          * See Documentation/RCU/stallwarn.txt for info on how to debug
523          * RCU CPU stall warnings.
524          */
525         printk(KERN_ERR "INFO: %s detected stall on CPU %d (t=%lu jiffies)\n",
526                rsp->name, smp_processor_id(), jiffies - rsp->gp_start);
527         trigger_all_cpu_backtrace();
528
529         raw_spin_lock_irqsave(&rnp->lock, flags);
530         if (ULONG_CMP_GE(jiffies, rsp->jiffies_stall))
531                 rsp->jiffies_stall =
532                         jiffies + RCU_SECONDS_TILL_STALL_RECHECK;
533         raw_spin_unlock_irqrestore(&rnp->lock, flags);
534
535         set_need_resched();  /* kick ourselves to get things going. */
536 }
537
538 static void check_cpu_stall(struct rcu_state *rsp, struct rcu_data *rdp)
539 {
540         long delta;
541         struct rcu_node *rnp;
542
543         if (rcu_cpu_stall_suppress)
544                 return;
545         delta = jiffies - ACCESS_ONCE(rsp->jiffies_stall);
546         rnp = rdp->mynode;
547         if ((ACCESS_ONCE(rnp->qsmask) & rdp->grpmask) && delta >= 0) {
548
549                 /* We haven't checked in, so go dump stack. */
550                 print_cpu_stall(rsp);
551
552         } else if (rcu_gp_in_progress(rsp) && delta >= RCU_STALL_RAT_DELAY) {
553
554                 /* They had two time units to dump stack, so complain. */
555                 print_other_cpu_stall(rsp);
556         }
557 }
558
559 static int rcu_panic(struct notifier_block *this, unsigned long ev, void *ptr)
560 {
561         rcu_cpu_stall_suppress = 1;
562         return NOTIFY_DONE;
563 }
564
565 /**
566  * rcu_cpu_stall_reset - prevent further stall warnings in current grace period
567  *
568  * Set the stall-warning timeout way off into the future, thus preventing
569  * any RCU CPU stall-warning messages from appearing in the current set of
570  * RCU grace periods.
571  *
572  * The caller must disable hard irqs.
573  */
574 void rcu_cpu_stall_reset(void)
575 {
576         rcu_sched_state.jiffies_stall = jiffies + ULONG_MAX / 2;
577         rcu_bh_state.jiffies_stall = jiffies + ULONG_MAX / 2;
578         rcu_preempt_stall_reset();
579 }
580
581 static struct notifier_block rcu_panic_block = {
582         .notifier_call = rcu_panic,
583 };
584
585 static void __init check_cpu_stall_init(void)
586 {
587         atomic_notifier_chain_register(&panic_notifier_list, &rcu_panic_block);
588 }
589
590 #else /* #ifdef CONFIG_RCU_CPU_STALL_DETECTOR */
591
592 static void record_gp_stall_check_time(struct rcu_state *rsp)
593 {
594 }
595
596 static void check_cpu_stall(struct rcu_state *rsp, struct rcu_data *rdp)
597 {
598 }
599
600 void rcu_cpu_stall_reset(void)
601 {
602 }
603
604 static void __init check_cpu_stall_init(void)
605 {
606 }
607
608 #endif /* #else #ifdef CONFIG_RCU_CPU_STALL_DETECTOR */
609
610 /*
611  * Update CPU-local rcu_data state to record the newly noticed grace period.
612  * This is used both when we started the grace period and when we notice
613  * that someone else started the grace period.  The caller must hold the
614  * ->lock of the leaf rcu_node structure corresponding to the current CPU,
615  *  and must have irqs disabled.
616  */
617 static void __note_new_gpnum(struct rcu_state *rsp, struct rcu_node *rnp, struct rcu_data *rdp)
618 {
619         if (rdp->gpnum != rnp->gpnum) {
620                 rdp->qs_pending = 1;
621                 rdp->passed_quiesc = 0;
622                 rdp->gpnum = rnp->gpnum;
623         }
624 }
625
626 static void note_new_gpnum(struct rcu_state *rsp, struct rcu_data *rdp)
627 {
628         unsigned long flags;
629         struct rcu_node *rnp;
630
631         local_irq_save(flags);
632         rnp = rdp->mynode;
633         if (rdp->gpnum == ACCESS_ONCE(rnp->gpnum) || /* outside lock. */
634             !raw_spin_trylock(&rnp->lock)) { /* irqs already off, so later. */
635                 local_irq_restore(flags);
636                 return;
637         }
638         __note_new_gpnum(rsp, rnp, rdp);
639         raw_spin_unlock_irqrestore(&rnp->lock, flags);
640 }
641
642 /*
643  * Did someone else start a new RCU grace period start since we last
644  * checked?  Update local state appropriately if so.  Must be called
645  * on the CPU corresponding to rdp.
646  */
647 static int
648 check_for_new_grace_period(struct rcu_state *rsp, struct rcu_data *rdp)
649 {
650         unsigned long flags;
651         int ret = 0;
652
653         local_irq_save(flags);
654         if (rdp->gpnum != rsp->gpnum) {
655                 note_new_gpnum(rsp, rdp);
656                 ret = 1;
657         }
658         local_irq_restore(flags);
659         return ret;
660 }
661
662 /*
663  * Advance this CPU's callbacks, but only if the current grace period
664  * has ended.  This may be called only from the CPU to whom the rdp
665  * belongs.  In addition, the corresponding leaf rcu_node structure's
666  * ->lock must be held by the caller, with irqs disabled.
667  */
668 static void
669 __rcu_process_gp_end(struct rcu_state *rsp, struct rcu_node *rnp, struct rcu_data *rdp)
670 {
671         /* Did another grace period end? */
672         if (rdp->completed != rnp->completed) {
673
674                 /* Advance callbacks.  No harm if list empty. */
675                 rdp->nxttail[RCU_DONE_TAIL] = rdp->nxttail[RCU_WAIT_TAIL];
676                 rdp->nxttail[RCU_WAIT_TAIL] = rdp->nxttail[RCU_NEXT_READY_TAIL];
677                 rdp->nxttail[RCU_NEXT_READY_TAIL] = rdp->nxttail[RCU_NEXT_TAIL];
678
679                 /* Remember that we saw this grace-period completion. */
680                 rdp->completed = rnp->completed;
681         }
682 }
683
684 /*
685  * Advance this CPU's callbacks, but only if the current grace period
686  * has ended.  This may be called only from the CPU to whom the rdp
687  * belongs.
688  */
689 static void
690 rcu_process_gp_end(struct rcu_state *rsp, struct rcu_data *rdp)
691 {
692         unsigned long flags;
693         struct rcu_node *rnp;
694
695         local_irq_save(flags);
696         rnp = rdp->mynode;
697         if (rdp->completed == ACCESS_ONCE(rnp->completed) || /* outside lock. */
698             !raw_spin_trylock(&rnp->lock)) { /* irqs already off, so later. */
699                 local_irq_restore(flags);
700                 return;
701         }
702         __rcu_process_gp_end(rsp, rnp, rdp);
703         raw_spin_unlock_irqrestore(&rnp->lock, flags);
704 }
705
706 /*
707  * Do per-CPU grace-period initialization for running CPU.  The caller
708  * must hold the lock of the leaf rcu_node structure corresponding to
709  * this CPU.
710  */
711 static void
712 rcu_start_gp_per_cpu(struct rcu_state *rsp, struct rcu_node *rnp, struct rcu_data *rdp)
713 {
714         /* Prior grace period ended, so advance callbacks for current CPU. */
715         __rcu_process_gp_end(rsp, rnp, rdp);
716
717         /*
718          * Because this CPU just now started the new grace period, we know
719          * that all of its callbacks will be covered by this upcoming grace
720          * period, even the ones that were registered arbitrarily recently.
721          * Therefore, advance all outstanding callbacks to RCU_WAIT_TAIL.
722          *
723          * Other CPUs cannot be sure exactly when the grace period started.
724          * Therefore, their recently registered callbacks must pass through
725          * an additional RCU_NEXT_READY stage, so that they will be handled
726          * by the next RCU grace period.
727          */
728         rdp->nxttail[RCU_NEXT_READY_TAIL] = rdp->nxttail[RCU_NEXT_TAIL];
729         rdp->nxttail[RCU_WAIT_TAIL] = rdp->nxttail[RCU_NEXT_TAIL];
730
731         /* Set state so that this CPU will detect the next quiescent state. */
732         __note_new_gpnum(rsp, rnp, rdp);
733 }
734
735 /*
736  * Start a new RCU grace period if warranted, re-initializing the hierarchy
737  * in preparation for detecting the next grace period.  The caller must hold
738  * the root node's ->lock, which is released before return.  Hard irqs must
739  * be disabled.
740  */
741 static void
742 rcu_start_gp(struct rcu_state *rsp, unsigned long flags)
743         __releases(rcu_get_root(rsp)->lock)
744 {
745         struct rcu_data *rdp = this_cpu_ptr(rsp->rda);
746         struct rcu_node *rnp = rcu_get_root(rsp);
747
748         if (!cpu_needs_another_gp(rsp, rdp) || rsp->fqs_active) {
749                 if (cpu_needs_another_gp(rsp, rdp))
750                         rsp->fqs_need_gp = 1;
751                 if (rnp->completed == rsp->completed) {
752                         raw_spin_unlock_irqrestore(&rnp->lock, flags);
753                         return;
754                 }
755                 raw_spin_unlock(&rnp->lock);     /* irqs remain disabled. */
756
757                 /*
758                  * Propagate new ->completed value to rcu_node structures
759                  * so that other CPUs don't have to wait until the start
760                  * of the next grace period to process their callbacks.
761                  */
762                 rcu_for_each_node_breadth_first(rsp, rnp) {
763                         raw_spin_lock(&rnp->lock); /* irqs already disabled. */
764                         rnp->completed = rsp->completed;
765                         raw_spin_unlock(&rnp->lock); /* irqs remain disabled. */
766                 }
767                 local_irq_restore(flags);
768                 return;
769         }
770
771         /* Advance to a new grace period and initialize state. */
772         rsp->gpnum++;
773         WARN_ON_ONCE(rsp->signaled == RCU_GP_INIT);
774         rsp->signaled = RCU_GP_INIT; /* Hold off force_quiescent_state. */
775         rsp->jiffies_force_qs = jiffies + RCU_JIFFIES_TILL_FORCE_QS;
776         record_gp_stall_check_time(rsp);
777
778         /* Special-case the common single-level case. */
779         if (NUM_RCU_NODES == 1) {
780                 rcu_preempt_check_blocked_tasks(rnp);
781                 rnp->qsmask = rnp->qsmaskinit;
782                 rnp->gpnum = rsp->gpnum;
783                 rnp->completed = rsp->completed;
784                 rsp->signaled = RCU_SIGNAL_INIT; /* force_quiescent_state OK. */
785                 rcu_start_gp_per_cpu(rsp, rnp, rdp);
786                 raw_spin_unlock_irqrestore(&rnp->lock, flags);
787                 return;
788         }
789
790         raw_spin_unlock(&rnp->lock);  /* leave irqs disabled. */
791
792
793         /* Exclude any concurrent CPU-hotplug operations. */
794         raw_spin_lock(&rsp->onofflock);  /* irqs already disabled. */
795
796         /*
797          * Set the quiescent-state-needed bits in all the rcu_node
798          * structures for all currently online CPUs in breadth-first
799          * order, starting from the root rcu_node structure.  This
800          * operation relies on the layout of the hierarchy within the
801          * rsp->node[] array.  Note that other CPUs will access only
802          * the leaves of the hierarchy, which still indicate that no
803          * grace period is in progress, at least until the corresponding
804          * leaf node has been initialized.  In addition, we have excluded
805          * CPU-hotplug operations.
806          *
807          * Note that the grace period cannot complete until we finish
808          * the initialization process, as there will be at least one
809          * qsmask bit set in the root node until that time, namely the
810          * one corresponding to this CPU, due to the fact that we have
811          * irqs disabled.
812          */
813         rcu_for_each_node_breadth_first(rsp, rnp) {
814                 raw_spin_lock(&rnp->lock);      /* irqs already disabled. */
815                 rcu_preempt_check_blocked_tasks(rnp);
816                 rnp->qsmask = rnp->qsmaskinit;
817                 rnp->gpnum = rsp->gpnum;
818                 rnp->completed = rsp->completed;
819                 if (rnp == rdp->mynode)
820                         rcu_start_gp_per_cpu(rsp, rnp, rdp);
821                 raw_spin_unlock(&rnp->lock);    /* irqs remain disabled. */
822         }
823
824         rnp = rcu_get_root(rsp);
825         raw_spin_lock(&rnp->lock);              /* irqs already disabled. */
826         rsp->signaled = RCU_SIGNAL_INIT; /* force_quiescent_state now OK. */
827         raw_spin_unlock(&rnp->lock);            /* irqs remain disabled. */
828         raw_spin_unlock_irqrestore(&rsp->onofflock, flags);
829 }
830
831 /*
832  * Report a full set of quiescent states to the specified rcu_state
833  * data structure.  This involves cleaning up after the prior grace
834  * period and letting rcu_start_gp() start up the next grace period
835  * if one is needed.  Note that the caller must hold rnp->lock, as
836  * required by rcu_start_gp(), which will release it.
837  */
838 static void rcu_report_qs_rsp(struct rcu_state *rsp, unsigned long flags)
839         __releases(rcu_get_root(rsp)->lock)
840 {
841         WARN_ON_ONCE(!rcu_gp_in_progress(rsp));
842         rsp->completed = rsp->gpnum;
843         rsp->signaled = RCU_GP_IDLE;
844         rcu_start_gp(rsp, flags);  /* releases root node's rnp->lock. */
845 }
846
847 /*
848  * Similar to rcu_report_qs_rdp(), for which it is a helper function.
849  * Allows quiescent states for a group of CPUs to be reported at one go
850  * to the specified rcu_node structure, though all the CPUs in the group
851  * must be represented by the same rcu_node structure (which need not be
852  * a leaf rcu_node structure, though it often will be).  That structure's
853  * lock must be held upon entry, and it is released before return.
854  */
855 static void
856 rcu_report_qs_rnp(unsigned long mask, struct rcu_state *rsp,
857                   struct rcu_node *rnp, unsigned long flags)
858         __releases(rnp->lock)
859 {
860         struct rcu_node *rnp_c;
861
862         /* Walk up the rcu_node hierarchy. */
863         for (;;) {
864                 if (!(rnp->qsmask & mask)) {
865
866                         /* Our bit has already been cleared, so done. */
867                         raw_spin_unlock_irqrestore(&rnp->lock, flags);
868                         return;
869                 }
870                 rnp->qsmask &= ~mask;
871                 if (rnp->qsmask != 0 || rcu_preempted_readers(rnp)) {
872
873                         /* Other bits still set at this level, so done. */
874                         raw_spin_unlock_irqrestore(&rnp->lock, flags);
875                         return;
876                 }
877                 mask = rnp->grpmask;
878                 if (rnp->parent == NULL) {
879
880                         /* No more levels.  Exit loop holding root lock. */
881
882                         break;
883                 }
884                 raw_spin_unlock_irqrestore(&rnp->lock, flags);
885                 rnp_c = rnp;
886                 rnp = rnp->parent;
887                 raw_spin_lock_irqsave(&rnp->lock, flags);
888                 WARN_ON_ONCE(rnp_c->qsmask);
889         }
890
891         /*
892          * Get here if we are the last CPU to pass through a quiescent
893          * state for this grace period.  Invoke rcu_report_qs_rsp()
894          * to clean up and start the next grace period if one is needed.
895          */
896         rcu_report_qs_rsp(rsp, flags); /* releases rnp->lock. */
897 }
898
899 /*
900  * Record a quiescent state for the specified CPU to that CPU's rcu_data
901  * structure.  This must be either called from the specified CPU, or
902  * called when the specified CPU is known to be offline (and when it is
903  * also known that no other CPU is concurrently trying to help the offline
904  * CPU).  The lastcomp argument is used to make sure we are still in the
905  * grace period of interest.  We don't want to end the current grace period
906  * based on quiescent states detected in an earlier grace period!
907  */
908 static void
909 rcu_report_qs_rdp(int cpu, struct rcu_state *rsp, struct rcu_data *rdp, long lastcomp)
910 {
911         unsigned long flags;
912         unsigned long mask;
913         struct rcu_node *rnp;
914
915         rnp = rdp->mynode;
916         raw_spin_lock_irqsave(&rnp->lock, flags);
917         if (lastcomp != rnp->completed) {
918
919                 /*
920                  * Someone beat us to it for this grace period, so leave.
921                  * The race with GP start is resolved by the fact that we
922                  * hold the leaf rcu_node lock, so that the per-CPU bits
923                  * cannot yet be initialized -- so we would simply find our
924                  * CPU's bit already cleared in rcu_report_qs_rnp() if this
925                  * race occurred.
926                  */
927                 rdp->passed_quiesc = 0; /* try again later! */
928                 raw_spin_unlock_irqrestore(&rnp->lock, flags);
929                 return;
930         }
931         mask = rdp->grpmask;
932         if ((rnp->qsmask & mask) == 0) {
933                 raw_spin_unlock_irqrestore(&rnp->lock, flags);
934         } else {
935                 rdp->qs_pending = 0;
936
937                 /*
938                  * This GP can't end until cpu checks in, so all of our
939                  * callbacks can be processed during the next GP.
940                  */
941                 rdp->nxttail[RCU_NEXT_READY_TAIL] = rdp->nxttail[RCU_NEXT_TAIL];
942
943                 rcu_report_qs_rnp(mask, rsp, rnp, flags); /* rlses rnp->lock */
944         }
945 }
946
947 /*
948  * Check to see if there is a new grace period of which this CPU
949  * is not yet aware, and if so, set up local rcu_data state for it.
950  * Otherwise, see if this CPU has just passed through its first
951  * quiescent state for this grace period, and record that fact if so.
952  */
953 static void
954 rcu_check_quiescent_state(struct rcu_state *rsp, struct rcu_data *rdp)
955 {
956         /* If there is now a new grace period, record and return. */
957         if (check_for_new_grace_period(rsp, rdp))
958                 return;
959
960         /*
961          * Does this CPU still need to do its part for current grace period?
962          * If no, return and let the other CPUs do their part as well.
963          */
964         if (!rdp->qs_pending)
965                 return;
966
967         /*
968          * Was there a quiescent state since the beginning of the grace
969          * period? If no, then exit and wait for the next call.
970          */
971         if (!rdp->passed_quiesc)
972                 return;
973
974         /*
975          * Tell RCU we are done (but rcu_report_qs_rdp() will be the
976          * judge of that).
977          */
978         rcu_report_qs_rdp(rdp->cpu, rsp, rdp, rdp->passed_quiesc_completed);
979 }
980
981 #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU
982
983 /*
984  * Move a dying CPU's RCU callbacks to online CPU's callback list.
985  * Synchronization is not required because this function executes
986  * in stop_machine() context.
987  */
988 static void rcu_send_cbs_to_online(struct rcu_state *rsp)
989 {
990         int i;
991         /* current DYING CPU is cleared in the cpu_online_mask */
992         int receive_cpu = cpumask_any(cpu_online_mask);
993         struct rcu_data *rdp = this_cpu_ptr(rsp->rda);
994         struct rcu_data *receive_rdp = per_cpu_ptr(rsp->rda, receive_cpu);
995
996         if (rdp->nxtlist == NULL)
997                 return;  /* irqs disabled, so comparison is stable. */
998
999         *receive_rdp->nxttail[RCU_NEXT_TAIL] = rdp->nxtlist;
1000         receive_rdp->nxttail[RCU_NEXT_TAIL] = rdp->nxttail[RCU_NEXT_TAIL];
1001         receive_rdp->qlen += rdp->qlen;
1002         receive_rdp->n_cbs_adopted += rdp->qlen;
1003         rdp->n_cbs_orphaned += rdp->qlen;
1004
1005         rdp->nxtlist = NULL;
1006         for (i = 0; i < RCU_NEXT_SIZE; i++)
1007                 rdp->nxttail[i] = &rdp->nxtlist;
1008         rdp->qlen = 0;
1009 }
1010
1011 /*
1012  * Remove the outgoing CPU from the bitmasks in the rcu_node hierarchy
1013  * and move all callbacks from the outgoing CPU to the current one.
1014  */
1015 static void __rcu_offline_cpu(int cpu, struct rcu_state *rsp)
1016 {
1017         unsigned long flags;
1018         unsigned long mask;
1019         int need_report = 0;
1020         struct rcu_data *rdp = per_cpu_ptr(rsp->rda, cpu);
1021         struct rcu_node *rnp;
1022
1023         /* Exclude any attempts to start a new grace period. */
1024         raw_spin_lock_irqsave(&rsp->onofflock, flags);
1025
1026         /* Remove the outgoing CPU from the masks in the rcu_node hierarchy. */
1027         rnp = rdp->mynode;      /* this is the outgoing CPU's rnp. */
1028         mask = rdp->grpmask;    /* rnp->grplo is constant. */
1029         do {
1030                 raw_spin_lock(&rnp->lock);      /* irqs already disabled. */
1031                 rnp->qsmaskinit &= ~mask;
1032                 if (rnp->qsmaskinit != 0) {
1033                         if (rnp != rdp->mynode)
1034                                 raw_spin_unlock(&rnp->lock); /* irqs remain disabled. */
1035                         break;
1036                 }
1037                 if (rnp == rdp->mynode)
1038                         need_report = rcu_preempt_offline_tasks(rsp, rnp, rdp);
1039                 else
1040                         raw_spin_unlock(&rnp->lock); /* irqs remain disabled. */
1041                 mask = rnp->grpmask;
1042                 rnp = rnp->parent;
1043         } while (rnp != NULL);
1044
1045         /*
1046          * We still hold the leaf rcu_node structure lock here, and
1047          * irqs are still disabled.  The reason for this subterfuge is
1048          * because invoking rcu_report_unblock_qs_rnp() with ->onofflock
1049          * held leads to deadlock.
1050          */
1051         raw_spin_unlock(&rsp->onofflock); /* irqs remain disabled. */
1052         rnp = rdp->mynode;
1053         if (need_report & RCU_OFL_TASKS_NORM_GP)
1054                 rcu_report_unblock_qs_rnp(rnp, flags);
1055         else
1056                 raw_spin_unlock_irqrestore(&rnp->lock, flags);
1057         if (need_report & RCU_OFL_TASKS_EXP_GP)
1058                 rcu_report_exp_rnp(rsp, rnp);
1059 }
1060
1061 /*
1062  * Remove the specified CPU from the RCU hierarchy and move any pending
1063  * callbacks that it might have to the current CPU.  This code assumes
1064  * that at least one CPU in the system will remain running at all times.
1065  * Any attempt to offline -all- CPUs is likely to strand RCU callbacks.
1066  */
1067 static void rcu_offline_cpu(int cpu)
1068 {
1069         __rcu_offline_cpu(cpu, &rcu_sched_state);
1070         __rcu_offline_cpu(cpu, &rcu_bh_state);
1071         rcu_preempt_offline_cpu(cpu);
1072 }
1073
1074 #else /* #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU */
1075
1076 static void rcu_send_cbs_to_online(struct rcu_state *rsp)
1077 {
1078 }
1079
1080 static void rcu_offline_cpu(int cpu)
1081 {
1082 }
1083
1084 #endif /* #else #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU */
1085
1086 /*
1087  * Invoke any RCU callbacks that have made it to the end of their grace
1088  * period.  Thottle as specified by rdp->blimit.
1089  */
1090 static void rcu_do_batch(struct rcu_state *rsp, struct rcu_data *rdp)
1091 {
1092         unsigned long flags;
1093         struct rcu_head *next, *list, **tail;
1094         int count;
1095
1096         /* If no callbacks are ready, just return.*/
1097         if (!cpu_has_callbacks_ready_to_invoke(rdp))
1098                 return;
1099
1100         /*
1101          * Extract the list of ready callbacks, disabling to prevent
1102          * races with call_rcu() from interrupt handlers.
1103          */
1104         local_irq_save(flags);
1105         list = rdp->nxtlist;
1106         rdp->nxtlist = *rdp->nxttail[RCU_DONE_TAIL];
1107         *rdp->nxttail[RCU_DONE_TAIL] = NULL;
1108         tail = rdp->nxttail[RCU_DONE_TAIL];
1109         for (count = RCU_NEXT_SIZE - 1; count >= 0; count--)
1110                 if (rdp->nxttail[count] == rdp->nxttail[RCU_DONE_TAIL])
1111                         rdp->nxttail[count] = &rdp->nxtlist;
1112         local_irq_restore(flags);
1113
1114         /* Invoke callbacks. */
1115         count = 0;
1116         while (list) {
1117                 next = list->next;
1118                 prefetch(next);
1119                 debug_rcu_head_unqueue(list);
1120                 list->func(list);
1121                 list = next;
1122                 if (++count >= rdp->blimit)
1123                         break;
1124         }
1125
1126         local_irq_save(flags);
1127
1128         /* Update count, and requeue any remaining callbacks. */
1129         rdp->qlen -= count;
1130         rdp->n_cbs_invoked += count;
1131         if (list != NULL) {
1132                 *tail = rdp->nxtlist;
1133                 rdp->nxtlist = list;
1134                 for (count = 0; count < RCU_NEXT_SIZE; count++)
1135                         if (&rdp->nxtlist == rdp->nxttail[count])
1136                                 rdp->nxttail[count] = tail;
1137                         else
1138                                 break;
1139         }
1140
1141         /* Reinstate batch limit if we have worked down the excess. */
1142         if (rdp->blimit == LONG_MAX && rdp->qlen <= qlowmark)
1143                 rdp->blimit = blimit;
1144
1145         /* Reset ->qlen_last_fqs_check trigger if enough CBs have drained. */
1146         if (rdp->qlen == 0 && rdp->qlen_last_fqs_check != 0) {
1147                 rdp->qlen_last_fqs_check = 0;
1148                 rdp->n_force_qs_snap = rsp->n_force_qs;
1149         } else if (rdp->qlen < rdp->qlen_last_fqs_check - qhimark)
1150                 rdp->qlen_last_fqs_check = rdp->qlen;
1151
1152         local_irq_restore(flags);
1153
1154         /* Re-raise the RCU softirq if there are callbacks remaining. */
1155         if (cpu_has_callbacks_ready_to_invoke(rdp))
1156                 raise_softirq(RCU_SOFTIRQ);
1157 }
1158
1159 /*
1160  * Check to see if this CPU is in a non-context-switch quiescent state
1161  * (user mode or idle loop for rcu, non-softirq execution for rcu_bh).
1162  * Also schedule the RCU softirq handler.
1163  *
1164  * This function must be called with hardirqs disabled.  It is normally
1165  * invoked from the scheduling-clock interrupt.  If rcu_pending returns
1166  * false, there is no point in invoking rcu_check_callbacks().
1167  */
1168 void rcu_check_callbacks(int cpu, int user)
1169 {
1170         if (user ||
1171             (idle_cpu(cpu) && rcu_scheduler_active &&
1172              !in_softirq() && hardirq_count() <= (1 << HARDIRQ_SHIFT))) {
1173
1174                 /*
1175                  * Get here if this CPU took its interrupt from user
1176                  * mode or from the idle loop, and if this is not a
1177                  * nested interrupt.  In this case, the CPU is in
1178                  * a quiescent state, so note it.
1179                  *
1180                  * No memory barrier is required here because both
1181                  * rcu_sched_qs() and rcu_bh_qs() reference only CPU-local
1182                  * variables that other CPUs neither access nor modify,
1183                  * at least not while the corresponding CPU is online.
1184                  */
1185
1186                 rcu_sched_qs(cpu);
1187                 rcu_bh_qs(cpu);
1188
1189         } else if (!in_softirq()) {
1190
1191                 /*
1192                  * Get here if this CPU did not take its interrupt from
1193                  * softirq, in other words, if it is not interrupting
1194                  * a rcu_bh read-side critical section.  This is an _bh
1195                  * critical section, so note it.
1196                  */
1197
1198                 rcu_bh_qs(cpu);
1199         }
1200         rcu_preempt_check_callbacks(cpu);
1201         if (rcu_pending(cpu))
1202                 raise_softirq(RCU_SOFTIRQ);
1203 }
1204
1205 #ifdef CONFIG_SMP
1206
1207 /*
1208  * Scan the leaf rcu_node structures, processing dyntick state for any that
1209  * have not yet encountered a quiescent state, using the function specified.
1210  * The caller must have suppressed start of new grace periods.
1211  */
1212 static void force_qs_rnp(struct rcu_state *rsp, int (*f)(struct rcu_data *))
1213 {
1214         unsigned long bit;
1215         int cpu;
1216         unsigned long flags;
1217         unsigned long mask;
1218         struct rcu_node *rnp;
1219
1220         rcu_for_each_leaf_node(rsp, rnp) {
1221                 mask = 0;
1222                 raw_spin_lock_irqsave(&rnp->lock, flags);
1223                 if (!rcu_gp_in_progress(rsp)) {
1224                         raw_spin_unlock_irqrestore(&rnp->lock, flags);
1225                         return;
1226                 }
1227                 if (rnp->qsmask == 0) {
1228                         raw_spin_unlock_irqrestore(&rnp->lock, flags);
1229                         continue;
1230                 }
1231                 cpu = rnp->grplo;
1232                 bit = 1;
1233                 for (; cpu <= rnp->grphi; cpu++, bit <<= 1) {
1234                         if ((rnp->qsmask & bit) != 0 &&
1235                             f(per_cpu_ptr(rsp->rda, cpu)))
1236                                 mask |= bit;
1237                 }
1238                 if (mask != 0) {
1239
1240                         /* rcu_report_qs_rnp() releases rnp->lock. */
1241                         rcu_report_qs_rnp(mask, rsp, rnp, flags);
1242                         continue;
1243                 }
1244                 raw_spin_unlock_irqrestore(&rnp->lock, flags);
1245         }
1246 }
1247
1248 /*
1249  * Force quiescent states on reluctant CPUs, and also detect which
1250  * CPUs are in dyntick-idle mode.
1251  */
1252 static void force_quiescent_state(struct rcu_state *rsp, int relaxed)
1253 {
1254         unsigned long flags;
1255         struct rcu_node *rnp = rcu_get_root(rsp);
1256
1257         if (!rcu_gp_in_progress(rsp))
1258                 return;  /* No grace period in progress, nothing to force. */
1259         if (!raw_spin_trylock_irqsave(&rsp->fqslock, flags)) {
1260                 rsp->n_force_qs_lh++; /* Inexact, can lose counts.  Tough! */
1261                 return; /* Someone else is already on the job. */
1262         }
1263         if (relaxed && ULONG_CMP_GE(rsp->jiffies_force_qs, jiffies))
1264                 goto unlock_fqs_ret; /* no emergency and done recently. */
1265         rsp->n_force_qs++;
1266         raw_spin_lock(&rnp->lock);  /* irqs already disabled */
1267         rsp->jiffies_force_qs = jiffies + RCU_JIFFIES_TILL_FORCE_QS;
1268         if(!rcu_gp_in_progress(rsp)) {
1269                 rsp->n_force_qs_ngp++;
1270                 raw_spin_unlock(&rnp->lock);  /* irqs remain disabled */
1271                 goto unlock_fqs_ret;  /* no GP in progress, time updated. */
1272         }
1273         rsp->fqs_active = 1;
1274         switch (rsp->signaled) {
1275         case RCU_GP_IDLE:
1276         case RCU_GP_INIT:
1277
1278                 break; /* grace period idle or initializing, ignore. */
1279
1280         case RCU_SAVE_DYNTICK:
1281                 if (RCU_SIGNAL_INIT != RCU_SAVE_DYNTICK)
1282                         break; /* So gcc recognizes the dead code. */
1283
1284                 raw_spin_unlock(&rnp->lock);  /* irqs remain disabled */
1285
1286                 /* Record dyntick-idle state. */
1287                 force_qs_rnp(rsp, dyntick_save_progress_counter);
1288                 raw_spin_lock(&rnp->lock);  /* irqs already disabled */
1289                 if (rcu_gp_in_progress(rsp))
1290                         rsp->signaled = RCU_FORCE_QS;
1291                 break;
1292
1293         case RCU_FORCE_QS:
1294
1295                 /* Check dyntick-idle state, send IPI to laggarts. */
1296                 raw_spin_unlock(&rnp->lock);  /* irqs remain disabled */
1297                 force_qs_rnp(rsp, rcu_implicit_dynticks_qs);
1298
1299                 /* Leave state in case more forcing is required. */
1300
1301                 raw_spin_lock(&rnp->lock);  /* irqs already disabled */
1302                 break;
1303         }
1304         rsp->fqs_active = 0;
1305         if (rsp->fqs_need_gp) {
1306                 raw_spin_unlock(&rsp->fqslock); /* irqs remain disabled */
1307                 rsp->fqs_need_gp = 0;
1308                 rcu_start_gp(rsp, flags); /* releases rnp->lock */
1309                 return;
1310         }
1311         raw_spin_unlock(&rnp->lock);  /* irqs remain disabled */
1312 unlock_fqs_ret:
1313         raw_spin_unlock_irqrestore(&rsp->fqslock, flags);
1314 }
1315
1316 #else /* #ifdef CONFIG_SMP */
1317
1318 static void force_quiescent_state(struct rcu_state *rsp, int relaxed)
1319 {
1320         set_need_resched();
1321 }
1322
1323 #endif /* #else #ifdef CONFIG_SMP */
1324
1325 /*
1326  * This does the RCU processing work from softirq context for the
1327  * specified rcu_state and rcu_data structures.  This may be called
1328  * only from the CPU to whom the rdp belongs.
1329  */
1330 static void
1331 __rcu_process_callbacks(struct rcu_state *rsp, struct rcu_data *rdp)
1332 {
1333         unsigned long flags;
1334
1335         WARN_ON_ONCE(rdp->beenonline == 0);
1336
1337         /*
1338          * If an RCU GP has gone long enough, go check for dyntick
1339          * idle CPUs and, if needed, send resched IPIs.
1340          */
1341         if (ULONG_CMP_LT(ACCESS_ONCE(rsp->jiffies_force_qs), jiffies))
1342                 force_quiescent_state(rsp, 1);
1343
1344         /*
1345          * Advance callbacks in response to end of earlier grace
1346          * period that some other CPU ended.
1347          */
1348         rcu_process_gp_end(rsp, rdp);
1349
1350         /* Update RCU state based on any recent quiescent states. */
1351         rcu_check_quiescent_state(rsp, rdp);
1352
1353         /* Does this CPU require a not-yet-started grace period? */
1354         if (cpu_needs_another_gp(rsp, rdp)) {
1355                 raw_spin_lock_irqsave(&rcu_get_root(rsp)->lock, flags);
1356                 rcu_start_gp(rsp, flags);  /* releases above lock */
1357         }
1358
1359         /* If there are callbacks ready, invoke them. */
1360         rcu_do_batch(rsp, rdp);
1361 }
1362
1363 /*
1364  * Do softirq processing for the current CPU.
1365  */
1366 static void rcu_process_callbacks(struct softirq_action *unused)
1367 {
1368         /*
1369          * Memory references from any prior RCU read-side critical sections
1370          * executed by the interrupted code must be seen before any RCU
1371          * grace-period manipulations below.
1372          */
1373         smp_mb(); /* See above block comment. */
1374
1375         __rcu_process_callbacks(&rcu_sched_state,
1376                                 &__get_cpu_var(rcu_sched_data));
1377         __rcu_process_callbacks(&rcu_bh_state, &__get_cpu_var(rcu_bh_data));
1378         rcu_preempt_process_callbacks();
1379
1380         /*
1381          * Memory references from any later RCU read-side critical sections
1382          * executed by the interrupted code must be seen after any RCU
1383          * grace-period manipulations above.
1384          */
1385         smp_mb(); /* See above block comment. */
1386
1387         /* If we are last CPU on way to dyntick-idle mode, accelerate it. */
1388         rcu_needs_cpu_flush();
1389 }
1390
1391 static void
1392 __call_rcu(struct rcu_head *head, void (*func)(struct rcu_head *rcu),
1393            struct rcu_state *rsp)
1394 {
1395         unsigned long flags;
1396         struct rcu_data *rdp;
1397
1398         debug_rcu_head_queue(head);
1399         head->func = func;
1400         head->next = NULL;
1401
1402         smp_mb(); /* Ensure RCU update seen before callback registry. */
1403
1404         /*
1405          * Opportunistically note grace-period endings and beginnings.
1406          * Note that we might see a beginning right after we see an
1407          * end, but never vice versa, since this CPU has to pass through
1408          * a quiescent state betweentimes.
1409          */
1410         local_irq_save(flags);
1411         rdp = this_cpu_ptr(rsp->rda);
1412         rcu_process_gp_end(rsp, rdp);
1413         check_for_new_grace_period(rsp, rdp);
1414
1415         /* Add the callback to our list. */
1416         *rdp->nxttail[RCU_NEXT_TAIL] = head;
1417         rdp->nxttail[RCU_NEXT_TAIL] = &head->next;
1418
1419         /* Start a new grace period if one not already started. */
1420         if (!rcu_gp_in_progress(rsp)) {
1421                 unsigned long nestflag;
1422                 struct rcu_node *rnp_root = rcu_get_root(rsp);
1423
1424                 raw_spin_lock_irqsave(&rnp_root->lock, nestflag);
1425                 rcu_start_gp(rsp, nestflag);  /* releases rnp_root->lock. */
1426         }
1427
1428         /*
1429          * Force the grace period if too many callbacks or too long waiting.
1430          * Enforce hysteresis, and don't invoke force_quiescent_state()
1431          * if some other CPU has recently done so.  Also, don't bother
1432          * invoking force_quiescent_state() if the newly enqueued callback
1433          * is the only one waiting for a grace period to complete.
1434          */
1435         if (unlikely(++rdp->qlen > rdp->qlen_last_fqs_check + qhimark)) {
1436                 rdp->blimit = LONG_MAX;
1437                 if (rsp->n_force_qs == rdp->n_force_qs_snap &&
1438                     *rdp->nxttail[RCU_DONE_TAIL] != head)
1439                         force_quiescent_state(rsp, 0);
1440                 rdp->n_force_qs_snap = rsp->n_force_qs;
1441                 rdp->qlen_last_fqs_check = rdp->qlen;
1442         } else if (ULONG_CMP_LT(ACCESS_ONCE(rsp->jiffies_force_qs), jiffies))
1443                 force_quiescent_state(rsp, 1);
1444         local_irq_restore(flags);
1445 }
1446
1447 /*
1448  * Queue an RCU-sched callback for invocation after a grace period.
1449  */
1450 void call_rcu_sched(struct rcu_head *head, void (*func)(struct rcu_head *rcu))
1451 {
1452         __call_rcu(head, func, &rcu_sched_state);
1453 }
1454 EXPORT_SYMBOL_GPL(call_rcu_sched);
1455
1456 /*
1457  * Queue an RCU for invocation after a quicker grace period.
1458  */
1459 void call_rcu_bh(struct rcu_head *head, void (*func)(struct rcu_head *rcu))
1460 {
1461         __call_rcu(head, func, &rcu_bh_state);
1462 }
1463 EXPORT_SYMBOL_GPL(call_rcu_bh);
1464
1465 /**
1466  * synchronize_sched - wait until an rcu-sched grace period has elapsed.
1467  *
1468  * Control will return to the caller some time after a full rcu-sched
1469  * grace period has elapsed, in other words after all currently executing
1470  * rcu-sched read-side critical sections have completed.   These read-side
1471  * critical sections are delimited by rcu_read_lock_sched() and
1472  * rcu_read_unlock_sched(), and may be nested.  Note that preempt_disable(),
1473  * local_irq_disable(), and so on may be used in place of
1474  * rcu_read_lock_sched().
1475  *
1476  * This means that all preempt_disable code sequences, including NMI and
1477  * hardware-interrupt handlers, in progress on entry will have completed
1478  * before this primitive returns.  However, this does not guarantee that
1479  * softirq handlers will have completed, since in some kernels, these
1480  * handlers can run in process context, and can block.
1481  *
1482  * This primitive provides the guarantees made by the (now removed)
1483  * synchronize_kernel() API.  In contrast, synchronize_rcu() only
1484  * guarantees that rcu_read_lock() sections will have completed.
1485  * In "classic RCU", these two guarantees happen to be one and
1486  * the same, but can differ in realtime RCU implementations.
1487  */
1488 void synchronize_sched(void)
1489 {
1490         struct rcu_synchronize rcu;
1491
1492         if (rcu_blocking_is_gp())
1493                 return;
1494
1495         init_rcu_head_on_stack(&rcu.head);
1496         init_completion(&rcu.completion);
1497         /* Will wake me after RCU finished. */
1498         call_rcu_sched(&rcu.head, wakeme_after_rcu);
1499         /* Wait for it. */
1500         wait_for_completion(&rcu.completion);
1501         destroy_rcu_head_on_stack(&rcu.head);
1502 }
1503 EXPORT_SYMBOL_GPL(synchronize_sched);
1504
1505 /**
1506  * synchronize_rcu_bh - wait until an rcu_bh grace period has elapsed.
1507  *
1508  * Control will return to the caller some time after a full rcu_bh grace
1509  * period has elapsed, in other words after all currently executing rcu_bh
1510  * read-side critical sections have completed.  RCU read-side critical
1511  * sections are delimited by rcu_read_lock_bh() and rcu_read_unlock_bh(),
1512  * and may be nested.
1513  */
1514 void synchronize_rcu_bh(void)
1515 {
1516         struct rcu_synchronize rcu;
1517
1518         if (rcu_blocking_is_gp())
1519                 return;
1520
1521         init_rcu_head_on_stack(&rcu.head);
1522         init_completion(&rcu.completion);
1523         /* Will wake me after RCU finished. */
1524         call_rcu_bh(&rcu.head, wakeme_after_rcu);
1525         /* Wait for it. */
1526         wait_for_completion(&rcu.completion);
1527         destroy_rcu_head_on_stack(&rcu.head);
1528 }
1529 EXPORT_SYMBOL_GPL(synchronize_rcu_bh);
1530
1531 /*
1532  * Check to see if there is any immediate RCU-related work to be done
1533  * by the current CPU, for the specified type of RCU, returning 1 if so.
1534  * The checks are in order of increasing expense: checks that can be
1535  * carried out against CPU-local state are performed first.  However,
1536  * we must check for CPU stalls first, else we might not get a chance.
1537  */
1538 static int __rcu_pending(struct rcu_state *rsp, struct rcu_data *rdp)
1539 {
1540         struct rcu_node *rnp = rdp->mynode;
1541
1542         rdp->n_rcu_pending++;
1543
1544         /* Check for CPU stalls, if enabled. */
1545         check_cpu_stall(rsp, rdp);
1546
1547         /* Is the RCU core waiting for a quiescent state from this CPU? */
1548         if (rdp->qs_pending && !rdp->passed_quiesc) {
1549
1550                 /*
1551                  * If force_quiescent_state() coming soon and this CPU
1552                  * needs a quiescent state, and this is either RCU-sched
1553                  * or RCU-bh, force a local reschedule.
1554                  */
1555                 rdp->n_rp_qs_pending++;
1556                 if (!rdp->preemptable &&
1557                     ULONG_CMP_LT(ACCESS_ONCE(rsp->jiffies_force_qs) - 1,
1558                                  jiffies))
1559                         set_need_resched();
1560         } else if (rdp->qs_pending && rdp->passed_quiesc) {
1561                 rdp->n_rp_report_qs++;
1562                 return 1;
1563         }
1564
1565         /* Does this CPU have callbacks ready to invoke? */
1566         if (cpu_has_callbacks_ready_to_invoke(rdp)) {
1567                 rdp->n_rp_cb_ready++;
1568                 return 1;
1569         }
1570
1571         /* Has RCU gone idle with this CPU needing another grace period? */
1572         if (cpu_needs_another_gp(rsp, rdp)) {
1573                 rdp->n_rp_cpu_needs_gp++;
1574                 return 1;
1575         }
1576
1577         /* Has another RCU grace period completed?  */
1578         if (ACCESS_ONCE(rnp->completed) != rdp->completed) { /* outside lock */
1579                 rdp->n_rp_gp_completed++;
1580                 return 1;
1581         }
1582
1583         /* Has a new RCU grace period started? */
1584         if (ACCESS_ONCE(rnp->gpnum) != rdp->gpnum) { /* outside lock */
1585                 rdp->n_rp_gp_started++;
1586                 return 1;
1587         }
1588
1589         /* Has an RCU GP gone long enough to send resched IPIs &c? */
1590         if (rcu_gp_in_progress(rsp) &&
1591             ULONG_CMP_LT(ACCESS_ONCE(rsp->jiffies_force_qs), jiffies)) {
1592                 rdp->n_rp_need_fqs++;
1593                 return 1;
1594         }
1595
1596         /* nothing to do */
1597         rdp->n_rp_need_nothing++;
1598         return 0;
1599 }
1600
1601 /*
1602  * Check to see if there is any immediate RCU-related work to be done
1603  * by the current CPU, returning 1 if so.  This function is part of the
1604  * RCU implementation; it is -not- an exported member of the RCU API.
1605  */
1606 static int rcu_pending(int cpu)
1607 {
1608         return __rcu_pending(&rcu_sched_state, &per_cpu(rcu_sched_data, cpu)) ||
1609                __rcu_pending(&rcu_bh_state, &per_cpu(rcu_bh_data, cpu)) ||
1610                rcu_preempt_pending(cpu);
1611 }
1612
1613 /*
1614  * Check to see if any future RCU-related work will need to be done
1615  * by the current CPU, even if none need be done immediately, returning
1616  * 1 if so.
1617  */
1618 static int rcu_needs_cpu_quick_check(int cpu)
1619 {
1620         /* RCU callbacks either ready or pending? */
1621         return per_cpu(rcu_sched_data, cpu).nxtlist ||
1622                per_cpu(rcu_bh_data, cpu).nxtlist ||
1623                rcu_preempt_needs_cpu(cpu);
1624 }
1625
1626 static DEFINE_PER_CPU(struct rcu_head, rcu_barrier_head) = {NULL};
1627 static atomic_t rcu_barrier_cpu_count;
1628 static DEFINE_MUTEX(rcu_barrier_mutex);
1629 static struct completion rcu_barrier_completion;
1630
1631 static void rcu_barrier_callback(struct rcu_head *notused)
1632 {
1633         if (atomic_dec_and_test(&rcu_barrier_cpu_count))
1634                 complete(&rcu_barrier_completion);
1635 }
1636
1637 /*
1638  * Called with preemption disabled, and from cross-cpu IRQ context.
1639  */
1640 static void rcu_barrier_func(void *type)
1641 {
1642         int cpu = smp_processor_id();
1643         struct rcu_head *head = &per_cpu(rcu_barrier_head, cpu);
1644         void (*call_rcu_func)(struct rcu_head *head,
1645                               void (*func)(struct rcu_head *head));
1646
1647         atomic_inc(&rcu_barrier_cpu_count);
1648         call_rcu_func = type;
1649         call_rcu_func(head, rcu_barrier_callback);
1650 }
1651
1652 /*
1653  * Orchestrate the specified type of RCU barrier, waiting for all
1654  * RCU callbacks of the specified type to complete.
1655  */
1656 static void _rcu_barrier(struct rcu_state *rsp,
1657                          void (*call_rcu_func)(struct rcu_head *head,
1658                                                void (*func)(struct rcu_head *head)))
1659 {
1660         BUG_ON(in_interrupt());
1661         /* Take mutex to serialize concurrent rcu_barrier() requests. */
1662         mutex_lock(&rcu_barrier_mutex);
1663         init_completion(&rcu_barrier_completion);
1664         /*
1665          * Initialize rcu_barrier_cpu_count to 1, then invoke
1666          * rcu_barrier_func() on each CPU, so that each CPU also has
1667          * incremented rcu_barrier_cpu_count.  Only then is it safe to
1668          * decrement rcu_barrier_cpu_count -- otherwise the first CPU
1669          * might complete its grace period before all of the other CPUs
1670          * did their increment, causing this function to return too
1671          * early.  Note that on_each_cpu() disables irqs, which prevents
1672          * any CPUs from coming online or going offline until each online
1673          * CPU has queued its RCU-barrier callback.
1674          */
1675         atomic_set(&rcu_barrier_cpu_count, 1);
1676         on_each_cpu(rcu_barrier_func, (void *)call_rcu_func, 1);
1677         if (atomic_dec_and_test(&rcu_barrier_cpu_count))
1678                 complete(&rcu_barrier_completion);
1679         wait_for_completion(&rcu_barrier_completion);
1680         mutex_unlock(&rcu_barrier_mutex);
1681 }
1682
1683 /**
1684  * rcu_barrier_bh - Wait until all in-flight call_rcu_bh() callbacks complete.
1685  */
1686 void rcu_barrier_bh(void)
1687 {
1688         _rcu_barrier(&rcu_bh_state, call_rcu_bh);
1689 }
1690 EXPORT_SYMBOL_GPL(rcu_barrier_bh);
1691
1692 /**
1693  * rcu_barrier_sched - Wait for in-flight call_rcu_sched() callbacks.
1694  */
1695 void rcu_barrier_sched(void)
1696 {
1697         _rcu_barrier(&rcu_sched_state, call_rcu_sched);
1698 }
1699 EXPORT_SYMBOL_GPL(rcu_barrier_sched);
1700
1701 /*
1702  * Do boot-time initialization of a CPU's per-CPU RCU data.
1703  */
1704 static void __init
1705 rcu_boot_init_percpu_data(int cpu, struct rcu_state *rsp)
1706 {
1707         unsigned long flags;
1708         int i;
1709         struct rcu_data *rdp = per_cpu_ptr(rsp->rda, cpu);
1710         struct rcu_node *rnp = rcu_get_root(rsp);
1711
1712         /* Set up local state, ensuring consistent view of global state. */
1713         raw_spin_lock_irqsave(&rnp->lock, flags);
1714         rdp->grpmask = 1UL << (cpu - rdp->mynode->grplo);
1715         rdp->nxtlist = NULL;
1716         for (i = 0; i < RCU_NEXT_SIZE; i++)
1717                 rdp->nxttail[i] = &rdp->nxtlist;
1718         rdp->qlen = 0;
1719 #ifdef CONFIG_NO_HZ
1720         rdp->dynticks = &per_cpu(rcu_dynticks, cpu);
1721 #endif /* #ifdef CONFIG_NO_HZ */
1722         rdp->cpu = cpu;
1723         raw_spin_unlock_irqrestore(&rnp->lock, flags);
1724 }
1725
1726 /*
1727  * Initialize a CPU's per-CPU RCU data.  Note that only one online or
1728  * offline event can be happening at a given time.  Note also that we
1729  * can accept some slop in the rsp->completed access due to the fact
1730  * that this CPU cannot possibly have any RCU callbacks in flight yet.
1731  */
1732 static void __cpuinit
1733 rcu_init_percpu_data(int cpu, struct rcu_state *rsp, int preemptable)
1734 {
1735         unsigned long flags;
1736         unsigned long mask;
1737         struct rcu_data *rdp = per_cpu_ptr(rsp->rda, cpu);
1738         struct rcu_node *rnp = rcu_get_root(rsp);
1739
1740         /* Set up local state, ensuring consistent view of global state. */
1741         raw_spin_lock_irqsave(&rnp->lock, flags);
1742         rdp->passed_quiesc = 0;  /* We could be racing with new GP, */
1743         rdp->qs_pending = 1;     /*  so set up to respond to current GP. */
1744         rdp->beenonline = 1;     /* We have now been online. */
1745         rdp->preemptable = preemptable;
1746         rdp->qlen_last_fqs_check = 0;
1747         rdp->n_force_qs_snap = rsp->n_force_qs;
1748         rdp->blimit = blimit;
1749         raw_spin_unlock(&rnp->lock);            /* irqs remain disabled. */
1750
1751         /*
1752          * A new grace period might start here.  If so, we won't be part
1753          * of it, but that is OK, as we are currently in a quiescent state.
1754          */
1755
1756         /* Exclude any attempts to start a new GP on large systems. */
1757         raw_spin_lock(&rsp->onofflock);         /* irqs already disabled. */
1758
1759         /* Add CPU to rcu_node bitmasks. */
1760         rnp = rdp->mynode;
1761         mask = rdp->grpmask;
1762         do {
1763                 /* Exclude any attempts to start a new GP on small systems. */
1764                 raw_spin_lock(&rnp->lock);      /* irqs already disabled. */
1765                 rnp->qsmaskinit |= mask;
1766                 mask = rnp->grpmask;
1767                 if (rnp == rdp->mynode) {
1768                         rdp->gpnum = rnp->completed; /* if GP in progress... */
1769                         rdp->completed = rnp->completed;
1770                         rdp->passed_quiesc_completed = rnp->completed - 1;
1771                 }
1772                 raw_spin_unlock(&rnp->lock); /* irqs already disabled. */
1773                 rnp = rnp->parent;
1774         } while (rnp != NULL && !(rnp->qsmaskinit & mask));
1775
1776         raw_spin_unlock_irqrestore(&rsp->onofflock, flags);
1777 }
1778
1779 static void __cpuinit rcu_online_cpu(int cpu)
1780 {
1781         rcu_init_percpu_data(cpu, &rcu_sched_state, 0);
1782         rcu_init_percpu_data(cpu, &rcu_bh_state, 0);
1783         rcu_preempt_init_percpu_data(cpu);
1784 }
1785
1786 /*
1787  * Handle CPU online/offline notification events.
1788  */
1789 static int __cpuinit rcu_cpu_notify(struct notifier_block *self,
1790                                     unsigned long action, void *hcpu)
1791 {
1792         long cpu = (long)hcpu;
1793
1794         switch (action) {
1795         case CPU_UP_PREPARE:
1796         case CPU_UP_PREPARE_FROZEN:
1797                 rcu_online_cpu(cpu);
1798                 break;
1799         case CPU_DYING:
1800         case CPU_DYING_FROZEN:
1801                 /*
1802                  * The whole machine is "stopped" except this CPU, so we can
1803                  * touch any data without introducing corruption. We send the
1804                  * dying CPU's callbacks to an arbitrarily chosen online CPU.
1805                  */
1806                 rcu_send_cbs_to_online(&rcu_bh_state);
1807                 rcu_send_cbs_to_online(&rcu_sched_state);
1808                 rcu_preempt_send_cbs_to_online();
1809                 break;
1810         case CPU_DEAD:
1811         case CPU_DEAD_FROZEN:
1812         case CPU_UP_CANCELED:
1813         case CPU_UP_CANCELED_FROZEN:
1814                 rcu_offline_cpu(cpu);
1815                 break;
1816         default:
1817                 break;
1818         }
1819         return NOTIFY_OK;
1820 }
1821
1822 /*
1823  * This function is invoked towards the end of the scheduler's initialization
1824  * process.  Before this is called, the idle task might contain
1825  * RCU read-side critical sections (during which time, this idle
1826  * task is booting the system).  After this function is called, the
1827  * idle tasks are prohibited from containing RCU read-side critical
1828  * sections.  This function also enables RCU lockdep checking.
1829  */
1830 void rcu_scheduler_starting(void)
1831 {
1832         WARN_ON(num_online_cpus() != 1);
1833         WARN_ON(nr_context_switches() > 0);
1834         rcu_scheduler_active = 1;
1835 }
1836
1837 /*
1838  * Compute the per-level fanout, either using the exact fanout specified
1839  * or balancing the tree, depending on CONFIG_RCU_FANOUT_EXACT.
1840  */
1841 #ifdef CONFIG_RCU_FANOUT_EXACT
1842 static void __init rcu_init_levelspread(struct rcu_state *rsp)
1843 {
1844         int i;
1845
1846         for (i = NUM_RCU_LVLS - 1; i >= 0; i--)
1847                 rsp->levelspread[i] = CONFIG_RCU_FANOUT;
1848 }
1849 #else /* #ifdef CONFIG_RCU_FANOUT_EXACT */
1850 static void __init rcu_init_levelspread(struct rcu_state *rsp)
1851 {
1852         int ccur;
1853         int cprv;
1854         int i;
1855
1856         cprv = NR_CPUS;
1857         for (i = NUM_RCU_LVLS - 1; i >= 0; i--) {
1858                 ccur = rsp->levelcnt[i];
1859                 rsp->levelspread[i] = (cprv + ccur - 1) / ccur;
1860                 cprv = ccur;
1861         }
1862 }
1863 #endif /* #else #ifdef CONFIG_RCU_FANOUT_EXACT */
1864
1865 /*
1866  * Helper function for rcu_init() that initializes one rcu_state structure.
1867  */
1868 static void __init rcu_init_one(struct rcu_state *rsp,
1869                 struct rcu_data __percpu *rda)
1870 {
1871         static char *buf[] = { "rcu_node_level_0",
1872                                "rcu_node_level_1",
1873                                "rcu_node_level_2",
1874                                "rcu_node_level_3" };  /* Match MAX_RCU_LVLS */
1875         int cpustride = 1;
1876         int i;
1877         int j;
1878         struct rcu_node *rnp;
1879
1880         BUILD_BUG_ON(MAX_RCU_LVLS > ARRAY_SIZE(buf));  /* Fix buf[] init! */
1881
1882         /* Initialize the level-tracking arrays. */
1883
1884         for (i = 1; i < NUM_RCU_LVLS; i++)
1885                 rsp->level[i] = rsp->level[i - 1] + rsp->levelcnt[i - 1];
1886         rcu_init_levelspread(rsp);
1887
1888         /* Initialize the elements themselves, starting from the leaves. */
1889
1890         for (i = NUM_RCU_LVLS - 1; i >= 0; i--) {
1891                 cpustride *= rsp->levelspread[i];
1892                 rnp = rsp->level[i];
1893                 for (j = 0; j < rsp->levelcnt[i]; j++, rnp++) {
1894                         raw_spin_lock_init(&rnp->lock);
1895                         lockdep_set_class_and_name(&rnp->lock,
1896                                                    &rcu_node_class[i], buf[i]);
1897                         rnp->gpnum = 0;
1898                         rnp->qsmask = 0;
1899                         rnp->qsmaskinit = 0;
1900                         rnp->grplo = j * cpustride;
1901                         rnp->grphi = (j + 1) * cpustride - 1;
1902                         if (rnp->grphi >= NR_CPUS)
1903                                 rnp->grphi = NR_CPUS - 1;
1904                         if (i == 0) {
1905                                 rnp->grpnum = 0;
1906                                 rnp->grpmask = 0;
1907                                 rnp->parent = NULL;
1908                         } else {
1909                                 rnp->grpnum = j % rsp->levelspread[i - 1];
1910                                 rnp->grpmask = 1UL << rnp->grpnum;
1911                                 rnp->parent = rsp->level[i - 1] +
1912                                               j / rsp->levelspread[i - 1];
1913                         }
1914                         rnp->level = i;
1915                         INIT_LIST_HEAD(&rnp->blocked_tasks[0]);
1916                         INIT_LIST_HEAD(&rnp->blocked_tasks[1]);
1917                         INIT_LIST_HEAD(&rnp->blocked_tasks[2]);
1918                         INIT_LIST_HEAD(&rnp->blocked_tasks[3]);
1919                 }
1920         }
1921
1922         rsp->rda = rda;
1923         rnp = rsp->level[NUM_RCU_LVLS - 1];
1924         for_each_possible_cpu(i) {
1925                 while (i > rnp->grphi)
1926                         rnp++;
1927                 per_cpu_ptr(rsp->rda, i)->mynode = rnp;
1928                 rcu_boot_init_percpu_data(i, rsp);
1929         }
1930 }
1931
1932 void __init rcu_init(void)
1933 {
1934         int cpu;
1935
1936         rcu_bootup_announce();
1937         rcu_init_one(&rcu_sched_state, &rcu_sched_data);
1938         rcu_init_one(&rcu_bh_state, &rcu_bh_data);
1939         __rcu_init_preempt();
1940         open_softirq(RCU_SOFTIRQ, rcu_process_callbacks);
1941
1942         /*
1943          * We don't need protection against CPU-hotplug here because
1944          * this is called early in boot, before either interrupts
1945          * or the scheduler are operational.
1946          */
1947         cpu_notifier(rcu_cpu_notify, 0);
1948         for_each_online_cpu(cpu)
1949                 rcu_cpu_notify(NULL, CPU_UP_PREPARE, (void *)(long)cpu);
1950         check_cpu_stall_init();
1951 }
1952
1953 #include "rcutree_plugin.h"