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