rcu: Remove conditional compilation for RCU CPU stall warnings
[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 int rcu_cpu_stall_suppress __read_mostly;
144 module_param(rcu_cpu_stall_suppress, int, 0644);
145
146 static void force_quiescent_state(struct rcu_state *rsp, int relaxed);
147 static int rcu_pending(int cpu);
148
149 /*
150  * Return the number of RCU-sched batches processed thus far for debug & stats.
151  */
152 long rcu_batches_completed_sched(void)
153 {
154         return rcu_sched_state.completed;
155 }
156 EXPORT_SYMBOL_GPL(rcu_batches_completed_sched);
157
158 /*
159  * Return the number of RCU BH batches processed thus far for debug & stats.
160  */
161 long rcu_batches_completed_bh(void)
162 {
163         return rcu_bh_state.completed;
164 }
165 EXPORT_SYMBOL_GPL(rcu_batches_completed_bh);
166
167 /*
168  * Force a quiescent state for RCU BH.
169  */
170 void rcu_bh_force_quiescent_state(void)
171 {
172         force_quiescent_state(&rcu_bh_state, 0);
173 }
174 EXPORT_SYMBOL_GPL(rcu_bh_force_quiescent_state);
175
176 /*
177  * Force a quiescent state for RCU-sched.
178  */
179 void rcu_sched_force_quiescent_state(void)
180 {
181         force_quiescent_state(&rcu_sched_state, 0);
182 }
183 EXPORT_SYMBOL_GPL(rcu_sched_force_quiescent_state);
184
185 /*
186  * Does the CPU have callbacks ready to be invoked?
187  */
188 static int
189 cpu_has_callbacks_ready_to_invoke(struct rcu_data *rdp)
190 {
191         return &rdp->nxtlist != rdp->nxttail[RCU_DONE_TAIL];
192 }
193
194 /*
195  * Does the current CPU require a yet-as-unscheduled grace period?
196  */
197 static int
198 cpu_needs_another_gp(struct rcu_state *rsp, struct rcu_data *rdp)
199 {
200         return *rdp->nxttail[RCU_DONE_TAIL] && !rcu_gp_in_progress(rsp);
201 }
202
203 /*
204  * Return the root node of the specified rcu_state structure.
205  */
206 static struct rcu_node *rcu_get_root(struct rcu_state *rsp)
207 {
208         return &rsp->node[0];
209 }
210
211 #ifdef CONFIG_SMP
212
213 /*
214  * If the specified CPU is offline, tell the caller that it is in
215  * a quiescent state.  Otherwise, whack it with a reschedule IPI.
216  * Grace periods can end up waiting on an offline CPU when that
217  * CPU is in the process of coming online -- it will be added to the
218  * rcu_node bitmasks before it actually makes it online.  The same thing
219  * can happen while a CPU is in the process of coming online.  Because this
220  * race is quite rare, we check for it after detecting that the grace
221  * period has been delayed rather than checking each and every CPU
222  * each and every time we start a new grace period.
223  */
224 static int rcu_implicit_offline_qs(struct rcu_data *rdp)
225 {
226         /*
227          * If the CPU is offline, it is in a quiescent state.  We can
228          * trust its state not to change because interrupts are disabled.
229          */
230         if (cpu_is_offline(rdp->cpu)) {
231                 rdp->offline_fqs++;
232                 return 1;
233         }
234
235         /* If preemptable RCU, no point in sending reschedule IPI. */
236         if (rdp->preemptable)
237                 return 0;
238
239         /* The CPU is online, so send it a reschedule IPI. */
240         if (rdp->cpu != smp_processor_id())
241                 smp_send_reschedule(rdp->cpu);
242         else
243                 set_need_resched();
244         rdp->resched_ipi++;
245         return 0;
246 }
247
248 #endif /* #ifdef CONFIG_SMP */
249
250 #ifdef CONFIG_NO_HZ
251
252 /**
253  * rcu_enter_nohz - inform RCU that current CPU is entering nohz
254  *
255  * Enter nohz mode, in other words, -leave- the mode in which RCU
256  * read-side critical sections can occur.  (Though RCU read-side
257  * critical sections can occur in irq handlers in nohz mode, a possibility
258  * handled by rcu_irq_enter() and rcu_irq_exit()).
259  */
260 void rcu_enter_nohz(void)
261 {
262         unsigned long flags;
263         struct rcu_dynticks *rdtp;
264
265         smp_mb(); /* CPUs seeing ++ must see prior RCU read-side crit sects */
266         local_irq_save(flags);
267         rdtp = &__get_cpu_var(rcu_dynticks);
268         rdtp->dynticks++;
269         rdtp->dynticks_nesting--;
270         WARN_ON_ONCE(rdtp->dynticks & 0x1);
271         local_irq_restore(flags);
272 }
273
274 /*
275  * rcu_exit_nohz - inform RCU that current CPU is leaving nohz
276  *
277  * Exit nohz mode, in other words, -enter- the mode in which RCU
278  * read-side critical sections normally occur.
279  */
280 void rcu_exit_nohz(void)
281 {
282         unsigned long flags;
283         struct rcu_dynticks *rdtp;
284
285         local_irq_save(flags);
286         rdtp = &__get_cpu_var(rcu_dynticks);
287         rdtp->dynticks++;
288         rdtp->dynticks_nesting++;
289         WARN_ON_ONCE(!(rdtp->dynticks & 0x1));
290         local_irq_restore(flags);
291         smp_mb(); /* CPUs seeing ++ must see later RCU read-side crit sects */
292 }
293
294 /**
295  * rcu_nmi_enter - inform RCU of entry to NMI context
296  *
297  * If the CPU was idle with dynamic ticks active, and there is no
298  * irq handler running, this updates rdtp->dynticks_nmi to let the
299  * RCU grace-period handling know that the CPU is active.
300  */
301 void rcu_nmi_enter(void)
302 {
303         struct rcu_dynticks *rdtp = &__get_cpu_var(rcu_dynticks);
304
305         if (rdtp->dynticks & 0x1)
306                 return;
307         rdtp->dynticks_nmi++;
308         WARN_ON_ONCE(!(rdtp->dynticks_nmi & 0x1));
309         smp_mb(); /* CPUs seeing ++ must see later RCU read-side crit sects */
310 }
311
312 /**
313  * rcu_nmi_exit - inform RCU of exit from NMI context
314  *
315  * If the CPU was idle with dynamic ticks active, and there is no
316  * irq handler running, this updates rdtp->dynticks_nmi to let the
317  * RCU grace-period handling know that the CPU is no longer active.
318  */
319 void rcu_nmi_exit(void)
320 {
321         struct rcu_dynticks *rdtp = &__get_cpu_var(rcu_dynticks);
322
323         if (rdtp->dynticks & 0x1)
324                 return;
325         smp_mb(); /* CPUs seeing ++ must see prior RCU read-side crit sects */
326         rdtp->dynticks_nmi++;
327         WARN_ON_ONCE(rdtp->dynticks_nmi & 0x1);
328 }
329
330 /**
331  * rcu_irq_enter - inform RCU of entry to hard irq context
332  *
333  * If the CPU was idle with dynamic ticks active, this updates the
334  * rdtp->dynticks to let the RCU handling know that the CPU is active.
335  */
336 void rcu_irq_enter(void)
337 {
338         struct rcu_dynticks *rdtp = &__get_cpu_var(rcu_dynticks);
339
340         if (rdtp->dynticks_nesting++)
341                 return;
342         rdtp->dynticks++;
343         WARN_ON_ONCE(!(rdtp->dynticks & 0x1));
344         smp_mb(); /* CPUs seeing ++ must see later RCU read-side crit sects */
345 }
346
347 /**
348  * rcu_irq_exit - inform RCU of exit from hard irq context
349  *
350  * If the CPU was idle with dynamic ticks active, update the rdp->dynticks
351  * to put let the RCU handling be aware that the CPU is going back to idle
352  * with no ticks.
353  */
354 void rcu_irq_exit(void)
355 {
356         struct rcu_dynticks *rdtp = &__get_cpu_var(rcu_dynticks);
357
358         if (--rdtp->dynticks_nesting)
359                 return;
360         smp_mb(); /* CPUs seeing ++ must see prior RCU read-side crit sects */
361         rdtp->dynticks++;
362         WARN_ON_ONCE(rdtp->dynticks & 0x1);
363
364         /* If the interrupt queued a callback, get out of dyntick mode. */
365         if (__this_cpu_read(rcu_sched_data.nxtlist) ||
366             __this_cpu_read(rcu_bh_data.nxtlist))
367                 set_need_resched();
368 }
369
370 #ifdef CONFIG_SMP
371
372 /*
373  * Snapshot the specified CPU's dynticks counter so that we can later
374  * credit them with an implicit quiescent state.  Return 1 if this CPU
375  * is in dynticks idle mode, which is an extended quiescent state.
376  */
377 static int dyntick_save_progress_counter(struct rcu_data *rdp)
378 {
379         int ret;
380         int snap;
381         int snap_nmi;
382
383         snap = rdp->dynticks->dynticks;
384         snap_nmi = rdp->dynticks->dynticks_nmi;
385         smp_mb();       /* Order sampling of snap with end of grace period. */
386         rdp->dynticks_snap = snap;
387         rdp->dynticks_nmi_snap = snap_nmi;
388         ret = ((snap & 0x1) == 0) && ((snap_nmi & 0x1) == 0);
389         if (ret)
390                 rdp->dynticks_fqs++;
391         return ret;
392 }
393
394 /*
395  * Return true if the specified CPU has passed through a quiescent
396  * state by virtue of being in or having passed through an dynticks
397  * idle state since the last call to dyntick_save_progress_counter()
398  * for this same CPU.
399  */
400 static int rcu_implicit_dynticks_qs(struct rcu_data *rdp)
401 {
402         long curr;
403         long curr_nmi;
404         long snap;
405         long snap_nmi;
406
407         curr = rdp->dynticks->dynticks;
408         snap = rdp->dynticks_snap;
409         curr_nmi = rdp->dynticks->dynticks_nmi;
410         snap_nmi = rdp->dynticks_nmi_snap;
411         smp_mb(); /* force ordering with cpu entering/leaving dynticks. */
412
413         /*
414          * If the CPU passed through or entered a dynticks idle phase with
415          * no active irq/NMI handlers, then we can safely pretend that the CPU
416          * already acknowledged the request to pass through a quiescent
417          * state.  Either way, that CPU cannot possibly be in an RCU
418          * read-side critical section that started before the beginning
419          * of the current RCU grace period.
420          */
421         if ((curr != snap || (curr & 0x1) == 0) &&
422             (curr_nmi != snap_nmi || (curr_nmi & 0x1) == 0)) {
423                 rdp->dynticks_fqs++;
424                 return 1;
425         }
426
427         /* Go check for the CPU being offline. */
428         return rcu_implicit_offline_qs(rdp);
429 }
430
431 #endif /* #ifdef CONFIG_SMP */
432
433 #else /* #ifdef CONFIG_NO_HZ */
434
435 #ifdef CONFIG_SMP
436
437 static int dyntick_save_progress_counter(struct rcu_data *rdp)
438 {
439         return 0;
440 }
441
442 static int rcu_implicit_dynticks_qs(struct rcu_data *rdp)
443 {
444         return rcu_implicit_offline_qs(rdp);
445 }
446
447 #endif /* #ifdef CONFIG_SMP */
448
449 #endif /* #else #ifdef CONFIG_NO_HZ */
450
451 int rcu_cpu_stall_suppress __read_mostly;
452
453 static void record_gp_stall_check_time(struct rcu_state *rsp)
454 {
455         rsp->gp_start = jiffies;
456         rsp->jiffies_stall = jiffies + RCU_SECONDS_TILL_STALL_CHECK;
457 }
458
459 static void print_other_cpu_stall(struct rcu_state *rsp)
460 {
461         int cpu;
462         long delta;
463         unsigned long flags;
464         struct rcu_node *rnp = rcu_get_root(rsp);
465
466         /* Only let one CPU complain about others per time interval. */
467
468         raw_spin_lock_irqsave(&rnp->lock, flags);
469         delta = jiffies - rsp->jiffies_stall;
470         if (delta < RCU_STALL_RAT_DELAY || !rcu_gp_in_progress(rsp)) {
471                 raw_spin_unlock_irqrestore(&rnp->lock, flags);
472                 return;
473         }
474         rsp->jiffies_stall = jiffies + RCU_SECONDS_TILL_STALL_RECHECK;
475
476         /*
477          * Now rat on any tasks that got kicked up to the root rcu_node
478          * due to CPU offlining.
479          */
480         rcu_print_task_stall(rnp);
481         raw_spin_unlock_irqrestore(&rnp->lock, flags);
482
483         /*
484          * OK, time to rat on our buddy...
485          * See Documentation/RCU/stallwarn.txt for info on how to debug
486          * RCU CPU stall warnings.
487          */
488         printk(KERN_ERR "INFO: %s detected stalls on CPUs/tasks: {",
489                rsp->name);
490         rcu_for_each_leaf_node(rsp, rnp) {
491                 raw_spin_lock_irqsave(&rnp->lock, flags);
492                 rcu_print_task_stall(rnp);
493                 raw_spin_unlock_irqrestore(&rnp->lock, flags);
494                 if (rnp->qsmask == 0)
495                         continue;
496                 for (cpu = 0; cpu <= rnp->grphi - rnp->grplo; cpu++)
497                         if (rnp->qsmask & (1UL << cpu))
498                                 printk(" %d", rnp->grplo + cpu);
499         }
500         printk("} (detected by %d, t=%ld jiffies)\n",
501                smp_processor_id(), (long)(jiffies - rsp->gp_start));
502         trigger_all_cpu_backtrace();
503
504         /* If so configured, complain about tasks blocking the grace period. */
505
506         rcu_print_detail_task_stall(rsp);
507
508         force_quiescent_state(rsp, 0);  /* Kick them all. */
509 }
510
511 static void print_cpu_stall(struct rcu_state *rsp)
512 {
513         unsigned long flags;
514         struct rcu_node *rnp = rcu_get_root(rsp);
515
516         /*
517          * OK, time to rat on ourselves...
518          * See Documentation/RCU/stallwarn.txt for info on how to debug
519          * RCU CPU stall warnings.
520          */
521         printk(KERN_ERR "INFO: %s detected stall on CPU %d (t=%lu jiffies)\n",
522                rsp->name, smp_processor_id(), jiffies - rsp->gp_start);
523         trigger_all_cpu_backtrace();
524
525         raw_spin_lock_irqsave(&rnp->lock, flags);
526         if (ULONG_CMP_GE(jiffies, rsp->jiffies_stall))
527                 rsp->jiffies_stall =
528                         jiffies + RCU_SECONDS_TILL_STALL_RECHECK;
529         raw_spin_unlock_irqrestore(&rnp->lock, flags);
530
531         set_need_resched();  /* kick ourselves to get things going. */
532 }
533
534 static void check_cpu_stall(struct rcu_state *rsp, struct rcu_data *rdp)
535 {
536         long delta;
537         struct rcu_node *rnp;
538
539         if (rcu_cpu_stall_suppress)
540                 return;
541         delta = jiffies - ACCESS_ONCE(rsp->jiffies_stall);
542         rnp = rdp->mynode;
543         if ((ACCESS_ONCE(rnp->qsmask) & rdp->grpmask) && delta >= 0) {
544
545                 /* We haven't checked in, so go dump stack. */
546                 print_cpu_stall(rsp);
547
548         } else if (rcu_gp_in_progress(rsp) && delta >= RCU_STALL_RAT_DELAY) {
549
550                 /* They had two time units to dump stack, so complain. */
551                 print_other_cpu_stall(rsp);
552         }
553 }
554
555 static int rcu_panic(struct notifier_block *this, unsigned long ev, void *ptr)
556 {
557         rcu_cpu_stall_suppress = 1;
558         return NOTIFY_DONE;
559 }
560
561 /**
562  * rcu_cpu_stall_reset - prevent further stall warnings in current grace period
563  *
564  * Set the stall-warning timeout way off into the future, thus preventing
565  * any RCU CPU stall-warning messages from appearing in the current set of
566  * RCU grace periods.
567  *
568  * The caller must disable hard irqs.
569  */
570 void rcu_cpu_stall_reset(void)
571 {
572         rcu_sched_state.jiffies_stall = jiffies + ULONG_MAX / 2;
573         rcu_bh_state.jiffies_stall = jiffies + ULONG_MAX / 2;
574         rcu_preempt_stall_reset();
575 }
576
577 static struct notifier_block rcu_panic_block = {
578         .notifier_call = rcu_panic,
579 };
580
581 static void __init check_cpu_stall_init(void)
582 {
583         atomic_notifier_chain_register(&panic_notifier_list, &rcu_panic_block);
584 }
585
586 /*
587  * Update CPU-local rcu_data state to record the newly noticed grace period.
588  * This is used both when we started the grace period and when we notice
589  * that someone else started the grace period.  The caller must hold the
590  * ->lock of the leaf rcu_node structure corresponding to the current CPU,
591  *  and must have irqs disabled.
592  */
593 static void __note_new_gpnum(struct rcu_state *rsp, struct rcu_node *rnp, struct rcu_data *rdp)
594 {
595         if (rdp->gpnum != rnp->gpnum) {
596                 /*
597                  * If the current grace period is waiting for this CPU,
598                  * set up to detect a quiescent state, otherwise don't
599                  * go looking for one.
600                  */
601                 rdp->gpnum = rnp->gpnum;
602                 if (rnp->qsmask & rdp->grpmask) {
603                         rdp->qs_pending = 1;
604                         rdp->passed_quiesc = 0;
605                 } else
606                         rdp->qs_pending = 0;
607         }
608 }
609
610 static void note_new_gpnum(struct rcu_state *rsp, struct rcu_data *rdp)
611 {
612         unsigned long flags;
613         struct rcu_node *rnp;
614
615         local_irq_save(flags);
616         rnp = rdp->mynode;
617         if (rdp->gpnum == ACCESS_ONCE(rnp->gpnum) || /* outside lock. */
618             !raw_spin_trylock(&rnp->lock)) { /* irqs already off, so later. */
619                 local_irq_restore(flags);
620                 return;
621         }
622         __note_new_gpnum(rsp, rnp, rdp);
623         raw_spin_unlock_irqrestore(&rnp->lock, flags);
624 }
625
626 /*
627  * Did someone else start a new RCU grace period start since we last
628  * checked?  Update local state appropriately if so.  Must be called
629  * on the CPU corresponding to rdp.
630  */
631 static int
632 check_for_new_grace_period(struct rcu_state *rsp, struct rcu_data *rdp)
633 {
634         unsigned long flags;
635         int ret = 0;
636
637         local_irq_save(flags);
638         if (rdp->gpnum != rsp->gpnum) {
639                 note_new_gpnum(rsp, rdp);
640                 ret = 1;
641         }
642         local_irq_restore(flags);
643         return ret;
644 }
645
646 /*
647  * Advance this CPU's callbacks, but only if the current grace period
648  * has ended.  This may be called only from the CPU to whom the rdp
649  * belongs.  In addition, the corresponding leaf rcu_node structure's
650  * ->lock must be held by the caller, with irqs disabled.
651  */
652 static void
653 __rcu_process_gp_end(struct rcu_state *rsp, struct rcu_node *rnp, struct rcu_data *rdp)
654 {
655         /* Did another grace period end? */
656         if (rdp->completed != rnp->completed) {
657
658                 /* Advance callbacks.  No harm if list empty. */
659                 rdp->nxttail[RCU_DONE_TAIL] = rdp->nxttail[RCU_WAIT_TAIL];
660                 rdp->nxttail[RCU_WAIT_TAIL] = rdp->nxttail[RCU_NEXT_READY_TAIL];
661                 rdp->nxttail[RCU_NEXT_READY_TAIL] = rdp->nxttail[RCU_NEXT_TAIL];
662
663                 /* Remember that we saw this grace-period completion. */
664                 rdp->completed = rnp->completed;
665
666                 /*
667                  * If we were in an extended quiescent state, we may have
668                  * missed some grace periods that others CPUs handled on
669                  * our behalf. Catch up with this state to avoid noting
670                  * spurious new grace periods.  If another grace period
671                  * has started, then rnp->gpnum will have advanced, so
672                  * we will detect this later on.
673                  */
674                 if (ULONG_CMP_LT(rdp->gpnum, rdp->completed))
675                         rdp->gpnum = rdp->completed;
676
677                 /*
678                  * If RCU does not need a quiescent state from this CPU,
679                  * then make sure that this CPU doesn't go looking for one.
680                  */
681                 if ((rnp->qsmask & rdp->grpmask) == 0)
682                         rdp->qs_pending = 0;
683         }
684 }
685
686 /*
687  * Advance this CPU's callbacks, but only if the current grace period
688  * has ended.  This may be called only from the CPU to whom the rdp
689  * belongs.
690  */
691 static void
692 rcu_process_gp_end(struct rcu_state *rsp, struct rcu_data *rdp)
693 {
694         unsigned long flags;
695         struct rcu_node *rnp;
696
697         local_irq_save(flags);
698         rnp = rdp->mynode;
699         if (rdp->completed == ACCESS_ONCE(rnp->completed) || /* outside lock. */
700             !raw_spin_trylock(&rnp->lock)) { /* irqs already off, so later. */
701                 local_irq_restore(flags);
702                 return;
703         }
704         __rcu_process_gp_end(rsp, rnp, rdp);
705         raw_spin_unlock_irqrestore(&rnp->lock, flags);
706 }
707
708 /*
709  * Do per-CPU grace-period initialization for running CPU.  The caller
710  * must hold the lock of the leaf rcu_node structure corresponding to
711  * this CPU.
712  */
713 static void
714 rcu_start_gp_per_cpu(struct rcu_state *rsp, struct rcu_node *rnp, struct rcu_data *rdp)
715 {
716         /* Prior grace period ended, so advance callbacks for current CPU. */
717         __rcu_process_gp_end(rsp, rnp, rdp);
718
719         /*
720          * Because this CPU just now started the new grace period, we know
721          * that all of its callbacks will be covered by this upcoming grace
722          * period, even the ones that were registered arbitrarily recently.
723          * Therefore, advance all outstanding callbacks to RCU_WAIT_TAIL.
724          *
725          * Other CPUs cannot be sure exactly when the grace period started.
726          * Therefore, their recently registered callbacks must pass through
727          * an additional RCU_NEXT_READY stage, so that they will be handled
728          * by the next RCU grace period.
729          */
730         rdp->nxttail[RCU_NEXT_READY_TAIL] = rdp->nxttail[RCU_NEXT_TAIL];
731         rdp->nxttail[RCU_WAIT_TAIL] = rdp->nxttail[RCU_NEXT_TAIL];
732
733         /* Set state so that this CPU will detect the next quiescent state. */
734         __note_new_gpnum(rsp, rnp, rdp);
735 }
736
737 /*
738  * Start a new RCU grace period if warranted, re-initializing the hierarchy
739  * in preparation for detecting the next grace period.  The caller must hold
740  * the root node's ->lock, which is released before return.  Hard irqs must
741  * be disabled.
742  */
743 static void
744 rcu_start_gp(struct rcu_state *rsp, unsigned long flags)
745         __releases(rcu_get_root(rsp)->lock)
746 {
747         struct rcu_data *rdp = this_cpu_ptr(rsp->rda);
748         struct rcu_node *rnp = rcu_get_root(rsp);
749
750         if (!cpu_needs_another_gp(rsp, rdp) || rsp->fqs_active) {
751                 if (cpu_needs_another_gp(rsp, rdp))
752                         rsp->fqs_need_gp = 1;
753                 if (rnp->completed == rsp->completed) {
754                         raw_spin_unlock_irqrestore(&rnp->lock, flags);
755                         return;
756                 }
757                 raw_spin_unlock(&rnp->lock);     /* irqs remain disabled. */
758
759                 /*
760                  * Propagate new ->completed value to rcu_node structures
761                  * so that other CPUs don't have to wait until the start
762                  * of the next grace period to process their callbacks.
763                  */
764                 rcu_for_each_node_breadth_first(rsp, rnp) {
765                         raw_spin_lock(&rnp->lock); /* irqs already disabled. */
766                         rnp->completed = rsp->completed;
767                         raw_spin_unlock(&rnp->lock); /* irqs remain disabled. */
768                 }
769                 local_irq_restore(flags);
770                 return;
771         }
772
773         /* Advance to a new grace period and initialize state. */
774         rsp->gpnum++;
775         WARN_ON_ONCE(rsp->signaled == RCU_GP_INIT);
776         rsp->signaled = RCU_GP_INIT; /* Hold off force_quiescent_state. */
777         rsp->jiffies_force_qs = jiffies + RCU_JIFFIES_TILL_FORCE_QS;
778         record_gp_stall_check_time(rsp);
779
780         /* Special-case the common single-level case. */
781         if (NUM_RCU_NODES == 1) {
782                 rcu_preempt_check_blocked_tasks(rnp);
783                 rnp->qsmask = rnp->qsmaskinit;
784                 rnp->gpnum = rsp->gpnum;
785                 rnp->completed = rsp->completed;
786                 rsp->signaled = RCU_SIGNAL_INIT; /* force_quiescent_state OK. */
787                 rcu_start_gp_per_cpu(rsp, rnp, rdp);
788                 raw_spin_unlock_irqrestore(&rnp->lock, flags);
789                 return;
790         }
791
792         raw_spin_unlock(&rnp->lock);  /* leave irqs disabled. */
793
794
795         /* Exclude any concurrent CPU-hotplug operations. */
796         raw_spin_lock(&rsp->onofflock);  /* irqs already disabled. */
797
798         /*
799          * Set the quiescent-state-needed bits in all the rcu_node
800          * structures for all currently online CPUs in breadth-first
801          * order, starting from the root rcu_node structure.  This
802          * operation relies on the layout of the hierarchy within the
803          * rsp->node[] array.  Note that other CPUs will access only
804          * the leaves of the hierarchy, which still indicate that no
805          * grace period is in progress, at least until the corresponding
806          * leaf node has been initialized.  In addition, we have excluded
807          * CPU-hotplug operations.
808          *
809          * Note that the grace period cannot complete until we finish
810          * the initialization process, as there will be at least one
811          * qsmask bit set in the root node until that time, namely the
812          * one corresponding to this CPU, due to the fact that we have
813          * irqs disabled.
814          */
815         rcu_for_each_node_breadth_first(rsp, rnp) {
816                 raw_spin_lock(&rnp->lock);      /* irqs already disabled. */
817                 rcu_preempt_check_blocked_tasks(rnp);
818                 rnp->qsmask = rnp->qsmaskinit;
819                 rnp->gpnum = rsp->gpnum;
820                 rnp->completed = rsp->completed;
821                 if (rnp == rdp->mynode)
822                         rcu_start_gp_per_cpu(rsp, rnp, rdp);
823                 raw_spin_unlock(&rnp->lock);    /* irqs remain disabled. */
824         }
825
826         rnp = rcu_get_root(rsp);
827         raw_spin_lock(&rnp->lock);              /* irqs already disabled. */
828         rsp->signaled = RCU_SIGNAL_INIT; /* force_quiescent_state now OK. */
829         raw_spin_unlock(&rnp->lock);            /* irqs remain disabled. */
830         raw_spin_unlock_irqrestore(&rsp->onofflock, flags);
831 }
832
833 /*
834  * Report a full set of quiescent states to the specified rcu_state
835  * data structure.  This involves cleaning up after the prior grace
836  * period and letting rcu_start_gp() start up the next grace period
837  * if one is needed.  Note that the caller must hold rnp->lock, as
838  * required by rcu_start_gp(), which will release it.
839  */
840 static void rcu_report_qs_rsp(struct rcu_state *rsp, unsigned long flags)
841         __releases(rcu_get_root(rsp)->lock)
842 {
843         WARN_ON_ONCE(!rcu_gp_in_progress(rsp));
844         rsp->completed = rsp->gpnum;
845         rsp->signaled = RCU_GP_IDLE;
846         rcu_start_gp(rsp, flags);  /* releases root node's rnp->lock. */
847 }
848
849 /*
850  * Similar to rcu_report_qs_rdp(), for which it is a helper function.
851  * Allows quiescent states for a group of CPUs to be reported at one go
852  * to the specified rcu_node structure, though all the CPUs in the group
853  * must be represented by the same rcu_node structure (which need not be
854  * a leaf rcu_node structure, though it often will be).  That structure's
855  * lock must be held upon entry, and it is released before return.
856  */
857 static void
858 rcu_report_qs_rnp(unsigned long mask, struct rcu_state *rsp,
859                   struct rcu_node *rnp, unsigned long flags)
860         __releases(rnp->lock)
861 {
862         struct rcu_node *rnp_c;
863
864         /* Walk up the rcu_node hierarchy. */
865         for (;;) {
866                 if (!(rnp->qsmask & mask)) {
867
868                         /* Our bit has already been cleared, so done. */
869                         raw_spin_unlock_irqrestore(&rnp->lock, flags);
870                         return;
871                 }
872                 rnp->qsmask &= ~mask;
873                 if (rnp->qsmask != 0 || rcu_preempted_readers(rnp)) {
874
875                         /* Other bits still set at this level, so done. */
876                         raw_spin_unlock_irqrestore(&rnp->lock, flags);
877                         return;
878                 }
879                 mask = rnp->grpmask;
880                 if (rnp->parent == NULL) {
881
882                         /* No more levels.  Exit loop holding root lock. */
883
884                         break;
885                 }
886                 raw_spin_unlock_irqrestore(&rnp->lock, flags);
887                 rnp_c = rnp;
888                 rnp = rnp->parent;
889                 raw_spin_lock_irqsave(&rnp->lock, flags);
890                 WARN_ON_ONCE(rnp_c->qsmask);
891         }
892
893         /*
894          * Get here if we are the last CPU to pass through a quiescent
895          * state for this grace period.  Invoke rcu_report_qs_rsp()
896          * to clean up and start the next grace period if one is needed.
897          */
898         rcu_report_qs_rsp(rsp, flags); /* releases rnp->lock. */
899 }
900
901 /*
902  * Record a quiescent state for the specified CPU to that CPU's rcu_data
903  * structure.  This must be either called from the specified CPU, or
904  * called when the specified CPU is known to be offline (and when it is
905  * also known that no other CPU is concurrently trying to help the offline
906  * CPU).  The lastcomp argument is used to make sure we are still in the
907  * grace period of interest.  We don't want to end the current grace period
908  * based on quiescent states detected in an earlier grace period!
909  */
910 static void
911 rcu_report_qs_rdp(int cpu, struct rcu_state *rsp, struct rcu_data *rdp, long lastcomp)
912 {
913         unsigned long flags;
914         unsigned long mask;
915         struct rcu_node *rnp;
916
917         rnp = rdp->mynode;
918         raw_spin_lock_irqsave(&rnp->lock, flags);
919         if (lastcomp != rnp->completed) {
920
921                 /*
922                  * Someone beat us to it for this grace period, so leave.
923                  * The race with GP start is resolved by the fact that we
924                  * hold the leaf rcu_node lock, so that the per-CPU bits
925                  * cannot yet be initialized -- so we would simply find our
926                  * CPU's bit already cleared in rcu_report_qs_rnp() if this
927                  * race occurred.
928                  */
929                 rdp->passed_quiesc = 0; /* try again later! */
930                 raw_spin_unlock_irqrestore(&rnp->lock, flags);
931                 return;
932         }
933         mask = rdp->grpmask;
934         if ((rnp->qsmask & mask) == 0) {
935                 raw_spin_unlock_irqrestore(&rnp->lock, flags);
936         } else {
937                 rdp->qs_pending = 0;
938
939                 /*
940                  * This GP can't end until cpu checks in, so all of our
941                  * callbacks can be processed during the next GP.
942                  */
943                 rdp->nxttail[RCU_NEXT_READY_TAIL] = rdp->nxttail[RCU_NEXT_TAIL];
944
945                 rcu_report_qs_rnp(mask, rsp, rnp, flags); /* rlses rnp->lock */
946         }
947 }
948
949 /*
950  * Check to see if there is a new grace period of which this CPU
951  * is not yet aware, and if so, set up local rcu_data state for it.
952  * Otherwise, see if this CPU has just passed through its first
953  * quiescent state for this grace period, and record that fact if so.
954  */
955 static void
956 rcu_check_quiescent_state(struct rcu_state *rsp, struct rcu_data *rdp)
957 {
958         /* If there is now a new grace period, record and return. */
959         if (check_for_new_grace_period(rsp, rdp))
960                 return;
961
962         /*
963          * Does this CPU still need to do its part for current grace period?
964          * If no, return and let the other CPUs do their part as well.
965          */
966         if (!rdp->qs_pending)
967                 return;
968
969         /*
970          * Was there a quiescent state since the beginning of the grace
971          * period? If no, then exit and wait for the next call.
972          */
973         if (!rdp->passed_quiesc)
974                 return;
975
976         /*
977          * Tell RCU we are done (but rcu_report_qs_rdp() will be the
978          * judge of that).
979          */
980         rcu_report_qs_rdp(rdp->cpu, rsp, rdp, rdp->passed_quiesc_completed);
981 }
982
983 #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU
984
985 /*
986  * Move a dying CPU's RCU callbacks to online CPU's callback list.
987  * Synchronization is not required because this function executes
988  * in stop_machine() context.
989  */
990 static void rcu_send_cbs_to_online(struct rcu_state *rsp)
991 {
992         int i;
993         /* current DYING CPU is cleared in the cpu_online_mask */
994         int receive_cpu = cpumask_any(cpu_online_mask);
995         struct rcu_data *rdp = this_cpu_ptr(rsp->rda);
996         struct rcu_data *receive_rdp = per_cpu_ptr(rsp->rda, receive_cpu);
997
998         if (rdp->nxtlist == NULL)
999                 return;  /* irqs disabled, so comparison is stable. */
1000
1001         *receive_rdp->nxttail[RCU_NEXT_TAIL] = rdp->nxtlist;
1002         receive_rdp->nxttail[RCU_NEXT_TAIL] = rdp->nxttail[RCU_NEXT_TAIL];
1003         receive_rdp->qlen += rdp->qlen;
1004         receive_rdp->n_cbs_adopted += rdp->qlen;
1005         rdp->n_cbs_orphaned += rdp->qlen;
1006
1007         rdp->nxtlist = NULL;
1008         for (i = 0; i < RCU_NEXT_SIZE; i++)
1009                 rdp->nxttail[i] = &rdp->nxtlist;
1010         rdp->qlen = 0;
1011 }
1012
1013 /*
1014  * Remove the outgoing CPU from the bitmasks in the rcu_node hierarchy
1015  * and move all callbacks from the outgoing CPU to the current one.
1016  */
1017 static void __rcu_offline_cpu(int cpu, struct rcu_state *rsp)
1018 {
1019         unsigned long flags;
1020         unsigned long mask;
1021         int need_report = 0;
1022         struct rcu_data *rdp = per_cpu_ptr(rsp->rda, cpu);
1023         struct rcu_node *rnp;
1024
1025         /* Exclude any attempts to start a new grace period. */
1026         raw_spin_lock_irqsave(&rsp->onofflock, flags);
1027
1028         /* Remove the outgoing CPU from the masks in the rcu_node hierarchy. */
1029         rnp = rdp->mynode;      /* this is the outgoing CPU's rnp. */
1030         mask = rdp->grpmask;    /* rnp->grplo is constant. */
1031         do {
1032                 raw_spin_lock(&rnp->lock);      /* irqs already disabled. */
1033                 rnp->qsmaskinit &= ~mask;
1034                 if (rnp->qsmaskinit != 0) {
1035                         if (rnp != rdp->mynode)
1036                                 raw_spin_unlock(&rnp->lock); /* irqs remain disabled. */
1037                         break;
1038                 }
1039                 if (rnp == rdp->mynode)
1040                         need_report = rcu_preempt_offline_tasks(rsp, rnp, rdp);
1041                 else
1042                         raw_spin_unlock(&rnp->lock); /* irqs remain disabled. */
1043                 mask = rnp->grpmask;
1044                 rnp = rnp->parent;
1045         } while (rnp != NULL);
1046
1047         /*
1048          * We still hold the leaf rcu_node structure lock here, and
1049          * irqs are still disabled.  The reason for this subterfuge is
1050          * because invoking rcu_report_unblock_qs_rnp() with ->onofflock
1051          * held leads to deadlock.
1052          */
1053         raw_spin_unlock(&rsp->onofflock); /* irqs remain disabled. */
1054         rnp = rdp->mynode;
1055         if (need_report & RCU_OFL_TASKS_NORM_GP)
1056                 rcu_report_unblock_qs_rnp(rnp, flags);
1057         else
1058                 raw_spin_unlock_irqrestore(&rnp->lock, flags);
1059         if (need_report & RCU_OFL_TASKS_EXP_GP)
1060                 rcu_report_exp_rnp(rsp, rnp);
1061 }
1062
1063 /*
1064  * Remove the specified CPU from the RCU hierarchy and move any pending
1065  * callbacks that it might have to the current CPU.  This code assumes
1066  * that at least one CPU in the system will remain running at all times.
1067  * Any attempt to offline -all- CPUs is likely to strand RCU callbacks.
1068  */
1069 static void rcu_offline_cpu(int cpu)
1070 {
1071         __rcu_offline_cpu(cpu, &rcu_sched_state);
1072         __rcu_offline_cpu(cpu, &rcu_bh_state);
1073         rcu_preempt_offline_cpu(cpu);
1074 }
1075
1076 #else /* #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU */
1077
1078 static void rcu_send_cbs_to_online(struct rcu_state *rsp)
1079 {
1080 }
1081
1082 static void rcu_offline_cpu(int cpu)
1083 {
1084 }
1085
1086 #endif /* #else #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU */
1087
1088 /*
1089  * Invoke any RCU callbacks that have made it to the end of their grace
1090  * period.  Thottle as specified by rdp->blimit.
1091  */
1092 static void rcu_do_batch(struct rcu_state *rsp, struct rcu_data *rdp)
1093 {
1094         unsigned long flags;
1095         struct rcu_head *next, *list, **tail;
1096         int count;
1097
1098         /* If no callbacks are ready, just return.*/
1099         if (!cpu_has_callbacks_ready_to_invoke(rdp))
1100                 return;
1101
1102         /*
1103          * Extract the list of ready callbacks, disabling to prevent
1104          * races with call_rcu() from interrupt handlers.
1105          */
1106         local_irq_save(flags);
1107         list = rdp->nxtlist;
1108         rdp->nxtlist = *rdp->nxttail[RCU_DONE_TAIL];
1109         *rdp->nxttail[RCU_DONE_TAIL] = NULL;
1110         tail = rdp->nxttail[RCU_DONE_TAIL];
1111         for (count = RCU_NEXT_SIZE - 1; count >= 0; count--)
1112                 if (rdp->nxttail[count] == rdp->nxttail[RCU_DONE_TAIL])
1113                         rdp->nxttail[count] = &rdp->nxtlist;
1114         local_irq_restore(flags);
1115
1116         /* Invoke callbacks. */
1117         count = 0;
1118         while (list) {
1119                 next = list->next;
1120                 prefetch(next);
1121                 debug_rcu_head_unqueue(list);
1122                 list->func(list);
1123                 list = next;
1124                 if (++count >= rdp->blimit)
1125                         break;
1126         }
1127
1128         local_irq_save(flags);
1129
1130         /* Update count, and requeue any remaining callbacks. */
1131         rdp->qlen -= count;
1132         rdp->n_cbs_invoked += count;
1133         if (list != NULL) {
1134                 *tail = rdp->nxtlist;
1135                 rdp->nxtlist = list;
1136                 for (count = 0; count < RCU_NEXT_SIZE; count++)
1137                         if (&rdp->nxtlist == rdp->nxttail[count])
1138                                 rdp->nxttail[count] = tail;
1139                         else
1140                                 break;
1141         }
1142
1143         /* Reinstate batch limit if we have worked down the excess. */
1144         if (rdp->blimit == LONG_MAX && rdp->qlen <= qlowmark)
1145                 rdp->blimit = blimit;
1146
1147         /* Reset ->qlen_last_fqs_check trigger if enough CBs have drained. */
1148         if (rdp->qlen == 0 && rdp->qlen_last_fqs_check != 0) {
1149                 rdp->qlen_last_fqs_check = 0;
1150                 rdp->n_force_qs_snap = rsp->n_force_qs;
1151         } else if (rdp->qlen < rdp->qlen_last_fqs_check - qhimark)
1152                 rdp->qlen_last_fqs_check = rdp->qlen;
1153
1154         local_irq_restore(flags);
1155
1156         /* Re-raise the RCU softirq if there are callbacks remaining. */
1157         if (cpu_has_callbacks_ready_to_invoke(rdp))
1158                 raise_softirq(RCU_SOFTIRQ);
1159 }
1160
1161 /*
1162  * Check to see if this CPU is in a non-context-switch quiescent state
1163  * (user mode or idle loop for rcu, non-softirq execution for rcu_bh).
1164  * Also schedule the RCU softirq handler.
1165  *
1166  * This function must be called with hardirqs disabled.  It is normally
1167  * invoked from the scheduling-clock interrupt.  If rcu_pending returns
1168  * false, there is no point in invoking rcu_check_callbacks().
1169  */
1170 void rcu_check_callbacks(int cpu, int user)
1171 {
1172         if (user ||
1173             (idle_cpu(cpu) && rcu_scheduler_active &&
1174              !in_softirq() && hardirq_count() <= (1 << HARDIRQ_SHIFT))) {
1175
1176                 /*
1177                  * Get here if this CPU took its interrupt from user
1178                  * mode or from the idle loop, and if this is not a
1179                  * nested interrupt.  In this case, the CPU is in
1180                  * a quiescent state, so note it.
1181                  *
1182                  * No memory barrier is required here because both
1183                  * rcu_sched_qs() and rcu_bh_qs() reference only CPU-local
1184                  * variables that other CPUs neither access nor modify,
1185                  * at least not while the corresponding CPU is online.
1186                  */
1187
1188                 rcu_sched_qs(cpu);
1189                 rcu_bh_qs(cpu);
1190
1191         } else if (!in_softirq()) {
1192
1193                 /*
1194                  * Get here if this CPU did not take its interrupt from
1195                  * softirq, in other words, if it is not interrupting
1196                  * a rcu_bh read-side critical section.  This is an _bh
1197                  * critical section, so note it.
1198                  */
1199
1200                 rcu_bh_qs(cpu);
1201         }
1202         rcu_preempt_check_callbacks(cpu);
1203         if (rcu_pending(cpu))
1204                 raise_softirq(RCU_SOFTIRQ);
1205 }
1206
1207 #ifdef CONFIG_SMP
1208
1209 /*
1210  * Scan the leaf rcu_node structures, processing dyntick state for any that
1211  * have not yet encountered a quiescent state, using the function specified.
1212  * The caller must have suppressed start of new grace periods.
1213  */
1214 static void force_qs_rnp(struct rcu_state *rsp, int (*f)(struct rcu_data *))
1215 {
1216         unsigned long bit;
1217         int cpu;
1218         unsigned long flags;
1219         unsigned long mask;
1220         struct rcu_node *rnp;
1221
1222         rcu_for_each_leaf_node(rsp, rnp) {
1223                 mask = 0;
1224                 raw_spin_lock_irqsave(&rnp->lock, flags);
1225                 if (!rcu_gp_in_progress(rsp)) {
1226                         raw_spin_unlock_irqrestore(&rnp->lock, flags);
1227                         return;
1228                 }
1229                 if (rnp->qsmask == 0) {
1230                         raw_spin_unlock_irqrestore(&rnp->lock, flags);
1231                         continue;
1232                 }
1233                 cpu = rnp->grplo;
1234                 bit = 1;
1235                 for (; cpu <= rnp->grphi; cpu++, bit <<= 1) {
1236                         if ((rnp->qsmask & bit) != 0 &&
1237                             f(per_cpu_ptr(rsp->rda, cpu)))
1238                                 mask |= bit;
1239                 }
1240                 if (mask != 0) {
1241
1242                         /* rcu_report_qs_rnp() releases rnp->lock. */
1243                         rcu_report_qs_rnp(mask, rsp, rnp, flags);
1244                         continue;
1245                 }
1246                 raw_spin_unlock_irqrestore(&rnp->lock, flags);
1247         }
1248 }
1249
1250 /*
1251  * Force quiescent states on reluctant CPUs, and also detect which
1252  * CPUs are in dyntick-idle mode.
1253  */
1254 static void force_quiescent_state(struct rcu_state *rsp, int relaxed)
1255 {
1256         unsigned long flags;
1257         struct rcu_node *rnp = rcu_get_root(rsp);
1258
1259         if (!rcu_gp_in_progress(rsp))
1260                 return;  /* No grace period in progress, nothing to force. */
1261         if (!raw_spin_trylock_irqsave(&rsp->fqslock, flags)) {
1262                 rsp->n_force_qs_lh++; /* Inexact, can lose counts.  Tough! */
1263                 return; /* Someone else is already on the job. */
1264         }
1265         if (relaxed && ULONG_CMP_GE(rsp->jiffies_force_qs, jiffies))
1266                 goto unlock_fqs_ret; /* no emergency and done recently. */
1267         rsp->n_force_qs++;
1268         raw_spin_lock(&rnp->lock);  /* irqs already disabled */
1269         rsp->jiffies_force_qs = jiffies + RCU_JIFFIES_TILL_FORCE_QS;
1270         if(!rcu_gp_in_progress(rsp)) {
1271                 rsp->n_force_qs_ngp++;
1272                 raw_spin_unlock(&rnp->lock);  /* irqs remain disabled */
1273                 goto unlock_fqs_ret;  /* no GP in progress, time updated. */
1274         }
1275         rsp->fqs_active = 1;
1276         switch (rsp->signaled) {
1277         case RCU_GP_IDLE:
1278         case RCU_GP_INIT:
1279
1280                 break; /* grace period idle or initializing, ignore. */
1281
1282         case RCU_SAVE_DYNTICK:
1283                 if (RCU_SIGNAL_INIT != RCU_SAVE_DYNTICK)
1284                         break; /* So gcc recognizes the dead code. */
1285
1286                 raw_spin_unlock(&rnp->lock);  /* irqs remain disabled */
1287
1288                 /* Record dyntick-idle state. */
1289                 force_qs_rnp(rsp, dyntick_save_progress_counter);
1290                 raw_spin_lock(&rnp->lock);  /* irqs already disabled */
1291                 if (rcu_gp_in_progress(rsp))
1292                         rsp->signaled = RCU_FORCE_QS;
1293                 break;
1294
1295         case RCU_FORCE_QS:
1296
1297                 /* Check dyntick-idle state, send IPI to laggarts. */
1298                 raw_spin_unlock(&rnp->lock);  /* irqs remain disabled */
1299                 force_qs_rnp(rsp, rcu_implicit_dynticks_qs);
1300
1301                 /* Leave state in case more forcing is required. */
1302
1303                 raw_spin_lock(&rnp->lock);  /* irqs already disabled */
1304                 break;
1305         }
1306         rsp->fqs_active = 0;
1307         if (rsp->fqs_need_gp) {
1308                 raw_spin_unlock(&rsp->fqslock); /* irqs remain disabled */
1309                 rsp->fqs_need_gp = 0;
1310                 rcu_start_gp(rsp, flags); /* releases rnp->lock */
1311                 return;
1312         }
1313         raw_spin_unlock(&rnp->lock);  /* irqs remain disabled */
1314 unlock_fqs_ret:
1315         raw_spin_unlock_irqrestore(&rsp->fqslock, flags);
1316 }
1317
1318 #else /* #ifdef CONFIG_SMP */
1319
1320 static void force_quiescent_state(struct rcu_state *rsp, int relaxed)
1321 {
1322         set_need_resched();
1323 }
1324
1325 #endif /* #else #ifdef CONFIG_SMP */
1326
1327 /*
1328  * This does the RCU processing work from softirq context for the
1329  * specified rcu_state and rcu_data structures.  This may be called
1330  * only from the CPU to whom the rdp belongs.
1331  */
1332 static void
1333 __rcu_process_callbacks(struct rcu_state *rsp, struct rcu_data *rdp)
1334 {
1335         unsigned long flags;
1336
1337         WARN_ON_ONCE(rdp->beenonline == 0);
1338
1339         /*
1340          * If an RCU GP has gone long enough, go check for dyntick
1341          * idle CPUs and, if needed, send resched IPIs.
1342          */
1343         if (ULONG_CMP_LT(ACCESS_ONCE(rsp->jiffies_force_qs), jiffies))
1344                 force_quiescent_state(rsp, 1);
1345
1346         /*
1347          * Advance callbacks in response to end of earlier grace
1348          * period that some other CPU ended.
1349          */
1350         rcu_process_gp_end(rsp, rdp);
1351
1352         /* Update RCU state based on any recent quiescent states. */
1353         rcu_check_quiescent_state(rsp, rdp);
1354
1355         /* Does this CPU require a not-yet-started grace period? */
1356         if (cpu_needs_another_gp(rsp, rdp)) {
1357                 raw_spin_lock_irqsave(&rcu_get_root(rsp)->lock, flags);
1358                 rcu_start_gp(rsp, flags);  /* releases above lock */
1359         }
1360
1361         /* If there are callbacks ready, invoke them. */
1362         rcu_do_batch(rsp, rdp);
1363 }
1364
1365 /*
1366  * Do softirq processing for the current CPU.
1367  */
1368 static void rcu_process_callbacks(struct softirq_action *unused)
1369 {
1370         /*
1371          * Memory references from any prior RCU read-side critical sections
1372          * executed by the interrupted code must be seen before any RCU
1373          * grace-period manipulations below.
1374          */
1375         smp_mb(); /* See above block comment. */
1376
1377         __rcu_process_callbacks(&rcu_sched_state,
1378                                 &__get_cpu_var(rcu_sched_data));
1379         __rcu_process_callbacks(&rcu_bh_state, &__get_cpu_var(rcu_bh_data));
1380         rcu_preempt_process_callbacks();
1381
1382         /*
1383          * Memory references from any later RCU read-side critical sections
1384          * executed by the interrupted code must be seen after any RCU
1385          * grace-period manipulations above.
1386          */
1387         smp_mb(); /* See above block comment. */
1388
1389         /* If we are last CPU on way to dyntick-idle mode, accelerate it. */
1390         rcu_needs_cpu_flush();
1391 }
1392
1393 static void
1394 __call_rcu(struct rcu_head *head, void (*func)(struct rcu_head *rcu),
1395            struct rcu_state *rsp)
1396 {
1397         unsigned long flags;
1398         struct rcu_data *rdp;
1399
1400         debug_rcu_head_queue(head);
1401         head->func = func;
1402         head->next = NULL;
1403
1404         smp_mb(); /* Ensure RCU update seen before callback registry. */
1405
1406         /*
1407          * Opportunistically note grace-period endings and beginnings.
1408          * Note that we might see a beginning right after we see an
1409          * end, but never vice versa, since this CPU has to pass through
1410          * a quiescent state betweentimes.
1411          */
1412         local_irq_save(flags);
1413         rdp = this_cpu_ptr(rsp->rda);
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         /*
1420          * Force the grace period if too many callbacks or too long waiting.
1421          * Enforce hysteresis, and don't invoke force_quiescent_state()
1422          * if some other CPU has recently done so.  Also, don't bother
1423          * invoking force_quiescent_state() if the newly enqueued callback
1424          * is the only one waiting for a grace period to complete.
1425          */
1426         if (unlikely(++rdp->qlen > rdp->qlen_last_fqs_check + qhimark)) {
1427
1428                 /* Are we ignoring a completed grace period? */
1429                 rcu_process_gp_end(rsp, rdp);
1430                 check_for_new_grace_period(rsp, rdp);
1431
1432                 /* Start a new grace period if one not already started. */
1433                 if (!rcu_gp_in_progress(rsp)) {
1434                         unsigned long nestflag;
1435                         struct rcu_node *rnp_root = rcu_get_root(rsp);
1436
1437                         raw_spin_lock_irqsave(&rnp_root->lock, nestflag);
1438                         rcu_start_gp(rsp, nestflag);  /* rlses rnp_root->lock */
1439                 } else {
1440                         /* Give the grace period a kick. */
1441                         rdp->blimit = LONG_MAX;
1442                         if (rsp->n_force_qs == rdp->n_force_qs_snap &&
1443                             *rdp->nxttail[RCU_DONE_TAIL] != head)
1444                                 force_quiescent_state(rsp, 0);
1445                         rdp->n_force_qs_snap = rsp->n_force_qs;
1446                         rdp->qlen_last_fqs_check = rdp->qlen;
1447                 }
1448         } else if (ULONG_CMP_LT(ACCESS_ONCE(rsp->jiffies_force_qs), jiffies))
1449                 force_quiescent_state(rsp, 1);
1450         local_irq_restore(flags);
1451 }
1452
1453 /*
1454  * Queue an RCU-sched callback for invocation after a grace period.
1455  */
1456 void call_rcu_sched(struct rcu_head *head, void (*func)(struct rcu_head *rcu))
1457 {
1458         __call_rcu(head, func, &rcu_sched_state);
1459 }
1460 EXPORT_SYMBOL_GPL(call_rcu_sched);
1461
1462 /*
1463  * Queue an RCU for invocation after a quicker grace period.
1464  */
1465 void call_rcu_bh(struct rcu_head *head, void (*func)(struct rcu_head *rcu))
1466 {
1467         __call_rcu(head, func, &rcu_bh_state);
1468 }
1469 EXPORT_SYMBOL_GPL(call_rcu_bh);
1470
1471 /**
1472  * synchronize_sched - wait until an rcu-sched grace period has elapsed.
1473  *
1474  * Control will return to the caller some time after a full rcu-sched
1475  * grace period has elapsed, in other words after all currently executing
1476  * rcu-sched read-side critical sections have completed.   These read-side
1477  * critical sections are delimited by rcu_read_lock_sched() and
1478  * rcu_read_unlock_sched(), and may be nested.  Note that preempt_disable(),
1479  * local_irq_disable(), and so on may be used in place of
1480  * rcu_read_lock_sched().
1481  *
1482  * This means that all preempt_disable code sequences, including NMI and
1483  * hardware-interrupt handlers, in progress on entry will have completed
1484  * before this primitive returns.  However, this does not guarantee that
1485  * softirq handlers will have completed, since in some kernels, these
1486  * handlers can run in process context, and can block.
1487  *
1488  * This primitive provides the guarantees made by the (now removed)
1489  * synchronize_kernel() API.  In contrast, synchronize_rcu() only
1490  * guarantees that rcu_read_lock() sections will have completed.
1491  * In "classic RCU", these two guarantees happen to be one and
1492  * the same, but can differ in realtime RCU implementations.
1493  */
1494 void synchronize_sched(void)
1495 {
1496         struct rcu_synchronize rcu;
1497
1498         if (rcu_blocking_is_gp())
1499                 return;
1500
1501         init_rcu_head_on_stack(&rcu.head);
1502         init_completion(&rcu.completion);
1503         /* Will wake me after RCU finished. */
1504         call_rcu_sched(&rcu.head, wakeme_after_rcu);
1505         /* Wait for it. */
1506         wait_for_completion(&rcu.completion);
1507         destroy_rcu_head_on_stack(&rcu.head);
1508 }
1509 EXPORT_SYMBOL_GPL(synchronize_sched);
1510
1511 /**
1512  * synchronize_rcu_bh - wait until an rcu_bh grace period has elapsed.
1513  *
1514  * Control will return to the caller some time after a full rcu_bh grace
1515  * period has elapsed, in other words after all currently executing rcu_bh
1516  * read-side critical sections have completed.  RCU read-side critical
1517  * sections are delimited by rcu_read_lock_bh() and rcu_read_unlock_bh(),
1518  * and may be nested.
1519  */
1520 void synchronize_rcu_bh(void)
1521 {
1522         struct rcu_synchronize rcu;
1523
1524         if (rcu_blocking_is_gp())
1525                 return;
1526
1527         init_rcu_head_on_stack(&rcu.head);
1528         init_completion(&rcu.completion);
1529         /* Will wake me after RCU finished. */
1530         call_rcu_bh(&rcu.head, wakeme_after_rcu);
1531         /* Wait for it. */
1532         wait_for_completion(&rcu.completion);
1533         destroy_rcu_head_on_stack(&rcu.head);
1534 }
1535 EXPORT_SYMBOL_GPL(synchronize_rcu_bh);
1536
1537 /*
1538  * Check to see if there is any immediate RCU-related work to be done
1539  * by the current CPU, for the specified type of RCU, returning 1 if so.
1540  * The checks are in order of increasing expense: checks that can be
1541  * carried out against CPU-local state are performed first.  However,
1542  * we must check for CPU stalls first, else we might not get a chance.
1543  */
1544 static int __rcu_pending(struct rcu_state *rsp, struct rcu_data *rdp)
1545 {
1546         struct rcu_node *rnp = rdp->mynode;
1547
1548         rdp->n_rcu_pending++;
1549
1550         /* Check for CPU stalls, if enabled. */
1551         check_cpu_stall(rsp, rdp);
1552
1553         /* Is the RCU core waiting for a quiescent state from this CPU? */
1554         if (rdp->qs_pending && !rdp->passed_quiesc) {
1555
1556                 /*
1557                  * If force_quiescent_state() coming soon and this CPU
1558                  * needs a quiescent state, and this is either RCU-sched
1559                  * or RCU-bh, force a local reschedule.
1560                  */
1561                 rdp->n_rp_qs_pending++;
1562                 if (!rdp->preemptable &&
1563                     ULONG_CMP_LT(ACCESS_ONCE(rsp->jiffies_force_qs) - 1,
1564                                  jiffies))
1565                         set_need_resched();
1566         } else if (rdp->qs_pending && rdp->passed_quiesc) {
1567                 rdp->n_rp_report_qs++;
1568                 return 1;
1569         }
1570
1571         /* Does this CPU have callbacks ready to invoke? */
1572         if (cpu_has_callbacks_ready_to_invoke(rdp)) {
1573                 rdp->n_rp_cb_ready++;
1574                 return 1;
1575         }
1576
1577         /* Has RCU gone idle with this CPU needing another grace period? */
1578         if (cpu_needs_another_gp(rsp, rdp)) {
1579                 rdp->n_rp_cpu_needs_gp++;
1580                 return 1;
1581         }
1582
1583         /* Has another RCU grace period completed?  */
1584         if (ACCESS_ONCE(rnp->completed) != rdp->completed) { /* outside lock */
1585                 rdp->n_rp_gp_completed++;
1586                 return 1;
1587         }
1588
1589         /* Has a new RCU grace period started? */
1590         if (ACCESS_ONCE(rnp->gpnum) != rdp->gpnum) { /* outside lock */
1591                 rdp->n_rp_gp_started++;
1592                 return 1;
1593         }
1594
1595         /* Has an RCU GP gone long enough to send resched IPIs &c? */
1596         if (rcu_gp_in_progress(rsp) &&
1597             ULONG_CMP_LT(ACCESS_ONCE(rsp->jiffies_force_qs), jiffies)) {
1598                 rdp->n_rp_need_fqs++;
1599                 return 1;
1600         }
1601
1602         /* nothing to do */
1603         rdp->n_rp_need_nothing++;
1604         return 0;
1605 }
1606
1607 /*
1608  * Check to see if there is any immediate RCU-related work to be done
1609  * by the current CPU, returning 1 if so.  This function is part of the
1610  * RCU implementation; it is -not- an exported member of the RCU API.
1611  */
1612 static int rcu_pending(int cpu)
1613 {
1614         return __rcu_pending(&rcu_sched_state, &per_cpu(rcu_sched_data, cpu)) ||
1615                __rcu_pending(&rcu_bh_state, &per_cpu(rcu_bh_data, cpu)) ||
1616                rcu_preempt_pending(cpu);
1617 }
1618
1619 /*
1620  * Check to see if any future RCU-related work will need to be done
1621  * by the current CPU, even if none need be done immediately, returning
1622  * 1 if so.
1623  */
1624 static int rcu_needs_cpu_quick_check(int cpu)
1625 {
1626         /* RCU callbacks either ready or pending? */
1627         return per_cpu(rcu_sched_data, cpu).nxtlist ||
1628                per_cpu(rcu_bh_data, cpu).nxtlist ||
1629                rcu_preempt_needs_cpu(cpu);
1630 }
1631
1632 static DEFINE_PER_CPU(struct rcu_head, rcu_barrier_head) = {NULL};
1633 static atomic_t rcu_barrier_cpu_count;
1634 static DEFINE_MUTEX(rcu_barrier_mutex);
1635 static struct completion rcu_barrier_completion;
1636
1637 static void rcu_barrier_callback(struct rcu_head *notused)
1638 {
1639         if (atomic_dec_and_test(&rcu_barrier_cpu_count))
1640                 complete(&rcu_barrier_completion);
1641 }
1642
1643 /*
1644  * Called with preemption disabled, and from cross-cpu IRQ context.
1645  */
1646 static void rcu_barrier_func(void *type)
1647 {
1648         int cpu = smp_processor_id();
1649         struct rcu_head *head = &per_cpu(rcu_barrier_head, cpu);
1650         void (*call_rcu_func)(struct rcu_head *head,
1651                               void (*func)(struct rcu_head *head));
1652
1653         atomic_inc(&rcu_barrier_cpu_count);
1654         call_rcu_func = type;
1655         call_rcu_func(head, rcu_barrier_callback);
1656 }
1657
1658 /*
1659  * Orchestrate the specified type of RCU barrier, waiting for all
1660  * RCU callbacks of the specified type to complete.
1661  */
1662 static void _rcu_barrier(struct rcu_state *rsp,
1663                          void (*call_rcu_func)(struct rcu_head *head,
1664                                                void (*func)(struct rcu_head *head)))
1665 {
1666         BUG_ON(in_interrupt());
1667         /* Take mutex to serialize concurrent rcu_barrier() requests. */
1668         mutex_lock(&rcu_barrier_mutex);
1669         init_completion(&rcu_barrier_completion);
1670         /*
1671          * Initialize rcu_barrier_cpu_count to 1, then invoke
1672          * rcu_barrier_func() on each CPU, so that each CPU also has
1673          * incremented rcu_barrier_cpu_count.  Only then is it safe to
1674          * decrement rcu_barrier_cpu_count -- otherwise the first CPU
1675          * might complete its grace period before all of the other CPUs
1676          * did their increment, causing this function to return too
1677          * early.  Note that on_each_cpu() disables irqs, which prevents
1678          * any CPUs from coming online or going offline until each online
1679          * CPU has queued its RCU-barrier callback.
1680          */
1681         atomic_set(&rcu_barrier_cpu_count, 1);
1682         on_each_cpu(rcu_barrier_func, (void *)call_rcu_func, 1);
1683         if (atomic_dec_and_test(&rcu_barrier_cpu_count))
1684                 complete(&rcu_barrier_completion);
1685         wait_for_completion(&rcu_barrier_completion);
1686         mutex_unlock(&rcu_barrier_mutex);
1687 }
1688
1689 /**
1690  * rcu_barrier_bh - Wait until all in-flight call_rcu_bh() callbacks complete.
1691  */
1692 void rcu_barrier_bh(void)
1693 {
1694         _rcu_barrier(&rcu_bh_state, call_rcu_bh);
1695 }
1696 EXPORT_SYMBOL_GPL(rcu_barrier_bh);
1697
1698 /**
1699  * rcu_barrier_sched - Wait for in-flight call_rcu_sched() callbacks.
1700  */
1701 void rcu_barrier_sched(void)
1702 {
1703         _rcu_barrier(&rcu_sched_state, call_rcu_sched);
1704 }
1705 EXPORT_SYMBOL_GPL(rcu_barrier_sched);
1706
1707 /*
1708  * Do boot-time initialization of a CPU's per-CPU RCU data.
1709  */
1710 static void __init
1711 rcu_boot_init_percpu_data(int cpu, struct rcu_state *rsp)
1712 {
1713         unsigned long flags;
1714         int i;
1715         struct rcu_data *rdp = per_cpu_ptr(rsp->rda, cpu);
1716         struct rcu_node *rnp = rcu_get_root(rsp);
1717
1718         /* Set up local state, ensuring consistent view of global state. */
1719         raw_spin_lock_irqsave(&rnp->lock, flags);
1720         rdp->grpmask = 1UL << (cpu - rdp->mynode->grplo);
1721         rdp->nxtlist = NULL;
1722         for (i = 0; i < RCU_NEXT_SIZE; i++)
1723                 rdp->nxttail[i] = &rdp->nxtlist;
1724         rdp->qlen = 0;
1725 #ifdef CONFIG_NO_HZ
1726         rdp->dynticks = &per_cpu(rcu_dynticks, cpu);
1727 #endif /* #ifdef CONFIG_NO_HZ */
1728         rdp->cpu = cpu;
1729         raw_spin_unlock_irqrestore(&rnp->lock, flags);
1730 }
1731
1732 /*
1733  * Initialize a CPU's per-CPU RCU data.  Note that only one online or
1734  * offline event can be happening at a given time.  Note also that we
1735  * can accept some slop in the rsp->completed access due to the fact
1736  * that this CPU cannot possibly have any RCU callbacks in flight yet.
1737  */
1738 static void __cpuinit
1739 rcu_init_percpu_data(int cpu, struct rcu_state *rsp, int preemptable)
1740 {
1741         unsigned long flags;
1742         unsigned long mask;
1743         struct rcu_data *rdp = per_cpu_ptr(rsp->rda, cpu);
1744         struct rcu_node *rnp = rcu_get_root(rsp);
1745
1746         /* Set up local state, ensuring consistent view of global state. */
1747         raw_spin_lock_irqsave(&rnp->lock, flags);
1748         rdp->passed_quiesc = 0;  /* We could be racing with new GP, */
1749         rdp->qs_pending = 1;     /*  so set up to respond to current GP. */
1750         rdp->beenonline = 1;     /* We have now been online. */
1751         rdp->preemptable = preemptable;
1752         rdp->qlen_last_fqs_check = 0;
1753         rdp->n_force_qs_snap = rsp->n_force_qs;
1754         rdp->blimit = blimit;
1755         raw_spin_unlock(&rnp->lock);            /* irqs remain disabled. */
1756
1757         /*
1758          * A new grace period might start here.  If so, we won't be part
1759          * of it, but that is OK, as we are currently in a quiescent state.
1760          */
1761
1762         /* Exclude any attempts to start a new GP on large systems. */
1763         raw_spin_lock(&rsp->onofflock);         /* irqs already disabled. */
1764
1765         /* Add CPU to rcu_node bitmasks. */
1766         rnp = rdp->mynode;
1767         mask = rdp->grpmask;
1768         do {
1769                 /* Exclude any attempts to start a new GP on small systems. */
1770                 raw_spin_lock(&rnp->lock);      /* irqs already disabled. */
1771                 rnp->qsmaskinit |= mask;
1772                 mask = rnp->grpmask;
1773                 if (rnp == rdp->mynode) {
1774                         rdp->gpnum = rnp->completed; /* if GP in progress... */
1775                         rdp->completed = rnp->completed;
1776                         rdp->passed_quiesc_completed = rnp->completed - 1;
1777                 }
1778                 raw_spin_unlock(&rnp->lock); /* irqs already disabled. */
1779                 rnp = rnp->parent;
1780         } while (rnp != NULL && !(rnp->qsmaskinit & mask));
1781
1782         raw_spin_unlock_irqrestore(&rsp->onofflock, flags);
1783 }
1784
1785 static void __cpuinit rcu_online_cpu(int cpu)
1786 {
1787         rcu_init_percpu_data(cpu, &rcu_sched_state, 0);
1788         rcu_init_percpu_data(cpu, &rcu_bh_state, 0);
1789         rcu_preempt_init_percpu_data(cpu);
1790 }
1791
1792 /*
1793  * Handle CPU online/offline notification events.
1794  */
1795 static int __cpuinit rcu_cpu_notify(struct notifier_block *self,
1796                                     unsigned long action, void *hcpu)
1797 {
1798         long cpu = (long)hcpu;
1799
1800         switch (action) {
1801         case CPU_UP_PREPARE:
1802         case CPU_UP_PREPARE_FROZEN:
1803                 rcu_online_cpu(cpu);
1804                 break;
1805         case CPU_DYING:
1806         case CPU_DYING_FROZEN:
1807                 /*
1808                  * The whole machine is "stopped" except this CPU, so we can
1809                  * touch any data without introducing corruption. We send the
1810                  * dying CPU's callbacks to an arbitrarily chosen online CPU.
1811                  */
1812                 rcu_send_cbs_to_online(&rcu_bh_state);
1813                 rcu_send_cbs_to_online(&rcu_sched_state);
1814                 rcu_preempt_send_cbs_to_online();
1815                 break;
1816         case CPU_DEAD:
1817         case CPU_DEAD_FROZEN:
1818         case CPU_UP_CANCELED:
1819         case CPU_UP_CANCELED_FROZEN:
1820                 rcu_offline_cpu(cpu);
1821                 break;
1822         default:
1823                 break;
1824         }
1825         return NOTIFY_OK;
1826 }
1827
1828 /*
1829  * This function is invoked towards the end of the scheduler's initialization
1830  * process.  Before this is called, the idle task might contain
1831  * RCU read-side critical sections (during which time, this idle
1832  * task is booting the system).  After this function is called, the
1833  * idle tasks are prohibited from containing RCU read-side critical
1834  * sections.  This function also enables RCU lockdep checking.
1835  */
1836 void rcu_scheduler_starting(void)
1837 {
1838         WARN_ON(num_online_cpus() != 1);
1839         WARN_ON(nr_context_switches() > 0);
1840         rcu_scheduler_active = 1;
1841 }
1842
1843 /*
1844  * Compute the per-level fanout, either using the exact fanout specified
1845  * or balancing the tree, depending on CONFIG_RCU_FANOUT_EXACT.
1846  */
1847 #ifdef CONFIG_RCU_FANOUT_EXACT
1848 static void __init rcu_init_levelspread(struct rcu_state *rsp)
1849 {
1850         int i;
1851
1852         for (i = NUM_RCU_LVLS - 1; i > 0; i--)
1853                 rsp->levelspread[i] = CONFIG_RCU_FANOUT;
1854         rsp->levelspread[0] = RCU_FANOUT_LEAF;
1855 }
1856 #else /* #ifdef CONFIG_RCU_FANOUT_EXACT */
1857 static void __init rcu_init_levelspread(struct rcu_state *rsp)
1858 {
1859         int ccur;
1860         int cprv;
1861         int i;
1862
1863         cprv = NR_CPUS;
1864         for (i = NUM_RCU_LVLS - 1; i >= 0; i--) {
1865                 ccur = rsp->levelcnt[i];
1866                 rsp->levelspread[i] = (cprv + ccur - 1) / ccur;
1867                 cprv = ccur;
1868         }
1869 }
1870 #endif /* #else #ifdef CONFIG_RCU_FANOUT_EXACT */
1871
1872 /*
1873  * Helper function for rcu_init() that initializes one rcu_state structure.
1874  */
1875 static void __init rcu_init_one(struct rcu_state *rsp,
1876                 struct rcu_data __percpu *rda)
1877 {
1878         static char *buf[] = { "rcu_node_level_0",
1879                                "rcu_node_level_1",
1880                                "rcu_node_level_2",
1881                                "rcu_node_level_3" };  /* Match MAX_RCU_LVLS */
1882         int cpustride = 1;
1883         int i;
1884         int j;
1885         struct rcu_node *rnp;
1886
1887         BUILD_BUG_ON(MAX_RCU_LVLS > ARRAY_SIZE(buf));  /* Fix buf[] init! */
1888
1889         /* Initialize the level-tracking arrays. */
1890
1891         for (i = 1; i < NUM_RCU_LVLS; i++)
1892                 rsp->level[i] = rsp->level[i - 1] + rsp->levelcnt[i - 1];
1893         rcu_init_levelspread(rsp);
1894
1895         /* Initialize the elements themselves, starting from the leaves. */
1896
1897         for (i = NUM_RCU_LVLS - 1; i >= 0; i--) {
1898                 cpustride *= rsp->levelspread[i];
1899                 rnp = rsp->level[i];
1900                 for (j = 0; j < rsp->levelcnt[i]; j++, rnp++) {
1901                         raw_spin_lock_init(&rnp->lock);
1902                         lockdep_set_class_and_name(&rnp->lock,
1903                                                    &rcu_node_class[i], buf[i]);
1904                         rnp->gpnum = 0;
1905                         rnp->qsmask = 0;
1906                         rnp->qsmaskinit = 0;
1907                         rnp->grplo = j * cpustride;
1908                         rnp->grphi = (j + 1) * cpustride - 1;
1909                         if (rnp->grphi >= NR_CPUS)
1910                                 rnp->grphi = NR_CPUS - 1;
1911                         if (i == 0) {
1912                                 rnp->grpnum = 0;
1913                                 rnp->grpmask = 0;
1914                                 rnp->parent = NULL;
1915                         } else {
1916                                 rnp->grpnum = j % rsp->levelspread[i - 1];
1917                                 rnp->grpmask = 1UL << rnp->grpnum;
1918                                 rnp->parent = rsp->level[i - 1] +
1919                                               j / rsp->levelspread[i - 1];
1920                         }
1921                         rnp->level = i;
1922                         INIT_LIST_HEAD(&rnp->blocked_tasks[0]);
1923                         INIT_LIST_HEAD(&rnp->blocked_tasks[1]);
1924                         INIT_LIST_HEAD(&rnp->blocked_tasks[2]);
1925                         INIT_LIST_HEAD(&rnp->blocked_tasks[3]);
1926                 }
1927         }
1928
1929         rsp->rda = rda;
1930         rnp = rsp->level[NUM_RCU_LVLS - 1];
1931         for_each_possible_cpu(i) {
1932                 while (i > rnp->grphi)
1933                         rnp++;
1934                 per_cpu_ptr(rsp->rda, i)->mynode = rnp;
1935                 rcu_boot_init_percpu_data(i, rsp);
1936         }
1937 }
1938
1939 void __init rcu_init(void)
1940 {
1941         int cpu;
1942
1943         rcu_bootup_announce();
1944         rcu_init_one(&rcu_sched_state, &rcu_sched_data);
1945         rcu_init_one(&rcu_bh_state, &rcu_bh_data);
1946         __rcu_init_preempt();
1947         open_softirq(RCU_SOFTIRQ, rcu_process_callbacks);
1948
1949         /*
1950          * We don't need protection against CPU-hotplug here because
1951          * this is called early in boot, before either interrupts
1952          * or the scheduler are operational.
1953          */
1954         cpu_notifier(rcu_cpu_notify, 0);
1955         for_each_online_cpu(cpu)
1956                 rcu_cpu_notify(NULL, CPU_UP_PREPARE, (void *)(long)cpu);
1957         check_cpu_stall_init();
1958 }
1959
1960 #include "rcutree_plugin.h"