rcu: Give different levels of the rcu_node hierarchy distinct lockdep names
[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 = __SPIN_LOCK_UNLOCKED(&name.onofflock), \
70         .orphan_cbs_list = NULL, \
71         .orphan_cbs_tail = &name.orphan_cbs_list, \
72         .orphan_qlen = 0, \
73         .fqslock = __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         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                 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         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                 rcu_print_task_stall(rnp);
480                 if (rnp->qsmask == 0)
481                         continue;
482                 for (cpu = 0; cpu <= rnp->grphi - rnp->grplo; cpu++)
483                         if (rnp->qsmask & (1UL << cpu))
484                                 printk(" %d", rnp->grplo + cpu);
485         }
486         printk(" (detected by %d, t=%ld jiffies)\n",
487                smp_processor_id(), (long)(jiffies - rsp->gp_start));
488         trigger_all_cpu_backtrace();
489
490         force_quiescent_state(rsp, 0);  /* Kick them all. */
491 }
492
493 static void print_cpu_stall(struct rcu_state *rsp)
494 {
495         unsigned long flags;
496         struct rcu_node *rnp = rcu_get_root(rsp);
497
498         printk(KERN_ERR "INFO: RCU detected CPU %d stall (t=%lu jiffies)\n",
499                         smp_processor_id(), jiffies - rsp->gp_start);
500         trigger_all_cpu_backtrace();
501
502         spin_lock_irqsave(&rnp->lock, flags);
503         if ((long)(jiffies - rsp->jiffies_stall) >= 0)
504                 rsp->jiffies_stall =
505                         jiffies + RCU_SECONDS_TILL_STALL_RECHECK;
506         spin_unlock_irqrestore(&rnp->lock, flags);
507
508         set_need_resched();  /* kick ourselves to get things going. */
509 }
510
511 static void check_cpu_stall(struct rcu_state *rsp, struct rcu_data *rdp)
512 {
513         long delta;
514         struct rcu_node *rnp;
515
516         delta = jiffies - rsp->jiffies_stall;
517         rnp = rdp->mynode;
518         if ((rnp->qsmask & rdp->grpmask) && delta >= 0) {
519
520                 /* We haven't checked in, so go dump stack. */
521                 print_cpu_stall(rsp);
522
523         } else if (rcu_gp_in_progress(rsp) && delta >= RCU_STALL_RAT_DELAY) {
524
525                 /* They had two time units to dump stack, so complain. */
526                 print_other_cpu_stall(rsp);
527         }
528 }
529
530 #else /* #ifdef CONFIG_RCU_CPU_STALL_DETECTOR */
531
532 static void record_gp_stall_check_time(struct rcu_state *rsp)
533 {
534 }
535
536 static void check_cpu_stall(struct rcu_state *rsp, struct rcu_data *rdp)
537 {
538 }
539
540 #endif /* #else #ifdef CONFIG_RCU_CPU_STALL_DETECTOR */
541
542 /*
543  * Update CPU-local rcu_data state to record the newly noticed grace period.
544  * This is used both when we started the grace period and when we notice
545  * that someone else started the grace period.  The caller must hold the
546  * ->lock of the leaf rcu_node structure corresponding to the current CPU,
547  *  and must have irqs disabled.
548  */
549 static void __note_new_gpnum(struct rcu_state *rsp, struct rcu_node *rnp, struct rcu_data *rdp)
550 {
551         if (rdp->gpnum != rnp->gpnum) {
552                 rdp->qs_pending = 1;
553                 rdp->passed_quiesc = 0;
554                 rdp->gpnum = rnp->gpnum;
555         }
556 }
557
558 static void note_new_gpnum(struct rcu_state *rsp, struct rcu_data *rdp)
559 {
560         unsigned long flags;
561         struct rcu_node *rnp;
562
563         local_irq_save(flags);
564         rnp = rdp->mynode;
565         if (rdp->gpnum == ACCESS_ONCE(rnp->gpnum) || /* outside lock. */
566             !spin_trylock(&rnp->lock)) { /* irqs already off, retry later. */
567                 local_irq_restore(flags);
568                 return;
569         }
570         __note_new_gpnum(rsp, rnp, rdp);
571         spin_unlock_irqrestore(&rnp->lock, flags);
572 }
573
574 /*
575  * Did someone else start a new RCU grace period start since we last
576  * checked?  Update local state appropriately if so.  Must be called
577  * on the CPU corresponding to rdp.
578  */
579 static int
580 check_for_new_grace_period(struct rcu_state *rsp, struct rcu_data *rdp)
581 {
582         unsigned long flags;
583         int ret = 0;
584
585         local_irq_save(flags);
586         if (rdp->gpnum != rsp->gpnum) {
587                 note_new_gpnum(rsp, rdp);
588                 ret = 1;
589         }
590         local_irq_restore(flags);
591         return ret;
592 }
593
594 /*
595  * Advance this CPU's callbacks, but only if the current grace period
596  * has ended.  This may be called only from the CPU to whom the rdp
597  * belongs.  In addition, the corresponding leaf rcu_node structure's
598  * ->lock must be held by the caller, with irqs disabled.
599  */
600 static void
601 __rcu_process_gp_end(struct rcu_state *rsp, struct rcu_node *rnp, struct rcu_data *rdp)
602 {
603         /* Did another grace period end? */
604         if (rdp->completed != rnp->completed) {
605
606                 /* Advance callbacks.  No harm if list empty. */
607                 rdp->nxttail[RCU_DONE_TAIL] = rdp->nxttail[RCU_WAIT_TAIL];
608                 rdp->nxttail[RCU_WAIT_TAIL] = rdp->nxttail[RCU_NEXT_READY_TAIL];
609                 rdp->nxttail[RCU_NEXT_READY_TAIL] = rdp->nxttail[RCU_NEXT_TAIL];
610
611                 /* Remember that we saw this grace-period completion. */
612                 rdp->completed = rnp->completed;
613         }
614 }
615
616 /*
617  * Advance this CPU's callbacks, but only if the current grace period
618  * has ended.  This may be called only from the CPU to whom the rdp
619  * belongs.
620  */
621 static void
622 rcu_process_gp_end(struct rcu_state *rsp, struct rcu_data *rdp)
623 {
624         unsigned long flags;
625         struct rcu_node *rnp;
626
627         local_irq_save(flags);
628         rnp = rdp->mynode;
629         if (rdp->completed == ACCESS_ONCE(rnp->completed) || /* outside lock. */
630             !spin_trylock(&rnp->lock)) { /* irqs already off, retry later. */
631                 local_irq_restore(flags);
632                 return;
633         }
634         __rcu_process_gp_end(rsp, rnp, rdp);
635         spin_unlock_irqrestore(&rnp->lock, flags);
636 }
637
638 /*
639  * Do per-CPU grace-period initialization for running CPU.  The caller
640  * must hold the lock of the leaf rcu_node structure corresponding to
641  * this CPU.
642  */
643 static void
644 rcu_start_gp_per_cpu(struct rcu_state *rsp, struct rcu_node *rnp, struct rcu_data *rdp)
645 {
646         /* Prior grace period ended, so advance callbacks for current CPU. */
647         __rcu_process_gp_end(rsp, rnp, rdp);
648
649         /*
650          * Because this CPU just now started the new grace period, we know
651          * that all of its callbacks will be covered by this upcoming grace
652          * period, even the ones that were registered arbitrarily recently.
653          * Therefore, advance all outstanding callbacks to RCU_WAIT_TAIL.
654          *
655          * Other CPUs cannot be sure exactly when the grace period started.
656          * Therefore, their recently registered callbacks must pass through
657          * an additional RCU_NEXT_READY stage, so that they will be handled
658          * by the next RCU grace period.
659          */
660         rdp->nxttail[RCU_NEXT_READY_TAIL] = rdp->nxttail[RCU_NEXT_TAIL];
661         rdp->nxttail[RCU_WAIT_TAIL] = rdp->nxttail[RCU_NEXT_TAIL];
662
663         /* Set state so that this CPU will detect the next quiescent state. */
664         __note_new_gpnum(rsp, rnp, rdp);
665 }
666
667 /*
668  * Start a new RCU grace period if warranted, re-initializing the hierarchy
669  * in preparation for detecting the next grace period.  The caller must hold
670  * the root node's ->lock, which is released before return.  Hard irqs must
671  * be disabled.
672  */
673 static void
674 rcu_start_gp(struct rcu_state *rsp, unsigned long flags)
675         __releases(rcu_get_root(rsp)->lock)
676 {
677         struct rcu_data *rdp = rsp->rda[smp_processor_id()];
678         struct rcu_node *rnp = rcu_get_root(rsp);
679
680         if (!cpu_needs_another_gp(rsp, rdp) || rsp->fqs_active) {
681                 if (cpu_needs_another_gp(rsp, rdp))
682                         rsp->fqs_need_gp = 1;
683                 if (rnp->completed == rsp->completed) {
684                         spin_unlock_irqrestore(&rnp->lock, flags);
685                         return;
686                 }
687                 spin_unlock(&rnp->lock);         /* irqs remain disabled. */
688
689                 /*
690                  * Propagate new ->completed value to rcu_node structures
691                  * so that other CPUs don't have to wait until the start
692                  * of the next grace period to process their callbacks.
693                  */
694                 rcu_for_each_node_breadth_first(rsp, rnp) {
695                         spin_lock(&rnp->lock);   /* irqs already disabled. */
696                         rnp->completed = rsp->completed;
697                         spin_unlock(&rnp->lock); /* irqs remain disabled. */
698                 }
699                 local_irq_restore(flags);
700                 return;
701         }
702
703         /* Advance to a new grace period and initialize state. */
704         rsp->gpnum++;
705         WARN_ON_ONCE(rsp->signaled == RCU_GP_INIT);
706         rsp->signaled = RCU_GP_INIT; /* Hold off force_quiescent_state. */
707         rsp->jiffies_force_qs = jiffies + RCU_JIFFIES_TILL_FORCE_QS;
708         record_gp_stall_check_time(rsp);
709
710         /* Special-case the common single-level case. */
711         if (NUM_RCU_NODES == 1) {
712                 rcu_preempt_check_blocked_tasks(rnp);
713                 rnp->qsmask = rnp->qsmaskinit;
714                 rnp->gpnum = rsp->gpnum;
715                 rnp->completed = rsp->completed;
716                 rsp->signaled = RCU_SIGNAL_INIT; /* force_quiescent_state OK. */
717                 rcu_start_gp_per_cpu(rsp, rnp, rdp);
718                 spin_unlock_irqrestore(&rnp->lock, flags);
719                 return;
720         }
721
722         spin_unlock(&rnp->lock);  /* leave irqs disabled. */
723
724
725         /* Exclude any concurrent CPU-hotplug operations. */
726         spin_lock(&rsp->onofflock);  /* irqs already disabled. */
727
728         /*
729          * Set the quiescent-state-needed bits in all the rcu_node
730          * structures for all currently online CPUs in breadth-first
731          * order, starting from the root rcu_node structure.  This
732          * operation relies on the layout of the hierarchy within the
733          * rsp->node[] array.  Note that other CPUs will access only
734          * the leaves of the hierarchy, which still indicate that no
735          * grace period is in progress, at least until the corresponding
736          * leaf node has been initialized.  In addition, we have excluded
737          * CPU-hotplug operations.
738          *
739          * Note that the grace period cannot complete until we finish
740          * the initialization process, as there will be at least one
741          * qsmask bit set in the root node until that time, namely the
742          * one corresponding to this CPU, due to the fact that we have
743          * irqs disabled.
744          */
745         rcu_for_each_node_breadth_first(rsp, rnp) {
746                 spin_lock(&rnp->lock);          /* irqs already disabled. */
747                 rcu_preempt_check_blocked_tasks(rnp);
748                 rnp->qsmask = rnp->qsmaskinit;
749                 rnp->gpnum = rsp->gpnum;
750                 rnp->completed = rsp->completed;
751                 if (rnp == rdp->mynode)
752                         rcu_start_gp_per_cpu(rsp, rnp, rdp);
753                 spin_unlock(&rnp->lock);        /* irqs remain disabled. */
754         }
755
756         rnp = rcu_get_root(rsp);
757         spin_lock(&rnp->lock);                  /* irqs already disabled. */
758         rsp->signaled = RCU_SIGNAL_INIT; /* force_quiescent_state now OK. */
759         spin_unlock(&rnp->lock);                /* irqs remain disabled. */
760         spin_unlock_irqrestore(&rsp->onofflock, flags);
761 }
762
763 /*
764  * Report a full set of quiescent states to the specified rcu_state
765  * data structure.  This involves cleaning up after the prior grace
766  * period and letting rcu_start_gp() start up the next grace period
767  * if one is needed.  Note that the caller must hold rnp->lock, as
768  * required by rcu_start_gp(), which will release it.
769  */
770 static void rcu_report_qs_rsp(struct rcu_state *rsp, unsigned long flags)
771         __releases(rcu_get_root(rsp)->lock)
772 {
773         WARN_ON_ONCE(!rcu_gp_in_progress(rsp));
774         rsp->completed = rsp->gpnum;
775         rsp->signaled = RCU_GP_IDLE;
776         rcu_start_gp(rsp, flags);  /* releases root node's rnp->lock. */
777 }
778
779 /*
780  * Similar to rcu_report_qs_rdp(), for which it is a helper function.
781  * Allows quiescent states for a group of CPUs to be reported at one go
782  * to the specified rcu_node structure, though all the CPUs in the group
783  * must be represented by the same rcu_node structure (which need not be
784  * a leaf rcu_node structure, though it often will be).  That structure's
785  * lock must be held upon entry, and it is released before return.
786  */
787 static void
788 rcu_report_qs_rnp(unsigned long mask, struct rcu_state *rsp,
789                   struct rcu_node *rnp, unsigned long flags)
790         __releases(rnp->lock)
791 {
792         struct rcu_node *rnp_c;
793
794         /* Walk up the rcu_node hierarchy. */
795         for (;;) {
796                 if (!(rnp->qsmask & mask)) {
797
798                         /* Our bit has already been cleared, so done. */
799                         spin_unlock_irqrestore(&rnp->lock, flags);
800                         return;
801                 }
802                 rnp->qsmask &= ~mask;
803                 if (rnp->qsmask != 0 || rcu_preempted_readers(rnp)) {
804
805                         /* Other bits still set at this level, so done. */
806                         spin_unlock_irqrestore(&rnp->lock, flags);
807                         return;
808                 }
809                 mask = rnp->grpmask;
810                 if (rnp->parent == NULL) {
811
812                         /* No more levels.  Exit loop holding root lock. */
813
814                         break;
815                 }
816                 spin_unlock_irqrestore(&rnp->lock, flags);
817                 rnp_c = rnp;
818                 rnp = rnp->parent;
819                 spin_lock_irqsave(&rnp->lock, flags);
820                 WARN_ON_ONCE(rnp_c->qsmask);
821         }
822
823         /*
824          * Get here if we are the last CPU to pass through a quiescent
825          * state for this grace period.  Invoke rcu_report_qs_rsp()
826          * to clean up and start the next grace period if one is needed.
827          */
828         rcu_report_qs_rsp(rsp, flags); /* releases rnp->lock. */
829 }
830
831 /*
832  * Record a quiescent state for the specified CPU to that CPU's rcu_data
833  * structure.  This must be either called from the specified CPU, or
834  * called when the specified CPU is known to be offline (and when it is
835  * also known that no other CPU is concurrently trying to help the offline
836  * CPU).  The lastcomp argument is used to make sure we are still in the
837  * grace period of interest.  We don't want to end the current grace period
838  * based on quiescent states detected in an earlier grace period!
839  */
840 static void
841 rcu_report_qs_rdp(int cpu, struct rcu_state *rsp, struct rcu_data *rdp, long lastcomp)
842 {
843         unsigned long flags;
844         unsigned long mask;
845         struct rcu_node *rnp;
846
847         rnp = rdp->mynode;
848         spin_lock_irqsave(&rnp->lock, flags);
849         if (lastcomp != rnp->completed) {
850
851                 /*
852                  * Someone beat us to it for this grace period, so leave.
853                  * The race with GP start is resolved by the fact that we
854                  * hold the leaf rcu_node lock, so that the per-CPU bits
855                  * cannot yet be initialized -- so we would simply find our
856                  * CPU's bit already cleared in rcu_report_qs_rnp() if this
857                  * race occurred.
858                  */
859                 rdp->passed_quiesc = 0; /* try again later! */
860                 spin_unlock_irqrestore(&rnp->lock, flags);
861                 return;
862         }
863         mask = rdp->grpmask;
864         if ((rnp->qsmask & mask) == 0) {
865                 spin_unlock_irqrestore(&rnp->lock, flags);
866         } else {
867                 rdp->qs_pending = 0;
868
869                 /*
870                  * This GP can't end until cpu checks in, so all of our
871                  * callbacks can be processed during the next GP.
872                  */
873                 rdp->nxttail[RCU_NEXT_READY_TAIL] = rdp->nxttail[RCU_NEXT_TAIL];
874
875                 rcu_report_qs_rnp(mask, rsp, rnp, flags); /* rlses rnp->lock */
876         }
877 }
878
879 /*
880  * Check to see if there is a new grace period of which this CPU
881  * is not yet aware, and if so, set up local rcu_data state for it.
882  * Otherwise, see if this CPU has just passed through its first
883  * quiescent state for this grace period, and record that fact if so.
884  */
885 static void
886 rcu_check_quiescent_state(struct rcu_state *rsp, struct rcu_data *rdp)
887 {
888         /* If there is now a new grace period, record and return. */
889         if (check_for_new_grace_period(rsp, rdp))
890                 return;
891
892         /*
893          * Does this CPU still need to do its part for current grace period?
894          * If no, return and let the other CPUs do their part as well.
895          */
896         if (!rdp->qs_pending)
897                 return;
898
899         /*
900          * Was there a quiescent state since the beginning of the grace
901          * period? If no, then exit and wait for the next call.
902          */
903         if (!rdp->passed_quiesc)
904                 return;
905
906         /*
907          * Tell RCU we are done (but rcu_report_qs_rdp() will be the
908          * judge of that).
909          */
910         rcu_report_qs_rdp(rdp->cpu, rsp, rdp, rdp->passed_quiesc_completed);
911 }
912
913 #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU
914
915 /*
916  * Move a dying CPU's RCU callbacks to the ->orphan_cbs_list for the
917  * specified flavor of RCU.  The callbacks will be adopted by the next
918  * _rcu_barrier() invocation or by the CPU_DEAD notifier, whichever
919  * comes first.  Because this is invoked from the CPU_DYING notifier,
920  * irqs are already disabled.
921  */
922 static void rcu_send_cbs_to_orphanage(struct rcu_state *rsp)
923 {
924         int i;
925         struct rcu_data *rdp = rsp->rda[smp_processor_id()];
926
927         if (rdp->nxtlist == NULL)
928                 return;  /* irqs disabled, so comparison is stable. */
929         spin_lock(&rsp->onofflock);  /* irqs already disabled. */
930         *rsp->orphan_cbs_tail = rdp->nxtlist;
931         rsp->orphan_cbs_tail = rdp->nxttail[RCU_NEXT_TAIL];
932         rdp->nxtlist = NULL;
933         for (i = 0; i < RCU_NEXT_SIZE; i++)
934                 rdp->nxttail[i] = &rdp->nxtlist;
935         rsp->orphan_qlen += rdp->qlen;
936         rdp->qlen = 0;
937         spin_unlock(&rsp->onofflock);  /* irqs remain disabled. */
938 }
939
940 /*
941  * Adopt previously orphaned RCU callbacks.
942  */
943 static void rcu_adopt_orphan_cbs(struct rcu_state *rsp)
944 {
945         unsigned long flags;
946         struct rcu_data *rdp;
947
948         spin_lock_irqsave(&rsp->onofflock, flags);
949         rdp = rsp->rda[smp_processor_id()];
950         if (rsp->orphan_cbs_list == NULL) {
951                 spin_unlock_irqrestore(&rsp->onofflock, flags);
952                 return;
953         }
954         *rdp->nxttail[RCU_NEXT_TAIL] = rsp->orphan_cbs_list;
955         rdp->nxttail[RCU_NEXT_TAIL] = rsp->orphan_cbs_tail;
956         rdp->qlen += rsp->orphan_qlen;
957         rsp->orphan_cbs_list = NULL;
958         rsp->orphan_cbs_tail = &rsp->orphan_cbs_list;
959         rsp->orphan_qlen = 0;
960         spin_unlock_irqrestore(&rsp->onofflock, flags);
961 }
962
963 /*
964  * Remove the outgoing CPU from the bitmasks in the rcu_node hierarchy
965  * and move all callbacks from the outgoing CPU to the current one.
966  */
967 static void __rcu_offline_cpu(int cpu, struct rcu_state *rsp)
968 {
969         unsigned long flags;
970         unsigned long mask;
971         int need_report = 0;
972         struct rcu_data *rdp = rsp->rda[cpu];
973         struct rcu_node *rnp;
974
975         /* Exclude any attempts to start a new grace period. */
976         spin_lock_irqsave(&rsp->onofflock, flags);
977
978         /* Remove the outgoing CPU from the masks in the rcu_node hierarchy. */
979         rnp = rdp->mynode;      /* this is the outgoing CPU's rnp. */
980         mask = rdp->grpmask;    /* rnp->grplo is constant. */
981         do {
982                 spin_lock(&rnp->lock);          /* irqs already disabled. */
983                 rnp->qsmaskinit &= ~mask;
984                 if (rnp->qsmaskinit != 0) {
985                         if (rnp != rdp->mynode)
986                                 spin_unlock(&rnp->lock); /* irqs remain disabled. */
987                         break;
988                 }
989                 if (rnp == rdp->mynode)
990                         need_report = rcu_preempt_offline_tasks(rsp, rnp, rdp);
991                 else
992                         spin_unlock(&rnp->lock); /* irqs remain disabled. */
993                 mask = rnp->grpmask;
994                 rnp = rnp->parent;
995         } while (rnp != NULL);
996
997         /*
998          * We still hold the leaf rcu_node structure lock here, and
999          * irqs are still disabled.  The reason for this subterfuge is
1000          * because invoking rcu_report_unblock_qs_rnp() with ->onofflock
1001          * held leads to deadlock.
1002          */
1003         spin_unlock(&rsp->onofflock); /* irqs remain disabled. */
1004         rnp = rdp->mynode;
1005         if (need_report & RCU_OFL_TASKS_NORM_GP)
1006                 rcu_report_unblock_qs_rnp(rnp, flags);
1007         else
1008                 spin_unlock_irqrestore(&rnp->lock, flags);
1009         if (need_report & RCU_OFL_TASKS_EXP_GP)
1010                 rcu_report_exp_rnp(rsp, rnp);
1011
1012         rcu_adopt_orphan_cbs(rsp);
1013 }
1014
1015 /*
1016  * Remove the specified CPU from the RCU hierarchy and move any pending
1017  * callbacks that it might have to the current CPU.  This code assumes
1018  * that at least one CPU in the system will remain running at all times.
1019  * Any attempt to offline -all- CPUs is likely to strand RCU callbacks.
1020  */
1021 static void rcu_offline_cpu(int cpu)
1022 {
1023         __rcu_offline_cpu(cpu, &rcu_sched_state);
1024         __rcu_offline_cpu(cpu, &rcu_bh_state);
1025         rcu_preempt_offline_cpu(cpu);
1026 }
1027
1028 #else /* #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU */
1029
1030 static void rcu_send_cbs_to_orphanage(struct rcu_state *rsp)
1031 {
1032 }
1033
1034 static void rcu_adopt_orphan_cbs(struct rcu_state *rsp)
1035 {
1036 }
1037
1038 static void rcu_offline_cpu(int cpu)
1039 {
1040 }
1041
1042 #endif /* #else #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU */
1043
1044 /*
1045  * Invoke any RCU callbacks that have made it to the end of their grace
1046  * period.  Thottle as specified by rdp->blimit.
1047  */
1048 static void rcu_do_batch(struct rcu_state *rsp, struct rcu_data *rdp)
1049 {
1050         unsigned long flags;
1051         struct rcu_head *next, *list, **tail;
1052         int count;
1053
1054         /* If no callbacks are ready, just return.*/
1055         if (!cpu_has_callbacks_ready_to_invoke(rdp))
1056                 return;
1057
1058         /*
1059          * Extract the list of ready callbacks, disabling to prevent
1060          * races with call_rcu() from interrupt handlers.
1061          */
1062         local_irq_save(flags);
1063         list = rdp->nxtlist;
1064         rdp->nxtlist = *rdp->nxttail[RCU_DONE_TAIL];
1065         *rdp->nxttail[RCU_DONE_TAIL] = NULL;
1066         tail = rdp->nxttail[RCU_DONE_TAIL];
1067         for (count = RCU_NEXT_SIZE - 1; count >= 0; count--)
1068                 if (rdp->nxttail[count] == rdp->nxttail[RCU_DONE_TAIL])
1069                         rdp->nxttail[count] = &rdp->nxtlist;
1070         local_irq_restore(flags);
1071
1072         /* Invoke callbacks. */
1073         count = 0;
1074         while (list) {
1075                 next = list->next;
1076                 prefetch(next);
1077                 list->func(list);
1078                 list = next;
1079                 if (++count >= rdp->blimit)
1080                         break;
1081         }
1082
1083         local_irq_save(flags);
1084
1085         /* Update count, and requeue any remaining callbacks. */
1086         rdp->qlen -= count;
1087         if (list != NULL) {
1088                 *tail = rdp->nxtlist;
1089                 rdp->nxtlist = list;
1090                 for (count = 0; count < RCU_NEXT_SIZE; count++)
1091                         if (&rdp->nxtlist == rdp->nxttail[count])
1092                                 rdp->nxttail[count] = tail;
1093                         else
1094                                 break;
1095         }
1096
1097         /* Reinstate batch limit if we have worked down the excess. */
1098         if (rdp->blimit == LONG_MAX && rdp->qlen <= qlowmark)
1099                 rdp->blimit = blimit;
1100
1101         /* Reset ->qlen_last_fqs_check trigger if enough CBs have drained. */
1102         if (rdp->qlen == 0 && rdp->qlen_last_fqs_check != 0) {
1103                 rdp->qlen_last_fqs_check = 0;
1104                 rdp->n_force_qs_snap = rsp->n_force_qs;
1105         } else if (rdp->qlen < rdp->qlen_last_fqs_check - qhimark)
1106                 rdp->qlen_last_fqs_check = rdp->qlen;
1107
1108         local_irq_restore(flags);
1109
1110         /* Re-raise the RCU softirq if there are callbacks remaining. */
1111         if (cpu_has_callbacks_ready_to_invoke(rdp))
1112                 raise_softirq(RCU_SOFTIRQ);
1113 }
1114
1115 /*
1116  * Check to see if this CPU is in a non-context-switch quiescent state
1117  * (user mode or idle loop for rcu, non-softirq execution for rcu_bh).
1118  * Also schedule the RCU softirq handler.
1119  *
1120  * This function must be called with hardirqs disabled.  It is normally
1121  * invoked from the scheduling-clock interrupt.  If rcu_pending returns
1122  * false, there is no point in invoking rcu_check_callbacks().
1123  */
1124 void rcu_check_callbacks(int cpu, int user)
1125 {
1126         if (!rcu_pending(cpu))
1127                 return; /* if nothing for RCU to do. */
1128         if (user ||
1129             (idle_cpu(cpu) && rcu_scheduler_active &&
1130              !in_softirq() && hardirq_count() <= (1 << HARDIRQ_SHIFT))) {
1131
1132                 /*
1133                  * Get here if this CPU took its interrupt from user
1134                  * mode or from the idle loop, and if this is not a
1135                  * nested interrupt.  In this case, the CPU is in
1136                  * a quiescent state, so note it.
1137                  *
1138                  * No memory barrier is required here because both
1139                  * rcu_sched_qs() and rcu_bh_qs() reference only CPU-local
1140                  * variables that other CPUs neither access nor modify,
1141                  * at least not while the corresponding CPU is online.
1142                  */
1143
1144                 rcu_sched_qs(cpu);
1145                 rcu_bh_qs(cpu);
1146
1147         } else if (!in_softirq()) {
1148
1149                 /*
1150                  * Get here if this CPU did not take its interrupt from
1151                  * softirq, in other words, if it is not interrupting
1152                  * a rcu_bh read-side critical section.  This is an _bh
1153                  * critical section, so note it.
1154                  */
1155
1156                 rcu_bh_qs(cpu);
1157         }
1158         rcu_preempt_check_callbacks(cpu);
1159         raise_softirq(RCU_SOFTIRQ);
1160 }
1161
1162 #ifdef CONFIG_SMP
1163
1164 /*
1165  * Scan the leaf rcu_node structures, processing dyntick state for any that
1166  * have not yet encountered a quiescent state, using the function specified.
1167  * The caller must have suppressed start of new grace periods.
1168  */
1169 static void force_qs_rnp(struct rcu_state *rsp, int (*f)(struct rcu_data *))
1170 {
1171         unsigned long bit;
1172         int cpu;
1173         unsigned long flags;
1174         unsigned long mask;
1175         struct rcu_node *rnp;
1176
1177         rcu_for_each_leaf_node(rsp, rnp) {
1178                 mask = 0;
1179                 spin_lock_irqsave(&rnp->lock, flags);
1180                 if (!rcu_gp_in_progress(rsp)) {
1181                         spin_unlock_irqrestore(&rnp->lock, flags);
1182                         return;
1183                 }
1184                 if (rnp->qsmask == 0) {
1185                         spin_unlock_irqrestore(&rnp->lock, flags);
1186                         continue;
1187                 }
1188                 cpu = rnp->grplo;
1189                 bit = 1;
1190                 for (; cpu <= rnp->grphi; cpu++, bit <<= 1) {
1191                         if ((rnp->qsmask & bit) != 0 && f(rsp->rda[cpu]))
1192                                 mask |= bit;
1193                 }
1194                 if (mask != 0) {
1195
1196                         /* rcu_report_qs_rnp() releases rnp->lock. */
1197                         rcu_report_qs_rnp(mask, rsp, rnp, flags);
1198                         continue;
1199                 }
1200                 spin_unlock_irqrestore(&rnp->lock, flags);
1201         }
1202 }
1203
1204 /*
1205  * Force quiescent states on reluctant CPUs, and also detect which
1206  * CPUs are in dyntick-idle mode.
1207  */
1208 static void force_quiescent_state(struct rcu_state *rsp, int relaxed)
1209 {
1210         unsigned long flags;
1211         struct rcu_node *rnp = rcu_get_root(rsp);
1212
1213         if (!rcu_gp_in_progress(rsp))
1214                 return;  /* No grace period in progress, nothing to force. */
1215         if (!spin_trylock_irqsave(&rsp->fqslock, flags)) {
1216                 rsp->n_force_qs_lh++; /* Inexact, can lose counts.  Tough! */
1217                 return; /* Someone else is already on the job. */
1218         }
1219         if (relaxed &&
1220             (long)(rsp->jiffies_force_qs - jiffies) >= 0)
1221                 goto unlock_fqs_ret; /* no emergency and done recently. */
1222         rsp->n_force_qs++;
1223         spin_lock(&rnp->lock);  /* irqs already disabled */
1224         rsp->jiffies_force_qs = jiffies + RCU_JIFFIES_TILL_FORCE_QS;
1225         if(!rcu_gp_in_progress(rsp)) {
1226                 rsp->n_force_qs_ngp++;
1227                 spin_unlock(&rnp->lock);  /* irqs remain disabled */
1228                 goto unlock_fqs_ret;  /* no GP in progress, time updated. */
1229         }
1230         rsp->fqs_active = 1;
1231         switch (rsp->signaled) {
1232         case RCU_GP_IDLE:
1233         case RCU_GP_INIT:
1234
1235                 break; /* grace period idle or initializing, ignore. */
1236
1237         case RCU_SAVE_DYNTICK:
1238
1239                 spin_unlock(&rnp->lock);  /* irqs remain disabled */
1240                 if (RCU_SIGNAL_INIT != RCU_SAVE_DYNTICK)
1241                         break; /* So gcc recognizes the dead code. */
1242
1243                 /* Record dyntick-idle state. */
1244                 force_qs_rnp(rsp, dyntick_save_progress_counter);
1245                 spin_lock(&rnp->lock);  /* irqs already disabled */
1246                 if (rcu_gp_in_progress(rsp))
1247                         rsp->signaled = RCU_FORCE_QS;
1248                 break;
1249
1250         case RCU_FORCE_QS:
1251
1252                 /* Check dyntick-idle state, send IPI to laggarts. */
1253                 spin_unlock(&rnp->lock);  /* irqs remain disabled */
1254                 force_qs_rnp(rsp, rcu_implicit_dynticks_qs);
1255
1256                 /* Leave state in case more forcing is required. */
1257
1258                 spin_lock(&rnp->lock);  /* irqs already disabled */
1259                 break;
1260         }
1261         rsp->fqs_active = 0;
1262         if (rsp->fqs_need_gp) {
1263                 spin_unlock(&rsp->fqslock); /* irqs remain disabled */
1264                 rsp->fqs_need_gp = 0;
1265                 rcu_start_gp(rsp, flags); /* releases rnp->lock */
1266                 return;
1267         }
1268         spin_unlock(&rnp->lock);  /* irqs remain disabled */
1269 unlock_fqs_ret:
1270         spin_unlock_irqrestore(&rsp->fqslock, flags);
1271 }
1272
1273 #else /* #ifdef CONFIG_SMP */
1274
1275 static void force_quiescent_state(struct rcu_state *rsp, int relaxed)
1276 {
1277         set_need_resched();
1278 }
1279
1280 #endif /* #else #ifdef CONFIG_SMP */
1281
1282 /*
1283  * This does the RCU processing work from softirq context for the
1284  * specified rcu_state and rcu_data structures.  This may be called
1285  * only from the CPU to whom the rdp belongs.
1286  */
1287 static void
1288 __rcu_process_callbacks(struct rcu_state *rsp, struct rcu_data *rdp)
1289 {
1290         unsigned long flags;
1291
1292         WARN_ON_ONCE(rdp->beenonline == 0);
1293
1294         /*
1295          * If an RCU GP has gone long enough, go check for dyntick
1296          * idle CPUs and, if needed, send resched IPIs.
1297          */
1298         if ((long)(ACCESS_ONCE(rsp->jiffies_force_qs) - jiffies) < 0)
1299                 force_quiescent_state(rsp, 1);
1300
1301         /*
1302          * Advance callbacks in response to end of earlier grace
1303          * period that some other CPU ended.
1304          */
1305         rcu_process_gp_end(rsp, rdp);
1306
1307         /* Update RCU state based on any recent quiescent states. */
1308         rcu_check_quiescent_state(rsp, rdp);
1309
1310         /* Does this CPU require a not-yet-started grace period? */
1311         if (cpu_needs_another_gp(rsp, rdp)) {
1312                 spin_lock_irqsave(&rcu_get_root(rsp)->lock, flags);
1313                 rcu_start_gp(rsp, flags);  /* releases above lock */
1314         }
1315
1316         /* If there are callbacks ready, invoke them. */
1317         rcu_do_batch(rsp, rdp);
1318 }
1319
1320 /*
1321  * Do softirq processing for the current CPU.
1322  */
1323 static void rcu_process_callbacks(struct softirq_action *unused)
1324 {
1325         /*
1326          * Memory references from any prior RCU read-side critical sections
1327          * executed by the interrupted code must be seen before any RCU
1328          * grace-period manipulations below.
1329          */
1330         smp_mb(); /* See above block comment. */
1331
1332         __rcu_process_callbacks(&rcu_sched_state,
1333                                 &__get_cpu_var(rcu_sched_data));
1334         __rcu_process_callbacks(&rcu_bh_state, &__get_cpu_var(rcu_bh_data));
1335         rcu_preempt_process_callbacks();
1336
1337         /*
1338          * Memory references from any later RCU read-side critical sections
1339          * executed by the interrupted code must be seen after any RCU
1340          * grace-period manipulations above.
1341          */
1342         smp_mb(); /* See above block comment. */
1343 }
1344
1345 static void
1346 __call_rcu(struct rcu_head *head, void (*func)(struct rcu_head *rcu),
1347            struct rcu_state *rsp)
1348 {
1349         unsigned long flags;
1350         struct rcu_data *rdp;
1351
1352         head->func = func;
1353         head->next = NULL;
1354
1355         smp_mb(); /* Ensure RCU update seen before callback registry. */
1356
1357         /*
1358          * Opportunistically note grace-period endings and beginnings.
1359          * Note that we might see a beginning right after we see an
1360          * end, but never vice versa, since this CPU has to pass through
1361          * a quiescent state betweentimes.
1362          */
1363         local_irq_save(flags);
1364         rdp = rsp->rda[smp_processor_id()];
1365         rcu_process_gp_end(rsp, rdp);
1366         check_for_new_grace_period(rsp, rdp);
1367
1368         /* Add the callback to our list. */
1369         *rdp->nxttail[RCU_NEXT_TAIL] = head;
1370         rdp->nxttail[RCU_NEXT_TAIL] = &head->next;
1371
1372         /* Start a new grace period if one not already started. */
1373         if (!rcu_gp_in_progress(rsp)) {
1374                 unsigned long nestflag;
1375                 struct rcu_node *rnp_root = rcu_get_root(rsp);
1376
1377                 spin_lock_irqsave(&rnp_root->lock, nestflag);
1378                 rcu_start_gp(rsp, nestflag);  /* releases rnp_root->lock. */
1379         }
1380
1381         /*
1382          * Force the grace period if too many callbacks or too long waiting.
1383          * Enforce hysteresis, and don't invoke force_quiescent_state()
1384          * if some other CPU has recently done so.  Also, don't bother
1385          * invoking force_quiescent_state() if the newly enqueued callback
1386          * is the only one waiting for a grace period to complete.
1387          */
1388         if (unlikely(++rdp->qlen > rdp->qlen_last_fqs_check + qhimark)) {
1389                 rdp->blimit = LONG_MAX;
1390                 if (rsp->n_force_qs == rdp->n_force_qs_snap &&
1391                     *rdp->nxttail[RCU_DONE_TAIL] != head)
1392                         force_quiescent_state(rsp, 0);
1393                 rdp->n_force_qs_snap = rsp->n_force_qs;
1394                 rdp->qlen_last_fqs_check = rdp->qlen;
1395         } else if ((long)(ACCESS_ONCE(rsp->jiffies_force_qs) - jiffies) < 0)
1396                 force_quiescent_state(rsp, 1);
1397         local_irq_restore(flags);
1398 }
1399
1400 /*
1401  * Queue an RCU-sched callback for invocation after a grace period.
1402  */
1403 void call_rcu_sched(struct rcu_head *head, void (*func)(struct rcu_head *rcu))
1404 {
1405         __call_rcu(head, func, &rcu_sched_state);
1406 }
1407 EXPORT_SYMBOL_GPL(call_rcu_sched);
1408
1409 /*
1410  * Queue an RCU for invocation after a quicker grace period.
1411  */
1412 void call_rcu_bh(struct rcu_head *head, void (*func)(struct rcu_head *rcu))
1413 {
1414         __call_rcu(head, func, &rcu_bh_state);
1415 }
1416 EXPORT_SYMBOL_GPL(call_rcu_bh);
1417
1418 /**
1419  * synchronize_sched - wait until an rcu-sched grace period has elapsed.
1420  *
1421  * Control will return to the caller some time after a full rcu-sched
1422  * grace period has elapsed, in other words after all currently executing
1423  * rcu-sched read-side critical sections have completed.   These read-side
1424  * critical sections are delimited by rcu_read_lock_sched() and
1425  * rcu_read_unlock_sched(), and may be nested.  Note that preempt_disable(),
1426  * local_irq_disable(), and so on may be used in place of
1427  * rcu_read_lock_sched().
1428  *
1429  * This means that all preempt_disable code sequences, including NMI and
1430  * hardware-interrupt handlers, in progress on entry will have completed
1431  * before this primitive returns.  However, this does not guarantee that
1432  * softirq handlers will have completed, since in some kernels, these
1433  * handlers can run in process context, and can block.
1434  *
1435  * This primitive provides the guarantees made by the (now removed)
1436  * synchronize_kernel() API.  In contrast, synchronize_rcu() only
1437  * guarantees that rcu_read_lock() sections will have completed.
1438  * In "classic RCU", these two guarantees happen to be one and
1439  * the same, but can differ in realtime RCU implementations.
1440  */
1441 void synchronize_sched(void)
1442 {
1443         struct rcu_synchronize rcu;
1444
1445         if (rcu_blocking_is_gp())
1446                 return;
1447
1448         init_completion(&rcu.completion);
1449         /* Will wake me after RCU finished. */
1450         call_rcu_sched(&rcu.head, wakeme_after_rcu);
1451         /* Wait for it. */
1452         wait_for_completion(&rcu.completion);
1453 }
1454 EXPORT_SYMBOL_GPL(synchronize_sched);
1455
1456 /**
1457  * synchronize_rcu_bh - wait until an rcu_bh grace period has elapsed.
1458  *
1459  * Control will return to the caller some time after a full rcu_bh grace
1460  * period has elapsed, in other words after all currently executing rcu_bh
1461  * read-side critical sections have completed.  RCU read-side critical
1462  * sections are delimited by rcu_read_lock_bh() and rcu_read_unlock_bh(),
1463  * and may be nested.
1464  */
1465 void synchronize_rcu_bh(void)
1466 {
1467         struct rcu_synchronize rcu;
1468
1469         if (rcu_blocking_is_gp())
1470                 return;
1471
1472         init_completion(&rcu.completion);
1473         /* Will wake me after RCU finished. */
1474         call_rcu_bh(&rcu.head, wakeme_after_rcu);
1475         /* Wait for it. */
1476         wait_for_completion(&rcu.completion);
1477 }
1478 EXPORT_SYMBOL_GPL(synchronize_rcu_bh);
1479
1480 /*
1481  * Check to see if there is any immediate RCU-related work to be done
1482  * by the current CPU, for the specified type of RCU, returning 1 if so.
1483  * The checks are in order of increasing expense: checks that can be
1484  * carried out against CPU-local state are performed first.  However,
1485  * we must check for CPU stalls first, else we might not get a chance.
1486  */
1487 static int __rcu_pending(struct rcu_state *rsp, struct rcu_data *rdp)
1488 {
1489         struct rcu_node *rnp = rdp->mynode;
1490
1491         rdp->n_rcu_pending++;
1492
1493         /* Check for CPU stalls, if enabled. */
1494         check_cpu_stall(rsp, rdp);
1495
1496         /* Is the RCU core waiting for a quiescent state from this CPU? */
1497         if (rdp->qs_pending) {
1498                 rdp->n_rp_qs_pending++;
1499                 return 1;
1500         }
1501
1502         /* Does this CPU have callbacks ready to invoke? */
1503         if (cpu_has_callbacks_ready_to_invoke(rdp)) {
1504                 rdp->n_rp_cb_ready++;
1505                 return 1;
1506         }
1507
1508         /* Has RCU gone idle with this CPU needing another grace period? */
1509         if (cpu_needs_another_gp(rsp, rdp)) {
1510                 rdp->n_rp_cpu_needs_gp++;
1511                 return 1;
1512         }
1513
1514         /* Has another RCU grace period completed?  */
1515         if (ACCESS_ONCE(rnp->completed) != rdp->completed) { /* outside lock */
1516                 rdp->n_rp_gp_completed++;
1517                 return 1;
1518         }
1519
1520         /* Has a new RCU grace period started? */
1521         if (ACCESS_ONCE(rnp->gpnum) != rdp->gpnum) { /* outside lock */
1522                 rdp->n_rp_gp_started++;
1523                 return 1;
1524         }
1525
1526         /* Has an RCU GP gone long enough to send resched IPIs &c? */
1527         if (rcu_gp_in_progress(rsp) &&
1528             ((long)(ACCESS_ONCE(rsp->jiffies_force_qs) - jiffies) < 0)) {
1529                 rdp->n_rp_need_fqs++;
1530                 return 1;
1531         }
1532
1533         /* nothing to do */
1534         rdp->n_rp_need_nothing++;
1535         return 0;
1536 }
1537
1538 /*
1539  * Check to see if there is any immediate RCU-related work to be done
1540  * by the current CPU, returning 1 if so.  This function is part of the
1541  * RCU implementation; it is -not- an exported member of the RCU API.
1542  */
1543 static int rcu_pending(int cpu)
1544 {
1545         return __rcu_pending(&rcu_sched_state, &per_cpu(rcu_sched_data, cpu)) ||
1546                __rcu_pending(&rcu_bh_state, &per_cpu(rcu_bh_data, cpu)) ||
1547                rcu_preempt_pending(cpu);
1548 }
1549
1550 /*
1551  * Check to see if any future RCU-related work will need to be done
1552  * by the current CPU, even if none need be done immediately, returning
1553  * 1 if so.  This function is part of the RCU implementation; it is -not-
1554  * an exported member of the RCU API.
1555  */
1556 int rcu_needs_cpu(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         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         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         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         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         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                 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                 spin_unlock(&rnp->lock); /* irqs already disabled. */
1727                 rnp = rnp->parent;
1728         } while (rnp != NULL && !(rnp->qsmaskinit & mask));
1729
1730         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                         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 i;
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(i)
1912                 rcu_cpu_notify(NULL, CPU_UP_PREPARE, (void *)(long)i);
1913 }
1914
1915 #include "rcutree_plugin.h"