cgroups: revamp subsys array
[linux-2.6.git] / kernel / rcutree_plugin.h
1 /*
2  * Read-Copy Update mechanism for mutual exclusion (tree-based version)
3  * Internal non-public definitions that provide either classic
4  * or preemptable semantics.
5  *
6  * This program is free software; you can redistribute it and/or modify
7  * it under the terms of the GNU General Public License as published by
8  * the Free Software Foundation; either version 2 of the License, or
9  * (at your option) any later version.
10  *
11  * This program is distributed in the hope that it will be useful,
12  * but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
13  * MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the
14  * GNU General Public License for more details.
15  *
16  * You should have received a copy of the GNU General Public License
17  * along with this program; if not, write to the Free Software
18  * Foundation, Inc., 59 Temple Place - Suite 330, Boston, MA 02111-1307, USA.
19  *
20  * Copyright Red Hat, 2009
21  * Copyright IBM Corporation, 2009
22  *
23  * Author: Ingo Molnar <mingo@elte.hu>
24  *         Paul E. McKenney <paulmck@linux.vnet.ibm.com>
25  */
26
27 #include <linux/delay.h>
28
29 #ifdef CONFIG_TREE_PREEMPT_RCU
30
31 struct rcu_state rcu_preempt_state = RCU_STATE_INITIALIZER(rcu_preempt_state);
32 DEFINE_PER_CPU(struct rcu_data, rcu_preempt_data);
33
34 static int rcu_preempted_readers_exp(struct rcu_node *rnp);
35
36 /*
37  * Tell them what RCU they are running.
38  */
39 static void __init rcu_bootup_announce(void)
40 {
41         printk(KERN_INFO
42                "Experimental preemptable hierarchical RCU implementation.\n");
43 }
44
45 /*
46  * Return the number of RCU-preempt batches processed thus far
47  * for debug and statistics.
48  */
49 long rcu_batches_completed_preempt(void)
50 {
51         return rcu_preempt_state.completed;
52 }
53 EXPORT_SYMBOL_GPL(rcu_batches_completed_preempt);
54
55 /*
56  * Return the number of RCU batches processed thus far for debug & stats.
57  */
58 long rcu_batches_completed(void)
59 {
60         return rcu_batches_completed_preempt();
61 }
62 EXPORT_SYMBOL_GPL(rcu_batches_completed);
63
64 /*
65  * Force a quiescent state for preemptible RCU.
66  */
67 void rcu_force_quiescent_state(void)
68 {
69         force_quiescent_state(&rcu_preempt_state, 0);
70 }
71 EXPORT_SYMBOL_GPL(rcu_force_quiescent_state);
72
73 /*
74  * Record a preemptable-RCU quiescent state for the specified CPU.  Note
75  * that this just means that the task currently running on the CPU is
76  * not in a quiescent state.  There might be any number of tasks blocked
77  * while in an RCU read-side critical section.
78  */
79 static void rcu_preempt_qs(int cpu)
80 {
81         struct rcu_data *rdp = &per_cpu(rcu_preempt_data, cpu);
82         rdp->passed_quiesc_completed = rdp->gpnum - 1;
83         barrier();
84         rdp->passed_quiesc = 1;
85 }
86
87 /*
88  * We have entered the scheduler, and the current task might soon be
89  * context-switched away from.  If this task is in an RCU read-side
90  * critical section, we will no longer be able to rely on the CPU to
91  * record that fact, so we enqueue the task on the appropriate entry
92  * of the blocked_tasks[] array.  The task will dequeue itself when
93  * it exits the outermost enclosing RCU read-side critical section.
94  * Therefore, the current grace period cannot be permitted to complete
95  * until the blocked_tasks[] entry indexed by the low-order bit of
96  * rnp->gpnum empties.
97  *
98  * Caller must disable preemption.
99  */
100 static void rcu_preempt_note_context_switch(int cpu)
101 {
102         struct task_struct *t = current;
103         unsigned long flags;
104         int phase;
105         struct rcu_data *rdp;
106         struct rcu_node *rnp;
107
108         if (t->rcu_read_lock_nesting &&
109             (t->rcu_read_unlock_special & RCU_READ_UNLOCK_BLOCKED) == 0) {
110
111                 /* Possibly blocking in an RCU read-side critical section. */
112                 rdp = rcu_preempt_state.rda[cpu];
113                 rnp = rdp->mynode;
114                 raw_spin_lock_irqsave(&rnp->lock, flags);
115                 t->rcu_read_unlock_special |= RCU_READ_UNLOCK_BLOCKED;
116                 t->rcu_blocked_node = rnp;
117
118                 /*
119                  * If this CPU has already checked in, then this task
120                  * will hold up the next grace period rather than the
121                  * current grace period.  Queue the task accordingly.
122                  * If the task is queued for the current grace period
123                  * (i.e., this CPU has not yet passed through a quiescent
124                  * state for the current grace period), then as long
125                  * as that task remains queued, the current grace period
126                  * cannot end.
127                  *
128                  * But first, note that the current CPU must still be
129                  * on line!
130                  */
131                 WARN_ON_ONCE((rdp->grpmask & rnp->qsmaskinit) == 0);
132                 WARN_ON_ONCE(!list_empty(&t->rcu_node_entry));
133                 phase = (rnp->gpnum + !(rnp->qsmask & rdp->grpmask)) & 0x1;
134                 list_add(&t->rcu_node_entry, &rnp->blocked_tasks[phase]);
135                 raw_spin_unlock_irqrestore(&rnp->lock, flags);
136         }
137
138         /*
139          * Either we were not in an RCU read-side critical section to
140          * begin with, or we have now recorded that critical section
141          * globally.  Either way, we can now note a quiescent state
142          * for this CPU.  Again, if we were in an RCU read-side critical
143          * section, and if that critical section was blocking the current
144          * grace period, then the fact that the task has been enqueued
145          * means that we continue to block the current grace period.
146          */
147         rcu_preempt_qs(cpu);
148         local_irq_save(flags);
149         t->rcu_read_unlock_special &= ~RCU_READ_UNLOCK_NEED_QS;
150         local_irq_restore(flags);
151 }
152
153 /*
154  * Tree-preemptable RCU implementation for rcu_read_lock().
155  * Just increment ->rcu_read_lock_nesting, shared state will be updated
156  * if we block.
157  */
158 void __rcu_read_lock(void)
159 {
160         ACCESS_ONCE(current->rcu_read_lock_nesting)++;
161         barrier();  /* needed if we ever invoke rcu_read_lock in rcutree.c */
162 }
163 EXPORT_SYMBOL_GPL(__rcu_read_lock);
164
165 /*
166  * Check for preempted RCU readers blocking the current grace period
167  * for the specified rcu_node structure.  If the caller needs a reliable
168  * answer, it must hold the rcu_node's ->lock.
169  */
170 static int rcu_preempted_readers(struct rcu_node *rnp)
171 {
172         int phase = rnp->gpnum & 0x1;
173
174         return !list_empty(&rnp->blocked_tasks[phase]) ||
175                !list_empty(&rnp->blocked_tasks[phase + 2]);
176 }
177
178 /*
179  * Record a quiescent state for all tasks that were previously queued
180  * on the specified rcu_node structure and that were blocking the current
181  * RCU grace period.  The caller must hold the specified rnp->lock with
182  * irqs disabled, and this lock is released upon return, but irqs remain
183  * disabled.
184  */
185 static void rcu_report_unblock_qs_rnp(struct rcu_node *rnp, unsigned long flags)
186         __releases(rnp->lock)
187 {
188         unsigned long mask;
189         struct rcu_node *rnp_p;
190
191         if (rnp->qsmask != 0 || rcu_preempted_readers(rnp)) {
192                 raw_spin_unlock_irqrestore(&rnp->lock, flags);
193                 return;  /* Still need more quiescent states! */
194         }
195
196         rnp_p = rnp->parent;
197         if (rnp_p == NULL) {
198                 /*
199                  * Either there is only one rcu_node in the tree,
200                  * or tasks were kicked up to root rcu_node due to
201                  * CPUs going offline.
202                  */
203                 rcu_report_qs_rsp(&rcu_preempt_state, flags);
204                 return;
205         }
206
207         /* Report up the rest of the hierarchy. */
208         mask = rnp->grpmask;
209         raw_spin_unlock(&rnp->lock);    /* irqs remain disabled. */
210         raw_spin_lock(&rnp_p->lock);    /* irqs already disabled. */
211         rcu_report_qs_rnp(mask, &rcu_preempt_state, rnp_p, flags);
212 }
213
214 /*
215  * Handle special cases during rcu_read_unlock(), such as needing to
216  * notify RCU core processing or task having blocked during the RCU
217  * read-side critical section.
218  */
219 static void rcu_read_unlock_special(struct task_struct *t)
220 {
221         int empty;
222         int empty_exp;
223         unsigned long flags;
224         struct rcu_node *rnp;
225         int special;
226
227         /* NMI handlers cannot block and cannot safely manipulate state. */
228         if (in_nmi())
229                 return;
230
231         local_irq_save(flags);
232
233         /*
234          * If RCU core is waiting for this CPU to exit critical section,
235          * let it know that we have done so.
236          */
237         special = t->rcu_read_unlock_special;
238         if (special & RCU_READ_UNLOCK_NEED_QS) {
239                 t->rcu_read_unlock_special &= ~RCU_READ_UNLOCK_NEED_QS;
240                 rcu_preempt_qs(smp_processor_id());
241         }
242
243         /* Hardware IRQ handlers cannot block. */
244         if (in_irq()) {
245                 local_irq_restore(flags);
246                 return;
247         }
248
249         /* Clean up if blocked during RCU read-side critical section. */
250         if (special & RCU_READ_UNLOCK_BLOCKED) {
251                 t->rcu_read_unlock_special &= ~RCU_READ_UNLOCK_BLOCKED;
252
253                 /*
254                  * Remove this task from the list it blocked on.  The
255                  * task can migrate while we acquire the lock, but at
256                  * most one time.  So at most two passes through loop.
257                  */
258                 for (;;) {
259                         rnp = t->rcu_blocked_node;
260                         raw_spin_lock(&rnp->lock);  /* irqs already disabled. */
261                         if (rnp == t->rcu_blocked_node)
262                                 break;
263                         raw_spin_unlock(&rnp->lock); /* irqs remain disabled. */
264                 }
265                 empty = !rcu_preempted_readers(rnp);
266                 empty_exp = !rcu_preempted_readers_exp(rnp);
267                 smp_mb(); /* ensure expedited fastpath sees end of RCU c-s. */
268                 list_del_init(&t->rcu_node_entry);
269                 t->rcu_blocked_node = NULL;
270
271                 /*
272                  * If this was the last task on the current list, and if
273                  * we aren't waiting on any CPUs, report the quiescent state.
274                  * Note that rcu_report_unblock_qs_rnp() releases rnp->lock.
275                  */
276                 if (empty)
277                         raw_spin_unlock_irqrestore(&rnp->lock, flags);
278                 else
279                         rcu_report_unblock_qs_rnp(rnp, flags);
280
281                 /*
282                  * If this was the last task on the expedited lists,
283                  * then we need to report up the rcu_node hierarchy.
284                  */
285                 if (!empty_exp && !rcu_preempted_readers_exp(rnp))
286                         rcu_report_exp_rnp(&rcu_preempt_state, rnp);
287         } else {
288                 local_irq_restore(flags);
289         }
290 }
291
292 /*
293  * Tree-preemptable RCU implementation for rcu_read_unlock().
294  * Decrement ->rcu_read_lock_nesting.  If the result is zero (outermost
295  * rcu_read_unlock()) and ->rcu_read_unlock_special is non-zero, then
296  * invoke rcu_read_unlock_special() to clean up after a context switch
297  * in an RCU read-side critical section and other special cases.
298  */
299 void __rcu_read_unlock(void)
300 {
301         struct task_struct *t = current;
302
303         barrier();  /* needed if we ever invoke rcu_read_unlock in rcutree.c */
304         if (--ACCESS_ONCE(t->rcu_read_lock_nesting) == 0 &&
305             unlikely(ACCESS_ONCE(t->rcu_read_unlock_special)))
306                 rcu_read_unlock_special(t);
307 #ifdef CONFIG_PROVE_LOCKING
308         WARN_ON_ONCE(ACCESS_ONCE(t->rcu_read_lock_nesting) < 0);
309 #endif /* #ifdef CONFIG_PROVE_LOCKING */
310 }
311 EXPORT_SYMBOL_GPL(__rcu_read_unlock);
312
313 #ifdef CONFIG_RCU_CPU_STALL_DETECTOR
314
315 #ifdef CONFIG_RCU_CPU_STALL_VERBOSE
316
317 /*
318  * Dump detailed information for all tasks blocking the current RCU
319  * grace period on the specified rcu_node structure.
320  */
321 static void rcu_print_detail_task_stall_rnp(struct rcu_node *rnp)
322 {
323         unsigned long flags;
324         struct list_head *lp;
325         int phase;
326         struct task_struct *t;
327
328         if (rcu_preempted_readers(rnp)) {
329                 raw_spin_lock_irqsave(&rnp->lock, flags);
330                 phase = rnp->gpnum & 0x1;
331                 lp = &rnp->blocked_tasks[phase];
332                 list_for_each_entry(t, lp, rcu_node_entry)
333                         sched_show_task(t);
334                 raw_spin_unlock_irqrestore(&rnp->lock, flags);
335         }
336 }
337
338 /*
339  * Dump detailed information for all tasks blocking the current RCU
340  * grace period.
341  */
342 static void rcu_print_detail_task_stall(struct rcu_state *rsp)
343 {
344         struct rcu_node *rnp = rcu_get_root(rsp);
345
346         rcu_print_detail_task_stall_rnp(rnp);
347         rcu_for_each_leaf_node(rsp, rnp)
348                 rcu_print_detail_task_stall_rnp(rnp);
349 }
350
351 #else /* #ifdef CONFIG_RCU_CPU_STALL_VERBOSE */
352
353 static void rcu_print_detail_task_stall(struct rcu_state *rsp)
354 {
355 }
356
357 #endif /* #else #ifdef CONFIG_RCU_CPU_STALL_VERBOSE */
358
359 /*
360  * Scan the current list of tasks blocked within RCU read-side critical
361  * sections, printing out the tid of each.
362  */
363 static void rcu_print_task_stall(struct rcu_node *rnp)
364 {
365         struct list_head *lp;
366         int phase;
367         struct task_struct *t;
368
369         if (rcu_preempted_readers(rnp)) {
370                 phase = rnp->gpnum & 0x1;
371                 lp = &rnp->blocked_tasks[phase];
372                 list_for_each_entry(t, lp, rcu_node_entry)
373                         printk(" P%d", t->pid);
374         }
375 }
376
377 #endif /* #ifdef CONFIG_RCU_CPU_STALL_DETECTOR */
378
379 /*
380  * Check that the list of blocked tasks for the newly completed grace
381  * period is in fact empty.  It is a serious bug to complete a grace
382  * period that still has RCU readers blocked!  This function must be
383  * invoked -before- updating this rnp's ->gpnum, and the rnp's ->lock
384  * must be held by the caller.
385  */
386 static void rcu_preempt_check_blocked_tasks(struct rcu_node *rnp)
387 {
388         WARN_ON_ONCE(rcu_preempted_readers(rnp));
389         WARN_ON_ONCE(rnp->qsmask);
390 }
391
392 #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU
393
394 /*
395  * Handle tasklist migration for case in which all CPUs covered by the
396  * specified rcu_node have gone offline.  Move them up to the root
397  * rcu_node.  The reason for not just moving them to the immediate
398  * parent is to remove the need for rcu_read_unlock_special() to
399  * make more than two attempts to acquire the target rcu_node's lock.
400  * Returns true if there were tasks blocking the current RCU grace
401  * period.
402  *
403  * Returns 1 if there was previously a task blocking the current grace
404  * period on the specified rcu_node structure.
405  *
406  * The caller must hold rnp->lock with irqs disabled.
407  */
408 static int rcu_preempt_offline_tasks(struct rcu_state *rsp,
409                                      struct rcu_node *rnp,
410                                      struct rcu_data *rdp)
411 {
412         int i;
413         struct list_head *lp;
414         struct list_head *lp_root;
415         int retval = 0;
416         struct rcu_node *rnp_root = rcu_get_root(rsp);
417         struct task_struct *tp;
418
419         if (rnp == rnp_root) {
420                 WARN_ONCE(1, "Last CPU thought to be offlined?");
421                 return 0;  /* Shouldn't happen: at least one CPU online. */
422         }
423         WARN_ON_ONCE(rnp != rdp->mynode &&
424                      (!list_empty(&rnp->blocked_tasks[0]) ||
425                       !list_empty(&rnp->blocked_tasks[1]) ||
426                       !list_empty(&rnp->blocked_tasks[2]) ||
427                       !list_empty(&rnp->blocked_tasks[3])));
428
429         /*
430          * Move tasks up to root rcu_node.  Rely on the fact that the
431          * root rcu_node can be at most one ahead of the rest of the
432          * rcu_nodes in terms of gp_num value.  This fact allows us to
433          * move the blocked_tasks[] array directly, element by element.
434          */
435         if (rcu_preempted_readers(rnp))
436                 retval |= RCU_OFL_TASKS_NORM_GP;
437         if (rcu_preempted_readers_exp(rnp))
438                 retval |= RCU_OFL_TASKS_EXP_GP;
439         for (i = 0; i < 4; i++) {
440                 lp = &rnp->blocked_tasks[i];
441                 lp_root = &rnp_root->blocked_tasks[i];
442                 while (!list_empty(lp)) {
443                         tp = list_entry(lp->next, typeof(*tp), rcu_node_entry);
444                         raw_spin_lock(&rnp_root->lock); /* irqs already disabled */
445                         list_del(&tp->rcu_node_entry);
446                         tp->rcu_blocked_node = rnp_root;
447                         list_add(&tp->rcu_node_entry, lp_root);
448                         raw_spin_unlock(&rnp_root->lock); /* irqs remain disabled */
449                 }
450         }
451         return retval;
452 }
453
454 /*
455  * Do CPU-offline processing for preemptable RCU.
456  */
457 static void rcu_preempt_offline_cpu(int cpu)
458 {
459         __rcu_offline_cpu(cpu, &rcu_preempt_state);
460 }
461
462 #endif /* #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU */
463
464 /*
465  * Check for a quiescent state from the current CPU.  When a task blocks,
466  * the task is recorded in the corresponding CPU's rcu_node structure,
467  * which is checked elsewhere.
468  *
469  * Caller must disable hard irqs.
470  */
471 static void rcu_preempt_check_callbacks(int cpu)
472 {
473         struct task_struct *t = current;
474
475         if (t->rcu_read_lock_nesting == 0) {
476                 t->rcu_read_unlock_special &= ~RCU_READ_UNLOCK_NEED_QS;
477                 rcu_preempt_qs(cpu);
478                 return;
479         }
480         if (per_cpu(rcu_preempt_data, cpu).qs_pending)
481                 t->rcu_read_unlock_special |= RCU_READ_UNLOCK_NEED_QS;
482 }
483
484 /*
485  * Process callbacks for preemptable RCU.
486  */
487 static void rcu_preempt_process_callbacks(void)
488 {
489         __rcu_process_callbacks(&rcu_preempt_state,
490                                 &__get_cpu_var(rcu_preempt_data));
491 }
492
493 /*
494  * Queue a preemptable-RCU callback for invocation after a grace period.
495  */
496 void call_rcu(struct rcu_head *head, void (*func)(struct rcu_head *rcu))
497 {
498         __call_rcu(head, func, &rcu_preempt_state);
499 }
500 EXPORT_SYMBOL_GPL(call_rcu);
501
502 /**
503  * synchronize_rcu - wait until a grace period has elapsed.
504  *
505  * Control will return to the caller some time after a full grace
506  * period has elapsed, in other words after all currently executing RCU
507  * read-side critical sections have completed.  RCU read-side critical
508  * sections are delimited by rcu_read_lock() and rcu_read_unlock(),
509  * and may be nested.
510  */
511 void synchronize_rcu(void)
512 {
513         struct rcu_synchronize rcu;
514
515         if (!rcu_scheduler_active)
516                 return;
517
518         init_completion(&rcu.completion);
519         /* Will wake me after RCU finished. */
520         call_rcu(&rcu.head, wakeme_after_rcu);
521         /* Wait for it. */
522         wait_for_completion(&rcu.completion);
523 }
524 EXPORT_SYMBOL_GPL(synchronize_rcu);
525
526 static DECLARE_WAIT_QUEUE_HEAD(sync_rcu_preempt_exp_wq);
527 static long sync_rcu_preempt_exp_count;
528 static DEFINE_MUTEX(sync_rcu_preempt_exp_mutex);
529
530 /*
531  * Return non-zero if there are any tasks in RCU read-side critical
532  * sections blocking the current preemptible-RCU expedited grace period.
533  * If there is no preemptible-RCU expedited grace period currently in
534  * progress, returns zero unconditionally.
535  */
536 static int rcu_preempted_readers_exp(struct rcu_node *rnp)
537 {
538         return !list_empty(&rnp->blocked_tasks[2]) ||
539                !list_empty(&rnp->blocked_tasks[3]);
540 }
541
542 /*
543  * return non-zero if there is no RCU expedited grace period in progress
544  * for the specified rcu_node structure, in other words, if all CPUs and
545  * tasks covered by the specified rcu_node structure have done their bit
546  * for the current expedited grace period.  Works only for preemptible
547  * RCU -- other RCU implementation use other means.
548  *
549  * Caller must hold sync_rcu_preempt_exp_mutex.
550  */
551 static int sync_rcu_preempt_exp_done(struct rcu_node *rnp)
552 {
553         return !rcu_preempted_readers_exp(rnp) &&
554                ACCESS_ONCE(rnp->expmask) == 0;
555 }
556
557 /*
558  * Report the exit from RCU read-side critical section for the last task
559  * that queued itself during or before the current expedited preemptible-RCU
560  * grace period.  This event is reported either to the rcu_node structure on
561  * which the task was queued or to one of that rcu_node structure's ancestors,
562  * recursively up the tree.  (Calm down, calm down, we do the recursion
563  * iteratively!)
564  *
565  * Caller must hold sync_rcu_preempt_exp_mutex.
566  */
567 static void rcu_report_exp_rnp(struct rcu_state *rsp, struct rcu_node *rnp)
568 {
569         unsigned long flags;
570         unsigned long mask;
571
572         raw_spin_lock_irqsave(&rnp->lock, flags);
573         for (;;) {
574                 if (!sync_rcu_preempt_exp_done(rnp))
575                         break;
576                 if (rnp->parent == NULL) {
577                         wake_up(&sync_rcu_preempt_exp_wq);
578                         break;
579                 }
580                 mask = rnp->grpmask;
581                 raw_spin_unlock(&rnp->lock); /* irqs remain disabled */
582                 rnp = rnp->parent;
583                 raw_spin_lock(&rnp->lock); /* irqs already disabled */
584                 rnp->expmask &= ~mask;
585         }
586         raw_spin_unlock_irqrestore(&rnp->lock, flags);
587 }
588
589 /*
590  * Snapshot the tasks blocking the newly started preemptible-RCU expedited
591  * grace period for the specified rcu_node structure.  If there are no such
592  * tasks, report it up the rcu_node hierarchy.
593  *
594  * Caller must hold sync_rcu_preempt_exp_mutex and rsp->onofflock.
595  */
596 static void
597 sync_rcu_preempt_exp_init(struct rcu_state *rsp, struct rcu_node *rnp)
598 {
599         int must_wait;
600
601         raw_spin_lock(&rnp->lock); /* irqs already disabled */
602         list_splice_init(&rnp->blocked_tasks[0], &rnp->blocked_tasks[2]);
603         list_splice_init(&rnp->blocked_tasks[1], &rnp->blocked_tasks[3]);
604         must_wait = rcu_preempted_readers_exp(rnp);
605         raw_spin_unlock(&rnp->lock); /* irqs remain disabled */
606         if (!must_wait)
607                 rcu_report_exp_rnp(rsp, rnp);
608 }
609
610 /*
611  * Wait for an rcu-preempt grace period, but expedite it.  The basic idea
612  * is to invoke synchronize_sched_expedited() to push all the tasks to
613  * the ->blocked_tasks[] lists, move all entries from the first set of
614  * ->blocked_tasks[] lists to the second set, and finally wait for this
615  * second set to drain.
616  */
617 void synchronize_rcu_expedited(void)
618 {
619         unsigned long flags;
620         struct rcu_node *rnp;
621         struct rcu_state *rsp = &rcu_preempt_state;
622         long snap;
623         int trycount = 0;
624
625         smp_mb(); /* Caller's modifications seen first by other CPUs. */
626         snap = ACCESS_ONCE(sync_rcu_preempt_exp_count) + 1;
627         smp_mb(); /* Above access cannot bleed into critical section. */
628
629         /*
630          * Acquire lock, falling back to synchronize_rcu() if too many
631          * lock-acquisition failures.  Of course, if someone does the
632          * expedited grace period for us, just leave.
633          */
634         while (!mutex_trylock(&sync_rcu_preempt_exp_mutex)) {
635                 if (trycount++ < 10)
636                         udelay(trycount * num_online_cpus());
637                 else {
638                         synchronize_rcu();
639                         return;
640                 }
641                 if ((ACCESS_ONCE(sync_rcu_preempt_exp_count) - snap) > 0)
642                         goto mb_ret; /* Others did our work for us. */
643         }
644         if ((ACCESS_ONCE(sync_rcu_preempt_exp_count) - snap) > 0)
645                 goto unlock_mb_ret; /* Others did our work for us. */
646
647         /* force all RCU readers onto blocked_tasks[]. */
648         synchronize_sched_expedited();
649
650         raw_spin_lock_irqsave(&rsp->onofflock, flags);
651
652         /* Initialize ->expmask for all non-leaf rcu_node structures. */
653         rcu_for_each_nonleaf_node_breadth_first(rsp, rnp) {
654                 raw_spin_lock(&rnp->lock); /* irqs already disabled. */
655                 rnp->expmask = rnp->qsmaskinit;
656                 raw_spin_unlock(&rnp->lock); /* irqs remain disabled. */
657         }
658
659         /* Snapshot current state of ->blocked_tasks[] lists. */
660         rcu_for_each_leaf_node(rsp, rnp)
661                 sync_rcu_preempt_exp_init(rsp, rnp);
662         if (NUM_RCU_NODES > 1)
663                 sync_rcu_preempt_exp_init(rsp, rcu_get_root(rsp));
664
665         raw_spin_unlock_irqrestore(&rsp->onofflock, flags);
666
667         /* Wait for snapshotted ->blocked_tasks[] lists to drain. */
668         rnp = rcu_get_root(rsp);
669         wait_event(sync_rcu_preempt_exp_wq,
670                    sync_rcu_preempt_exp_done(rnp));
671
672         /* Clean up and exit. */
673         smp_mb(); /* ensure expedited GP seen before counter increment. */
674         ACCESS_ONCE(sync_rcu_preempt_exp_count)++;
675 unlock_mb_ret:
676         mutex_unlock(&sync_rcu_preempt_exp_mutex);
677 mb_ret:
678         smp_mb(); /* ensure subsequent action seen after grace period. */
679 }
680 EXPORT_SYMBOL_GPL(synchronize_rcu_expedited);
681
682 /*
683  * Check to see if there is any immediate preemptable-RCU-related work
684  * to be done.
685  */
686 static int rcu_preempt_pending(int cpu)
687 {
688         return __rcu_pending(&rcu_preempt_state,
689                              &per_cpu(rcu_preempt_data, cpu));
690 }
691
692 /*
693  * Does preemptable RCU need the CPU to stay out of dynticks mode?
694  */
695 static int rcu_preempt_needs_cpu(int cpu)
696 {
697         return !!per_cpu(rcu_preempt_data, cpu).nxtlist;
698 }
699
700 /**
701  * rcu_barrier - Wait until all in-flight call_rcu() callbacks complete.
702  */
703 void rcu_barrier(void)
704 {
705         _rcu_barrier(&rcu_preempt_state, call_rcu);
706 }
707 EXPORT_SYMBOL_GPL(rcu_barrier);
708
709 /*
710  * Initialize preemptable RCU's per-CPU data.
711  */
712 static void __cpuinit rcu_preempt_init_percpu_data(int cpu)
713 {
714         rcu_init_percpu_data(cpu, &rcu_preempt_state, 1);
715 }
716
717 /*
718  * Move preemptable RCU's callbacks to ->orphan_cbs_list.
719  */
720 static void rcu_preempt_send_cbs_to_orphanage(void)
721 {
722         rcu_send_cbs_to_orphanage(&rcu_preempt_state);
723 }
724
725 /*
726  * Initialize preemptable RCU's state structures.
727  */
728 static void __init __rcu_init_preempt(void)
729 {
730         RCU_INIT_FLAVOR(&rcu_preempt_state, rcu_preempt_data);
731 }
732
733 /*
734  * Check for a task exiting while in a preemptable-RCU read-side
735  * critical section, clean up if so.  No need to issue warnings,
736  * as debug_check_no_locks_held() already does this if lockdep
737  * is enabled.
738  */
739 void exit_rcu(void)
740 {
741         struct task_struct *t = current;
742
743         if (t->rcu_read_lock_nesting == 0)
744                 return;
745         t->rcu_read_lock_nesting = 1;
746         rcu_read_unlock();
747 }
748
749 #else /* #ifdef CONFIG_TREE_PREEMPT_RCU */
750
751 /*
752  * Tell them what RCU they are running.
753  */
754 static void __init rcu_bootup_announce(void)
755 {
756         printk(KERN_INFO "Hierarchical RCU implementation.\n");
757 }
758
759 /*
760  * Return the number of RCU batches processed thus far for debug & stats.
761  */
762 long rcu_batches_completed(void)
763 {
764         return rcu_batches_completed_sched();
765 }
766 EXPORT_SYMBOL_GPL(rcu_batches_completed);
767
768 /*
769  * Force a quiescent state for RCU, which, because there is no preemptible
770  * RCU, becomes the same as rcu-sched.
771  */
772 void rcu_force_quiescent_state(void)
773 {
774         rcu_sched_force_quiescent_state();
775 }
776 EXPORT_SYMBOL_GPL(rcu_force_quiescent_state);
777
778 /*
779  * Because preemptable RCU does not exist, we never have to check for
780  * CPUs being in quiescent states.
781  */
782 static void rcu_preempt_note_context_switch(int cpu)
783 {
784 }
785
786 /*
787  * Because preemptable RCU does not exist, there are never any preempted
788  * RCU readers.
789  */
790 static int rcu_preempted_readers(struct rcu_node *rnp)
791 {
792         return 0;
793 }
794
795 #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU
796
797 /* Because preemptible RCU does not exist, no quieting of tasks. */
798 static void rcu_report_unblock_qs_rnp(struct rcu_node *rnp, unsigned long flags)
799 {
800         raw_spin_unlock_irqrestore(&rnp->lock, flags);
801 }
802
803 #endif /* #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU */
804
805 #ifdef CONFIG_RCU_CPU_STALL_DETECTOR
806
807 /*
808  * Because preemptable RCU does not exist, we never have to check for
809  * tasks blocked within RCU read-side critical sections.
810  */
811 static void rcu_print_detail_task_stall(struct rcu_state *rsp)
812 {
813 }
814
815 /*
816  * Because preemptable RCU does not exist, we never have to check for
817  * tasks blocked within RCU read-side critical sections.
818  */
819 static void rcu_print_task_stall(struct rcu_node *rnp)
820 {
821 }
822
823 #endif /* #ifdef CONFIG_RCU_CPU_STALL_DETECTOR */
824
825 /*
826  * Because there is no preemptable RCU, there can be no readers blocked,
827  * so there is no need to check for blocked tasks.  So check only for
828  * bogus qsmask values.
829  */
830 static void rcu_preempt_check_blocked_tasks(struct rcu_node *rnp)
831 {
832         WARN_ON_ONCE(rnp->qsmask);
833 }
834
835 #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU
836
837 /*
838  * Because preemptable RCU does not exist, it never needs to migrate
839  * tasks that were blocked within RCU read-side critical sections, and
840  * such non-existent tasks cannot possibly have been blocking the current
841  * grace period.
842  */
843 static int rcu_preempt_offline_tasks(struct rcu_state *rsp,
844                                      struct rcu_node *rnp,
845                                      struct rcu_data *rdp)
846 {
847         return 0;
848 }
849
850 /*
851  * Because preemptable RCU does not exist, it never needs CPU-offline
852  * processing.
853  */
854 static void rcu_preempt_offline_cpu(int cpu)
855 {
856 }
857
858 #endif /* #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU */
859
860 /*
861  * Because preemptable RCU does not exist, it never has any callbacks
862  * to check.
863  */
864 static void rcu_preempt_check_callbacks(int cpu)
865 {
866 }
867
868 /*
869  * Because preemptable RCU does not exist, it never has any callbacks
870  * to process.
871  */
872 static void rcu_preempt_process_callbacks(void)
873 {
874 }
875
876 /*
877  * In classic RCU, call_rcu() is just call_rcu_sched().
878  */
879 void call_rcu(struct rcu_head *head, void (*func)(struct rcu_head *rcu))
880 {
881         call_rcu_sched(head, func);
882 }
883 EXPORT_SYMBOL_GPL(call_rcu);
884
885 /*
886  * Wait for an rcu-preempt grace period, but make it happen quickly.
887  * But because preemptable RCU does not exist, map to rcu-sched.
888  */
889 void synchronize_rcu_expedited(void)
890 {
891         synchronize_sched_expedited();
892 }
893 EXPORT_SYMBOL_GPL(synchronize_rcu_expedited);
894
895 #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU
896
897 /*
898  * Because preemptable RCU does not exist, there is never any need to
899  * report on tasks preempted in RCU read-side critical sections during
900  * expedited RCU grace periods.
901  */
902 static void rcu_report_exp_rnp(struct rcu_state *rsp, struct rcu_node *rnp)
903 {
904         return;
905 }
906
907 #endif /* #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU */
908
909 /*
910  * Because preemptable RCU does not exist, it never has any work to do.
911  */
912 static int rcu_preempt_pending(int cpu)
913 {
914         return 0;
915 }
916
917 /*
918  * Because preemptable RCU does not exist, it never needs any CPU.
919  */
920 static int rcu_preempt_needs_cpu(int cpu)
921 {
922         return 0;
923 }
924
925 /*
926  * Because preemptable RCU does not exist, rcu_barrier() is just
927  * another name for rcu_barrier_sched().
928  */
929 void rcu_barrier(void)
930 {
931         rcu_barrier_sched();
932 }
933 EXPORT_SYMBOL_GPL(rcu_barrier);
934
935 /*
936  * Because preemptable RCU does not exist, there is no per-CPU
937  * data to initialize.
938  */
939 static void __cpuinit rcu_preempt_init_percpu_data(int cpu)
940 {
941 }
942
943 /*
944  * Because there is no preemptable RCU, there are no callbacks to move.
945  */
946 static void rcu_preempt_send_cbs_to_orphanage(void)
947 {
948 }
949
950 /*
951  * Because preemptable RCU does not exist, it need not be initialized.
952  */
953 static void __init __rcu_init_preempt(void)
954 {
955 }
956
957 #endif /* #else #ifdef CONFIG_TREE_PREEMPT_RCU */
958
959 #if !defined(CONFIG_RCU_FAST_NO_HZ)
960
961 /*
962  * Check to see if any future RCU-related work will need to be done
963  * by the current CPU, even if none need be done immediately, returning
964  * 1 if so.  This function is part of the RCU implementation; it is -not-
965  * an exported member of the RCU API.
966  *
967  * Because we have preemptible RCU, just check whether this CPU needs
968  * any flavor of RCU.  Do not chew up lots of CPU cycles with preemption
969  * disabled in a most-likely vain attempt to cause RCU not to need this CPU.
970  */
971 int rcu_needs_cpu(int cpu)
972 {
973         return rcu_needs_cpu_quick_check(cpu);
974 }
975
976 /*
977  * Check to see if we need to continue a callback-flush operations to
978  * allow the last CPU to enter dyntick-idle mode.  But fast dyntick-idle
979  * entry is not configured, so we never do need to.
980  */
981 static void rcu_needs_cpu_flush(void)
982 {
983 }
984
985 #else /* #if !defined(CONFIG_RCU_FAST_NO_HZ) */
986
987 #define RCU_NEEDS_CPU_FLUSHES 5
988 static DEFINE_PER_CPU(int, rcu_dyntick_drain);
989 static DEFINE_PER_CPU(unsigned long, rcu_dyntick_holdoff);
990
991 /*
992  * Check to see if any future RCU-related work will need to be done
993  * by the current CPU, even if none need be done immediately, returning
994  * 1 if so.  This function is part of the RCU implementation; it is -not-
995  * an exported member of the RCU API.
996  *
997  * Because we are not supporting preemptible RCU, attempt to accelerate
998  * any current grace periods so that RCU no longer needs this CPU, but
999  * only if all other CPUs are already in dynticks-idle mode.  This will
1000  * allow the CPU cores to be powered down immediately, as opposed to after
1001  * waiting many milliseconds for grace periods to elapse.
1002  *
1003  * Because it is not legal to invoke rcu_process_callbacks() with irqs
1004  * disabled, we do one pass of force_quiescent_state(), then do a
1005  * raise_softirq() to cause rcu_process_callbacks() to be invoked later.
1006  * The per-cpu rcu_dyntick_drain variable controls the sequencing.
1007  */
1008 int rcu_needs_cpu(int cpu)
1009 {
1010         int c = 0;
1011         int thatcpu;
1012
1013         /* Don't bother unless we are the last non-dyntick-idle CPU. */
1014         for_each_cpu_not(thatcpu, nohz_cpu_mask)
1015                 if (thatcpu != cpu) {
1016                         per_cpu(rcu_dyntick_drain, cpu) = 0;
1017                         per_cpu(rcu_dyntick_holdoff, cpu) = jiffies - 1;
1018                         return rcu_needs_cpu_quick_check(cpu);
1019                 }
1020
1021         /* Check and update the rcu_dyntick_drain sequencing. */
1022         if (per_cpu(rcu_dyntick_drain, cpu) <= 0) {
1023                 /* First time through, initialize the counter. */
1024                 per_cpu(rcu_dyntick_drain, cpu) = RCU_NEEDS_CPU_FLUSHES;
1025         } else if (--per_cpu(rcu_dyntick_drain, cpu) <= 0) {
1026                 /* We have hit the limit, so time to give up. */
1027                 per_cpu(rcu_dyntick_holdoff, cpu) = jiffies;
1028                 return rcu_needs_cpu_quick_check(cpu);
1029         }
1030
1031         /* Do one step pushing remaining RCU callbacks through. */
1032         if (per_cpu(rcu_sched_data, cpu).nxtlist) {
1033                 rcu_sched_qs(cpu);
1034                 force_quiescent_state(&rcu_sched_state, 0);
1035                 c = c || per_cpu(rcu_sched_data, cpu).nxtlist;
1036         }
1037         if (per_cpu(rcu_bh_data, cpu).nxtlist) {
1038                 rcu_bh_qs(cpu);
1039                 force_quiescent_state(&rcu_bh_state, 0);
1040                 c = c || per_cpu(rcu_bh_data, cpu).nxtlist;
1041         }
1042
1043         /* If RCU callbacks are still pending, RCU still needs this CPU. */
1044         if (c) {
1045                 raise_softirq(RCU_SOFTIRQ);
1046                 per_cpu(rcu_dyntick_holdoff, cpu) = jiffies;
1047         }
1048         return c;
1049 }
1050
1051 /*
1052  * Check to see if we need to continue a callback-flush operations to
1053  * allow the last CPU to enter dyntick-idle mode.
1054  */
1055 static void rcu_needs_cpu_flush(void)
1056 {
1057         int cpu = smp_processor_id();
1058         unsigned long flags;
1059
1060         if (per_cpu(rcu_dyntick_drain, cpu) <= 0)
1061                 return;
1062         local_irq_save(flags);
1063         (void)rcu_needs_cpu(cpu);
1064         local_irq_restore(flags);
1065 }
1066
1067 #endif /* #else #if !defined(CONFIG_RCU_FAST_NO_HZ) */