Merge branch 'evm-fixes' of git://git.kernel.org/pub/scm/linux/kernel/git/kasatkin...
[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 preemptible 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 #include <linux/stop_machine.h>
29
30 #define RCU_KTHREAD_PRIO 1
31
32 #ifdef CONFIG_RCU_BOOST
33 #define RCU_BOOST_PRIO CONFIG_RCU_BOOST_PRIO
34 #else
35 #define RCU_BOOST_PRIO RCU_KTHREAD_PRIO
36 #endif
37
38 /*
39  * Check the RCU kernel configuration parameters and print informative
40  * messages about anything out of the ordinary.  If you like #ifdef, you
41  * will love this function.
42  */
43 static void __init rcu_bootup_announce_oddness(void)
44 {
45 #ifdef CONFIG_RCU_TRACE
46         printk(KERN_INFO "\tRCU debugfs-based tracing is enabled.\n");
47 #endif
48 #if (defined(CONFIG_64BIT) && CONFIG_RCU_FANOUT != 64) || (!defined(CONFIG_64BIT) && CONFIG_RCU_FANOUT != 32)
49         printk(KERN_INFO "\tCONFIG_RCU_FANOUT set to non-default value of %d\n",
50                CONFIG_RCU_FANOUT);
51 #endif
52 #ifdef CONFIG_RCU_FANOUT_EXACT
53         printk(KERN_INFO "\tHierarchical RCU autobalancing is disabled.\n");
54 #endif
55 #ifdef CONFIG_RCU_FAST_NO_HZ
56         printk(KERN_INFO
57                "\tRCU dyntick-idle grace-period acceleration is enabled.\n");
58 #endif
59 #ifdef CONFIG_PROVE_RCU
60         printk(KERN_INFO "\tRCU lockdep checking is enabled.\n");
61 #endif
62 #ifdef CONFIG_RCU_TORTURE_TEST_RUNNABLE
63         printk(KERN_INFO "\tRCU torture testing starts during boot.\n");
64 #endif
65 #if defined(CONFIG_TREE_PREEMPT_RCU) && !defined(CONFIG_RCU_CPU_STALL_VERBOSE)
66         printk(KERN_INFO "\tVerbose stalled-CPUs detection is disabled.\n");
67 #endif
68 #if NUM_RCU_LVL_4 != 0
69         printk(KERN_INFO "\tExperimental four-level hierarchy is enabled.\n");
70 #endif
71 }
72
73 #ifdef CONFIG_TREE_PREEMPT_RCU
74
75 struct rcu_state rcu_preempt_state = RCU_STATE_INITIALIZER(rcu_preempt);
76 DEFINE_PER_CPU(struct rcu_data, rcu_preempt_data);
77 static struct rcu_state *rcu_state = &rcu_preempt_state;
78
79 static void rcu_read_unlock_special(struct task_struct *t);
80 static int rcu_preempted_readers_exp(struct rcu_node *rnp);
81
82 /*
83  * Tell them what RCU they are running.
84  */
85 static void __init rcu_bootup_announce(void)
86 {
87         printk(KERN_INFO "Preemptible hierarchical RCU implementation.\n");
88         rcu_bootup_announce_oddness();
89 }
90
91 /*
92  * Return the number of RCU-preempt batches processed thus far
93  * for debug and statistics.
94  */
95 long rcu_batches_completed_preempt(void)
96 {
97         return rcu_preempt_state.completed;
98 }
99 EXPORT_SYMBOL_GPL(rcu_batches_completed_preempt);
100
101 /*
102  * Return the number of RCU batches processed thus far for debug & stats.
103  */
104 long rcu_batches_completed(void)
105 {
106         return rcu_batches_completed_preempt();
107 }
108 EXPORT_SYMBOL_GPL(rcu_batches_completed);
109
110 /*
111  * Force a quiescent state for preemptible RCU.
112  */
113 void rcu_force_quiescent_state(void)
114 {
115         force_quiescent_state(&rcu_preempt_state, 0);
116 }
117 EXPORT_SYMBOL_GPL(rcu_force_quiescent_state);
118
119 /*
120  * Record a preemptible-RCU quiescent state for the specified CPU.  Note
121  * that this just means that the task currently running on the CPU is
122  * not in a quiescent state.  There might be any number of tasks blocked
123  * while in an RCU read-side critical section.
124  *
125  * Unlike the other rcu_*_qs() functions, callers to this function
126  * must disable irqs in order to protect the assignment to
127  * ->rcu_read_unlock_special.
128  */
129 static void rcu_preempt_qs(int cpu)
130 {
131         struct rcu_data *rdp = &per_cpu(rcu_preempt_data, cpu);
132
133         rdp->passed_quiesce_gpnum = rdp->gpnum;
134         barrier();
135         if (rdp->passed_quiesce == 0)
136                 trace_rcu_grace_period("rcu_preempt", rdp->gpnum, "cpuqs");
137         rdp->passed_quiesce = 1;
138         current->rcu_read_unlock_special &= ~RCU_READ_UNLOCK_NEED_QS;
139 }
140
141 /*
142  * We have entered the scheduler, and the current task might soon be
143  * context-switched away from.  If this task is in an RCU read-side
144  * critical section, we will no longer be able to rely on the CPU to
145  * record that fact, so we enqueue the task on the blkd_tasks list.
146  * The task will dequeue itself when it exits the outermost enclosing
147  * RCU read-side critical section.  Therefore, the current grace period
148  * cannot be permitted to complete until the blkd_tasks list entries
149  * predating the current grace period drain, in other words, until
150  * rnp->gp_tasks becomes NULL.
151  *
152  * Caller must disable preemption.
153  */
154 static void rcu_preempt_note_context_switch(int cpu)
155 {
156         struct task_struct *t = current;
157         unsigned long flags;
158         struct rcu_data *rdp;
159         struct rcu_node *rnp;
160
161         if (t->rcu_read_lock_nesting > 0 &&
162             (t->rcu_read_unlock_special & RCU_READ_UNLOCK_BLOCKED) == 0) {
163
164                 /* Possibly blocking in an RCU read-side critical section. */
165                 rdp = per_cpu_ptr(rcu_preempt_state.rda, cpu);
166                 rnp = rdp->mynode;
167                 raw_spin_lock_irqsave(&rnp->lock, flags);
168                 t->rcu_read_unlock_special |= RCU_READ_UNLOCK_BLOCKED;
169                 t->rcu_blocked_node = rnp;
170
171                 /*
172                  * If this CPU has already checked in, then this task
173                  * will hold up the next grace period rather than the
174                  * current grace period.  Queue the task accordingly.
175                  * If the task is queued for the current grace period
176                  * (i.e., this CPU has not yet passed through a quiescent
177                  * state for the current grace period), then as long
178                  * as that task remains queued, the current grace period
179                  * cannot end.  Note that there is some uncertainty as
180                  * to exactly when the current grace period started.
181                  * We take a conservative approach, which can result
182                  * in unnecessarily waiting on tasks that started very
183                  * slightly after the current grace period began.  C'est
184                  * la vie!!!
185                  *
186                  * But first, note that the current CPU must still be
187                  * on line!
188                  */
189                 WARN_ON_ONCE((rdp->grpmask & rnp->qsmaskinit) == 0);
190                 WARN_ON_ONCE(!list_empty(&t->rcu_node_entry));
191                 if ((rnp->qsmask & rdp->grpmask) && rnp->gp_tasks != NULL) {
192                         list_add(&t->rcu_node_entry, rnp->gp_tasks->prev);
193                         rnp->gp_tasks = &t->rcu_node_entry;
194 #ifdef CONFIG_RCU_BOOST
195                         if (rnp->boost_tasks != NULL)
196                                 rnp->boost_tasks = rnp->gp_tasks;
197 #endif /* #ifdef CONFIG_RCU_BOOST */
198                 } else {
199                         list_add(&t->rcu_node_entry, &rnp->blkd_tasks);
200                         if (rnp->qsmask & rdp->grpmask)
201                                 rnp->gp_tasks = &t->rcu_node_entry;
202                 }
203                 trace_rcu_preempt_task(rdp->rsp->name,
204                                        t->pid,
205                                        (rnp->qsmask & rdp->grpmask)
206                                        ? rnp->gpnum
207                                        : rnp->gpnum + 1);
208                 raw_spin_unlock_irqrestore(&rnp->lock, flags);
209         } else if (t->rcu_read_lock_nesting < 0 &&
210                    t->rcu_read_unlock_special) {
211
212                 /*
213                  * Complete exit from RCU read-side critical section on
214                  * behalf of preempted instance of __rcu_read_unlock().
215                  */
216                 rcu_read_unlock_special(t);
217         }
218
219         /*
220          * Either we were not in an RCU read-side critical section to
221          * begin with, or we have now recorded that critical section
222          * globally.  Either way, we can now note a quiescent state
223          * for this CPU.  Again, if we were in an RCU read-side critical
224          * section, and if that critical section was blocking the current
225          * grace period, then the fact that the task has been enqueued
226          * means that we continue to block the current grace period.
227          */
228         local_irq_save(flags);
229         rcu_preempt_qs(cpu);
230         local_irq_restore(flags);
231 }
232
233 /*
234  * Tree-preemptible RCU implementation for rcu_read_lock().
235  * Just increment ->rcu_read_lock_nesting, shared state will be updated
236  * if we block.
237  */
238 void __rcu_read_lock(void)
239 {
240         current->rcu_read_lock_nesting++;
241         barrier();  /* needed if we ever invoke rcu_read_lock in rcutree.c */
242 }
243 EXPORT_SYMBOL_GPL(__rcu_read_lock);
244
245 /*
246  * Check for preempted RCU readers blocking the current grace period
247  * for the specified rcu_node structure.  If the caller needs a reliable
248  * answer, it must hold the rcu_node's ->lock.
249  */
250 static int rcu_preempt_blocked_readers_cgp(struct rcu_node *rnp)
251 {
252         return rnp->gp_tasks != NULL;
253 }
254
255 /*
256  * Record a quiescent state for all tasks that were previously queued
257  * on the specified rcu_node structure and that were blocking the current
258  * RCU grace period.  The caller must hold the specified rnp->lock with
259  * irqs disabled, and this lock is released upon return, but irqs remain
260  * disabled.
261  */
262 static void rcu_report_unblock_qs_rnp(struct rcu_node *rnp, unsigned long flags)
263         __releases(rnp->lock)
264 {
265         unsigned long mask;
266         struct rcu_node *rnp_p;
267
268         if (rnp->qsmask != 0 || rcu_preempt_blocked_readers_cgp(rnp)) {
269                 raw_spin_unlock_irqrestore(&rnp->lock, flags);
270                 return;  /* Still need more quiescent states! */
271         }
272
273         rnp_p = rnp->parent;
274         if (rnp_p == NULL) {
275                 /*
276                  * Either there is only one rcu_node in the tree,
277                  * or tasks were kicked up to root rcu_node due to
278                  * CPUs going offline.
279                  */
280                 rcu_report_qs_rsp(&rcu_preempt_state, flags);
281                 return;
282         }
283
284         /* Report up the rest of the hierarchy. */
285         mask = rnp->grpmask;
286         raw_spin_unlock(&rnp->lock);    /* irqs remain disabled. */
287         raw_spin_lock(&rnp_p->lock);    /* irqs already disabled. */
288         rcu_report_qs_rnp(mask, &rcu_preempt_state, rnp_p, flags);
289 }
290
291 /*
292  * Advance a ->blkd_tasks-list pointer to the next entry, instead
293  * returning NULL if at the end of the list.
294  */
295 static struct list_head *rcu_next_node_entry(struct task_struct *t,
296                                              struct rcu_node *rnp)
297 {
298         struct list_head *np;
299
300         np = t->rcu_node_entry.next;
301         if (np == &rnp->blkd_tasks)
302                 np = NULL;
303         return np;
304 }
305
306 /*
307  * Handle special cases during rcu_read_unlock(), such as needing to
308  * notify RCU core processing or task having blocked during the RCU
309  * read-side critical section.
310  */
311 static noinline void rcu_read_unlock_special(struct task_struct *t)
312 {
313         int empty;
314         int empty_exp;
315         unsigned long flags;
316         struct list_head *np;
317 #ifdef CONFIG_RCU_BOOST
318         struct rt_mutex *rbmp = NULL;
319 #endif /* #ifdef CONFIG_RCU_BOOST */
320         struct rcu_node *rnp;
321         int special;
322
323         /* NMI handlers cannot block and cannot safely manipulate state. */
324         if (in_nmi())
325                 return;
326
327         local_irq_save(flags);
328
329         /*
330          * If RCU core is waiting for this CPU to exit critical section,
331          * let it know that we have done so.
332          */
333         special = t->rcu_read_unlock_special;
334         if (special & RCU_READ_UNLOCK_NEED_QS) {
335                 rcu_preempt_qs(smp_processor_id());
336         }
337
338         /* Hardware IRQ handlers cannot block. */
339         if (in_irq() || in_serving_softirq()) {
340                 local_irq_restore(flags);
341                 return;
342         }
343
344         /* Clean up if blocked during RCU read-side critical section. */
345         if (special & RCU_READ_UNLOCK_BLOCKED) {
346                 t->rcu_read_unlock_special &= ~RCU_READ_UNLOCK_BLOCKED;
347
348                 /*
349                  * Remove this task from the list it blocked on.  The
350                  * task can migrate while we acquire the lock, but at
351                  * most one time.  So at most two passes through loop.
352                  */
353                 for (;;) {
354                         rnp = t->rcu_blocked_node;
355                         raw_spin_lock(&rnp->lock);  /* irqs already disabled. */
356                         if (rnp == t->rcu_blocked_node)
357                                 break;
358                         raw_spin_unlock(&rnp->lock); /* irqs remain disabled. */
359                 }
360                 empty = !rcu_preempt_blocked_readers_cgp(rnp);
361                 empty_exp = !rcu_preempted_readers_exp(rnp);
362                 smp_mb(); /* ensure expedited fastpath sees end of RCU c-s. */
363                 np = rcu_next_node_entry(t, rnp);
364                 list_del_init(&t->rcu_node_entry);
365                 t->rcu_blocked_node = NULL;
366                 trace_rcu_unlock_preempted_task("rcu_preempt",
367                                                 rnp->gpnum, t->pid);
368                 if (&t->rcu_node_entry == rnp->gp_tasks)
369                         rnp->gp_tasks = np;
370                 if (&t->rcu_node_entry == rnp->exp_tasks)
371                         rnp->exp_tasks = np;
372 #ifdef CONFIG_RCU_BOOST
373                 if (&t->rcu_node_entry == rnp->boost_tasks)
374                         rnp->boost_tasks = np;
375                 /* Snapshot/clear ->rcu_boost_mutex with rcu_node lock held. */
376                 if (t->rcu_boost_mutex) {
377                         rbmp = t->rcu_boost_mutex;
378                         t->rcu_boost_mutex = NULL;
379                 }
380 #endif /* #ifdef CONFIG_RCU_BOOST */
381
382                 /*
383                  * If this was the last task on the current list, and if
384                  * we aren't waiting on any CPUs, report the quiescent state.
385                  * Note that rcu_report_unblock_qs_rnp() releases rnp->lock.
386                  */
387                 if (!empty && !rcu_preempt_blocked_readers_cgp(rnp)) {
388                         trace_rcu_quiescent_state_report("preempt_rcu",
389                                                          rnp->gpnum,
390                                                          0, rnp->qsmask,
391                                                          rnp->level,
392                                                          rnp->grplo,
393                                                          rnp->grphi,
394                                                          !!rnp->gp_tasks);
395                         rcu_report_unblock_qs_rnp(rnp, flags);
396                 } else
397                         raw_spin_unlock_irqrestore(&rnp->lock, flags);
398
399 #ifdef CONFIG_RCU_BOOST
400                 /* Unboost if we were boosted. */
401                 if (rbmp)
402                         rt_mutex_unlock(rbmp);
403 #endif /* #ifdef CONFIG_RCU_BOOST */
404
405                 /*
406                  * If this was the last task on the expedited lists,
407                  * then we need to report up the rcu_node hierarchy.
408                  */
409                 if (!empty_exp && !rcu_preempted_readers_exp(rnp))
410                         rcu_report_exp_rnp(&rcu_preempt_state, rnp);
411         } else {
412                 local_irq_restore(flags);
413         }
414 }
415
416 /*
417  * Tree-preemptible RCU implementation for rcu_read_unlock().
418  * Decrement ->rcu_read_lock_nesting.  If the result is zero (outermost
419  * rcu_read_unlock()) and ->rcu_read_unlock_special is non-zero, then
420  * invoke rcu_read_unlock_special() to clean up after a context switch
421  * in an RCU read-side critical section and other special cases.
422  */
423 void __rcu_read_unlock(void)
424 {
425         struct task_struct *t = current;
426
427         if (t->rcu_read_lock_nesting != 1)
428                 --t->rcu_read_lock_nesting;
429         else {
430                 barrier();  /* critical section before exit code. */
431                 t->rcu_read_lock_nesting = INT_MIN;
432                 barrier();  /* assign before ->rcu_read_unlock_special load */
433                 if (unlikely(ACCESS_ONCE(t->rcu_read_unlock_special)))
434                         rcu_read_unlock_special(t);
435                 barrier();  /* ->rcu_read_unlock_special load before assign */
436                 t->rcu_read_lock_nesting = 0;
437         }
438 #ifdef CONFIG_PROVE_LOCKING
439         {
440                 int rrln = ACCESS_ONCE(t->rcu_read_lock_nesting);
441
442                 WARN_ON_ONCE(rrln < 0 && rrln > INT_MIN / 2);
443         }
444 #endif /* #ifdef CONFIG_PROVE_LOCKING */
445 }
446 EXPORT_SYMBOL_GPL(__rcu_read_unlock);
447
448 #ifdef CONFIG_RCU_CPU_STALL_VERBOSE
449
450 /*
451  * Dump detailed information for all tasks blocking the current RCU
452  * grace period on the specified rcu_node structure.
453  */
454 static void rcu_print_detail_task_stall_rnp(struct rcu_node *rnp)
455 {
456         unsigned long flags;
457         struct task_struct *t;
458
459         if (!rcu_preempt_blocked_readers_cgp(rnp))
460                 return;
461         raw_spin_lock_irqsave(&rnp->lock, flags);
462         t = list_entry(rnp->gp_tasks,
463                        struct task_struct, rcu_node_entry);
464         list_for_each_entry_continue(t, &rnp->blkd_tasks, rcu_node_entry)
465                 sched_show_task(t);
466         raw_spin_unlock_irqrestore(&rnp->lock, flags);
467 }
468
469 /*
470  * Dump detailed information for all tasks blocking the current RCU
471  * grace period.
472  */
473 static void rcu_print_detail_task_stall(struct rcu_state *rsp)
474 {
475         struct rcu_node *rnp = rcu_get_root(rsp);
476
477         rcu_print_detail_task_stall_rnp(rnp);
478         rcu_for_each_leaf_node(rsp, rnp)
479                 rcu_print_detail_task_stall_rnp(rnp);
480 }
481
482 #else /* #ifdef CONFIG_RCU_CPU_STALL_VERBOSE */
483
484 static void rcu_print_detail_task_stall(struct rcu_state *rsp)
485 {
486 }
487
488 #endif /* #else #ifdef CONFIG_RCU_CPU_STALL_VERBOSE */
489
490 /*
491  * Scan the current list of tasks blocked within RCU read-side critical
492  * sections, printing out the tid of each.
493  */
494 static int rcu_print_task_stall(struct rcu_node *rnp)
495 {
496         struct task_struct *t;
497         int ndetected = 0;
498
499         if (!rcu_preempt_blocked_readers_cgp(rnp))
500                 return 0;
501         t = list_entry(rnp->gp_tasks,
502                        struct task_struct, rcu_node_entry);
503         list_for_each_entry_continue(t, &rnp->blkd_tasks, rcu_node_entry) {
504                 printk(" P%d", t->pid);
505                 ndetected++;
506         }
507         return ndetected;
508 }
509
510 /*
511  * Suppress preemptible RCU's CPU stall warnings by pushing the
512  * time of the next stall-warning message comfortably far into the
513  * future.
514  */
515 static void rcu_preempt_stall_reset(void)
516 {
517         rcu_preempt_state.jiffies_stall = jiffies + ULONG_MAX / 2;
518 }
519
520 /*
521  * Check that the list of blocked tasks for the newly completed grace
522  * period is in fact empty.  It is a serious bug to complete a grace
523  * period that still has RCU readers blocked!  This function must be
524  * invoked -before- updating this rnp's ->gpnum, and the rnp's ->lock
525  * must be held by the caller.
526  *
527  * Also, if there are blocked tasks on the list, they automatically
528  * block the newly created grace period, so set up ->gp_tasks accordingly.
529  */
530 static void rcu_preempt_check_blocked_tasks(struct rcu_node *rnp)
531 {
532         WARN_ON_ONCE(rcu_preempt_blocked_readers_cgp(rnp));
533         if (!list_empty(&rnp->blkd_tasks))
534                 rnp->gp_tasks = rnp->blkd_tasks.next;
535         WARN_ON_ONCE(rnp->qsmask);
536 }
537
538 #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU
539
540 /*
541  * Handle tasklist migration for case in which all CPUs covered by the
542  * specified rcu_node have gone offline.  Move them up to the root
543  * rcu_node.  The reason for not just moving them to the immediate
544  * parent is to remove the need for rcu_read_unlock_special() to
545  * make more than two attempts to acquire the target rcu_node's lock.
546  * Returns true if there were tasks blocking the current RCU grace
547  * period.
548  *
549  * Returns 1 if there was previously a task blocking the current grace
550  * period on the specified rcu_node structure.
551  *
552  * The caller must hold rnp->lock with irqs disabled.
553  */
554 static int rcu_preempt_offline_tasks(struct rcu_state *rsp,
555                                      struct rcu_node *rnp,
556                                      struct rcu_data *rdp)
557 {
558         struct list_head *lp;
559         struct list_head *lp_root;
560         int retval = 0;
561         struct rcu_node *rnp_root = rcu_get_root(rsp);
562         struct task_struct *t;
563
564         if (rnp == rnp_root) {
565                 WARN_ONCE(1, "Last CPU thought to be offlined?");
566                 return 0;  /* Shouldn't happen: at least one CPU online. */
567         }
568
569         /* If we are on an internal node, complain bitterly. */
570         WARN_ON_ONCE(rnp != rdp->mynode);
571
572         /*
573          * Move tasks up to root rcu_node.  Don't try to get fancy for
574          * this corner-case operation -- just put this node's tasks
575          * at the head of the root node's list, and update the root node's
576          * ->gp_tasks and ->exp_tasks pointers to those of this node's,
577          * if non-NULL.  This might result in waiting for more tasks than
578          * absolutely necessary, but this is a good performance/complexity
579          * tradeoff.
580          */
581         if (rcu_preempt_blocked_readers_cgp(rnp))
582                 retval |= RCU_OFL_TASKS_NORM_GP;
583         if (rcu_preempted_readers_exp(rnp))
584                 retval |= RCU_OFL_TASKS_EXP_GP;
585         lp = &rnp->blkd_tasks;
586         lp_root = &rnp_root->blkd_tasks;
587         while (!list_empty(lp)) {
588                 t = list_entry(lp->next, typeof(*t), rcu_node_entry);
589                 raw_spin_lock(&rnp_root->lock); /* irqs already disabled */
590                 list_del(&t->rcu_node_entry);
591                 t->rcu_blocked_node = rnp_root;
592                 list_add(&t->rcu_node_entry, lp_root);
593                 if (&t->rcu_node_entry == rnp->gp_tasks)
594                         rnp_root->gp_tasks = rnp->gp_tasks;
595                 if (&t->rcu_node_entry == rnp->exp_tasks)
596                         rnp_root->exp_tasks = rnp->exp_tasks;
597 #ifdef CONFIG_RCU_BOOST
598                 if (&t->rcu_node_entry == rnp->boost_tasks)
599                         rnp_root->boost_tasks = rnp->boost_tasks;
600 #endif /* #ifdef CONFIG_RCU_BOOST */
601                 raw_spin_unlock(&rnp_root->lock); /* irqs still disabled */
602         }
603
604 #ifdef CONFIG_RCU_BOOST
605         /* In case root is being boosted and leaf is not. */
606         raw_spin_lock(&rnp_root->lock); /* irqs already disabled */
607         if (rnp_root->boost_tasks != NULL &&
608             rnp_root->boost_tasks != rnp_root->gp_tasks)
609                 rnp_root->boost_tasks = rnp_root->gp_tasks;
610         raw_spin_unlock(&rnp_root->lock); /* irqs still disabled */
611 #endif /* #ifdef CONFIG_RCU_BOOST */
612
613         rnp->gp_tasks = NULL;
614         rnp->exp_tasks = NULL;
615         return retval;
616 }
617
618 /*
619  * Do CPU-offline processing for preemptible RCU.
620  */
621 static void rcu_preempt_offline_cpu(int cpu)
622 {
623         __rcu_offline_cpu(cpu, &rcu_preempt_state);
624 }
625
626 #endif /* #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU */
627
628 /*
629  * Check for a quiescent state from the current CPU.  When a task blocks,
630  * the task is recorded in the corresponding CPU's rcu_node structure,
631  * which is checked elsewhere.
632  *
633  * Caller must disable hard irqs.
634  */
635 static void rcu_preempt_check_callbacks(int cpu)
636 {
637         struct task_struct *t = current;
638
639         if (t->rcu_read_lock_nesting == 0) {
640                 rcu_preempt_qs(cpu);
641                 return;
642         }
643         if (t->rcu_read_lock_nesting > 0 &&
644             per_cpu(rcu_preempt_data, cpu).qs_pending)
645                 t->rcu_read_unlock_special |= RCU_READ_UNLOCK_NEED_QS;
646 }
647
648 /*
649  * Process callbacks for preemptible RCU.
650  */
651 static void rcu_preempt_process_callbacks(void)
652 {
653         __rcu_process_callbacks(&rcu_preempt_state,
654                                 &__get_cpu_var(rcu_preempt_data));
655 }
656
657 #ifdef CONFIG_RCU_BOOST
658
659 static void rcu_preempt_do_callbacks(void)
660 {
661         rcu_do_batch(&rcu_preempt_state, &__get_cpu_var(rcu_preempt_data));
662 }
663
664 #endif /* #ifdef CONFIG_RCU_BOOST */
665
666 /*
667  * Queue a preemptible-RCU callback for invocation after a grace period.
668  */
669 void call_rcu(struct rcu_head *head, void (*func)(struct rcu_head *rcu))
670 {
671         __call_rcu(head, func, &rcu_preempt_state);
672 }
673 EXPORT_SYMBOL_GPL(call_rcu);
674
675 /**
676  * synchronize_rcu - wait until a grace period has elapsed.
677  *
678  * Control will return to the caller some time after a full grace
679  * period has elapsed, in other words after all currently executing RCU
680  * read-side critical sections have completed.  Note, however, that
681  * upon return from synchronize_rcu(), the caller might well be executing
682  * concurrently with new RCU read-side critical sections that began while
683  * synchronize_rcu() was waiting.  RCU read-side critical sections are
684  * delimited by rcu_read_lock() and rcu_read_unlock(), and may be nested.
685  */
686 void synchronize_rcu(void)
687 {
688         if (!rcu_scheduler_active)
689                 return;
690         wait_rcu_gp(call_rcu);
691 }
692 EXPORT_SYMBOL_GPL(synchronize_rcu);
693
694 static DECLARE_WAIT_QUEUE_HEAD(sync_rcu_preempt_exp_wq);
695 static long sync_rcu_preempt_exp_count;
696 static DEFINE_MUTEX(sync_rcu_preempt_exp_mutex);
697
698 /*
699  * Return non-zero if there are any tasks in RCU read-side critical
700  * sections blocking the current preemptible-RCU expedited grace period.
701  * If there is no preemptible-RCU expedited grace period currently in
702  * progress, returns zero unconditionally.
703  */
704 static int rcu_preempted_readers_exp(struct rcu_node *rnp)
705 {
706         return rnp->exp_tasks != NULL;
707 }
708
709 /*
710  * return non-zero if there is no RCU expedited grace period in progress
711  * for the specified rcu_node structure, in other words, if all CPUs and
712  * tasks covered by the specified rcu_node structure have done their bit
713  * for the current expedited grace period.  Works only for preemptible
714  * RCU -- other RCU implementation use other means.
715  *
716  * Caller must hold sync_rcu_preempt_exp_mutex.
717  */
718 static int sync_rcu_preempt_exp_done(struct rcu_node *rnp)
719 {
720         return !rcu_preempted_readers_exp(rnp) &&
721                ACCESS_ONCE(rnp->expmask) == 0;
722 }
723
724 /*
725  * Report the exit from RCU read-side critical section for the last task
726  * that queued itself during or before the current expedited preemptible-RCU
727  * grace period.  This event is reported either to the rcu_node structure on
728  * which the task was queued or to one of that rcu_node structure's ancestors,
729  * recursively up the tree.  (Calm down, calm down, we do the recursion
730  * iteratively!)
731  *
732  * Caller must hold sync_rcu_preempt_exp_mutex.
733  */
734 static void rcu_report_exp_rnp(struct rcu_state *rsp, struct rcu_node *rnp)
735 {
736         unsigned long flags;
737         unsigned long mask;
738
739         raw_spin_lock_irqsave(&rnp->lock, flags);
740         for (;;) {
741                 if (!sync_rcu_preempt_exp_done(rnp)) {
742                         raw_spin_unlock_irqrestore(&rnp->lock, flags);
743                         break;
744                 }
745                 if (rnp->parent == NULL) {
746                         raw_spin_unlock_irqrestore(&rnp->lock, flags);
747                         wake_up(&sync_rcu_preempt_exp_wq);
748                         break;
749                 }
750                 mask = rnp->grpmask;
751                 raw_spin_unlock(&rnp->lock); /* irqs remain disabled */
752                 rnp = rnp->parent;
753                 raw_spin_lock(&rnp->lock); /* irqs already disabled */
754                 rnp->expmask &= ~mask;
755         }
756 }
757
758 /*
759  * Snapshot the tasks blocking the newly started preemptible-RCU expedited
760  * grace period for the specified rcu_node structure.  If there are no such
761  * tasks, report it up the rcu_node hierarchy.
762  *
763  * Caller must hold sync_rcu_preempt_exp_mutex and rsp->onofflock.
764  */
765 static void
766 sync_rcu_preempt_exp_init(struct rcu_state *rsp, struct rcu_node *rnp)
767 {
768         unsigned long flags;
769         int must_wait = 0;
770
771         raw_spin_lock_irqsave(&rnp->lock, flags);
772         if (list_empty(&rnp->blkd_tasks))
773                 raw_spin_unlock_irqrestore(&rnp->lock, flags);
774         else {
775                 rnp->exp_tasks = rnp->blkd_tasks.next;
776                 rcu_initiate_boost(rnp, flags);  /* releases rnp->lock */
777                 must_wait = 1;
778         }
779         if (!must_wait)
780                 rcu_report_exp_rnp(rsp, rnp);
781 }
782
783 /*
784  * Wait for an rcu-preempt grace period, but expedite it.  The basic idea
785  * is to invoke synchronize_sched_expedited() to push all the tasks to
786  * the ->blkd_tasks lists and wait for this list to drain.
787  */
788 void synchronize_rcu_expedited(void)
789 {
790         unsigned long flags;
791         struct rcu_node *rnp;
792         struct rcu_state *rsp = &rcu_preempt_state;
793         long snap;
794         int trycount = 0;
795
796         smp_mb(); /* Caller's modifications seen first by other CPUs. */
797         snap = ACCESS_ONCE(sync_rcu_preempt_exp_count) + 1;
798         smp_mb(); /* Above access cannot bleed into critical section. */
799
800         /*
801          * Acquire lock, falling back to synchronize_rcu() if too many
802          * lock-acquisition failures.  Of course, if someone does the
803          * expedited grace period for us, just leave.
804          */
805         while (!mutex_trylock(&sync_rcu_preempt_exp_mutex)) {
806                 if (trycount++ < 10)
807                         udelay(trycount * num_online_cpus());
808                 else {
809                         synchronize_rcu();
810                         return;
811                 }
812                 if ((ACCESS_ONCE(sync_rcu_preempt_exp_count) - snap) > 0)
813                         goto mb_ret; /* Others did our work for us. */
814         }
815         if ((ACCESS_ONCE(sync_rcu_preempt_exp_count) - snap) > 0)
816                 goto unlock_mb_ret; /* Others did our work for us. */
817
818         /* force all RCU readers onto ->blkd_tasks lists. */
819         synchronize_sched_expedited();
820
821         raw_spin_lock_irqsave(&rsp->onofflock, flags);
822
823         /* Initialize ->expmask for all non-leaf rcu_node structures. */
824         rcu_for_each_nonleaf_node_breadth_first(rsp, rnp) {
825                 raw_spin_lock(&rnp->lock); /* irqs already disabled. */
826                 rnp->expmask = rnp->qsmaskinit;
827                 raw_spin_unlock(&rnp->lock); /* irqs remain disabled. */
828         }
829
830         /* Snapshot current state of ->blkd_tasks lists. */
831         rcu_for_each_leaf_node(rsp, rnp)
832                 sync_rcu_preempt_exp_init(rsp, rnp);
833         if (NUM_RCU_NODES > 1)
834                 sync_rcu_preempt_exp_init(rsp, rcu_get_root(rsp));
835
836         raw_spin_unlock_irqrestore(&rsp->onofflock, flags);
837
838         /* Wait for snapshotted ->blkd_tasks lists to drain. */
839         rnp = rcu_get_root(rsp);
840         wait_event(sync_rcu_preempt_exp_wq,
841                    sync_rcu_preempt_exp_done(rnp));
842
843         /* Clean up and exit. */
844         smp_mb(); /* ensure expedited GP seen before counter increment. */
845         ACCESS_ONCE(sync_rcu_preempt_exp_count)++;
846 unlock_mb_ret:
847         mutex_unlock(&sync_rcu_preempt_exp_mutex);
848 mb_ret:
849         smp_mb(); /* ensure subsequent action seen after grace period. */
850 }
851 EXPORT_SYMBOL_GPL(synchronize_rcu_expedited);
852
853 /*
854  * Check to see if there is any immediate preemptible-RCU-related work
855  * to be done.
856  */
857 static int rcu_preempt_pending(int cpu)
858 {
859         return __rcu_pending(&rcu_preempt_state,
860                              &per_cpu(rcu_preempt_data, cpu));
861 }
862
863 /*
864  * Does preemptible RCU need the CPU to stay out of dynticks mode?
865  */
866 static int rcu_preempt_needs_cpu(int cpu)
867 {
868         return !!per_cpu(rcu_preempt_data, cpu).nxtlist;
869 }
870
871 /**
872  * rcu_barrier - Wait until all in-flight call_rcu() callbacks complete.
873  */
874 void rcu_barrier(void)
875 {
876         _rcu_barrier(&rcu_preempt_state, call_rcu);
877 }
878 EXPORT_SYMBOL_GPL(rcu_barrier);
879
880 /*
881  * Initialize preemptible RCU's per-CPU data.
882  */
883 static void __cpuinit rcu_preempt_init_percpu_data(int cpu)
884 {
885         rcu_init_percpu_data(cpu, &rcu_preempt_state, 1);
886 }
887
888 /*
889  * Move preemptible RCU's callbacks from dying CPU to other online CPU.
890  */
891 static void rcu_preempt_send_cbs_to_online(void)
892 {
893         rcu_send_cbs_to_online(&rcu_preempt_state);
894 }
895
896 /*
897  * Initialize preemptible RCU's state structures.
898  */
899 static void __init __rcu_init_preempt(void)
900 {
901         rcu_init_one(&rcu_preempt_state, &rcu_preempt_data);
902 }
903
904 /*
905  * Check for a task exiting while in a preemptible-RCU read-side
906  * critical section, clean up if so.  No need to issue warnings,
907  * as debug_check_no_locks_held() already does this if lockdep
908  * is enabled.
909  */
910 void exit_rcu(void)
911 {
912         struct task_struct *t = current;
913
914         if (t->rcu_read_lock_nesting == 0)
915                 return;
916         t->rcu_read_lock_nesting = 1;
917         __rcu_read_unlock();
918 }
919
920 #else /* #ifdef CONFIG_TREE_PREEMPT_RCU */
921
922 static struct rcu_state *rcu_state = &rcu_sched_state;
923
924 /*
925  * Tell them what RCU they are running.
926  */
927 static void __init rcu_bootup_announce(void)
928 {
929         printk(KERN_INFO "Hierarchical RCU implementation.\n");
930         rcu_bootup_announce_oddness();
931 }
932
933 /*
934  * Return the number of RCU batches processed thus far for debug & stats.
935  */
936 long rcu_batches_completed(void)
937 {
938         return rcu_batches_completed_sched();
939 }
940 EXPORT_SYMBOL_GPL(rcu_batches_completed);
941
942 /*
943  * Force a quiescent state for RCU, which, because there is no preemptible
944  * RCU, becomes the same as rcu-sched.
945  */
946 void rcu_force_quiescent_state(void)
947 {
948         rcu_sched_force_quiescent_state();
949 }
950 EXPORT_SYMBOL_GPL(rcu_force_quiescent_state);
951
952 /*
953  * Because preemptible RCU does not exist, we never have to check for
954  * CPUs being in quiescent states.
955  */
956 static void rcu_preempt_note_context_switch(int cpu)
957 {
958 }
959
960 /*
961  * Because preemptible RCU does not exist, there are never any preempted
962  * RCU readers.
963  */
964 static int rcu_preempt_blocked_readers_cgp(struct rcu_node *rnp)
965 {
966         return 0;
967 }
968
969 #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU
970
971 /* Because preemptible RCU does not exist, no quieting of tasks. */
972 static void rcu_report_unblock_qs_rnp(struct rcu_node *rnp, unsigned long flags)
973 {
974         raw_spin_unlock_irqrestore(&rnp->lock, flags);
975 }
976
977 #endif /* #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU */
978
979 /*
980  * Because preemptible RCU does not exist, we never have to check for
981  * tasks blocked within RCU read-side critical sections.
982  */
983 static void rcu_print_detail_task_stall(struct rcu_state *rsp)
984 {
985 }
986
987 /*
988  * Because preemptible RCU does not exist, we never have to check for
989  * tasks blocked within RCU read-side critical sections.
990  */
991 static int rcu_print_task_stall(struct rcu_node *rnp)
992 {
993         return 0;
994 }
995
996 /*
997  * Because preemptible RCU does not exist, there is no need to suppress
998  * its CPU stall warnings.
999  */
1000 static void rcu_preempt_stall_reset(void)
1001 {
1002 }
1003
1004 /*
1005  * Because there is no preemptible RCU, there can be no readers blocked,
1006  * so there is no need to check for blocked tasks.  So check only for
1007  * bogus qsmask values.
1008  */
1009 static void rcu_preempt_check_blocked_tasks(struct rcu_node *rnp)
1010 {
1011         WARN_ON_ONCE(rnp->qsmask);
1012 }
1013
1014 #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU
1015
1016 /*
1017  * Because preemptible RCU does not exist, it never needs to migrate
1018  * tasks that were blocked within RCU read-side critical sections, and
1019  * such non-existent tasks cannot possibly have been blocking the current
1020  * grace period.
1021  */
1022 static int rcu_preempt_offline_tasks(struct rcu_state *rsp,
1023                                      struct rcu_node *rnp,
1024                                      struct rcu_data *rdp)
1025 {
1026         return 0;
1027 }
1028
1029 /*
1030  * Because preemptible RCU does not exist, it never needs CPU-offline
1031  * processing.
1032  */
1033 static void rcu_preempt_offline_cpu(int cpu)
1034 {
1035 }
1036
1037 #endif /* #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU */
1038
1039 /*
1040  * Because preemptible RCU does not exist, it never has any callbacks
1041  * to check.
1042  */
1043 static void rcu_preempt_check_callbacks(int cpu)
1044 {
1045 }
1046
1047 /*
1048  * Because preemptible RCU does not exist, it never has any callbacks
1049  * to process.
1050  */
1051 static void rcu_preempt_process_callbacks(void)
1052 {
1053 }
1054
1055 /*
1056  * Wait for an rcu-preempt grace period, but make it happen quickly.
1057  * But because preemptible RCU does not exist, map to rcu-sched.
1058  */
1059 void synchronize_rcu_expedited(void)
1060 {
1061         synchronize_sched_expedited();
1062 }
1063 EXPORT_SYMBOL_GPL(synchronize_rcu_expedited);
1064
1065 #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU
1066
1067 /*
1068  * Because preemptible RCU does not exist, there is never any need to
1069  * report on tasks preempted in RCU read-side critical sections during
1070  * expedited RCU grace periods.
1071  */
1072 static void rcu_report_exp_rnp(struct rcu_state *rsp, struct rcu_node *rnp)
1073 {
1074         return;
1075 }
1076
1077 #endif /* #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU */
1078
1079 /*
1080  * Because preemptible RCU does not exist, it never has any work to do.
1081  */
1082 static int rcu_preempt_pending(int cpu)
1083 {
1084         return 0;
1085 }
1086
1087 /*
1088  * Because preemptible RCU does not exist, it never needs any CPU.
1089  */
1090 static int rcu_preempt_needs_cpu(int cpu)
1091 {
1092         return 0;
1093 }
1094
1095 /*
1096  * Because preemptible RCU does not exist, rcu_barrier() is just
1097  * another name for rcu_barrier_sched().
1098  */
1099 void rcu_barrier(void)
1100 {
1101         rcu_barrier_sched();
1102 }
1103 EXPORT_SYMBOL_GPL(rcu_barrier);
1104
1105 /*
1106  * Because preemptible RCU does not exist, there is no per-CPU
1107  * data to initialize.
1108  */
1109 static void __cpuinit rcu_preempt_init_percpu_data(int cpu)
1110 {
1111 }
1112
1113 /*
1114  * Because there is no preemptible RCU, there are no callbacks to move.
1115  */
1116 static void rcu_preempt_send_cbs_to_online(void)
1117 {
1118 }
1119
1120 /*
1121  * Because preemptible RCU does not exist, it need not be initialized.
1122  */
1123 static void __init __rcu_init_preempt(void)
1124 {
1125 }
1126
1127 #endif /* #else #ifdef CONFIG_TREE_PREEMPT_RCU */
1128
1129 #ifdef CONFIG_RCU_BOOST
1130
1131 #include "rtmutex_common.h"
1132
1133 #ifdef CONFIG_RCU_TRACE
1134
1135 static void rcu_initiate_boost_trace(struct rcu_node *rnp)
1136 {
1137         if (list_empty(&rnp->blkd_tasks))
1138                 rnp->n_balk_blkd_tasks++;
1139         else if (rnp->exp_tasks == NULL && rnp->gp_tasks == NULL)
1140                 rnp->n_balk_exp_gp_tasks++;
1141         else if (rnp->gp_tasks != NULL && rnp->boost_tasks != NULL)
1142                 rnp->n_balk_boost_tasks++;
1143         else if (rnp->gp_tasks != NULL && rnp->qsmask != 0)
1144                 rnp->n_balk_notblocked++;
1145         else if (rnp->gp_tasks != NULL &&
1146                  ULONG_CMP_LT(jiffies, rnp->boost_time))
1147                 rnp->n_balk_notyet++;
1148         else
1149                 rnp->n_balk_nos++;
1150 }
1151
1152 #else /* #ifdef CONFIG_RCU_TRACE */
1153
1154 static void rcu_initiate_boost_trace(struct rcu_node *rnp)
1155 {
1156 }
1157
1158 #endif /* #else #ifdef CONFIG_RCU_TRACE */
1159
1160 static struct lock_class_key rcu_boost_class;
1161
1162 /*
1163  * Carry out RCU priority boosting on the task indicated by ->exp_tasks
1164  * or ->boost_tasks, advancing the pointer to the next task in the
1165  * ->blkd_tasks list.
1166  *
1167  * Note that irqs must be enabled: boosting the task can block.
1168  * Returns 1 if there are more tasks needing to be boosted.
1169  */
1170 static int rcu_boost(struct rcu_node *rnp)
1171 {
1172         unsigned long flags;
1173         struct rt_mutex mtx;
1174         struct task_struct *t;
1175         struct list_head *tb;
1176
1177         if (rnp->exp_tasks == NULL && rnp->boost_tasks == NULL)
1178                 return 0;  /* Nothing left to boost. */
1179
1180         raw_spin_lock_irqsave(&rnp->lock, flags);
1181
1182         /*
1183          * Recheck under the lock: all tasks in need of boosting
1184          * might exit their RCU read-side critical sections on their own.
1185          */
1186         if (rnp->exp_tasks == NULL && rnp->boost_tasks == NULL) {
1187                 raw_spin_unlock_irqrestore(&rnp->lock, flags);
1188                 return 0;
1189         }
1190
1191         /*
1192          * Preferentially boost tasks blocking expedited grace periods.
1193          * This cannot starve the normal grace periods because a second
1194          * expedited grace period must boost all blocked tasks, including
1195          * those blocking the pre-existing normal grace period.
1196          */
1197         if (rnp->exp_tasks != NULL) {
1198                 tb = rnp->exp_tasks;
1199                 rnp->n_exp_boosts++;
1200         } else {
1201                 tb = rnp->boost_tasks;
1202                 rnp->n_normal_boosts++;
1203         }
1204         rnp->n_tasks_boosted++;
1205
1206         /*
1207          * We boost task t by manufacturing an rt_mutex that appears to
1208          * be held by task t.  We leave a pointer to that rt_mutex where
1209          * task t can find it, and task t will release the mutex when it
1210          * exits its outermost RCU read-side critical section.  Then
1211          * simply acquiring this artificial rt_mutex will boost task
1212          * t's priority.  (Thanks to tglx for suggesting this approach!)
1213          *
1214          * Note that task t must acquire rnp->lock to remove itself from
1215          * the ->blkd_tasks list, which it will do from exit() if from
1216          * nowhere else.  We therefore are guaranteed that task t will
1217          * stay around at least until we drop rnp->lock.  Note that
1218          * rnp->lock also resolves races between our priority boosting
1219          * and task t's exiting its outermost RCU read-side critical
1220          * section.
1221          */
1222         t = container_of(tb, struct task_struct, rcu_node_entry);
1223         rt_mutex_init_proxy_locked(&mtx, t);
1224         /* Avoid lockdep false positives.  This rt_mutex is its own thing. */
1225         lockdep_set_class_and_name(&mtx.wait_lock, &rcu_boost_class,
1226                                    "rcu_boost_mutex");
1227         t->rcu_boost_mutex = &mtx;
1228         raw_spin_unlock_irqrestore(&rnp->lock, flags);
1229         rt_mutex_lock(&mtx);  /* Side effect: boosts task t's priority. */
1230         rt_mutex_unlock(&mtx);  /* Keep lockdep happy. */
1231
1232         return rnp->exp_tasks != NULL || rnp->boost_tasks != NULL;
1233 }
1234
1235 /*
1236  * Timer handler to initiate waking up of boost kthreads that
1237  * have yielded the CPU due to excessive numbers of tasks to
1238  * boost.  We wake up the per-rcu_node kthread, which in turn
1239  * will wake up the booster kthread.
1240  */
1241 static void rcu_boost_kthread_timer(unsigned long arg)
1242 {
1243         invoke_rcu_node_kthread((struct rcu_node *)arg);
1244 }
1245
1246 /*
1247  * Priority-boosting kthread.  One per leaf rcu_node and one for the
1248  * root rcu_node.
1249  */
1250 static int rcu_boost_kthread(void *arg)
1251 {
1252         struct rcu_node *rnp = (struct rcu_node *)arg;
1253         int spincnt = 0;
1254         int more2boost;
1255
1256         trace_rcu_utilization("Start boost kthread@init");
1257         for (;;) {
1258                 rnp->boost_kthread_status = RCU_KTHREAD_WAITING;
1259                 trace_rcu_utilization("End boost kthread@rcu_wait");
1260                 rcu_wait(rnp->boost_tasks || rnp->exp_tasks);
1261                 trace_rcu_utilization("Start boost kthread@rcu_wait");
1262                 rnp->boost_kthread_status = RCU_KTHREAD_RUNNING;
1263                 more2boost = rcu_boost(rnp);
1264                 if (more2boost)
1265                         spincnt++;
1266                 else
1267                         spincnt = 0;
1268                 if (spincnt > 10) {
1269                         trace_rcu_utilization("End boost kthread@rcu_yield");
1270                         rcu_yield(rcu_boost_kthread_timer, (unsigned long)rnp);
1271                         trace_rcu_utilization("Start boost kthread@rcu_yield");
1272                         spincnt = 0;
1273                 }
1274         }
1275         /* NOTREACHED */
1276         trace_rcu_utilization("End boost kthread@notreached");
1277         return 0;
1278 }
1279
1280 /*
1281  * Check to see if it is time to start boosting RCU readers that are
1282  * blocking the current grace period, and, if so, tell the per-rcu_node
1283  * kthread to start boosting them.  If there is an expedited grace
1284  * period in progress, it is always time to boost.
1285  *
1286  * The caller must hold rnp->lock, which this function releases,
1287  * but irqs remain disabled.  The ->boost_kthread_task is immortal,
1288  * so we don't need to worry about it going away.
1289  */
1290 static void rcu_initiate_boost(struct rcu_node *rnp, unsigned long flags)
1291 {
1292         struct task_struct *t;
1293
1294         if (!rcu_preempt_blocked_readers_cgp(rnp) && rnp->exp_tasks == NULL) {
1295                 rnp->n_balk_exp_gp_tasks++;
1296                 raw_spin_unlock_irqrestore(&rnp->lock, flags);
1297                 return;
1298         }
1299         if (rnp->exp_tasks != NULL ||
1300             (rnp->gp_tasks != NULL &&
1301              rnp->boost_tasks == NULL &&
1302              rnp->qsmask == 0 &&
1303              ULONG_CMP_GE(jiffies, rnp->boost_time))) {
1304                 if (rnp->exp_tasks == NULL)
1305                         rnp->boost_tasks = rnp->gp_tasks;
1306                 raw_spin_unlock_irqrestore(&rnp->lock, flags);
1307                 t = rnp->boost_kthread_task;
1308                 if (t != NULL)
1309                         wake_up_process(t);
1310         } else {
1311                 rcu_initiate_boost_trace(rnp);
1312                 raw_spin_unlock_irqrestore(&rnp->lock, flags);
1313         }
1314 }
1315
1316 /*
1317  * Wake up the per-CPU kthread to invoke RCU callbacks.
1318  */
1319 static void invoke_rcu_callbacks_kthread(void)
1320 {
1321         unsigned long flags;
1322
1323         local_irq_save(flags);
1324         __this_cpu_write(rcu_cpu_has_work, 1);
1325         if (__this_cpu_read(rcu_cpu_kthread_task) != NULL &&
1326             current != __this_cpu_read(rcu_cpu_kthread_task))
1327                 wake_up_process(__this_cpu_read(rcu_cpu_kthread_task));
1328         local_irq_restore(flags);
1329 }
1330
1331 /*
1332  * Set the affinity of the boost kthread.  The CPU-hotplug locks are
1333  * held, so no one should be messing with the existence of the boost
1334  * kthread.
1335  */
1336 static void rcu_boost_kthread_setaffinity(struct rcu_node *rnp,
1337                                           cpumask_var_t cm)
1338 {
1339         struct task_struct *t;
1340
1341         t = rnp->boost_kthread_task;
1342         if (t != NULL)
1343                 set_cpus_allowed_ptr(rnp->boost_kthread_task, cm);
1344 }
1345
1346 #define RCU_BOOST_DELAY_JIFFIES DIV_ROUND_UP(CONFIG_RCU_BOOST_DELAY * HZ, 1000)
1347
1348 /*
1349  * Do priority-boost accounting for the start of a new grace period.
1350  */
1351 static void rcu_preempt_boost_start_gp(struct rcu_node *rnp)
1352 {
1353         rnp->boost_time = jiffies + RCU_BOOST_DELAY_JIFFIES;
1354 }
1355
1356 /*
1357  * Create an RCU-boost kthread for the specified node if one does not
1358  * already exist.  We only create this kthread for preemptible RCU.
1359  * Returns zero if all is well, a negated errno otherwise.
1360  */
1361 static int __cpuinit rcu_spawn_one_boost_kthread(struct rcu_state *rsp,
1362                                                  struct rcu_node *rnp,
1363                                                  int rnp_index)
1364 {
1365         unsigned long flags;
1366         struct sched_param sp;
1367         struct task_struct *t;
1368
1369         if (&rcu_preempt_state != rsp)
1370                 return 0;
1371         rsp->boost = 1;
1372         if (rnp->boost_kthread_task != NULL)
1373                 return 0;
1374         t = kthread_create(rcu_boost_kthread, (void *)rnp,
1375                            "rcub/%d", rnp_index);
1376         if (IS_ERR(t))
1377                 return PTR_ERR(t);
1378         raw_spin_lock_irqsave(&rnp->lock, flags);
1379         rnp->boost_kthread_task = t;
1380         raw_spin_unlock_irqrestore(&rnp->lock, flags);
1381         sp.sched_priority = RCU_BOOST_PRIO;
1382         sched_setscheduler_nocheck(t, SCHED_FIFO, &sp);
1383         wake_up_process(t); /* get to TASK_INTERRUPTIBLE quickly. */
1384         return 0;
1385 }
1386
1387 #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU
1388
1389 /*
1390  * Stop the RCU's per-CPU kthread when its CPU goes offline,.
1391  */
1392 static void rcu_stop_cpu_kthread(int cpu)
1393 {
1394         struct task_struct *t;
1395
1396         /* Stop the CPU's kthread. */
1397         t = per_cpu(rcu_cpu_kthread_task, cpu);
1398         if (t != NULL) {
1399                 per_cpu(rcu_cpu_kthread_task, cpu) = NULL;
1400                 kthread_stop(t);
1401         }
1402 }
1403
1404 #endif /* #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU */
1405
1406 static void rcu_kthread_do_work(void)
1407 {
1408         rcu_do_batch(&rcu_sched_state, &__get_cpu_var(rcu_sched_data));
1409         rcu_do_batch(&rcu_bh_state, &__get_cpu_var(rcu_bh_data));
1410         rcu_preempt_do_callbacks();
1411 }
1412
1413 /*
1414  * Wake up the specified per-rcu_node-structure kthread.
1415  * Because the per-rcu_node kthreads are immortal, we don't need
1416  * to do anything to keep them alive.
1417  */
1418 static void invoke_rcu_node_kthread(struct rcu_node *rnp)
1419 {
1420         struct task_struct *t;
1421
1422         t = rnp->node_kthread_task;
1423         if (t != NULL)
1424                 wake_up_process(t);
1425 }
1426
1427 /*
1428  * Set the specified CPU's kthread to run RT or not, as specified by
1429  * the to_rt argument.  The CPU-hotplug locks are held, so the task
1430  * is not going away.
1431  */
1432 static void rcu_cpu_kthread_setrt(int cpu, int to_rt)
1433 {
1434         int policy;
1435         struct sched_param sp;
1436         struct task_struct *t;
1437
1438         t = per_cpu(rcu_cpu_kthread_task, cpu);
1439         if (t == NULL)
1440                 return;
1441         if (to_rt) {
1442                 policy = SCHED_FIFO;
1443                 sp.sched_priority = RCU_KTHREAD_PRIO;
1444         } else {
1445                 policy = SCHED_NORMAL;
1446                 sp.sched_priority = 0;
1447         }
1448         sched_setscheduler_nocheck(t, policy, &sp);
1449 }
1450
1451 /*
1452  * Timer handler to initiate the waking up of per-CPU kthreads that
1453  * have yielded the CPU due to excess numbers of RCU callbacks.
1454  * We wake up the per-rcu_node kthread, which in turn will wake up
1455  * the booster kthread.
1456  */
1457 static void rcu_cpu_kthread_timer(unsigned long arg)
1458 {
1459         struct rcu_data *rdp = per_cpu_ptr(rcu_state->rda, arg);
1460         struct rcu_node *rnp = rdp->mynode;
1461
1462         atomic_or(rdp->grpmask, &rnp->wakemask);
1463         invoke_rcu_node_kthread(rnp);
1464 }
1465
1466 /*
1467  * Drop to non-real-time priority and yield, but only after posting a
1468  * timer that will cause us to regain our real-time priority if we
1469  * remain preempted.  Either way, we restore our real-time priority
1470  * before returning.
1471  */
1472 static void rcu_yield(void (*f)(unsigned long), unsigned long arg)
1473 {
1474         struct sched_param sp;
1475         struct timer_list yield_timer;
1476         int prio = current->rt_priority;
1477
1478         setup_timer_on_stack(&yield_timer, f, arg);
1479         mod_timer(&yield_timer, jiffies + 2);
1480         sp.sched_priority = 0;
1481         sched_setscheduler_nocheck(current, SCHED_NORMAL, &sp);
1482         set_user_nice(current, 19);
1483         schedule();
1484         set_user_nice(current, 0);
1485         sp.sched_priority = prio;
1486         sched_setscheduler_nocheck(current, SCHED_FIFO, &sp);
1487         del_timer(&yield_timer);
1488 }
1489
1490 /*
1491  * Handle cases where the rcu_cpu_kthread() ends up on the wrong CPU.
1492  * This can happen while the corresponding CPU is either coming online
1493  * or going offline.  We cannot wait until the CPU is fully online
1494  * before starting the kthread, because the various notifier functions
1495  * can wait for RCU grace periods.  So we park rcu_cpu_kthread() until
1496  * the corresponding CPU is online.
1497  *
1498  * Return 1 if the kthread needs to stop, 0 otherwise.
1499  *
1500  * Caller must disable bh.  This function can momentarily enable it.
1501  */
1502 static int rcu_cpu_kthread_should_stop(int cpu)
1503 {
1504         while (cpu_is_offline(cpu) ||
1505                !cpumask_equal(&current->cpus_allowed, cpumask_of(cpu)) ||
1506                smp_processor_id() != cpu) {
1507                 if (kthread_should_stop())
1508                         return 1;
1509                 per_cpu(rcu_cpu_kthread_status, cpu) = RCU_KTHREAD_OFFCPU;
1510                 per_cpu(rcu_cpu_kthread_cpu, cpu) = raw_smp_processor_id();
1511                 local_bh_enable();
1512                 schedule_timeout_uninterruptible(1);
1513                 if (!cpumask_equal(&current->cpus_allowed, cpumask_of(cpu)))
1514                         set_cpus_allowed_ptr(current, cpumask_of(cpu));
1515                 local_bh_disable();
1516         }
1517         per_cpu(rcu_cpu_kthread_cpu, cpu) = cpu;
1518         return 0;
1519 }
1520
1521 /*
1522  * Per-CPU kernel thread that invokes RCU callbacks.  This replaces the
1523  * RCU softirq used in flavors and configurations of RCU that do not
1524  * support RCU priority boosting.
1525  */
1526 static int rcu_cpu_kthread(void *arg)
1527 {
1528         int cpu = (int)(long)arg;
1529         unsigned long flags;
1530         int spincnt = 0;
1531         unsigned int *statusp = &per_cpu(rcu_cpu_kthread_status, cpu);
1532         char work;
1533         char *workp = &per_cpu(rcu_cpu_has_work, cpu);
1534
1535         trace_rcu_utilization("Start CPU kthread@init");
1536         for (;;) {
1537                 *statusp = RCU_KTHREAD_WAITING;
1538                 trace_rcu_utilization("End CPU kthread@rcu_wait");
1539                 rcu_wait(*workp != 0 || kthread_should_stop());
1540                 trace_rcu_utilization("Start CPU kthread@rcu_wait");
1541                 local_bh_disable();
1542                 if (rcu_cpu_kthread_should_stop(cpu)) {
1543                         local_bh_enable();
1544                         break;
1545                 }
1546                 *statusp = RCU_KTHREAD_RUNNING;
1547                 per_cpu(rcu_cpu_kthread_loops, cpu)++;
1548                 local_irq_save(flags);
1549                 work = *workp;
1550                 *workp = 0;
1551                 local_irq_restore(flags);
1552                 if (work)
1553                         rcu_kthread_do_work();
1554                 local_bh_enable();
1555                 if (*workp != 0)
1556                         spincnt++;
1557                 else
1558                         spincnt = 0;
1559                 if (spincnt > 10) {
1560                         *statusp = RCU_KTHREAD_YIELDING;
1561                         trace_rcu_utilization("End CPU kthread@rcu_yield");
1562                         rcu_yield(rcu_cpu_kthread_timer, (unsigned long)cpu);
1563                         trace_rcu_utilization("Start CPU kthread@rcu_yield");
1564                         spincnt = 0;
1565                 }
1566         }
1567         *statusp = RCU_KTHREAD_STOPPED;
1568         trace_rcu_utilization("End CPU kthread@term");
1569         return 0;
1570 }
1571
1572 /*
1573  * Spawn a per-CPU kthread, setting up affinity and priority.
1574  * Because the CPU hotplug lock is held, no other CPU will be attempting
1575  * to manipulate rcu_cpu_kthread_task.  There might be another CPU
1576  * attempting to access it during boot, but the locking in kthread_bind()
1577  * will enforce sufficient ordering.
1578  *
1579  * Please note that we cannot simply refuse to wake up the per-CPU
1580  * kthread because kthreads are created in TASK_UNINTERRUPTIBLE state,
1581  * which can result in softlockup complaints if the task ends up being
1582  * idle for more than a couple of minutes.
1583  *
1584  * However, please note also that we cannot bind the per-CPU kthread to its
1585  * CPU until that CPU is fully online.  We also cannot wait until the
1586  * CPU is fully online before we create its per-CPU kthread, as this would
1587  * deadlock the system when CPU notifiers tried waiting for grace
1588  * periods.  So we bind the per-CPU kthread to its CPU only if the CPU
1589  * is online.  If its CPU is not yet fully online, then the code in
1590  * rcu_cpu_kthread() will wait until it is fully online, and then do
1591  * the binding.
1592  */
1593 static int __cpuinit rcu_spawn_one_cpu_kthread(int cpu)
1594 {
1595         struct sched_param sp;
1596         struct task_struct *t;
1597
1598         if (!rcu_scheduler_fully_active ||
1599             per_cpu(rcu_cpu_kthread_task, cpu) != NULL)
1600                 return 0;
1601         t = kthread_create_on_node(rcu_cpu_kthread,
1602                                    (void *)(long)cpu,
1603                                    cpu_to_node(cpu),
1604                                    "rcuc/%d", cpu);
1605         if (IS_ERR(t))
1606                 return PTR_ERR(t);
1607         if (cpu_online(cpu))
1608                 kthread_bind(t, cpu);
1609         per_cpu(rcu_cpu_kthread_cpu, cpu) = cpu;
1610         WARN_ON_ONCE(per_cpu(rcu_cpu_kthread_task, cpu) != NULL);
1611         sp.sched_priority = RCU_KTHREAD_PRIO;
1612         sched_setscheduler_nocheck(t, SCHED_FIFO, &sp);
1613         per_cpu(rcu_cpu_kthread_task, cpu) = t;
1614         wake_up_process(t); /* Get to TASK_INTERRUPTIBLE quickly. */
1615         return 0;
1616 }
1617
1618 /*
1619  * Per-rcu_node kthread, which is in charge of waking up the per-CPU
1620  * kthreads when needed.  We ignore requests to wake up kthreads
1621  * for offline CPUs, which is OK because force_quiescent_state()
1622  * takes care of this case.
1623  */
1624 static int rcu_node_kthread(void *arg)
1625 {
1626         int cpu;
1627         unsigned long flags;
1628         unsigned long mask;
1629         struct rcu_node *rnp = (struct rcu_node *)arg;
1630         struct sched_param sp;
1631         struct task_struct *t;
1632
1633         for (;;) {
1634                 rnp->node_kthread_status = RCU_KTHREAD_WAITING;
1635                 rcu_wait(atomic_read(&rnp->wakemask) != 0);
1636                 rnp->node_kthread_status = RCU_KTHREAD_RUNNING;
1637                 raw_spin_lock_irqsave(&rnp->lock, flags);
1638                 mask = atomic_xchg(&rnp->wakemask, 0);
1639                 rcu_initiate_boost(rnp, flags); /* releases rnp->lock. */
1640                 for (cpu = rnp->grplo; cpu <= rnp->grphi; cpu++, mask >>= 1) {
1641                         if ((mask & 0x1) == 0)
1642                                 continue;
1643                         preempt_disable();
1644                         t = per_cpu(rcu_cpu_kthread_task, cpu);
1645                         if (!cpu_online(cpu) || t == NULL) {
1646                                 preempt_enable();
1647                                 continue;
1648                         }
1649                         per_cpu(rcu_cpu_has_work, cpu) = 1;
1650                         sp.sched_priority = RCU_KTHREAD_PRIO;
1651                         sched_setscheduler_nocheck(t, SCHED_FIFO, &sp);
1652                         preempt_enable();
1653                 }
1654         }
1655         /* NOTREACHED */
1656         rnp->node_kthread_status = RCU_KTHREAD_STOPPED;
1657         return 0;
1658 }
1659
1660 /*
1661  * Set the per-rcu_node kthread's affinity to cover all CPUs that are
1662  * served by the rcu_node in question.  The CPU hotplug lock is still
1663  * held, so the value of rnp->qsmaskinit will be stable.
1664  *
1665  * We don't include outgoingcpu in the affinity set, use -1 if there is
1666  * no outgoing CPU.  If there are no CPUs left in the affinity set,
1667  * this function allows the kthread to execute on any CPU.
1668  */
1669 static void rcu_node_kthread_setaffinity(struct rcu_node *rnp, int outgoingcpu)
1670 {
1671         cpumask_var_t cm;
1672         int cpu;
1673         unsigned long mask = rnp->qsmaskinit;
1674
1675         if (rnp->node_kthread_task == NULL)
1676                 return;
1677         if (!alloc_cpumask_var(&cm, GFP_KERNEL))
1678                 return;
1679         cpumask_clear(cm);
1680         for (cpu = rnp->grplo; cpu <= rnp->grphi; cpu++, mask >>= 1)
1681                 if ((mask & 0x1) && cpu != outgoingcpu)
1682                         cpumask_set_cpu(cpu, cm);
1683         if (cpumask_weight(cm) == 0) {
1684                 cpumask_setall(cm);
1685                 for (cpu = rnp->grplo; cpu <= rnp->grphi; cpu++)
1686                         cpumask_clear_cpu(cpu, cm);
1687                 WARN_ON_ONCE(cpumask_weight(cm) == 0);
1688         }
1689         set_cpus_allowed_ptr(rnp->node_kthread_task, cm);
1690         rcu_boost_kthread_setaffinity(rnp, cm);
1691         free_cpumask_var(cm);
1692 }
1693
1694 /*
1695  * Spawn a per-rcu_node kthread, setting priority and affinity.
1696  * Called during boot before online/offline can happen, or, if
1697  * during runtime, with the main CPU-hotplug locks held.  So only
1698  * one of these can be executing at a time.
1699  */
1700 static int __cpuinit rcu_spawn_one_node_kthread(struct rcu_state *rsp,
1701                                                 struct rcu_node *rnp)
1702 {
1703         unsigned long flags;
1704         int rnp_index = rnp - &rsp->node[0];
1705         struct sched_param sp;
1706         struct task_struct *t;
1707
1708         if (!rcu_scheduler_fully_active ||
1709             rnp->qsmaskinit == 0)
1710                 return 0;
1711         if (rnp->node_kthread_task == NULL) {
1712                 t = kthread_create(rcu_node_kthread, (void *)rnp,
1713                                    "rcun/%d", rnp_index);
1714                 if (IS_ERR(t))
1715                         return PTR_ERR(t);
1716                 raw_spin_lock_irqsave(&rnp->lock, flags);
1717                 rnp->node_kthread_task = t;
1718                 raw_spin_unlock_irqrestore(&rnp->lock, flags);
1719                 sp.sched_priority = 99;
1720                 sched_setscheduler_nocheck(t, SCHED_FIFO, &sp);
1721                 wake_up_process(t); /* get to TASK_INTERRUPTIBLE quickly. */
1722         }
1723         return rcu_spawn_one_boost_kthread(rsp, rnp, rnp_index);
1724 }
1725
1726 /*
1727  * Spawn all kthreads -- called as soon as the scheduler is running.
1728  */
1729 static int __init rcu_spawn_kthreads(void)
1730 {
1731         int cpu;
1732         struct rcu_node *rnp;
1733
1734         rcu_scheduler_fully_active = 1;
1735         for_each_possible_cpu(cpu) {
1736                 per_cpu(rcu_cpu_has_work, cpu) = 0;
1737                 if (cpu_online(cpu))
1738                         (void)rcu_spawn_one_cpu_kthread(cpu);
1739         }
1740         rnp = rcu_get_root(rcu_state);
1741         (void)rcu_spawn_one_node_kthread(rcu_state, rnp);
1742         if (NUM_RCU_NODES > 1) {
1743                 rcu_for_each_leaf_node(rcu_state, rnp)
1744                         (void)rcu_spawn_one_node_kthread(rcu_state, rnp);
1745         }
1746         return 0;
1747 }
1748 early_initcall(rcu_spawn_kthreads);
1749
1750 static void __cpuinit rcu_prepare_kthreads(int cpu)
1751 {
1752         struct rcu_data *rdp = per_cpu_ptr(rcu_state->rda, cpu);
1753         struct rcu_node *rnp = rdp->mynode;
1754
1755         /* Fire up the incoming CPU's kthread and leaf rcu_node kthread. */
1756         if (rcu_scheduler_fully_active) {
1757                 (void)rcu_spawn_one_cpu_kthread(cpu);
1758                 if (rnp->node_kthread_task == NULL)
1759                         (void)rcu_spawn_one_node_kthread(rcu_state, rnp);
1760         }
1761 }
1762
1763 #else /* #ifdef CONFIG_RCU_BOOST */
1764
1765 static void rcu_initiate_boost(struct rcu_node *rnp, unsigned long flags)
1766 {
1767         raw_spin_unlock_irqrestore(&rnp->lock, flags);
1768 }
1769
1770 static void invoke_rcu_callbacks_kthread(void)
1771 {
1772         WARN_ON_ONCE(1);
1773 }
1774
1775 static void rcu_preempt_boost_start_gp(struct rcu_node *rnp)
1776 {
1777 }
1778
1779 #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU
1780
1781 static void rcu_stop_cpu_kthread(int cpu)
1782 {
1783 }
1784
1785 #endif /* #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU */
1786
1787 static void rcu_node_kthread_setaffinity(struct rcu_node *rnp, int outgoingcpu)
1788 {
1789 }
1790
1791 static void rcu_cpu_kthread_setrt(int cpu, int to_rt)
1792 {
1793 }
1794
1795 static int __init rcu_scheduler_really_started(void)
1796 {
1797         rcu_scheduler_fully_active = 1;
1798         return 0;
1799 }
1800 early_initcall(rcu_scheduler_really_started);
1801
1802 static void __cpuinit rcu_prepare_kthreads(int cpu)
1803 {
1804 }
1805
1806 #endif /* #else #ifdef CONFIG_RCU_BOOST */
1807
1808 #ifndef CONFIG_SMP
1809
1810 void synchronize_sched_expedited(void)
1811 {
1812         cond_resched();
1813 }
1814 EXPORT_SYMBOL_GPL(synchronize_sched_expedited);
1815
1816 #else /* #ifndef CONFIG_SMP */
1817
1818 static atomic_t sync_sched_expedited_started = ATOMIC_INIT(0);
1819 static atomic_t sync_sched_expedited_done = ATOMIC_INIT(0);
1820
1821 static int synchronize_sched_expedited_cpu_stop(void *data)
1822 {
1823         /*
1824          * There must be a full memory barrier on each affected CPU
1825          * between the time that try_stop_cpus() is called and the
1826          * time that it returns.
1827          *
1828          * In the current initial implementation of cpu_stop, the
1829          * above condition is already met when the control reaches
1830          * this point and the following smp_mb() is not strictly
1831          * necessary.  Do smp_mb() anyway for documentation and
1832          * robustness against future implementation changes.
1833          */
1834         smp_mb(); /* See above comment block. */
1835         return 0;
1836 }
1837
1838 /*
1839  * Wait for an rcu-sched grace period to elapse, but use "big hammer"
1840  * approach to force grace period to end quickly.  This consumes
1841  * significant time on all CPUs, and is thus not recommended for
1842  * any sort of common-case code.
1843  *
1844  * Note that it is illegal to call this function while holding any
1845  * lock that is acquired by a CPU-hotplug notifier.  Failing to
1846  * observe this restriction will result in deadlock.
1847  *
1848  * This implementation can be thought of as an application of ticket
1849  * locking to RCU, with sync_sched_expedited_started and
1850  * sync_sched_expedited_done taking on the roles of the halves
1851  * of the ticket-lock word.  Each task atomically increments
1852  * sync_sched_expedited_started upon entry, snapshotting the old value,
1853  * then attempts to stop all the CPUs.  If this succeeds, then each
1854  * CPU will have executed a context switch, resulting in an RCU-sched
1855  * grace period.  We are then done, so we use atomic_cmpxchg() to
1856  * update sync_sched_expedited_done to match our snapshot -- but
1857  * only if someone else has not already advanced past our snapshot.
1858  *
1859  * On the other hand, if try_stop_cpus() fails, we check the value
1860  * of sync_sched_expedited_done.  If it has advanced past our
1861  * initial snapshot, then someone else must have forced a grace period
1862  * some time after we took our snapshot.  In this case, our work is
1863  * done for us, and we can simply return.  Otherwise, we try again,
1864  * but keep our initial snapshot for purposes of checking for someone
1865  * doing our work for us.
1866  *
1867  * If we fail too many times in a row, we fall back to synchronize_sched().
1868  */
1869 void synchronize_sched_expedited(void)
1870 {
1871         int firstsnap, s, snap, trycount = 0;
1872
1873         /* Note that atomic_inc_return() implies full memory barrier. */
1874         firstsnap = snap = atomic_inc_return(&sync_sched_expedited_started);
1875         get_online_cpus();
1876
1877         /*
1878          * Each pass through the following loop attempts to force a
1879          * context switch on each CPU.
1880          */
1881         while (try_stop_cpus(cpu_online_mask,
1882                              synchronize_sched_expedited_cpu_stop,
1883                              NULL) == -EAGAIN) {
1884                 put_online_cpus();
1885
1886                 /* No joy, try again later.  Or just synchronize_sched(). */
1887                 if (trycount++ < 10)
1888                         udelay(trycount * num_online_cpus());
1889                 else {
1890                         synchronize_sched();
1891                         return;
1892                 }
1893
1894                 /* Check to see if someone else did our work for us. */
1895                 s = atomic_read(&sync_sched_expedited_done);
1896                 if (UINT_CMP_GE((unsigned)s, (unsigned)firstsnap)) {
1897                         smp_mb(); /* ensure test happens before caller kfree */
1898                         return;
1899                 }
1900
1901                 /*
1902                  * Refetching sync_sched_expedited_started allows later
1903                  * callers to piggyback on our grace period.  We subtract
1904                  * 1 to get the same token that the last incrementer got.
1905                  * We retry after they started, so our grace period works
1906                  * for them, and they started after our first try, so their
1907                  * grace period works for us.
1908                  */
1909                 get_online_cpus();
1910                 snap = atomic_read(&sync_sched_expedited_started) - 1;
1911                 smp_mb(); /* ensure read is before try_stop_cpus(). */
1912         }
1913
1914         /*
1915          * Everyone up to our most recent fetch is covered by our grace
1916          * period.  Update the counter, but only if our work is still
1917          * relevant -- which it won't be if someone who started later
1918          * than we did beat us to the punch.
1919          */
1920         do {
1921                 s = atomic_read(&sync_sched_expedited_done);
1922                 if (UINT_CMP_GE((unsigned)s, (unsigned)snap)) {
1923                         smp_mb(); /* ensure test happens before caller kfree */
1924                         break;
1925                 }
1926         } while (atomic_cmpxchg(&sync_sched_expedited_done, s, snap) != s);
1927
1928         put_online_cpus();
1929 }
1930 EXPORT_SYMBOL_GPL(synchronize_sched_expedited);
1931
1932 #endif /* #else #ifndef CONFIG_SMP */
1933
1934 #if !defined(CONFIG_RCU_FAST_NO_HZ)
1935
1936 /*
1937  * Check to see if any future RCU-related work will need to be done
1938  * by the current CPU, even if none need be done immediately, returning
1939  * 1 if so.  This function is part of the RCU implementation; it is -not-
1940  * an exported member of the RCU API.
1941  *
1942  * Because we have preemptible RCU, just check whether this CPU needs
1943  * any flavor of RCU.  Do not chew up lots of CPU cycles with preemption
1944  * disabled in a most-likely vain attempt to cause RCU not to need this CPU.
1945  */
1946 int rcu_needs_cpu(int cpu)
1947 {
1948         return rcu_needs_cpu_quick_check(cpu);
1949 }
1950
1951 #else /* #if !defined(CONFIG_RCU_FAST_NO_HZ) */
1952
1953 #define RCU_NEEDS_CPU_FLUSHES 5
1954 static DEFINE_PER_CPU(int, rcu_dyntick_drain);
1955 static DEFINE_PER_CPU(unsigned long, rcu_dyntick_holdoff);
1956
1957 /*
1958  * Check to see if any future RCU-related work will need to be done
1959  * by the current CPU, even if none need be done immediately, returning
1960  * 1 if so.  This function is part of the RCU implementation; it is -not-
1961  * an exported member of the RCU API.
1962  *
1963  * Because we are not supporting preemptible RCU, attempt to accelerate
1964  * any current grace periods so that RCU no longer needs this CPU, but
1965  * only if all other CPUs are already in dynticks-idle mode.  This will
1966  * allow the CPU cores to be powered down immediately, as opposed to after
1967  * waiting many milliseconds for grace periods to elapse.
1968  *
1969  * Because it is not legal to invoke rcu_process_callbacks() with irqs
1970  * disabled, we do one pass of force_quiescent_state(), then do a
1971  * invoke_rcu_core() to cause rcu_process_callbacks() to be invoked
1972  * later.  The per-cpu rcu_dyntick_drain variable controls the sequencing.
1973  */
1974 int rcu_needs_cpu(int cpu)
1975 {
1976         int c = 0;
1977         int snap;
1978         int thatcpu;
1979
1980         /* Check for being in the holdoff period. */
1981         if (per_cpu(rcu_dyntick_holdoff, cpu) == jiffies)
1982                 return rcu_needs_cpu_quick_check(cpu);
1983
1984         /* Don't bother unless we are the last non-dyntick-idle CPU. */
1985         for_each_online_cpu(thatcpu) {
1986                 if (thatcpu == cpu)
1987                         continue;
1988                 snap = atomic_add_return(0, &per_cpu(rcu_dynticks,
1989                                                      thatcpu).dynticks);
1990                 smp_mb(); /* Order sampling of snap with end of grace period. */
1991                 if ((snap & 0x1) != 0) {
1992                         per_cpu(rcu_dyntick_drain, cpu) = 0;
1993                         per_cpu(rcu_dyntick_holdoff, cpu) = jiffies - 1;
1994                         return rcu_needs_cpu_quick_check(cpu);
1995                 }
1996         }
1997
1998         /* Check and update the rcu_dyntick_drain sequencing. */
1999         if (per_cpu(rcu_dyntick_drain, cpu) <= 0) {
2000                 /* First time through, initialize the counter. */
2001                 per_cpu(rcu_dyntick_drain, cpu) = RCU_NEEDS_CPU_FLUSHES;
2002         } else if (--per_cpu(rcu_dyntick_drain, cpu) <= 0) {
2003                 /* We have hit the limit, so time to give up. */
2004                 per_cpu(rcu_dyntick_holdoff, cpu) = jiffies;
2005                 return rcu_needs_cpu_quick_check(cpu);
2006         }
2007
2008         /* Do one step pushing remaining RCU callbacks through. */
2009         if (per_cpu(rcu_sched_data, cpu).nxtlist) {
2010                 rcu_sched_qs(cpu);
2011                 force_quiescent_state(&rcu_sched_state, 0);
2012                 c = c || per_cpu(rcu_sched_data, cpu).nxtlist;
2013         }
2014         if (per_cpu(rcu_bh_data, cpu).nxtlist) {
2015                 rcu_bh_qs(cpu);
2016                 force_quiescent_state(&rcu_bh_state, 0);
2017                 c = c || per_cpu(rcu_bh_data, cpu).nxtlist;
2018         }
2019
2020         /* If RCU callbacks are still pending, RCU still needs this CPU. */
2021         if (c)
2022                 invoke_rcu_core();
2023         return c;
2024 }
2025
2026 #endif /* #else #if !defined(CONFIG_RCU_FAST_NO_HZ) */