rcu: remove all rcu head initializations, except on_stack initializations
[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 /*
30  * Check the RCU kernel configuration parameters and print informative
31  * messages about anything out of the ordinary.  If you like #ifdef, you
32  * will love this function.
33  */
34 static void __init rcu_bootup_announce_oddness(void)
35 {
36 #ifdef CONFIG_RCU_TRACE
37         printk(KERN_INFO "\tRCU debugfs-based tracing is enabled.\n");
38 #endif
39 #if (defined(CONFIG_64BIT) && CONFIG_RCU_FANOUT != 64) || (!defined(CONFIG_64BIT) && CONFIG_RCU_FANOUT != 32)
40         printk(KERN_INFO "\tCONFIG_RCU_FANOUT set to non-default value of %d\n",
41                CONFIG_RCU_FANOUT);
42 #endif
43 #ifdef CONFIG_RCU_FANOUT_EXACT
44         printk(KERN_INFO "\tHierarchical RCU autobalancing is disabled.\n");
45 #endif
46 #ifdef CONFIG_RCU_FAST_NO_HZ
47         printk(KERN_INFO
48                "\tRCU dyntick-idle grace-period acceleration is enabled.\n");
49 #endif
50 #ifdef CONFIG_PROVE_RCU
51         printk(KERN_INFO "\tRCU lockdep checking is enabled.\n");
52 #endif
53 #ifdef CONFIG_RCU_TORTURE_TEST_RUNNABLE
54         printk(KERN_INFO "\tRCU torture testing starts during boot.\n");
55 #endif
56 #ifndef CONFIG_RCU_CPU_STALL_DETECTOR
57         printk(KERN_INFO
58                "\tRCU-based detection of stalled CPUs is disabled.\n");
59 #endif
60 #ifndef CONFIG_RCU_CPU_STALL_VERBOSE
61         printk(KERN_INFO "\tVerbose stalled-CPUs detection is disabled.\n");
62 #endif
63 #if NUM_RCU_LVL_4 != 0
64         printk(KERN_INFO "\tExperimental four-level hierarchy is enabled.\n");
65 #endif
66 }
67
68 #ifdef CONFIG_TREE_PREEMPT_RCU
69
70 struct rcu_state rcu_preempt_state = RCU_STATE_INITIALIZER(rcu_preempt_state);
71 DEFINE_PER_CPU(struct rcu_data, rcu_preempt_data);
72
73 static int rcu_preempted_readers_exp(struct rcu_node *rnp);
74
75 /*
76  * Tell them what RCU they are running.
77  */
78 static void __init rcu_bootup_announce(void)
79 {
80         printk(KERN_INFO "Preemptable hierarchical RCU implementation.\n");
81         rcu_bootup_announce_oddness();
82 }
83
84 /*
85  * Return the number of RCU-preempt batches processed thus far
86  * for debug and statistics.
87  */
88 long rcu_batches_completed_preempt(void)
89 {
90         return rcu_preempt_state.completed;
91 }
92 EXPORT_SYMBOL_GPL(rcu_batches_completed_preempt);
93
94 /*
95  * Return the number of RCU batches processed thus far for debug & stats.
96  */
97 long rcu_batches_completed(void)
98 {
99         return rcu_batches_completed_preempt();
100 }
101 EXPORT_SYMBOL_GPL(rcu_batches_completed);
102
103 /*
104  * Force a quiescent state for preemptible RCU.
105  */
106 void rcu_force_quiescent_state(void)
107 {
108         force_quiescent_state(&rcu_preempt_state, 0);
109 }
110 EXPORT_SYMBOL_GPL(rcu_force_quiescent_state);
111
112 /*
113  * Record a preemptable-RCU quiescent state for the specified CPU.  Note
114  * that this just means that the task currently running on the CPU is
115  * not in a quiescent state.  There might be any number of tasks blocked
116  * while in an RCU read-side critical section.
117  *
118  * Unlike the other rcu_*_qs() functions, callers to this function
119  * must disable irqs in order to protect the assignment to
120  * ->rcu_read_unlock_special.
121  */
122 static void rcu_preempt_qs(int cpu)
123 {
124         struct rcu_data *rdp = &per_cpu(rcu_preempt_data, cpu);
125
126         rdp->passed_quiesc_completed = rdp->gpnum - 1;
127         barrier();
128         rdp->passed_quiesc = 1;
129         current->rcu_read_unlock_special &= ~RCU_READ_UNLOCK_NEED_QS;
130 }
131
132 /*
133  * We have entered the scheduler, and the current task might soon be
134  * context-switched away from.  If this task is in an RCU read-side
135  * critical section, we will no longer be able to rely on the CPU to
136  * record that fact, so we enqueue the task on the appropriate entry
137  * of the blocked_tasks[] array.  The task will dequeue itself when
138  * it exits the outermost enclosing RCU read-side critical section.
139  * Therefore, the current grace period cannot be permitted to complete
140  * until the blocked_tasks[] entry indexed by the low-order bit of
141  * rnp->gpnum empties.
142  *
143  * Caller must disable preemption.
144  */
145 static void rcu_preempt_note_context_switch(int cpu)
146 {
147         struct task_struct *t = current;
148         unsigned long flags;
149         int phase;
150         struct rcu_data *rdp;
151         struct rcu_node *rnp;
152
153         if (t->rcu_read_lock_nesting &&
154             (t->rcu_read_unlock_special & RCU_READ_UNLOCK_BLOCKED) == 0) {
155
156                 /* Possibly blocking in an RCU read-side critical section. */
157                 rdp = rcu_preempt_state.rda[cpu];
158                 rnp = rdp->mynode;
159                 raw_spin_lock_irqsave(&rnp->lock, flags);
160                 t->rcu_read_unlock_special |= RCU_READ_UNLOCK_BLOCKED;
161                 t->rcu_blocked_node = rnp;
162
163                 /*
164                  * If this CPU has already checked in, then this task
165                  * will hold up the next grace period rather than the
166                  * current grace period.  Queue the task accordingly.
167                  * If the task is queued for the current grace period
168                  * (i.e., this CPU has not yet passed through a quiescent
169                  * state for the current grace period), then as long
170                  * as that task remains queued, the current grace period
171                  * cannot end.
172                  *
173                  * But first, note that the current CPU must still be
174                  * on line!
175                  */
176                 WARN_ON_ONCE((rdp->grpmask & rnp->qsmaskinit) == 0);
177                 WARN_ON_ONCE(!list_empty(&t->rcu_node_entry));
178                 phase = (rnp->gpnum + !(rnp->qsmask & rdp->grpmask)) & 0x1;
179                 list_add(&t->rcu_node_entry, &rnp->blocked_tasks[phase]);
180                 raw_spin_unlock_irqrestore(&rnp->lock, flags);
181         }
182
183         /*
184          * Either we were not in an RCU read-side critical section to
185          * begin with, or we have now recorded that critical section
186          * globally.  Either way, we can now note a quiescent state
187          * for this CPU.  Again, if we were in an RCU read-side critical
188          * section, and if that critical section was blocking the current
189          * grace period, then the fact that the task has been enqueued
190          * means that we continue to block the current grace period.
191          */
192         local_irq_save(flags);
193         rcu_preempt_qs(cpu);
194         local_irq_restore(flags);
195 }
196
197 /*
198  * Tree-preemptable RCU implementation for rcu_read_lock().
199  * Just increment ->rcu_read_lock_nesting, shared state will be updated
200  * if we block.
201  */
202 void __rcu_read_lock(void)
203 {
204         ACCESS_ONCE(current->rcu_read_lock_nesting)++;
205         barrier();  /* needed if we ever invoke rcu_read_lock in rcutree.c */
206 }
207 EXPORT_SYMBOL_GPL(__rcu_read_lock);
208
209 /*
210  * Check for preempted RCU readers blocking the current grace period
211  * for the specified rcu_node structure.  If the caller needs a reliable
212  * answer, it must hold the rcu_node's ->lock.
213  */
214 static int rcu_preempted_readers(struct rcu_node *rnp)
215 {
216         int phase = rnp->gpnum & 0x1;
217
218         return !list_empty(&rnp->blocked_tasks[phase]) ||
219                !list_empty(&rnp->blocked_tasks[phase + 2]);
220 }
221
222 /*
223  * Record a quiescent state for all tasks that were previously queued
224  * on the specified rcu_node structure and that were blocking the current
225  * RCU grace period.  The caller must hold the specified rnp->lock with
226  * irqs disabled, and this lock is released upon return, but irqs remain
227  * disabled.
228  */
229 static void rcu_report_unblock_qs_rnp(struct rcu_node *rnp, unsigned long flags)
230         __releases(rnp->lock)
231 {
232         unsigned long mask;
233         struct rcu_node *rnp_p;
234
235         if (rnp->qsmask != 0 || rcu_preempted_readers(rnp)) {
236                 raw_spin_unlock_irqrestore(&rnp->lock, flags);
237                 return;  /* Still need more quiescent states! */
238         }
239
240         rnp_p = rnp->parent;
241         if (rnp_p == NULL) {
242                 /*
243                  * Either there is only one rcu_node in the tree,
244                  * or tasks were kicked up to root rcu_node due to
245                  * CPUs going offline.
246                  */
247                 rcu_report_qs_rsp(&rcu_preempt_state, flags);
248                 return;
249         }
250
251         /* Report up the rest of the hierarchy. */
252         mask = rnp->grpmask;
253         raw_spin_unlock(&rnp->lock);    /* irqs remain disabled. */
254         raw_spin_lock(&rnp_p->lock);    /* irqs already disabled. */
255         rcu_report_qs_rnp(mask, &rcu_preempt_state, rnp_p, flags);
256 }
257
258 /*
259  * Handle special cases during rcu_read_unlock(), such as needing to
260  * notify RCU core processing or task having blocked during the RCU
261  * read-side critical section.
262  */
263 static void rcu_read_unlock_special(struct task_struct *t)
264 {
265         int empty;
266         int empty_exp;
267         unsigned long flags;
268         struct rcu_node *rnp;
269         int special;
270
271         /* NMI handlers cannot block and cannot safely manipulate state. */
272         if (in_nmi())
273                 return;
274
275         local_irq_save(flags);
276
277         /*
278          * If RCU core is waiting for this CPU to exit critical section,
279          * let it know that we have done so.
280          */
281         special = t->rcu_read_unlock_special;
282         if (special & RCU_READ_UNLOCK_NEED_QS) {
283                 rcu_preempt_qs(smp_processor_id());
284         }
285
286         /* Hardware IRQ handlers cannot block. */
287         if (in_irq()) {
288                 local_irq_restore(flags);
289                 return;
290         }
291
292         /* Clean up if blocked during RCU read-side critical section. */
293         if (special & RCU_READ_UNLOCK_BLOCKED) {
294                 t->rcu_read_unlock_special &= ~RCU_READ_UNLOCK_BLOCKED;
295
296                 /*
297                  * Remove this task from the list it blocked on.  The
298                  * task can migrate while we acquire the lock, but at
299                  * most one time.  So at most two passes through loop.
300                  */
301                 for (;;) {
302                         rnp = t->rcu_blocked_node;
303                         raw_spin_lock(&rnp->lock);  /* irqs already disabled. */
304                         if (rnp == t->rcu_blocked_node)
305                                 break;
306                         raw_spin_unlock(&rnp->lock); /* irqs remain disabled. */
307                 }
308                 empty = !rcu_preempted_readers(rnp);
309                 empty_exp = !rcu_preempted_readers_exp(rnp);
310                 smp_mb(); /* ensure expedited fastpath sees end of RCU c-s. */
311                 list_del_init(&t->rcu_node_entry);
312                 t->rcu_blocked_node = NULL;
313
314                 /*
315                  * If this was the last task on the current list, and if
316                  * we aren't waiting on any CPUs, report the quiescent state.
317                  * Note that rcu_report_unblock_qs_rnp() releases rnp->lock.
318                  */
319                 if (empty)
320                         raw_spin_unlock_irqrestore(&rnp->lock, flags);
321                 else
322                         rcu_report_unblock_qs_rnp(rnp, flags);
323
324                 /*
325                  * If this was the last task on the expedited lists,
326                  * then we need to report up the rcu_node hierarchy.
327                  */
328                 if (!empty_exp && !rcu_preempted_readers_exp(rnp))
329                         rcu_report_exp_rnp(&rcu_preempt_state, rnp);
330         } else {
331                 local_irq_restore(flags);
332         }
333 }
334
335 /*
336  * Tree-preemptable RCU implementation for rcu_read_unlock().
337  * Decrement ->rcu_read_lock_nesting.  If the result is zero (outermost
338  * rcu_read_unlock()) and ->rcu_read_unlock_special is non-zero, then
339  * invoke rcu_read_unlock_special() to clean up after a context switch
340  * in an RCU read-side critical section and other special cases.
341  */
342 void __rcu_read_unlock(void)
343 {
344         struct task_struct *t = current;
345
346         barrier();  /* needed if we ever invoke rcu_read_unlock in rcutree.c */
347         if (--ACCESS_ONCE(t->rcu_read_lock_nesting) == 0 &&
348             unlikely(ACCESS_ONCE(t->rcu_read_unlock_special)))
349                 rcu_read_unlock_special(t);
350 #ifdef CONFIG_PROVE_LOCKING
351         WARN_ON_ONCE(ACCESS_ONCE(t->rcu_read_lock_nesting) < 0);
352 #endif /* #ifdef CONFIG_PROVE_LOCKING */
353 }
354 EXPORT_SYMBOL_GPL(__rcu_read_unlock);
355
356 #ifdef CONFIG_RCU_CPU_STALL_DETECTOR
357
358 #ifdef CONFIG_RCU_CPU_STALL_VERBOSE
359
360 /*
361  * Dump detailed information for all tasks blocking the current RCU
362  * grace period on the specified rcu_node structure.
363  */
364 static void rcu_print_detail_task_stall_rnp(struct rcu_node *rnp)
365 {
366         unsigned long flags;
367         struct list_head *lp;
368         int phase;
369         struct task_struct *t;
370
371         if (rcu_preempted_readers(rnp)) {
372                 raw_spin_lock_irqsave(&rnp->lock, flags);
373                 phase = rnp->gpnum & 0x1;
374                 lp = &rnp->blocked_tasks[phase];
375                 list_for_each_entry(t, lp, rcu_node_entry)
376                         sched_show_task(t);
377                 raw_spin_unlock_irqrestore(&rnp->lock, flags);
378         }
379 }
380
381 /*
382  * Dump detailed information for all tasks blocking the current RCU
383  * grace period.
384  */
385 static void rcu_print_detail_task_stall(struct rcu_state *rsp)
386 {
387         struct rcu_node *rnp = rcu_get_root(rsp);
388
389         rcu_print_detail_task_stall_rnp(rnp);
390         rcu_for_each_leaf_node(rsp, rnp)
391                 rcu_print_detail_task_stall_rnp(rnp);
392 }
393
394 #else /* #ifdef CONFIG_RCU_CPU_STALL_VERBOSE */
395
396 static void rcu_print_detail_task_stall(struct rcu_state *rsp)
397 {
398 }
399
400 #endif /* #else #ifdef CONFIG_RCU_CPU_STALL_VERBOSE */
401
402 /*
403  * Scan the current list of tasks blocked within RCU read-side critical
404  * sections, printing out the tid of each.
405  */
406 static void rcu_print_task_stall(struct rcu_node *rnp)
407 {
408         struct list_head *lp;
409         int phase;
410         struct task_struct *t;
411
412         if (rcu_preempted_readers(rnp)) {
413                 phase = rnp->gpnum & 0x1;
414                 lp = &rnp->blocked_tasks[phase];
415                 list_for_each_entry(t, lp, rcu_node_entry)
416                         printk(" P%d", t->pid);
417         }
418 }
419
420 #endif /* #ifdef CONFIG_RCU_CPU_STALL_DETECTOR */
421
422 /*
423  * Check that the list of blocked tasks for the newly completed grace
424  * period is in fact empty.  It is a serious bug to complete a grace
425  * period that still has RCU readers blocked!  This function must be
426  * invoked -before- updating this rnp's ->gpnum, and the rnp's ->lock
427  * must be held by the caller.
428  */
429 static void rcu_preempt_check_blocked_tasks(struct rcu_node *rnp)
430 {
431         WARN_ON_ONCE(rcu_preempted_readers(rnp));
432         WARN_ON_ONCE(rnp->qsmask);
433 }
434
435 #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU
436
437 /*
438  * Handle tasklist migration for case in which all CPUs covered by the
439  * specified rcu_node have gone offline.  Move them up to the root
440  * rcu_node.  The reason for not just moving them to the immediate
441  * parent is to remove the need for rcu_read_unlock_special() to
442  * make more than two attempts to acquire the target rcu_node's lock.
443  * Returns true if there were tasks blocking the current RCU grace
444  * period.
445  *
446  * Returns 1 if there was previously a task blocking the current grace
447  * period on the specified rcu_node structure.
448  *
449  * The caller must hold rnp->lock with irqs disabled.
450  */
451 static int rcu_preempt_offline_tasks(struct rcu_state *rsp,
452                                      struct rcu_node *rnp,
453                                      struct rcu_data *rdp)
454 {
455         int i;
456         struct list_head *lp;
457         struct list_head *lp_root;
458         int retval = 0;
459         struct rcu_node *rnp_root = rcu_get_root(rsp);
460         struct task_struct *tp;
461
462         if (rnp == rnp_root) {
463                 WARN_ONCE(1, "Last CPU thought to be offlined?");
464                 return 0;  /* Shouldn't happen: at least one CPU online. */
465         }
466         WARN_ON_ONCE(rnp != rdp->mynode &&
467                      (!list_empty(&rnp->blocked_tasks[0]) ||
468                       !list_empty(&rnp->blocked_tasks[1]) ||
469                       !list_empty(&rnp->blocked_tasks[2]) ||
470                       !list_empty(&rnp->blocked_tasks[3])));
471
472         /*
473          * Move tasks up to root rcu_node.  Rely on the fact that the
474          * root rcu_node can be at most one ahead of the rest of the
475          * rcu_nodes in terms of gp_num value.  This fact allows us to
476          * move the blocked_tasks[] array directly, element by element.
477          */
478         if (rcu_preempted_readers(rnp))
479                 retval |= RCU_OFL_TASKS_NORM_GP;
480         if (rcu_preempted_readers_exp(rnp))
481                 retval |= RCU_OFL_TASKS_EXP_GP;
482         for (i = 0; i < 4; i++) {
483                 lp = &rnp->blocked_tasks[i];
484                 lp_root = &rnp_root->blocked_tasks[i];
485                 while (!list_empty(lp)) {
486                         tp = list_entry(lp->next, typeof(*tp), rcu_node_entry);
487                         raw_spin_lock(&rnp_root->lock); /* irqs already disabled */
488                         list_del(&tp->rcu_node_entry);
489                         tp->rcu_blocked_node = rnp_root;
490                         list_add(&tp->rcu_node_entry, lp_root);
491                         raw_spin_unlock(&rnp_root->lock); /* irqs remain disabled */
492                 }
493         }
494         return retval;
495 }
496
497 /*
498  * Do CPU-offline processing for preemptable RCU.
499  */
500 static void rcu_preempt_offline_cpu(int cpu)
501 {
502         __rcu_offline_cpu(cpu, &rcu_preempt_state);
503 }
504
505 #endif /* #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU */
506
507 /*
508  * Check for a quiescent state from the current CPU.  When a task blocks,
509  * the task is recorded in the corresponding CPU's rcu_node structure,
510  * which is checked elsewhere.
511  *
512  * Caller must disable hard irqs.
513  */
514 static void rcu_preempt_check_callbacks(int cpu)
515 {
516         struct task_struct *t = current;
517
518         if (t->rcu_read_lock_nesting == 0) {
519                 rcu_preempt_qs(cpu);
520                 return;
521         }
522         if (per_cpu(rcu_preempt_data, cpu).qs_pending)
523                 t->rcu_read_unlock_special |= RCU_READ_UNLOCK_NEED_QS;
524 }
525
526 /*
527  * Process callbacks for preemptable RCU.
528  */
529 static void rcu_preempt_process_callbacks(void)
530 {
531         __rcu_process_callbacks(&rcu_preempt_state,
532                                 &__get_cpu_var(rcu_preempt_data));
533 }
534
535 /*
536  * Queue a preemptable-RCU callback for invocation after a grace period.
537  */
538 void call_rcu(struct rcu_head *head, void (*func)(struct rcu_head *rcu))
539 {
540         __call_rcu(head, func, &rcu_preempt_state);
541 }
542 EXPORT_SYMBOL_GPL(call_rcu);
543
544 /**
545  * synchronize_rcu - wait until a grace period has elapsed.
546  *
547  * Control will return to the caller some time after a full grace
548  * period has elapsed, in other words after all currently executing RCU
549  * read-side critical sections have completed.  RCU read-side critical
550  * sections are delimited by rcu_read_lock() and rcu_read_unlock(),
551  * and may be nested.
552  */
553 void synchronize_rcu(void)
554 {
555         struct rcu_synchronize rcu;
556
557         if (!rcu_scheduler_active)
558                 return;
559
560         init_rcu_head_on_stack(&rcu.head);
561         init_completion(&rcu.completion);
562         /* Will wake me after RCU finished. */
563         call_rcu(&rcu.head, wakeme_after_rcu);
564         /* Wait for it. */
565         wait_for_completion(&rcu.completion);
566         destroy_rcu_head_on_stack(&rcu.head);
567 }
568 EXPORT_SYMBOL_GPL(synchronize_rcu);
569
570 static DECLARE_WAIT_QUEUE_HEAD(sync_rcu_preempt_exp_wq);
571 static long sync_rcu_preempt_exp_count;
572 static DEFINE_MUTEX(sync_rcu_preempt_exp_mutex);
573
574 /*
575  * Return non-zero if there are any tasks in RCU read-side critical
576  * sections blocking the current preemptible-RCU expedited grace period.
577  * If there is no preemptible-RCU expedited grace period currently in
578  * progress, returns zero unconditionally.
579  */
580 static int rcu_preempted_readers_exp(struct rcu_node *rnp)
581 {
582         return !list_empty(&rnp->blocked_tasks[2]) ||
583                !list_empty(&rnp->blocked_tasks[3]);
584 }
585
586 /*
587  * return non-zero if there is no RCU expedited grace period in progress
588  * for the specified rcu_node structure, in other words, if all CPUs and
589  * tasks covered by the specified rcu_node structure have done their bit
590  * for the current expedited grace period.  Works only for preemptible
591  * RCU -- other RCU implementation use other means.
592  *
593  * Caller must hold sync_rcu_preempt_exp_mutex.
594  */
595 static int sync_rcu_preempt_exp_done(struct rcu_node *rnp)
596 {
597         return !rcu_preempted_readers_exp(rnp) &&
598                ACCESS_ONCE(rnp->expmask) == 0;
599 }
600
601 /*
602  * Report the exit from RCU read-side critical section for the last task
603  * that queued itself during or before the current expedited preemptible-RCU
604  * grace period.  This event is reported either to the rcu_node structure on
605  * which the task was queued or to one of that rcu_node structure's ancestors,
606  * recursively up the tree.  (Calm down, calm down, we do the recursion
607  * iteratively!)
608  *
609  * Caller must hold sync_rcu_preempt_exp_mutex.
610  */
611 static void rcu_report_exp_rnp(struct rcu_state *rsp, struct rcu_node *rnp)
612 {
613         unsigned long flags;
614         unsigned long mask;
615
616         raw_spin_lock_irqsave(&rnp->lock, flags);
617         for (;;) {
618                 if (!sync_rcu_preempt_exp_done(rnp))
619                         break;
620                 if (rnp->parent == NULL) {
621                         wake_up(&sync_rcu_preempt_exp_wq);
622                         break;
623                 }
624                 mask = rnp->grpmask;
625                 raw_spin_unlock(&rnp->lock); /* irqs remain disabled */
626                 rnp = rnp->parent;
627                 raw_spin_lock(&rnp->lock); /* irqs already disabled */
628                 rnp->expmask &= ~mask;
629         }
630         raw_spin_unlock_irqrestore(&rnp->lock, flags);
631 }
632
633 /*
634  * Snapshot the tasks blocking the newly started preemptible-RCU expedited
635  * grace period for the specified rcu_node structure.  If there are no such
636  * tasks, report it up the rcu_node hierarchy.
637  *
638  * Caller must hold sync_rcu_preempt_exp_mutex and rsp->onofflock.
639  */
640 static void
641 sync_rcu_preempt_exp_init(struct rcu_state *rsp, struct rcu_node *rnp)
642 {
643         int must_wait;
644
645         raw_spin_lock(&rnp->lock); /* irqs already disabled */
646         list_splice_init(&rnp->blocked_tasks[0], &rnp->blocked_tasks[2]);
647         list_splice_init(&rnp->blocked_tasks[1], &rnp->blocked_tasks[3]);
648         must_wait = rcu_preempted_readers_exp(rnp);
649         raw_spin_unlock(&rnp->lock); /* irqs remain disabled */
650         if (!must_wait)
651                 rcu_report_exp_rnp(rsp, rnp);
652 }
653
654 /*
655  * Wait for an rcu-preempt grace period, but expedite it.  The basic idea
656  * is to invoke synchronize_sched_expedited() to push all the tasks to
657  * the ->blocked_tasks[] lists, move all entries from the first set of
658  * ->blocked_tasks[] lists to the second set, and finally wait for this
659  * second set to drain.
660  */
661 void synchronize_rcu_expedited(void)
662 {
663         unsigned long flags;
664         struct rcu_node *rnp;
665         struct rcu_state *rsp = &rcu_preempt_state;
666         long snap;
667         int trycount = 0;
668
669         smp_mb(); /* Caller's modifications seen first by other CPUs. */
670         snap = ACCESS_ONCE(sync_rcu_preempt_exp_count) + 1;
671         smp_mb(); /* Above access cannot bleed into critical section. */
672
673         /*
674          * Acquire lock, falling back to synchronize_rcu() if too many
675          * lock-acquisition failures.  Of course, if someone does the
676          * expedited grace period for us, just leave.
677          */
678         while (!mutex_trylock(&sync_rcu_preempt_exp_mutex)) {
679                 if (trycount++ < 10)
680                         udelay(trycount * num_online_cpus());
681                 else {
682                         synchronize_rcu();
683                         return;
684                 }
685                 if ((ACCESS_ONCE(sync_rcu_preempt_exp_count) - snap) > 0)
686                         goto mb_ret; /* Others did our work for us. */
687         }
688         if ((ACCESS_ONCE(sync_rcu_preempt_exp_count) - snap) > 0)
689                 goto unlock_mb_ret; /* Others did our work for us. */
690
691         /* force all RCU readers onto blocked_tasks[]. */
692         synchronize_sched_expedited();
693
694         raw_spin_lock_irqsave(&rsp->onofflock, flags);
695
696         /* Initialize ->expmask for all non-leaf rcu_node structures. */
697         rcu_for_each_nonleaf_node_breadth_first(rsp, rnp) {
698                 raw_spin_lock(&rnp->lock); /* irqs already disabled. */
699                 rnp->expmask = rnp->qsmaskinit;
700                 raw_spin_unlock(&rnp->lock); /* irqs remain disabled. */
701         }
702
703         /* Snapshot current state of ->blocked_tasks[] lists. */
704         rcu_for_each_leaf_node(rsp, rnp)
705                 sync_rcu_preempt_exp_init(rsp, rnp);
706         if (NUM_RCU_NODES > 1)
707                 sync_rcu_preempt_exp_init(rsp, rcu_get_root(rsp));
708
709         raw_spin_unlock_irqrestore(&rsp->onofflock, flags);
710
711         /* Wait for snapshotted ->blocked_tasks[] lists to drain. */
712         rnp = rcu_get_root(rsp);
713         wait_event(sync_rcu_preempt_exp_wq,
714                    sync_rcu_preempt_exp_done(rnp));
715
716         /* Clean up and exit. */
717         smp_mb(); /* ensure expedited GP seen before counter increment. */
718         ACCESS_ONCE(sync_rcu_preempt_exp_count)++;
719 unlock_mb_ret:
720         mutex_unlock(&sync_rcu_preempt_exp_mutex);
721 mb_ret:
722         smp_mb(); /* ensure subsequent action seen after grace period. */
723 }
724 EXPORT_SYMBOL_GPL(synchronize_rcu_expedited);
725
726 /*
727  * Check to see if there is any immediate preemptable-RCU-related work
728  * to be done.
729  */
730 static int rcu_preempt_pending(int cpu)
731 {
732         return __rcu_pending(&rcu_preempt_state,
733                              &per_cpu(rcu_preempt_data, cpu));
734 }
735
736 /*
737  * Does preemptable RCU need the CPU to stay out of dynticks mode?
738  */
739 static int rcu_preempt_needs_cpu(int cpu)
740 {
741         return !!per_cpu(rcu_preempt_data, cpu).nxtlist;
742 }
743
744 /**
745  * rcu_barrier - Wait until all in-flight call_rcu() callbacks complete.
746  */
747 void rcu_barrier(void)
748 {
749         _rcu_barrier(&rcu_preempt_state, call_rcu);
750 }
751 EXPORT_SYMBOL_GPL(rcu_barrier);
752
753 /*
754  * Initialize preemptable RCU's per-CPU data.
755  */
756 static void __cpuinit rcu_preempt_init_percpu_data(int cpu)
757 {
758         rcu_init_percpu_data(cpu, &rcu_preempt_state, 1);
759 }
760
761 /*
762  * Move preemptable RCU's callbacks to ->orphan_cbs_list.
763  */
764 static void rcu_preempt_send_cbs_to_orphanage(void)
765 {
766         rcu_send_cbs_to_orphanage(&rcu_preempt_state);
767 }
768
769 /*
770  * Initialize preemptable RCU's state structures.
771  */
772 static void __init __rcu_init_preempt(void)
773 {
774         RCU_INIT_FLAVOR(&rcu_preempt_state, rcu_preempt_data);
775 }
776
777 /*
778  * Check for a task exiting while in a preemptable-RCU read-side
779  * critical section, clean up if so.  No need to issue warnings,
780  * as debug_check_no_locks_held() already does this if lockdep
781  * is enabled.
782  */
783 void exit_rcu(void)
784 {
785         struct task_struct *t = current;
786
787         if (t->rcu_read_lock_nesting == 0)
788                 return;
789         t->rcu_read_lock_nesting = 1;
790         rcu_read_unlock();
791 }
792
793 #else /* #ifdef CONFIG_TREE_PREEMPT_RCU */
794
795 /*
796  * Tell them what RCU they are running.
797  */
798 static void __init rcu_bootup_announce(void)
799 {
800         printk(KERN_INFO "Hierarchical RCU implementation.\n");
801         rcu_bootup_announce_oddness();
802 }
803
804 /*
805  * Return the number of RCU batches processed thus far for debug & stats.
806  */
807 long rcu_batches_completed(void)
808 {
809         return rcu_batches_completed_sched();
810 }
811 EXPORT_SYMBOL_GPL(rcu_batches_completed);
812
813 /*
814  * Force a quiescent state for RCU, which, because there is no preemptible
815  * RCU, becomes the same as rcu-sched.
816  */
817 void rcu_force_quiescent_state(void)
818 {
819         rcu_sched_force_quiescent_state();
820 }
821 EXPORT_SYMBOL_GPL(rcu_force_quiescent_state);
822
823 /*
824  * Because preemptable RCU does not exist, we never have to check for
825  * CPUs being in quiescent states.
826  */
827 static void rcu_preempt_note_context_switch(int cpu)
828 {
829 }
830
831 /*
832  * Because preemptable RCU does not exist, there are never any preempted
833  * RCU readers.
834  */
835 static int rcu_preempted_readers(struct rcu_node *rnp)
836 {
837         return 0;
838 }
839
840 #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU
841
842 /* Because preemptible RCU does not exist, no quieting of tasks. */
843 static void rcu_report_unblock_qs_rnp(struct rcu_node *rnp, unsigned long flags)
844 {
845         raw_spin_unlock_irqrestore(&rnp->lock, flags);
846 }
847
848 #endif /* #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU */
849
850 #ifdef CONFIG_RCU_CPU_STALL_DETECTOR
851
852 /*
853  * Because preemptable RCU does not exist, we never have to check for
854  * tasks blocked within RCU read-side critical sections.
855  */
856 static void rcu_print_detail_task_stall(struct rcu_state *rsp)
857 {
858 }
859
860 /*
861  * Because preemptable RCU does not exist, we never have to check for
862  * tasks blocked within RCU read-side critical sections.
863  */
864 static void rcu_print_task_stall(struct rcu_node *rnp)
865 {
866 }
867
868 #endif /* #ifdef CONFIG_RCU_CPU_STALL_DETECTOR */
869
870 /*
871  * Because there is no preemptable RCU, there can be no readers blocked,
872  * so there is no need to check for blocked tasks.  So check only for
873  * bogus qsmask values.
874  */
875 static void rcu_preempt_check_blocked_tasks(struct rcu_node *rnp)
876 {
877         WARN_ON_ONCE(rnp->qsmask);
878 }
879
880 #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU
881
882 /*
883  * Because preemptable RCU does not exist, it never needs to migrate
884  * tasks that were blocked within RCU read-side critical sections, and
885  * such non-existent tasks cannot possibly have been blocking the current
886  * grace period.
887  */
888 static int rcu_preempt_offline_tasks(struct rcu_state *rsp,
889                                      struct rcu_node *rnp,
890                                      struct rcu_data *rdp)
891 {
892         return 0;
893 }
894
895 /*
896  * Because preemptable RCU does not exist, it never needs CPU-offline
897  * processing.
898  */
899 static void rcu_preempt_offline_cpu(int cpu)
900 {
901 }
902
903 #endif /* #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU */
904
905 /*
906  * Because preemptable RCU does not exist, it never has any callbacks
907  * to check.
908  */
909 static void rcu_preempt_check_callbacks(int cpu)
910 {
911 }
912
913 /*
914  * Because preemptable RCU does not exist, it never has any callbacks
915  * to process.
916  */
917 static void rcu_preempt_process_callbacks(void)
918 {
919 }
920
921 /*
922  * In classic RCU, call_rcu() is just call_rcu_sched().
923  */
924 void call_rcu(struct rcu_head *head, void (*func)(struct rcu_head *rcu))
925 {
926         call_rcu_sched(head, func);
927 }
928 EXPORT_SYMBOL_GPL(call_rcu);
929
930 /*
931  * Wait for an rcu-preempt grace period, but make it happen quickly.
932  * But because preemptable RCU does not exist, map to rcu-sched.
933  */
934 void synchronize_rcu_expedited(void)
935 {
936         synchronize_sched_expedited();
937 }
938 EXPORT_SYMBOL_GPL(synchronize_rcu_expedited);
939
940 #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU
941
942 /*
943  * Because preemptable RCU does not exist, there is never any need to
944  * report on tasks preempted in RCU read-side critical sections during
945  * expedited RCU grace periods.
946  */
947 static void rcu_report_exp_rnp(struct rcu_state *rsp, struct rcu_node *rnp)
948 {
949         return;
950 }
951
952 #endif /* #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU */
953
954 /*
955  * Because preemptable RCU does not exist, it never has any work to do.
956  */
957 static int rcu_preempt_pending(int cpu)
958 {
959         return 0;
960 }
961
962 /*
963  * Because preemptable RCU does not exist, it never needs any CPU.
964  */
965 static int rcu_preempt_needs_cpu(int cpu)
966 {
967         return 0;
968 }
969
970 /*
971  * Because preemptable RCU does not exist, rcu_barrier() is just
972  * another name for rcu_barrier_sched().
973  */
974 void rcu_barrier(void)
975 {
976         rcu_barrier_sched();
977 }
978 EXPORT_SYMBOL_GPL(rcu_barrier);
979
980 /*
981  * Because preemptable RCU does not exist, there is no per-CPU
982  * data to initialize.
983  */
984 static void __cpuinit rcu_preempt_init_percpu_data(int cpu)
985 {
986 }
987
988 /*
989  * Because there is no preemptable RCU, there are no callbacks to move.
990  */
991 static void rcu_preempt_send_cbs_to_orphanage(void)
992 {
993 }
994
995 /*
996  * Because preemptable RCU does not exist, it need not be initialized.
997  */
998 static void __init __rcu_init_preempt(void)
999 {
1000 }
1001
1002 #endif /* #else #ifdef CONFIG_TREE_PREEMPT_RCU */
1003
1004 #if !defined(CONFIG_RCU_FAST_NO_HZ)
1005
1006 /*
1007  * Check to see if any future RCU-related work will need to be done
1008  * by the current CPU, even if none need be done immediately, returning
1009  * 1 if so.  This function is part of the RCU implementation; it is -not-
1010  * an exported member of the RCU API.
1011  *
1012  * Because we have preemptible RCU, just check whether this CPU needs
1013  * any flavor of RCU.  Do not chew up lots of CPU cycles with preemption
1014  * disabled in a most-likely vain attempt to cause RCU not to need this CPU.
1015  */
1016 int rcu_needs_cpu(int cpu)
1017 {
1018         return rcu_needs_cpu_quick_check(cpu);
1019 }
1020
1021 /*
1022  * Check to see if we need to continue a callback-flush operations to
1023  * allow the last CPU to enter dyntick-idle mode.  But fast dyntick-idle
1024  * entry is not configured, so we never do need to.
1025  */
1026 static void rcu_needs_cpu_flush(void)
1027 {
1028 }
1029
1030 #else /* #if !defined(CONFIG_RCU_FAST_NO_HZ) */
1031
1032 #define RCU_NEEDS_CPU_FLUSHES 5
1033 static DEFINE_PER_CPU(int, rcu_dyntick_drain);
1034 static DEFINE_PER_CPU(unsigned long, rcu_dyntick_holdoff);
1035
1036 /*
1037  * Check to see if any future RCU-related work will need to be done
1038  * by the current CPU, even if none need be done immediately, returning
1039  * 1 if so.  This function is part of the RCU implementation; it is -not-
1040  * an exported member of the RCU API.
1041  *
1042  * Because we are not supporting preemptible RCU, attempt to accelerate
1043  * any current grace periods so that RCU no longer needs this CPU, but
1044  * only if all other CPUs are already in dynticks-idle mode.  This will
1045  * allow the CPU cores to be powered down immediately, as opposed to after
1046  * waiting many milliseconds for grace periods to elapse.
1047  *
1048  * Because it is not legal to invoke rcu_process_callbacks() with irqs
1049  * disabled, we do one pass of force_quiescent_state(), then do a
1050  * raise_softirq() to cause rcu_process_callbacks() to be invoked later.
1051  * The per-cpu rcu_dyntick_drain variable controls the sequencing.
1052  */
1053 int rcu_needs_cpu(int cpu)
1054 {
1055         int c = 0;
1056         int snap;
1057         int snap_nmi;
1058         int thatcpu;
1059
1060         /* Check for being in the holdoff period. */
1061         if (per_cpu(rcu_dyntick_holdoff, cpu) == jiffies)
1062                 return rcu_needs_cpu_quick_check(cpu);
1063
1064         /* Don't bother unless we are the last non-dyntick-idle CPU. */
1065         for_each_online_cpu(thatcpu) {
1066                 if (thatcpu == cpu)
1067                         continue;
1068                 snap = per_cpu(rcu_dynticks, thatcpu).dynticks;
1069                 snap_nmi = per_cpu(rcu_dynticks, thatcpu).dynticks_nmi;
1070                 smp_mb(); /* Order sampling of snap with end of grace period. */
1071                 if (((snap & 0x1) != 0) || ((snap_nmi & 0x1) != 0)) {
1072                         per_cpu(rcu_dyntick_drain, cpu) = 0;
1073                         per_cpu(rcu_dyntick_holdoff, cpu) = jiffies - 1;
1074                         return rcu_needs_cpu_quick_check(cpu);
1075                 }
1076         }
1077
1078         /* Check and update the rcu_dyntick_drain sequencing. */
1079         if (per_cpu(rcu_dyntick_drain, cpu) <= 0) {
1080                 /* First time through, initialize the counter. */
1081                 per_cpu(rcu_dyntick_drain, cpu) = RCU_NEEDS_CPU_FLUSHES;
1082         } else if (--per_cpu(rcu_dyntick_drain, cpu) <= 0) {
1083                 /* We have hit the limit, so time to give up. */
1084                 per_cpu(rcu_dyntick_holdoff, cpu) = jiffies;
1085                 return rcu_needs_cpu_quick_check(cpu);
1086         }
1087
1088         /* Do one step pushing remaining RCU callbacks through. */
1089         if (per_cpu(rcu_sched_data, cpu).nxtlist) {
1090                 rcu_sched_qs(cpu);
1091                 force_quiescent_state(&rcu_sched_state, 0);
1092                 c = c || per_cpu(rcu_sched_data, cpu).nxtlist;
1093         }
1094         if (per_cpu(rcu_bh_data, cpu).nxtlist) {
1095                 rcu_bh_qs(cpu);
1096                 force_quiescent_state(&rcu_bh_state, 0);
1097                 c = c || per_cpu(rcu_bh_data, cpu).nxtlist;
1098         }
1099
1100         /* If RCU callbacks are still pending, RCU still needs this CPU. */
1101         if (c)
1102                 raise_softirq(RCU_SOFTIRQ);
1103         return c;
1104 }
1105
1106 /*
1107  * Check to see if we need to continue a callback-flush operations to
1108  * allow the last CPU to enter dyntick-idle mode.
1109  */
1110 static void rcu_needs_cpu_flush(void)
1111 {
1112         int cpu = smp_processor_id();
1113         unsigned long flags;
1114
1115         if (per_cpu(rcu_dyntick_drain, cpu) <= 0)
1116                 return;
1117         local_irq_save(flags);
1118         (void)rcu_needs_cpu(cpu);
1119         local_irq_restore(flags);
1120 }
1121
1122 #endif /* #else #if !defined(CONFIG_RCU_FAST_NO_HZ) */