ring-buffer: Check if ring buffer iterator has stale data
[linux-2.6.git] / kernel / rcutree.c
index 24bbf2c..53ae959 100644 (file)
 #include <linux/cpu.h>
 #include <linux/mutex.h>
 #include <linux/time.h>
+#include <linux/kernel_stat.h>
 
 #include "rcutree.h"
 
 /* Data structures. */
 
-static struct lock_class_key rcu_root_class;
+static struct lock_class_key rcu_node_class[NUM_RCU_LVLS];
 
 #define RCU_STATE_INITIALIZER(name) { \
        .level = { &name.node[0] }, \
@@ -59,7 +60,8 @@ static struct lock_class_key rcu_root_class;
                NUM_RCU_LVL_0,  /* root of hierarchy. */ \
                NUM_RCU_LVL_1, \
                NUM_RCU_LVL_2, \
-               NUM_RCU_LVL_3, /* == MAX_RCU_LVLS */ \
+               NUM_RCU_LVL_3, \
+               NUM_RCU_LVL_4, /* == MAX_RCU_LVLS */ \
        }, \
        .signaled = RCU_GP_IDLE, \
        .gpnum = -300, \
@@ -79,6 +81,8 @@ DEFINE_PER_CPU(struct rcu_data, rcu_sched_data);
 struct rcu_state rcu_bh_state = RCU_STATE_INITIALIZER(rcu_bh_state);
 DEFINE_PER_CPU(struct rcu_data, rcu_bh_data);
 
+static int rcu_scheduler_active __read_mostly;
+
 
 /*
  * Return true if an RCU grace period is in progress.  The ACCESS_ONCE()s
@@ -737,11 +741,13 @@ rcu_start_gp(struct rcu_state *rsp, unsigned long flags)
 }
 
 /*
- * Clean up after the prior grace period and let rcu_start_gp() start up
- * the next grace period if one is needed.  Note that the caller must
- * hold rnp->lock, as required by rcu_start_gp(), which will release it.
+ * Report a full set of quiescent states to the specified rcu_state
+ * data structure.  This involves cleaning up after the prior grace
+ * period and letting rcu_start_gp() start up the next grace period
+ * if one is needed.  Note that the caller must hold rnp->lock, as
+ * required by rcu_start_gp(), which will release it.
  */
-static void cpu_quiet_msk_finish(struct rcu_state *rsp, unsigned long flags)
+static void rcu_report_qs_rsp(struct rcu_state *rsp, unsigned long flags)
        __releases(rcu_get_root(rsp)->lock)
 {
        WARN_ON_ONCE(!rcu_gp_in_progress(rsp));
@@ -751,15 +757,16 @@ static void cpu_quiet_msk_finish(struct rcu_state *rsp, unsigned long flags)
 }
 
 /*
- * Similar to cpu_quiet(), for which it is a helper function.  Allows
- * a group of CPUs to be quieted at one go, though all the CPUs in the
- * group must be represented by the same leaf rcu_node structure.
- * That structure's lock must be held upon entry, and it is released
- * before return.
+ * Similar to rcu_report_qs_rdp(), for which it is a helper function.
+ * Allows quiescent states for a group of CPUs to be reported at one go
+ * to the specified rcu_node structure, though all the CPUs in the group
+ * must be represented by the same rcu_node structure (which need not be
+ * a leaf rcu_node structure, though it often will be).  That structure's
+ * lock must be held upon entry, and it is released before return.
  */
 static void
-cpu_quiet_msk(unsigned long mask, struct rcu_state *rsp, struct rcu_node *rnp,
-             unsigned long flags)
+rcu_report_qs_rnp(unsigned long mask, struct rcu_state *rsp,
+                 struct rcu_node *rnp, unsigned long flags)
        __releases(rnp->lock)
 {
        struct rcu_node *rnp_c;
@@ -795,21 +802,23 @@ cpu_quiet_msk(unsigned long mask, struct rcu_state *rsp, struct rcu_node *rnp,
 
        /*
         * Get here if we are the last CPU to pass through a quiescent
-        * state for this grace period.  Invoke cpu_quiet_msk_finish()
+        * state for this grace period.  Invoke rcu_report_qs_rsp()
         * to clean up and start the next grace period if one is needed.
         */
-       cpu_quiet_msk_finish(rsp, flags); /* releases rnp->lock. */
+       rcu_report_qs_rsp(rsp, flags); /* releases rnp->lock. */
 }
 
 /*
- * Record a quiescent state for the specified CPU, which must either be
- * the current CPU.  The lastcomp argument is used to make sure we are
- * still in the grace period of interest.  We don't want to end the current
- * grace period based on quiescent states detected in an earlier grace
- * period!
+ * Record a quiescent state for the specified CPU to that CPU's rcu_data
+ * structure.  This must be either called from the specified CPU, or
+ * called when the specified CPU is known to be offline (and when it is
+ * also known that no other CPU is concurrently trying to help the offline
+ * CPU).  The lastcomp argument is used to make sure we are still in the
+ * grace period of interest.  We don't want to end the current grace period
+ * based on quiescent states detected in an earlier grace period!
  */
 static void
-cpu_quiet(int cpu, struct rcu_state *rsp, struct rcu_data *rdp, long lastcomp)
+rcu_report_qs_rdp(int cpu, struct rcu_state *rsp, struct rcu_data *rdp, long lastcomp)
 {
        unsigned long flags;
        unsigned long mask;
@@ -824,8 +833,8 @@ cpu_quiet(int cpu, struct rcu_state *rsp, struct rcu_data *rdp, long lastcomp)
                 * The race with GP start is resolved by the fact that we
                 * hold the leaf rcu_node lock, so that the per-CPU bits
                 * cannot yet be initialized -- so we would simply find our
-                * CPU's bit already cleared in cpu_quiet_msk() if this race
-                * occurred.
+                * CPU's bit already cleared in rcu_report_qs_rnp() if this
+                * race occurred.
                 */
                rdp->passed_quiesc = 0; /* try again later! */
                spin_unlock_irqrestore(&rnp->lock, flags);
@@ -843,7 +852,7 @@ cpu_quiet(int cpu, struct rcu_state *rsp, struct rcu_data *rdp, long lastcomp)
                 */
                rdp->nxttail[RCU_NEXT_READY_TAIL] = rdp->nxttail[RCU_NEXT_TAIL];
 
-               cpu_quiet_msk(mask, rsp, rnp, flags); /* releases rnp->lock */
+               rcu_report_qs_rnp(mask, rsp, rnp, flags); /* rlses rnp->lock */
        }
 }
 
@@ -874,8 +883,11 @@ rcu_check_quiescent_state(struct rcu_state *rsp, struct rcu_data *rdp)
        if (!rdp->passed_quiesc)
                return;
 
-       /* Tell RCU we are done (but cpu_quiet() will be the judge of that). */
-       cpu_quiet(rdp->cpu, rsp, rdp, rdp->passed_quiesc_completed);
+       /*
+        * Tell RCU we are done (but rcu_report_qs_rdp() will be the
+        * judge of that).
+        */
+       rcu_report_qs_rdp(rdp->cpu, rsp, rdp, rdp->passed_quiesc_completed);
 }
 
 #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU
@@ -936,6 +948,7 @@ static void __rcu_offline_cpu(int cpu, struct rcu_state *rsp)
 {
        unsigned long flags;
        unsigned long mask;
+       int need_report = 0;
        struct rcu_data *rdp = rsp->rda[cpu];
        struct rcu_node *rnp;
 
@@ -949,29 +962,32 @@ static void __rcu_offline_cpu(int cpu, struct rcu_state *rsp)
                spin_lock(&rnp->lock);          /* irqs already disabled. */
                rnp->qsmaskinit &= ~mask;
                if (rnp->qsmaskinit != 0) {
-                       spin_unlock(&rnp->lock); /* irqs remain disabled. */
+                       if (rnp != rdp->mynode)
+                               spin_unlock(&rnp->lock); /* irqs remain disabled. */
                        break;
                }
-
-               /*
-                * If there was a task blocking the current grace period,
-                * and if all CPUs have checked in, we need to propagate
-                * the quiescent state up the rcu_node hierarchy.  But that
-                * is inconvenient at the moment due to deadlock issues if
-                * this should end the current grace period.  So set the
-                * offlined CPU's bit in ->qsmask in order to force the
-                * next force_quiescent_state() invocation to clean up this
-                * mess in a deadlock-free manner.
-                */
-               if (rcu_preempt_offline_tasks(rsp, rnp, rdp) && !rnp->qsmask)
-                       rnp->qsmask |= mask;
-
+               if (rnp == rdp->mynode)
+                       need_report = rcu_preempt_offline_tasks(rsp, rnp, rdp);
+               else
+                       spin_unlock(&rnp->lock); /* irqs remain disabled. */
                mask = rnp->grpmask;
-               spin_unlock(&rnp->lock);        /* irqs remain disabled. */
                rnp = rnp->parent;
        } while (rnp != NULL);
 
-       spin_unlock_irqrestore(&rsp->onofflock, flags);
+       /*
+        * We still hold the leaf rcu_node structure lock here, and
+        * irqs are still disabled.  The reason for this subterfuge is
+        * because invoking rcu_report_unblock_qs_rnp() with ->onofflock
+        * held leads to deadlock.
+        */
+       spin_unlock(&rsp->onofflock); /* irqs remain disabled. */
+       rnp = rdp->mynode;
+       if (need_report & RCU_OFL_TASKS_NORM_GP)
+               rcu_report_unblock_qs_rnp(rnp, flags);
+       else
+               spin_unlock_irqrestore(&rnp->lock, flags);
+       if (need_report & RCU_OFL_TASKS_EXP_GP)
+               rcu_report_exp_rnp(rsp, rnp);
 
        rcu_adopt_orphan_cbs(rsp);
 }
@@ -1159,8 +1175,8 @@ static int rcu_process_dyntick(struct rcu_state *rsp, long lastcomp,
                }
                if (mask != 0 && rnp->completed == lastcomp) {
 
-                       /* cpu_quiet_msk() releases rnp->lock. */
-                       cpu_quiet_msk(mask, rsp, rnp, flags);
+                       /* rcu_report_qs_rnp() releases rnp->lock. */
+                       rcu_report_qs_rnp(mask, rsp, rnp, flags);
                        continue;
                }
                spin_unlock_irqrestore(&rnp->lock, flags);
@@ -1394,6 +1410,68 @@ void call_rcu_bh(struct rcu_head *head, void (*func)(struct rcu_head *rcu))
 }
 EXPORT_SYMBOL_GPL(call_rcu_bh);
 
+/**
+ * synchronize_sched - wait until an rcu-sched grace period has elapsed.
+ *
+ * Control will return to the caller some time after a full rcu-sched
+ * grace period has elapsed, in other words after all currently executing
+ * rcu-sched read-side critical sections have completed.   These read-side
+ * critical sections are delimited by rcu_read_lock_sched() and
+ * rcu_read_unlock_sched(), and may be nested.  Note that preempt_disable(),
+ * local_irq_disable(), and so on may be used in place of
+ * rcu_read_lock_sched().
+ *
+ * This means that all preempt_disable code sequences, including NMI and
+ * hardware-interrupt handlers, in progress on entry will have completed
+ * before this primitive returns.  However, this does not guarantee that
+ * softirq handlers will have completed, since in some kernels, these
+ * handlers can run in process context, and can block.
+ *
+ * This primitive provides the guarantees made by the (now removed)
+ * synchronize_kernel() API.  In contrast, synchronize_rcu() only
+ * guarantees that rcu_read_lock() sections will have completed.
+ * In "classic RCU", these two guarantees happen to be one and
+ * the same, but can differ in realtime RCU implementations.
+ */
+void synchronize_sched(void)
+{
+       struct rcu_synchronize rcu;
+
+       if (rcu_blocking_is_gp())
+               return;
+
+       init_completion(&rcu.completion);
+       /* Will wake me after RCU finished. */
+       call_rcu_sched(&rcu.head, wakeme_after_rcu);
+       /* Wait for it. */
+       wait_for_completion(&rcu.completion);
+}
+EXPORT_SYMBOL_GPL(synchronize_sched);
+
+/**
+ * synchronize_rcu_bh - wait until an rcu_bh grace period has elapsed.
+ *
+ * Control will return to the caller some time after a full rcu_bh grace
+ * period has elapsed, in other words after all currently executing rcu_bh
+ * read-side critical sections have completed.  RCU read-side critical
+ * sections are delimited by rcu_read_lock_bh() and rcu_read_unlock_bh(),
+ * and may be nested.
+ */
+void synchronize_rcu_bh(void)
+{
+       struct rcu_synchronize rcu;
+
+       if (rcu_blocking_is_gp())
+               return;
+
+       init_completion(&rcu.completion);
+       /* Will wake me after RCU finished. */
+       call_rcu_bh(&rcu.head, wakeme_after_rcu);
+       /* Wait for it. */
+       wait_for_completion(&rcu.completion);
+}
+EXPORT_SYMBOL_GPL(synchronize_rcu_bh);
+
 /*
  * Check to see if there is any immediate RCU-related work to be done
  * by the current CPU, for the specified type of RCU, returning 1 if so.
@@ -1403,6 +1481,8 @@ EXPORT_SYMBOL_GPL(call_rcu_bh);
  */
 static int __rcu_pending(struct rcu_state *rsp, struct rcu_data *rdp)
 {
+       struct rcu_node *rnp = rdp->mynode;
+
        rdp->n_rcu_pending++;
 
        /* Check for CPU stalls, if enabled. */
@@ -1427,13 +1507,13 @@ static int __rcu_pending(struct rcu_state *rsp, struct rcu_data *rdp)
        }
 
        /* Has another RCU grace period completed?  */
-       if (ACCESS_ONCE(rsp->completed) != rdp->completed) { /* outside lock */
+       if (ACCESS_ONCE(rnp->completed) != rdp->completed) { /* outside lock */
                rdp->n_rp_gp_completed++;
                return 1;
        }
 
        /* Has a new RCU grace period started? */
-       if (ACCESS_ONCE(rsp->gpnum) != rdp->gpnum) { /* outside lock */
+       if (ACCESS_ONCE(rnp->gpnum) != rdp->gpnum) { /* outside lock */
                rdp->n_rp_gp_started++;
                return 1;
        }
@@ -1476,6 +1556,21 @@ int rcu_needs_cpu(int cpu)
               rcu_preempt_needs_cpu(cpu);
 }
 
+/*
+ * This function is invoked towards the end of the scheduler's initialization
+ * process.  Before this is called, the idle task might contain
+ * RCU read-side critical sections (during which time, this idle
+ * task is booting the system).  After this function is called, the
+ * idle tasks are prohibited from containing RCU read-side critical
+ * sections.
+ */
+void rcu_scheduler_starting(void)
+{
+       WARN_ON(num_online_cpus() != 1);
+       WARN_ON(nr_context_switches() > 0);
+       rcu_scheduler_active = 1;
+}
+
 static DEFINE_PER_CPU(struct rcu_head, rcu_barrier_head) = {NULL};
 static atomic_t rcu_barrier_cpu_count;
 static DEFINE_MUTEX(rcu_barrier_mutex);
@@ -1640,8 +1735,8 @@ static void __cpuinit rcu_online_cpu(int cpu)
 /*
  * Handle CPU online/offline notification events.
  */
-int __cpuinit rcu_cpu_notify(struct notifier_block *self,
-                            unsigned long action, void *hcpu)
+static int __cpuinit rcu_cpu_notify(struct notifier_block *self,
+                                   unsigned long action, void *hcpu)
 {
        long cpu = (long)hcpu;
 
@@ -1729,6 +1824,7 @@ static void __init rcu_init_one(struct rcu_state *rsp)
                rnp = rsp->level[i];
                for (j = 0; j < rsp->levelcnt[i]; j++, rnp++) {
                        spin_lock_init(&rnp->lock);
+                       lockdep_set_class(&rnp->lock, &rcu_node_class[i]);
                        rnp->gpnum = 0;
                        rnp->qsmask = 0;
                        rnp->qsmaskinit = 0;
@@ -1749,9 +1845,10 @@ static void __init rcu_init_one(struct rcu_state *rsp)
                        rnp->level = i;
                        INIT_LIST_HEAD(&rnp->blocked_tasks[0]);
                        INIT_LIST_HEAD(&rnp->blocked_tasks[1]);
+                       INIT_LIST_HEAD(&rnp->blocked_tasks[2]);
+                       INIT_LIST_HEAD(&rnp->blocked_tasks[3]);
                }
        }
-       lockdep_set_class(&rcu_get_root(rsp)->lock, &rcu_root_class);
 }
 
 /*
@@ -1777,16 +1874,30 @@ do { \
        } \
 } while (0)
 
-void __init __rcu_init(void)
+void __init rcu_init(void)
 {
+       int i;
+
        rcu_bootup_announce();
 #ifdef CONFIG_RCU_CPU_STALL_DETECTOR
        printk(KERN_INFO "RCU-based detection of stalled CPUs is enabled.\n");
 #endif /* #ifdef CONFIG_RCU_CPU_STALL_DETECTOR */
+#if NUM_RCU_LVL_4 != 0
+       printk(KERN_INFO "Experimental four-level hierarchy is enabled.\n");
+#endif /* #if NUM_RCU_LVL_4 != 0 */
        RCU_INIT_FLAVOR(&rcu_sched_state, rcu_sched_data);
        RCU_INIT_FLAVOR(&rcu_bh_state, rcu_bh_data);
        __rcu_init_preempt();
        open_softirq(RCU_SOFTIRQ, rcu_process_callbacks);
+
+       /*
+        * We don't need protection against CPU-hotplug here because
+        * this is called early in boot, before either interrupts
+        * or the scheduler are operational.
+        */
+       cpu_notifier(rcu_cpu_notify, 0);
+       for_each_online_cpu(i)
+               rcu_cpu_notify(NULL, CPU_UP_PREPARE, (void *)(long)i);
 }
 
 #include "rcutree_plugin.h"