rcu: Add event-tracing for RCU callback invocation
[linux-3.10.git] / kernel / rcutree.c
1 /*
2  * Read-Copy Update mechanism for mutual exclusion
3  *
4  * This program is free software; you can redistribute it and/or modify
5  * it under the terms of the GNU General Public License as published by
6  * the Free Software Foundation; either version 2 of the License, or
7  * (at your option) any later version.
8  *
9  * This program is distributed in the hope that it will be useful,
10  * but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
11  * MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the
12  * GNU General Public License for more details.
13  *
14  * You should have received a copy of the GNU General Public License
15  * along with this program; if not, write to the Free Software
16  * Foundation, Inc., 59 Temple Place - Suite 330, Boston, MA 02111-1307, USA.
17  *
18  * Copyright IBM Corporation, 2008
19  *
20  * Authors: Dipankar Sarma <dipankar@in.ibm.com>
21  *          Manfred Spraul <manfred@colorfullife.com>
22  *          Paul E. McKenney <paulmck@linux.vnet.ibm.com> Hierarchical version
23  *
24  * Based on the original work by Paul McKenney <paulmck@us.ibm.com>
25  * and inputs from Rusty Russell, Andrea Arcangeli and Andi Kleen.
26  *
27  * For detailed explanation of Read-Copy Update mechanism see -
28  *      Documentation/RCU
29  */
30 #include <linux/types.h>
31 #include <linux/kernel.h>
32 #include <linux/init.h>
33 #include <linux/spinlock.h>
34 #include <linux/smp.h>
35 #include <linux/rcupdate.h>
36 #include <linux/interrupt.h>
37 #include <linux/sched.h>
38 #include <linux/nmi.h>
39 #include <linux/atomic.h>
40 #include <linux/bitops.h>
41 #include <linux/module.h>
42 #include <linux/completion.h>
43 #include <linux/moduleparam.h>
44 #include <linux/percpu.h>
45 #include <linux/notifier.h>
46 #include <linux/cpu.h>
47 #include <linux/mutex.h>
48 #include <linux/time.h>
49 #include <linux/kernel_stat.h>
50 #include <linux/wait.h>
51 #include <linux/kthread.h>
52 #include <linux/prefetch.h>
53
54 #include "rcutree.h"
55 #include <trace/events/rcu.h>
56
57 #include "rcu.h"
58
59 /* Data structures. */
60
61 static struct lock_class_key rcu_node_class[NUM_RCU_LVLS];
62
63 #define RCU_STATE_INITIALIZER(structname) { \
64         .level = { &structname.node[0] }, \
65         .levelcnt = { \
66                 NUM_RCU_LVL_0,  /* root of hierarchy. */ \
67                 NUM_RCU_LVL_1, \
68                 NUM_RCU_LVL_2, \
69                 NUM_RCU_LVL_3, \
70                 NUM_RCU_LVL_4, /* == MAX_RCU_LVLS */ \
71         }, \
72         .signaled = RCU_GP_IDLE, \
73         .gpnum = -300, \
74         .completed = -300, \
75         .onofflock = __RAW_SPIN_LOCK_UNLOCKED(&structname.onofflock), \
76         .fqslock = __RAW_SPIN_LOCK_UNLOCKED(&structname.fqslock), \
77         .n_force_qs = 0, \
78         .n_force_qs_ngp = 0, \
79         .name = #structname, \
80 }
81
82 struct rcu_state rcu_sched_state = RCU_STATE_INITIALIZER(rcu_sched_state);
83 DEFINE_PER_CPU(struct rcu_data, rcu_sched_data);
84
85 struct rcu_state rcu_bh_state = RCU_STATE_INITIALIZER(rcu_bh_state);
86 DEFINE_PER_CPU(struct rcu_data, rcu_bh_data);
87
88 static struct rcu_state *rcu_state;
89
90 /*
91  * The rcu_scheduler_active variable transitions from zero to one just
92  * before the first task is spawned.  So when this variable is zero, RCU
93  * can assume that there is but one task, allowing RCU to (for example)
94  * optimized synchronize_sched() to a simple barrier().  When this variable
95  * is one, RCU must actually do all the hard work required to detect real
96  * grace periods.  This variable is also used to suppress boot-time false
97  * positives from lockdep-RCU error checking.
98  */
99 int rcu_scheduler_active __read_mostly;
100 EXPORT_SYMBOL_GPL(rcu_scheduler_active);
101
102 /*
103  * The rcu_scheduler_fully_active variable transitions from zero to one
104  * during the early_initcall() processing, which is after the scheduler
105  * is capable of creating new tasks.  So RCU processing (for example,
106  * creating tasks for RCU priority boosting) must be delayed until after
107  * rcu_scheduler_fully_active transitions from zero to one.  We also
108  * currently delay invocation of any RCU callbacks until after this point.
109  *
110  * It might later prove better for people registering RCU callbacks during
111  * early boot to take responsibility for these callbacks, but one step at
112  * a time.
113  */
114 static int rcu_scheduler_fully_active __read_mostly;
115
116 #ifdef CONFIG_RCU_BOOST
117
118 /*
119  * Control variables for per-CPU and per-rcu_node kthreads.  These
120  * handle all flavors of RCU.
121  */
122 static DEFINE_PER_CPU(struct task_struct *, rcu_cpu_kthread_task);
123 DEFINE_PER_CPU(unsigned int, rcu_cpu_kthread_status);
124 DEFINE_PER_CPU(int, rcu_cpu_kthread_cpu);
125 DEFINE_PER_CPU(unsigned int, rcu_cpu_kthread_loops);
126 DEFINE_PER_CPU(char, rcu_cpu_has_work);
127
128 #endif /* #ifdef CONFIG_RCU_BOOST */
129
130 static void rcu_node_kthread_setaffinity(struct rcu_node *rnp, int outgoingcpu);
131 static void invoke_rcu_core(void);
132 static void invoke_rcu_callbacks(struct rcu_state *rsp, struct rcu_data *rdp);
133
134 #define RCU_KTHREAD_PRIO 1      /* RT priority for per-CPU kthreads. */
135
136 /*
137  * Track the rcutorture test sequence number and the update version
138  * number within a given test.  The rcutorture_testseq is incremented
139  * on every rcutorture module load and unload, so has an odd value
140  * when a test is running.  The rcutorture_vernum is set to zero
141  * when rcutorture starts and is incremented on each rcutorture update.
142  * These variables enable correlating rcutorture output with the
143  * RCU tracing information.
144  */
145 unsigned long rcutorture_testseq;
146 unsigned long rcutorture_vernum;
147
148 /*
149  * Return true if an RCU grace period is in progress.  The ACCESS_ONCE()s
150  * permit this function to be invoked without holding the root rcu_node
151  * structure's ->lock, but of course results can be subject to change.
152  */
153 static int rcu_gp_in_progress(struct rcu_state *rsp)
154 {
155         return ACCESS_ONCE(rsp->completed) != ACCESS_ONCE(rsp->gpnum);
156 }
157
158 /*
159  * Note a quiescent state.  Because we do not need to know
160  * how many quiescent states passed, just if there was at least
161  * one since the start of the grace period, this just sets a flag.
162  */
163 void rcu_sched_qs(int cpu)
164 {
165         struct rcu_data *rdp = &per_cpu(rcu_sched_data, cpu);
166
167         rdp->passed_quiesc_completed = rdp->gpnum - 1;
168         barrier();
169         rdp->passed_quiesc = 1;
170 }
171
172 void rcu_bh_qs(int cpu)
173 {
174         struct rcu_data *rdp = &per_cpu(rcu_bh_data, cpu);
175
176         rdp->passed_quiesc_completed = rdp->gpnum - 1;
177         barrier();
178         rdp->passed_quiesc = 1;
179 }
180
181 /*
182  * Note a context switch.  This is a quiescent state for RCU-sched,
183  * and requires special handling for preemptible RCU.
184  */
185 void rcu_note_context_switch(int cpu)
186 {
187         rcu_sched_qs(cpu);
188         rcu_preempt_note_context_switch(cpu);
189 }
190 EXPORT_SYMBOL_GPL(rcu_note_context_switch);
191
192 #ifdef CONFIG_NO_HZ
193 DEFINE_PER_CPU(struct rcu_dynticks, rcu_dynticks) = {
194         .dynticks_nesting = 1,
195         .dynticks = ATOMIC_INIT(1),
196 };
197 #endif /* #ifdef CONFIG_NO_HZ */
198
199 static int blimit = 10;         /* Maximum callbacks per softirq. */
200 static int qhimark = 10000;     /* If this many pending, ignore blimit. */
201 static int qlowmark = 100;      /* Once only this many pending, use blimit. */
202
203 module_param(blimit, int, 0);
204 module_param(qhimark, int, 0);
205 module_param(qlowmark, int, 0);
206
207 int rcu_cpu_stall_suppress __read_mostly;
208 module_param(rcu_cpu_stall_suppress, int, 0644);
209
210 static void force_quiescent_state(struct rcu_state *rsp, int relaxed);
211 static int rcu_pending(int cpu);
212
213 /*
214  * Return the number of RCU-sched batches processed thus far for debug & stats.
215  */
216 long rcu_batches_completed_sched(void)
217 {
218         return rcu_sched_state.completed;
219 }
220 EXPORT_SYMBOL_GPL(rcu_batches_completed_sched);
221
222 /*
223  * Return the number of RCU BH batches processed thus far for debug & stats.
224  */
225 long rcu_batches_completed_bh(void)
226 {
227         return rcu_bh_state.completed;
228 }
229 EXPORT_SYMBOL_GPL(rcu_batches_completed_bh);
230
231 /*
232  * Force a quiescent state for RCU BH.
233  */
234 void rcu_bh_force_quiescent_state(void)
235 {
236         force_quiescent_state(&rcu_bh_state, 0);
237 }
238 EXPORT_SYMBOL_GPL(rcu_bh_force_quiescent_state);
239
240 /*
241  * Record the number of times rcutorture tests have been initiated and
242  * terminated.  This information allows the debugfs tracing stats to be
243  * correlated to the rcutorture messages, even when the rcutorture module
244  * is being repeatedly loaded and unloaded.  In other words, we cannot
245  * store this state in rcutorture itself.
246  */
247 void rcutorture_record_test_transition(void)
248 {
249         rcutorture_testseq++;
250         rcutorture_vernum = 0;
251 }
252 EXPORT_SYMBOL_GPL(rcutorture_record_test_transition);
253
254 /*
255  * Record the number of writer passes through the current rcutorture test.
256  * This is also used to correlate debugfs tracing stats with the rcutorture
257  * messages.
258  */
259 void rcutorture_record_progress(unsigned long vernum)
260 {
261         rcutorture_vernum++;
262 }
263 EXPORT_SYMBOL_GPL(rcutorture_record_progress);
264
265 /*
266  * Force a quiescent state for RCU-sched.
267  */
268 void rcu_sched_force_quiescent_state(void)
269 {
270         force_quiescent_state(&rcu_sched_state, 0);
271 }
272 EXPORT_SYMBOL_GPL(rcu_sched_force_quiescent_state);
273
274 /*
275  * Does the CPU have callbacks ready to be invoked?
276  */
277 static int
278 cpu_has_callbacks_ready_to_invoke(struct rcu_data *rdp)
279 {
280         return &rdp->nxtlist != rdp->nxttail[RCU_DONE_TAIL];
281 }
282
283 /*
284  * Does the current CPU require a yet-as-unscheduled grace period?
285  */
286 static int
287 cpu_needs_another_gp(struct rcu_state *rsp, struct rcu_data *rdp)
288 {
289         return *rdp->nxttail[RCU_DONE_TAIL] && !rcu_gp_in_progress(rsp);
290 }
291
292 /*
293  * Return the root node of the specified rcu_state structure.
294  */
295 static struct rcu_node *rcu_get_root(struct rcu_state *rsp)
296 {
297         return &rsp->node[0];
298 }
299
300 #ifdef CONFIG_SMP
301
302 /*
303  * If the specified CPU is offline, tell the caller that it is in
304  * a quiescent state.  Otherwise, whack it with a reschedule IPI.
305  * Grace periods can end up waiting on an offline CPU when that
306  * CPU is in the process of coming online -- it will be added to the
307  * rcu_node bitmasks before it actually makes it online.  The same thing
308  * can happen while a CPU is in the process of coming online.  Because this
309  * race is quite rare, we check for it after detecting that the grace
310  * period has been delayed rather than checking each and every CPU
311  * each and every time we start a new grace period.
312  */
313 static int rcu_implicit_offline_qs(struct rcu_data *rdp)
314 {
315         /*
316          * If the CPU is offline, it is in a quiescent state.  We can
317          * trust its state not to change because interrupts are disabled.
318          */
319         if (cpu_is_offline(rdp->cpu)) {
320                 rdp->offline_fqs++;
321                 return 1;
322         }
323
324         /* If preemptible RCU, no point in sending reschedule IPI. */
325         if (rdp->preemptible)
326                 return 0;
327
328         /* The CPU is online, so send it a reschedule IPI. */
329         if (rdp->cpu != smp_processor_id())
330                 smp_send_reschedule(rdp->cpu);
331         else
332                 set_need_resched();
333         rdp->resched_ipi++;
334         return 0;
335 }
336
337 #endif /* #ifdef CONFIG_SMP */
338
339 #ifdef CONFIG_NO_HZ
340
341 /**
342  * rcu_enter_nohz - inform RCU that current CPU is entering nohz
343  *
344  * Enter nohz mode, in other words, -leave- the mode in which RCU
345  * read-side critical sections can occur.  (Though RCU read-side
346  * critical sections can occur in irq handlers in nohz mode, a possibility
347  * handled by rcu_irq_enter() and rcu_irq_exit()).
348  */
349 void rcu_enter_nohz(void)
350 {
351         unsigned long flags;
352         struct rcu_dynticks *rdtp;
353
354         local_irq_save(flags);
355         rdtp = &__get_cpu_var(rcu_dynticks);
356         if (--rdtp->dynticks_nesting) {
357                 local_irq_restore(flags);
358                 return;
359         }
360         /* CPUs seeing atomic_inc() must see prior RCU read-side crit sects */
361         smp_mb__before_atomic_inc();  /* See above. */
362         atomic_inc(&rdtp->dynticks);
363         smp_mb__after_atomic_inc();  /* Force ordering with next sojourn. */
364         WARN_ON_ONCE(atomic_read(&rdtp->dynticks) & 0x1);
365         local_irq_restore(flags);
366
367         /* If the interrupt queued a callback, get out of dyntick mode. */
368         if (in_irq() &&
369             (__get_cpu_var(rcu_sched_data).nxtlist ||
370              __get_cpu_var(rcu_bh_data).nxtlist ||
371              rcu_preempt_needs_cpu(smp_processor_id())))
372                 set_need_resched();
373 }
374
375 /*
376  * rcu_exit_nohz - inform RCU that current CPU is leaving nohz
377  *
378  * Exit nohz mode, in other words, -enter- the mode in which RCU
379  * read-side critical sections normally occur.
380  */
381 void rcu_exit_nohz(void)
382 {
383         unsigned long flags;
384         struct rcu_dynticks *rdtp;
385
386         local_irq_save(flags);
387         rdtp = &__get_cpu_var(rcu_dynticks);
388         if (rdtp->dynticks_nesting++) {
389                 local_irq_restore(flags);
390                 return;
391         }
392         smp_mb__before_atomic_inc();  /* Force ordering w/previous sojourn. */
393         atomic_inc(&rdtp->dynticks);
394         /* CPUs seeing atomic_inc() must see later RCU read-side crit sects */
395         smp_mb__after_atomic_inc();  /* See above. */
396         WARN_ON_ONCE(!(atomic_read(&rdtp->dynticks) & 0x1));
397         local_irq_restore(flags);
398 }
399
400 /**
401  * rcu_nmi_enter - inform RCU of entry to NMI context
402  *
403  * If the CPU was idle with dynamic ticks active, and there is no
404  * irq handler running, this updates rdtp->dynticks_nmi to let the
405  * RCU grace-period handling know that the CPU is active.
406  */
407 void rcu_nmi_enter(void)
408 {
409         struct rcu_dynticks *rdtp = &__get_cpu_var(rcu_dynticks);
410
411         if (rdtp->dynticks_nmi_nesting == 0 &&
412             (atomic_read(&rdtp->dynticks) & 0x1))
413                 return;
414         rdtp->dynticks_nmi_nesting++;
415         smp_mb__before_atomic_inc();  /* Force delay from prior write. */
416         atomic_inc(&rdtp->dynticks);
417         /* CPUs seeing atomic_inc() must see later RCU read-side crit sects */
418         smp_mb__after_atomic_inc();  /* See above. */
419         WARN_ON_ONCE(!(atomic_read(&rdtp->dynticks) & 0x1));
420 }
421
422 /**
423  * rcu_nmi_exit - inform RCU of exit from NMI context
424  *
425  * If the CPU was idle with dynamic ticks active, and there is no
426  * irq handler running, this updates rdtp->dynticks_nmi to let the
427  * RCU grace-period handling know that the CPU is no longer active.
428  */
429 void rcu_nmi_exit(void)
430 {
431         struct rcu_dynticks *rdtp = &__get_cpu_var(rcu_dynticks);
432
433         if (rdtp->dynticks_nmi_nesting == 0 ||
434             --rdtp->dynticks_nmi_nesting != 0)
435                 return;
436         /* CPUs seeing atomic_inc() must see prior RCU read-side crit sects */
437         smp_mb__before_atomic_inc();  /* See above. */
438         atomic_inc(&rdtp->dynticks);
439         smp_mb__after_atomic_inc();  /* Force delay to next write. */
440         WARN_ON_ONCE(atomic_read(&rdtp->dynticks) & 0x1);
441 }
442
443 /**
444  * rcu_irq_enter - inform RCU of entry to hard irq context
445  *
446  * If the CPU was idle with dynamic ticks active, this updates the
447  * rdtp->dynticks to let the RCU handling know that the CPU is active.
448  */
449 void rcu_irq_enter(void)
450 {
451         rcu_exit_nohz();
452 }
453
454 /**
455  * rcu_irq_exit - inform RCU of exit from hard irq context
456  *
457  * If the CPU was idle with dynamic ticks active, update the rdp->dynticks
458  * to put let the RCU handling be aware that the CPU is going back to idle
459  * with no ticks.
460  */
461 void rcu_irq_exit(void)
462 {
463         rcu_enter_nohz();
464 }
465
466 #ifdef CONFIG_SMP
467
468 /*
469  * Snapshot the specified CPU's dynticks counter so that we can later
470  * credit them with an implicit quiescent state.  Return 1 if this CPU
471  * is in dynticks idle mode, which is an extended quiescent state.
472  */
473 static int dyntick_save_progress_counter(struct rcu_data *rdp)
474 {
475         rdp->dynticks_snap = atomic_add_return(0, &rdp->dynticks->dynticks);
476         return 0;
477 }
478
479 /*
480  * Return true if the specified CPU has passed through a quiescent
481  * state by virtue of being in or having passed through an dynticks
482  * idle state since the last call to dyntick_save_progress_counter()
483  * for this same CPU.
484  */
485 static int rcu_implicit_dynticks_qs(struct rcu_data *rdp)
486 {
487         unsigned long curr;
488         unsigned long snap;
489
490         curr = (unsigned long)atomic_add_return(0, &rdp->dynticks->dynticks);
491         snap = (unsigned long)rdp->dynticks_snap;
492
493         /*
494          * If the CPU passed through or entered a dynticks idle phase with
495          * no active irq/NMI handlers, then we can safely pretend that the CPU
496          * already acknowledged the request to pass through a quiescent
497          * state.  Either way, that CPU cannot possibly be in an RCU
498          * read-side critical section that started before the beginning
499          * of the current RCU grace period.
500          */
501         if ((curr & 0x1) == 0 || ULONG_CMP_GE(curr, snap + 2)) {
502                 rdp->dynticks_fqs++;
503                 return 1;
504         }
505
506         /* Go check for the CPU being offline. */
507         return rcu_implicit_offline_qs(rdp);
508 }
509
510 #endif /* #ifdef CONFIG_SMP */
511
512 #else /* #ifdef CONFIG_NO_HZ */
513
514 #ifdef CONFIG_SMP
515
516 static int dyntick_save_progress_counter(struct rcu_data *rdp)
517 {
518         return 0;
519 }
520
521 static int rcu_implicit_dynticks_qs(struct rcu_data *rdp)
522 {
523         return rcu_implicit_offline_qs(rdp);
524 }
525
526 #endif /* #ifdef CONFIG_SMP */
527
528 #endif /* #else #ifdef CONFIG_NO_HZ */
529
530 int rcu_cpu_stall_suppress __read_mostly;
531
532 static void record_gp_stall_check_time(struct rcu_state *rsp)
533 {
534         rsp->gp_start = jiffies;
535         rsp->jiffies_stall = jiffies + RCU_SECONDS_TILL_STALL_CHECK;
536 }
537
538 static void print_other_cpu_stall(struct rcu_state *rsp)
539 {
540         int cpu;
541         long delta;
542         unsigned long flags;
543         struct rcu_node *rnp = rcu_get_root(rsp);
544
545         /* Only let one CPU complain about others per time interval. */
546
547         raw_spin_lock_irqsave(&rnp->lock, flags);
548         delta = jiffies - rsp->jiffies_stall;
549         if (delta < RCU_STALL_RAT_DELAY || !rcu_gp_in_progress(rsp)) {
550                 raw_spin_unlock_irqrestore(&rnp->lock, flags);
551                 return;
552         }
553         rsp->jiffies_stall = jiffies + RCU_SECONDS_TILL_STALL_RECHECK;
554
555         /*
556          * Now rat on any tasks that got kicked up to the root rcu_node
557          * due to CPU offlining.
558          */
559         rcu_print_task_stall(rnp);
560         raw_spin_unlock_irqrestore(&rnp->lock, flags);
561
562         /*
563          * OK, time to rat on our buddy...
564          * See Documentation/RCU/stallwarn.txt for info on how to debug
565          * RCU CPU stall warnings.
566          */
567         printk(KERN_ERR "INFO: %s detected stalls on CPUs/tasks: {",
568                rsp->name);
569         rcu_for_each_leaf_node(rsp, rnp) {
570                 raw_spin_lock_irqsave(&rnp->lock, flags);
571                 rcu_print_task_stall(rnp);
572                 raw_spin_unlock_irqrestore(&rnp->lock, flags);
573                 if (rnp->qsmask == 0)
574                         continue;
575                 for (cpu = 0; cpu <= rnp->grphi - rnp->grplo; cpu++)
576                         if (rnp->qsmask & (1UL << cpu))
577                                 printk(" %d", rnp->grplo + cpu);
578         }
579         printk("} (detected by %d, t=%ld jiffies)\n",
580                smp_processor_id(), (long)(jiffies - rsp->gp_start));
581         trigger_all_cpu_backtrace();
582
583         /* If so configured, complain about tasks blocking the grace period. */
584
585         rcu_print_detail_task_stall(rsp);
586
587         force_quiescent_state(rsp, 0);  /* Kick them all. */
588 }
589
590 static void print_cpu_stall(struct rcu_state *rsp)
591 {
592         unsigned long flags;
593         struct rcu_node *rnp = rcu_get_root(rsp);
594
595         /*
596          * OK, time to rat on ourselves...
597          * See Documentation/RCU/stallwarn.txt for info on how to debug
598          * RCU CPU stall warnings.
599          */
600         printk(KERN_ERR "INFO: %s detected stall on CPU %d (t=%lu jiffies)\n",
601                rsp->name, smp_processor_id(), jiffies - rsp->gp_start);
602         trigger_all_cpu_backtrace();
603
604         raw_spin_lock_irqsave(&rnp->lock, flags);
605         if (ULONG_CMP_GE(jiffies, rsp->jiffies_stall))
606                 rsp->jiffies_stall =
607                         jiffies + RCU_SECONDS_TILL_STALL_RECHECK;
608         raw_spin_unlock_irqrestore(&rnp->lock, flags);
609
610         set_need_resched();  /* kick ourselves to get things going. */
611 }
612
613 static void check_cpu_stall(struct rcu_state *rsp, struct rcu_data *rdp)
614 {
615         unsigned long j;
616         unsigned long js;
617         struct rcu_node *rnp;
618
619         if (rcu_cpu_stall_suppress)
620                 return;
621         j = ACCESS_ONCE(jiffies);
622         js = ACCESS_ONCE(rsp->jiffies_stall);
623         rnp = rdp->mynode;
624         if ((ACCESS_ONCE(rnp->qsmask) & rdp->grpmask) && ULONG_CMP_GE(j, js)) {
625
626                 /* We haven't checked in, so go dump stack. */
627                 print_cpu_stall(rsp);
628
629         } else if (rcu_gp_in_progress(rsp) &&
630                    ULONG_CMP_GE(j, js + RCU_STALL_RAT_DELAY)) {
631
632                 /* They had a few time units to dump stack, so complain. */
633                 print_other_cpu_stall(rsp);
634         }
635 }
636
637 static int rcu_panic(struct notifier_block *this, unsigned long ev, void *ptr)
638 {
639         rcu_cpu_stall_suppress = 1;
640         return NOTIFY_DONE;
641 }
642
643 /**
644  * rcu_cpu_stall_reset - prevent further stall warnings in current grace period
645  *
646  * Set the stall-warning timeout way off into the future, thus preventing
647  * any RCU CPU stall-warning messages from appearing in the current set of
648  * RCU grace periods.
649  *
650  * The caller must disable hard irqs.
651  */
652 void rcu_cpu_stall_reset(void)
653 {
654         rcu_sched_state.jiffies_stall = jiffies + ULONG_MAX / 2;
655         rcu_bh_state.jiffies_stall = jiffies + ULONG_MAX / 2;
656         rcu_preempt_stall_reset();
657 }
658
659 static struct notifier_block rcu_panic_block = {
660         .notifier_call = rcu_panic,
661 };
662
663 static void __init check_cpu_stall_init(void)
664 {
665         atomic_notifier_chain_register(&panic_notifier_list, &rcu_panic_block);
666 }
667
668 /*
669  * Update CPU-local rcu_data state to record the newly noticed grace period.
670  * This is used both when we started the grace period and when we notice
671  * that someone else started the grace period.  The caller must hold the
672  * ->lock of the leaf rcu_node structure corresponding to the current CPU,
673  *  and must have irqs disabled.
674  */
675 static void __note_new_gpnum(struct rcu_state *rsp, struct rcu_node *rnp, struct rcu_data *rdp)
676 {
677         if (rdp->gpnum != rnp->gpnum) {
678                 /*
679                  * If the current grace period is waiting for this CPU,
680                  * set up to detect a quiescent state, otherwise don't
681                  * go looking for one.
682                  */
683                 rdp->gpnum = rnp->gpnum;
684                 if (rnp->qsmask & rdp->grpmask) {
685                         rdp->qs_pending = 1;
686                         rdp->passed_quiesc = 0;
687                 } else
688                         rdp->qs_pending = 0;
689         }
690 }
691
692 static void note_new_gpnum(struct rcu_state *rsp, struct rcu_data *rdp)
693 {
694         unsigned long flags;
695         struct rcu_node *rnp;
696
697         local_irq_save(flags);
698         rnp = rdp->mynode;
699         if (rdp->gpnum == ACCESS_ONCE(rnp->gpnum) || /* outside lock. */
700             !raw_spin_trylock(&rnp->lock)) { /* irqs already off, so later. */
701                 local_irq_restore(flags);
702                 return;
703         }
704         __note_new_gpnum(rsp, rnp, rdp);
705         raw_spin_unlock_irqrestore(&rnp->lock, flags);
706 }
707
708 /*
709  * Did someone else start a new RCU grace period start since we last
710  * checked?  Update local state appropriately if so.  Must be called
711  * on the CPU corresponding to rdp.
712  */
713 static int
714 check_for_new_grace_period(struct rcu_state *rsp, struct rcu_data *rdp)
715 {
716         unsigned long flags;
717         int ret = 0;
718
719         local_irq_save(flags);
720         if (rdp->gpnum != rsp->gpnum) {
721                 note_new_gpnum(rsp, rdp);
722                 ret = 1;
723         }
724         local_irq_restore(flags);
725         return ret;
726 }
727
728 /*
729  * Advance this CPU's callbacks, but only if the current grace period
730  * has ended.  This may be called only from the CPU to whom the rdp
731  * belongs.  In addition, the corresponding leaf rcu_node structure's
732  * ->lock must be held by the caller, with irqs disabled.
733  */
734 static void
735 __rcu_process_gp_end(struct rcu_state *rsp, struct rcu_node *rnp, struct rcu_data *rdp)
736 {
737         /* Did another grace period end? */
738         if (rdp->completed != rnp->completed) {
739
740                 /* Advance callbacks.  No harm if list empty. */
741                 rdp->nxttail[RCU_DONE_TAIL] = rdp->nxttail[RCU_WAIT_TAIL];
742                 rdp->nxttail[RCU_WAIT_TAIL] = rdp->nxttail[RCU_NEXT_READY_TAIL];
743                 rdp->nxttail[RCU_NEXT_READY_TAIL] = rdp->nxttail[RCU_NEXT_TAIL];
744
745                 /* Remember that we saw this grace-period completion. */
746                 rdp->completed = rnp->completed;
747
748                 /*
749                  * If we were in an extended quiescent state, we may have
750                  * missed some grace periods that others CPUs handled on
751                  * our behalf. Catch up with this state to avoid noting
752                  * spurious new grace periods.  If another grace period
753                  * has started, then rnp->gpnum will have advanced, so
754                  * we will detect this later on.
755                  */
756                 if (ULONG_CMP_LT(rdp->gpnum, rdp->completed))
757                         rdp->gpnum = rdp->completed;
758
759                 /*
760                  * If RCU does not need a quiescent state from this CPU,
761                  * then make sure that this CPU doesn't go looking for one.
762                  */
763                 if ((rnp->qsmask & rdp->grpmask) == 0)
764                         rdp->qs_pending = 0;
765         }
766 }
767
768 /*
769  * Advance this CPU's callbacks, but only if the current grace period
770  * has ended.  This may be called only from the CPU to whom the rdp
771  * belongs.
772  */
773 static void
774 rcu_process_gp_end(struct rcu_state *rsp, struct rcu_data *rdp)
775 {
776         unsigned long flags;
777         struct rcu_node *rnp;
778
779         local_irq_save(flags);
780         rnp = rdp->mynode;
781         if (rdp->completed == ACCESS_ONCE(rnp->completed) || /* outside lock. */
782             !raw_spin_trylock(&rnp->lock)) { /* irqs already off, so later. */
783                 local_irq_restore(flags);
784                 return;
785         }
786         __rcu_process_gp_end(rsp, rnp, rdp);
787         raw_spin_unlock_irqrestore(&rnp->lock, flags);
788 }
789
790 /*
791  * Do per-CPU grace-period initialization for running CPU.  The caller
792  * must hold the lock of the leaf rcu_node structure corresponding to
793  * this CPU.
794  */
795 static void
796 rcu_start_gp_per_cpu(struct rcu_state *rsp, struct rcu_node *rnp, struct rcu_data *rdp)
797 {
798         /* Prior grace period ended, so advance callbacks for current CPU. */
799         __rcu_process_gp_end(rsp, rnp, rdp);
800
801         /*
802          * Because this CPU just now started the new grace period, we know
803          * that all of its callbacks will be covered by this upcoming grace
804          * period, even the ones that were registered arbitrarily recently.
805          * Therefore, advance all outstanding callbacks to RCU_WAIT_TAIL.
806          *
807          * Other CPUs cannot be sure exactly when the grace period started.
808          * Therefore, their recently registered callbacks must pass through
809          * an additional RCU_NEXT_READY stage, so that they will be handled
810          * by the next RCU grace period.
811          */
812         rdp->nxttail[RCU_NEXT_READY_TAIL] = rdp->nxttail[RCU_NEXT_TAIL];
813         rdp->nxttail[RCU_WAIT_TAIL] = rdp->nxttail[RCU_NEXT_TAIL];
814
815         /* Set state so that this CPU will detect the next quiescent state. */
816         __note_new_gpnum(rsp, rnp, rdp);
817 }
818
819 /*
820  * Start a new RCU grace period if warranted, re-initializing the hierarchy
821  * in preparation for detecting the next grace period.  The caller must hold
822  * the root node's ->lock, which is released before return.  Hard irqs must
823  * be disabled.
824  */
825 static void
826 rcu_start_gp(struct rcu_state *rsp, unsigned long flags)
827         __releases(rcu_get_root(rsp)->lock)
828 {
829         struct rcu_data *rdp = this_cpu_ptr(rsp->rda);
830         struct rcu_node *rnp = rcu_get_root(rsp);
831
832         if (!cpu_needs_another_gp(rsp, rdp) || rsp->fqs_active) {
833                 if (cpu_needs_another_gp(rsp, rdp))
834                         rsp->fqs_need_gp = 1;
835                 if (rnp->completed == rsp->completed) {
836                         raw_spin_unlock_irqrestore(&rnp->lock, flags);
837                         return;
838                 }
839                 raw_spin_unlock(&rnp->lock);     /* irqs remain disabled. */
840
841                 /*
842                  * Propagate new ->completed value to rcu_node structures
843                  * so that other CPUs don't have to wait until the start
844                  * of the next grace period to process their callbacks.
845                  */
846                 rcu_for_each_node_breadth_first(rsp, rnp) {
847                         raw_spin_lock(&rnp->lock); /* irqs already disabled. */
848                         rnp->completed = rsp->completed;
849                         raw_spin_unlock(&rnp->lock); /* irqs remain disabled. */
850                 }
851                 local_irq_restore(flags);
852                 return;
853         }
854
855         /* Advance to a new grace period and initialize state. */
856         rsp->gpnum++;
857         WARN_ON_ONCE(rsp->signaled == RCU_GP_INIT);
858         rsp->signaled = RCU_GP_INIT; /* Hold off force_quiescent_state. */
859         rsp->jiffies_force_qs = jiffies + RCU_JIFFIES_TILL_FORCE_QS;
860         record_gp_stall_check_time(rsp);
861
862         /* Special-case the common single-level case. */
863         if (NUM_RCU_NODES == 1) {
864                 rcu_preempt_check_blocked_tasks(rnp);
865                 rnp->qsmask = rnp->qsmaskinit;
866                 rnp->gpnum = rsp->gpnum;
867                 rnp->completed = rsp->completed;
868                 rsp->signaled = RCU_SIGNAL_INIT; /* force_quiescent_state OK. */
869                 rcu_start_gp_per_cpu(rsp, rnp, rdp);
870                 rcu_preempt_boost_start_gp(rnp);
871                 raw_spin_unlock_irqrestore(&rnp->lock, flags);
872                 return;
873         }
874
875         raw_spin_unlock(&rnp->lock);  /* leave irqs disabled. */
876
877
878         /* Exclude any concurrent CPU-hotplug operations. */
879         raw_spin_lock(&rsp->onofflock);  /* irqs already disabled. */
880
881         /*
882          * Set the quiescent-state-needed bits in all the rcu_node
883          * structures for all currently online CPUs in breadth-first
884          * order, starting from the root rcu_node structure.  This
885          * operation relies on the layout of the hierarchy within the
886          * rsp->node[] array.  Note that other CPUs will access only
887          * the leaves of the hierarchy, which still indicate that no
888          * grace period is in progress, at least until the corresponding
889          * leaf node has been initialized.  In addition, we have excluded
890          * CPU-hotplug operations.
891          *
892          * Note that the grace period cannot complete until we finish
893          * the initialization process, as there will be at least one
894          * qsmask bit set in the root node until that time, namely the
895          * one corresponding to this CPU, due to the fact that we have
896          * irqs disabled.
897          */
898         rcu_for_each_node_breadth_first(rsp, rnp) {
899                 raw_spin_lock(&rnp->lock);      /* irqs already disabled. */
900                 rcu_preempt_check_blocked_tasks(rnp);
901                 rnp->qsmask = rnp->qsmaskinit;
902                 rnp->gpnum = rsp->gpnum;
903                 rnp->completed = rsp->completed;
904                 if (rnp == rdp->mynode)
905                         rcu_start_gp_per_cpu(rsp, rnp, rdp);
906                 rcu_preempt_boost_start_gp(rnp);
907                 raw_spin_unlock(&rnp->lock);    /* irqs remain disabled. */
908         }
909
910         rnp = rcu_get_root(rsp);
911         raw_spin_lock(&rnp->lock);              /* irqs already disabled. */
912         rsp->signaled = RCU_SIGNAL_INIT; /* force_quiescent_state now OK. */
913         raw_spin_unlock(&rnp->lock);            /* irqs remain disabled. */
914         raw_spin_unlock_irqrestore(&rsp->onofflock, flags);
915 }
916
917 /*
918  * Report a full set of quiescent states to the specified rcu_state
919  * data structure.  This involves cleaning up after the prior grace
920  * period and letting rcu_start_gp() start up the next grace period
921  * if one is needed.  Note that the caller must hold rnp->lock, as
922  * required by rcu_start_gp(), which will release it.
923  */
924 static void rcu_report_qs_rsp(struct rcu_state *rsp, unsigned long flags)
925         __releases(rcu_get_root(rsp)->lock)
926 {
927         unsigned long gp_duration;
928
929         WARN_ON_ONCE(!rcu_gp_in_progress(rsp));
930
931         /*
932          * Ensure that all grace-period and pre-grace-period activity
933          * is seen before the assignment to rsp->completed.
934          */
935         smp_mb(); /* See above block comment. */
936         gp_duration = jiffies - rsp->gp_start;
937         if (gp_duration > rsp->gp_max)
938                 rsp->gp_max = gp_duration;
939         rsp->completed = rsp->gpnum;
940         rsp->signaled = RCU_GP_IDLE;
941         rcu_start_gp(rsp, flags);  /* releases root node's rnp->lock. */
942 }
943
944 /*
945  * Similar to rcu_report_qs_rdp(), for which it is a helper function.
946  * Allows quiescent states for a group of CPUs to be reported at one go
947  * to the specified rcu_node structure, though all the CPUs in the group
948  * must be represented by the same rcu_node structure (which need not be
949  * a leaf rcu_node structure, though it often will be).  That structure's
950  * lock must be held upon entry, and it is released before return.
951  */
952 static void
953 rcu_report_qs_rnp(unsigned long mask, struct rcu_state *rsp,
954                   struct rcu_node *rnp, unsigned long flags)
955         __releases(rnp->lock)
956 {
957         struct rcu_node *rnp_c;
958
959         /* Walk up the rcu_node hierarchy. */
960         for (;;) {
961                 if (!(rnp->qsmask & mask)) {
962
963                         /* Our bit has already been cleared, so done. */
964                         raw_spin_unlock_irqrestore(&rnp->lock, flags);
965                         return;
966                 }
967                 rnp->qsmask &= ~mask;
968                 if (rnp->qsmask != 0 || rcu_preempt_blocked_readers_cgp(rnp)) {
969
970                         /* Other bits still set at this level, so done. */
971                         raw_spin_unlock_irqrestore(&rnp->lock, flags);
972                         return;
973                 }
974                 mask = rnp->grpmask;
975                 if (rnp->parent == NULL) {
976
977                         /* No more levels.  Exit loop holding root lock. */
978
979                         break;
980                 }
981                 raw_spin_unlock_irqrestore(&rnp->lock, flags);
982                 rnp_c = rnp;
983                 rnp = rnp->parent;
984                 raw_spin_lock_irqsave(&rnp->lock, flags);
985                 WARN_ON_ONCE(rnp_c->qsmask);
986         }
987
988         /*
989          * Get here if we are the last CPU to pass through a quiescent
990          * state for this grace period.  Invoke rcu_report_qs_rsp()
991          * to clean up and start the next grace period if one is needed.
992          */
993         rcu_report_qs_rsp(rsp, flags); /* releases rnp->lock. */
994 }
995
996 /*
997  * Record a quiescent state for the specified CPU to that CPU's rcu_data
998  * structure.  This must be either called from the specified CPU, or
999  * called when the specified CPU is known to be offline (and when it is
1000  * also known that no other CPU is concurrently trying to help the offline
1001  * CPU).  The lastcomp argument is used to make sure we are still in the
1002  * grace period of interest.  We don't want to end the current grace period
1003  * based on quiescent states detected in an earlier grace period!
1004  */
1005 static void
1006 rcu_report_qs_rdp(int cpu, struct rcu_state *rsp, struct rcu_data *rdp, long lastcomp)
1007 {
1008         unsigned long flags;
1009         unsigned long mask;
1010         struct rcu_node *rnp;
1011
1012         rnp = rdp->mynode;
1013         raw_spin_lock_irqsave(&rnp->lock, flags);
1014         if (lastcomp != rnp->completed) {
1015
1016                 /*
1017                  * Someone beat us to it for this grace period, so leave.
1018                  * The race with GP start is resolved by the fact that we
1019                  * hold the leaf rcu_node lock, so that the per-CPU bits
1020                  * cannot yet be initialized -- so we would simply find our
1021                  * CPU's bit already cleared in rcu_report_qs_rnp() if this
1022                  * race occurred.
1023                  */
1024                 rdp->passed_quiesc = 0; /* try again later! */
1025                 raw_spin_unlock_irqrestore(&rnp->lock, flags);
1026                 return;
1027         }
1028         mask = rdp->grpmask;
1029         if ((rnp->qsmask & mask) == 0) {
1030                 raw_spin_unlock_irqrestore(&rnp->lock, flags);
1031         } else {
1032                 rdp->qs_pending = 0;
1033
1034                 /*
1035                  * This GP can't end until cpu checks in, so all of our
1036                  * callbacks can be processed during the next GP.
1037                  */
1038                 rdp->nxttail[RCU_NEXT_READY_TAIL] = rdp->nxttail[RCU_NEXT_TAIL];
1039
1040                 rcu_report_qs_rnp(mask, rsp, rnp, flags); /* rlses rnp->lock */
1041         }
1042 }
1043
1044 /*
1045  * Check to see if there is a new grace period of which this CPU
1046  * is not yet aware, and if so, set up local rcu_data state for it.
1047  * Otherwise, see if this CPU has just passed through its first
1048  * quiescent state for this grace period, and record that fact if so.
1049  */
1050 static void
1051 rcu_check_quiescent_state(struct rcu_state *rsp, struct rcu_data *rdp)
1052 {
1053         /* If there is now a new grace period, record and return. */
1054         if (check_for_new_grace_period(rsp, rdp))
1055                 return;
1056
1057         /*
1058          * Does this CPU still need to do its part for current grace period?
1059          * If no, return and let the other CPUs do their part as well.
1060          */
1061         if (!rdp->qs_pending)
1062                 return;
1063
1064         /*
1065          * Was there a quiescent state since the beginning of the grace
1066          * period? If no, then exit and wait for the next call.
1067          */
1068         if (!rdp->passed_quiesc)
1069                 return;
1070
1071         /*
1072          * Tell RCU we are done (but rcu_report_qs_rdp() will be the
1073          * judge of that).
1074          */
1075         rcu_report_qs_rdp(rdp->cpu, rsp, rdp, rdp->passed_quiesc_completed);
1076 }
1077
1078 #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU
1079
1080 /*
1081  * Move a dying CPU's RCU callbacks to online CPU's callback list.
1082  * Synchronization is not required because this function executes
1083  * in stop_machine() context.
1084  */
1085 static void rcu_send_cbs_to_online(struct rcu_state *rsp)
1086 {
1087         int i;
1088         /* current DYING CPU is cleared in the cpu_online_mask */
1089         int receive_cpu = cpumask_any(cpu_online_mask);
1090         struct rcu_data *rdp = this_cpu_ptr(rsp->rda);
1091         struct rcu_data *receive_rdp = per_cpu_ptr(rsp->rda, receive_cpu);
1092
1093         if (rdp->nxtlist == NULL)
1094                 return;  /* irqs disabled, so comparison is stable. */
1095
1096         *receive_rdp->nxttail[RCU_NEXT_TAIL] = rdp->nxtlist;
1097         receive_rdp->nxttail[RCU_NEXT_TAIL] = rdp->nxttail[RCU_NEXT_TAIL];
1098         receive_rdp->qlen += rdp->qlen;
1099         receive_rdp->n_cbs_adopted += rdp->qlen;
1100         rdp->n_cbs_orphaned += rdp->qlen;
1101
1102         rdp->nxtlist = NULL;
1103         for (i = 0; i < RCU_NEXT_SIZE; i++)
1104                 rdp->nxttail[i] = &rdp->nxtlist;
1105         rdp->qlen = 0;
1106 }
1107
1108 /*
1109  * Remove the outgoing CPU from the bitmasks in the rcu_node hierarchy
1110  * and move all callbacks from the outgoing CPU to the current one.
1111  * There can only be one CPU hotplug operation at a time, so no other
1112  * CPU can be attempting to update rcu_cpu_kthread_task.
1113  */
1114 static void __rcu_offline_cpu(int cpu, struct rcu_state *rsp)
1115 {
1116         unsigned long flags;
1117         unsigned long mask;
1118         int need_report = 0;
1119         struct rcu_data *rdp = per_cpu_ptr(rsp->rda, cpu);
1120         struct rcu_node *rnp;
1121
1122         rcu_stop_cpu_kthread(cpu);
1123
1124         /* Exclude any attempts to start a new grace period. */
1125         raw_spin_lock_irqsave(&rsp->onofflock, flags);
1126
1127         /* Remove the outgoing CPU from the masks in the rcu_node hierarchy. */
1128         rnp = rdp->mynode;      /* this is the outgoing CPU's rnp. */
1129         mask = rdp->grpmask;    /* rnp->grplo is constant. */
1130         do {
1131                 raw_spin_lock(&rnp->lock);      /* irqs already disabled. */
1132                 rnp->qsmaskinit &= ~mask;
1133                 if (rnp->qsmaskinit != 0) {
1134                         if (rnp != rdp->mynode)
1135                                 raw_spin_unlock(&rnp->lock); /* irqs remain disabled. */
1136                         break;
1137                 }
1138                 if (rnp == rdp->mynode)
1139                         need_report = rcu_preempt_offline_tasks(rsp, rnp, rdp);
1140                 else
1141                         raw_spin_unlock(&rnp->lock); /* irqs remain disabled. */
1142                 mask = rnp->grpmask;
1143                 rnp = rnp->parent;
1144         } while (rnp != NULL);
1145
1146         /*
1147          * We still hold the leaf rcu_node structure lock here, and
1148          * irqs are still disabled.  The reason for this subterfuge is
1149          * because invoking rcu_report_unblock_qs_rnp() with ->onofflock
1150          * held leads to deadlock.
1151          */
1152         raw_spin_unlock(&rsp->onofflock); /* irqs remain disabled. */
1153         rnp = rdp->mynode;
1154         if (need_report & RCU_OFL_TASKS_NORM_GP)
1155                 rcu_report_unblock_qs_rnp(rnp, flags);
1156         else
1157                 raw_spin_unlock_irqrestore(&rnp->lock, flags);
1158         if (need_report & RCU_OFL_TASKS_EXP_GP)
1159                 rcu_report_exp_rnp(rsp, rnp);
1160         rcu_node_kthread_setaffinity(rnp, -1);
1161 }
1162
1163 /*
1164  * Remove the specified CPU from the RCU hierarchy and move any pending
1165  * callbacks that it might have to the current CPU.  This code assumes
1166  * that at least one CPU in the system will remain running at all times.
1167  * Any attempt to offline -all- CPUs is likely to strand RCU callbacks.
1168  */
1169 static void rcu_offline_cpu(int cpu)
1170 {
1171         __rcu_offline_cpu(cpu, &rcu_sched_state);
1172         __rcu_offline_cpu(cpu, &rcu_bh_state);
1173         rcu_preempt_offline_cpu(cpu);
1174 }
1175
1176 #else /* #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU */
1177
1178 static void rcu_send_cbs_to_online(struct rcu_state *rsp)
1179 {
1180 }
1181
1182 static void rcu_offline_cpu(int cpu)
1183 {
1184 }
1185
1186 #endif /* #else #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU */
1187
1188 /*
1189  * Invoke any RCU callbacks that have made it to the end of their grace
1190  * period.  Thottle as specified by rdp->blimit.
1191  */
1192 static void rcu_do_batch(struct rcu_state *rsp, struct rcu_data *rdp)
1193 {
1194         unsigned long flags;
1195         struct rcu_head *next, *list, **tail;
1196         int bl, count;
1197
1198         /* If no callbacks are ready, just return.*/
1199         if (!cpu_has_callbacks_ready_to_invoke(rdp)) {
1200                 trace_rcu_batch_start(0, 0);
1201                 trace_rcu_batch_end(0);
1202                 return;
1203         }
1204
1205         /*
1206          * Extract the list of ready callbacks, disabling to prevent
1207          * races with call_rcu() from interrupt handlers.
1208          */
1209         local_irq_save(flags);
1210         bl = rdp->blimit;
1211         trace_rcu_batch_start(rdp->qlen, bl);
1212         list = rdp->nxtlist;
1213         rdp->nxtlist = *rdp->nxttail[RCU_DONE_TAIL];
1214         *rdp->nxttail[RCU_DONE_TAIL] = NULL;
1215         tail = rdp->nxttail[RCU_DONE_TAIL];
1216         for (count = RCU_NEXT_SIZE - 1; count >= 0; count--)
1217                 if (rdp->nxttail[count] == rdp->nxttail[RCU_DONE_TAIL])
1218                         rdp->nxttail[count] = &rdp->nxtlist;
1219         local_irq_restore(flags);
1220
1221         /* Invoke callbacks. */
1222         count = 0;
1223         while (list) {
1224                 next = list->next;
1225                 prefetch(next);
1226                 debug_rcu_head_unqueue(list);
1227                 __rcu_reclaim(list);
1228                 list = next;
1229                 if (++count >= bl)
1230                         break;
1231         }
1232
1233         local_irq_save(flags);
1234         trace_rcu_batch_end(count);
1235
1236         /* Update count, and requeue any remaining callbacks. */
1237         rdp->qlen -= count;
1238         rdp->n_cbs_invoked += count;
1239         if (list != NULL) {
1240                 *tail = rdp->nxtlist;
1241                 rdp->nxtlist = list;
1242                 for (count = 0; count < RCU_NEXT_SIZE; count++)
1243                         if (&rdp->nxtlist == rdp->nxttail[count])
1244                                 rdp->nxttail[count] = tail;
1245                         else
1246                                 break;
1247         }
1248
1249         /* Reinstate batch limit if we have worked down the excess. */
1250         if (rdp->blimit == LONG_MAX && rdp->qlen <= qlowmark)
1251                 rdp->blimit = blimit;
1252
1253         /* Reset ->qlen_last_fqs_check trigger if enough CBs have drained. */
1254         if (rdp->qlen == 0 && rdp->qlen_last_fqs_check != 0) {
1255                 rdp->qlen_last_fqs_check = 0;
1256                 rdp->n_force_qs_snap = rsp->n_force_qs;
1257         } else if (rdp->qlen < rdp->qlen_last_fqs_check - qhimark)
1258                 rdp->qlen_last_fqs_check = rdp->qlen;
1259
1260         local_irq_restore(flags);
1261
1262         /* Re-raise the RCU softirq if there are callbacks remaining. */
1263         if (cpu_has_callbacks_ready_to_invoke(rdp))
1264                 invoke_rcu_core();
1265 }
1266
1267 /*
1268  * Check to see if this CPU is in a non-context-switch quiescent state
1269  * (user mode or idle loop for rcu, non-softirq execution for rcu_bh).
1270  * Also schedule the RCU softirq handler.
1271  *
1272  * This function must be called with hardirqs disabled.  It is normally
1273  * invoked from the scheduling-clock interrupt.  If rcu_pending returns
1274  * false, there is no point in invoking rcu_check_callbacks().
1275  */
1276 void rcu_check_callbacks(int cpu, int user)
1277 {
1278         if (user ||
1279             (idle_cpu(cpu) && rcu_scheduler_active &&
1280              !in_softirq() && hardirq_count() <= (1 << HARDIRQ_SHIFT))) {
1281
1282                 /*
1283                  * Get here if this CPU took its interrupt from user
1284                  * mode or from the idle loop, and if this is not a
1285                  * nested interrupt.  In this case, the CPU is in
1286                  * a quiescent state, so note it.
1287                  *
1288                  * No memory barrier is required here because both
1289                  * rcu_sched_qs() and rcu_bh_qs() reference only CPU-local
1290                  * variables that other CPUs neither access nor modify,
1291                  * at least not while the corresponding CPU is online.
1292                  */
1293
1294                 rcu_sched_qs(cpu);
1295                 rcu_bh_qs(cpu);
1296
1297         } else if (!in_softirq()) {
1298
1299                 /*
1300                  * Get here if this CPU did not take its interrupt from
1301                  * softirq, in other words, if it is not interrupting
1302                  * a rcu_bh read-side critical section.  This is an _bh
1303                  * critical section, so note it.
1304                  */
1305
1306                 rcu_bh_qs(cpu);
1307         }
1308         rcu_preempt_check_callbacks(cpu);
1309         if (rcu_pending(cpu))
1310                 invoke_rcu_core();
1311 }
1312
1313 #ifdef CONFIG_SMP
1314
1315 /*
1316  * Scan the leaf rcu_node structures, processing dyntick state for any that
1317  * have not yet encountered a quiescent state, using the function specified.
1318  * Also initiate boosting for any threads blocked on the root rcu_node.
1319  *
1320  * The caller must have suppressed start of new grace periods.
1321  */
1322 static void force_qs_rnp(struct rcu_state *rsp, int (*f)(struct rcu_data *))
1323 {
1324         unsigned long bit;
1325         int cpu;
1326         unsigned long flags;
1327         unsigned long mask;
1328         struct rcu_node *rnp;
1329
1330         rcu_for_each_leaf_node(rsp, rnp) {
1331                 mask = 0;
1332                 raw_spin_lock_irqsave(&rnp->lock, flags);
1333                 if (!rcu_gp_in_progress(rsp)) {
1334                         raw_spin_unlock_irqrestore(&rnp->lock, flags);
1335                         return;
1336                 }
1337                 if (rnp->qsmask == 0) {
1338                         rcu_initiate_boost(rnp, flags); /* releases rnp->lock */
1339                         continue;
1340                 }
1341                 cpu = rnp->grplo;
1342                 bit = 1;
1343                 for (; cpu <= rnp->grphi; cpu++, bit <<= 1) {
1344                         if ((rnp->qsmask & bit) != 0 &&
1345                             f(per_cpu_ptr(rsp->rda, cpu)))
1346                                 mask |= bit;
1347                 }
1348                 if (mask != 0) {
1349
1350                         /* rcu_report_qs_rnp() releases rnp->lock. */
1351                         rcu_report_qs_rnp(mask, rsp, rnp, flags);
1352                         continue;
1353                 }
1354                 raw_spin_unlock_irqrestore(&rnp->lock, flags);
1355         }
1356         rnp = rcu_get_root(rsp);
1357         if (rnp->qsmask == 0) {
1358                 raw_spin_lock_irqsave(&rnp->lock, flags);
1359                 rcu_initiate_boost(rnp, flags); /* releases rnp->lock. */
1360         }
1361 }
1362
1363 /*
1364  * Force quiescent states on reluctant CPUs, and also detect which
1365  * CPUs are in dyntick-idle mode.
1366  */
1367 static void force_quiescent_state(struct rcu_state *rsp, int relaxed)
1368 {
1369         unsigned long flags;
1370         struct rcu_node *rnp = rcu_get_root(rsp);
1371
1372         if (!rcu_gp_in_progress(rsp))
1373                 return;  /* No grace period in progress, nothing to force. */
1374         if (!raw_spin_trylock_irqsave(&rsp->fqslock, flags)) {
1375                 rsp->n_force_qs_lh++; /* Inexact, can lose counts.  Tough! */
1376                 return; /* Someone else is already on the job. */
1377         }
1378         if (relaxed && ULONG_CMP_GE(rsp->jiffies_force_qs, jiffies))
1379                 goto unlock_fqs_ret; /* no emergency and done recently. */
1380         rsp->n_force_qs++;
1381         raw_spin_lock(&rnp->lock);  /* irqs already disabled */
1382         rsp->jiffies_force_qs = jiffies + RCU_JIFFIES_TILL_FORCE_QS;
1383         if(!rcu_gp_in_progress(rsp)) {
1384                 rsp->n_force_qs_ngp++;
1385                 raw_spin_unlock(&rnp->lock);  /* irqs remain disabled */
1386                 goto unlock_fqs_ret;  /* no GP in progress, time updated. */
1387         }
1388         rsp->fqs_active = 1;
1389         switch (rsp->signaled) {
1390         case RCU_GP_IDLE:
1391         case RCU_GP_INIT:
1392
1393                 break; /* grace period idle or initializing, ignore. */
1394
1395         case RCU_SAVE_DYNTICK:
1396                 if (RCU_SIGNAL_INIT != RCU_SAVE_DYNTICK)
1397                         break; /* So gcc recognizes the dead code. */
1398
1399                 raw_spin_unlock(&rnp->lock);  /* irqs remain disabled */
1400
1401                 /* Record dyntick-idle state. */
1402                 force_qs_rnp(rsp, dyntick_save_progress_counter);
1403                 raw_spin_lock(&rnp->lock);  /* irqs already disabled */
1404                 if (rcu_gp_in_progress(rsp))
1405                         rsp->signaled = RCU_FORCE_QS;
1406                 break;
1407
1408         case RCU_FORCE_QS:
1409
1410                 /* Check dyntick-idle state, send IPI to laggarts. */
1411                 raw_spin_unlock(&rnp->lock);  /* irqs remain disabled */
1412                 force_qs_rnp(rsp, rcu_implicit_dynticks_qs);
1413
1414                 /* Leave state in case more forcing is required. */
1415
1416                 raw_spin_lock(&rnp->lock);  /* irqs already disabled */
1417                 break;
1418         }
1419         rsp->fqs_active = 0;
1420         if (rsp->fqs_need_gp) {
1421                 raw_spin_unlock(&rsp->fqslock); /* irqs remain disabled */
1422                 rsp->fqs_need_gp = 0;
1423                 rcu_start_gp(rsp, flags); /* releases rnp->lock */
1424                 return;
1425         }
1426         raw_spin_unlock(&rnp->lock);  /* irqs remain disabled */
1427 unlock_fqs_ret:
1428         raw_spin_unlock_irqrestore(&rsp->fqslock, flags);
1429 }
1430
1431 #else /* #ifdef CONFIG_SMP */
1432
1433 static void force_quiescent_state(struct rcu_state *rsp, int relaxed)
1434 {
1435         set_need_resched();
1436 }
1437
1438 #endif /* #else #ifdef CONFIG_SMP */
1439
1440 /*
1441  * This does the RCU processing work from softirq context for the
1442  * specified rcu_state and rcu_data structures.  This may be called
1443  * only from the CPU to whom the rdp belongs.
1444  */
1445 static void
1446 __rcu_process_callbacks(struct rcu_state *rsp, struct rcu_data *rdp)
1447 {
1448         unsigned long flags;
1449
1450         WARN_ON_ONCE(rdp->beenonline == 0);
1451
1452         /*
1453          * If an RCU GP has gone long enough, go check for dyntick
1454          * idle CPUs and, if needed, send resched IPIs.
1455          */
1456         if (ULONG_CMP_LT(ACCESS_ONCE(rsp->jiffies_force_qs), jiffies))
1457                 force_quiescent_state(rsp, 1);
1458
1459         /*
1460          * Advance callbacks in response to end of earlier grace
1461          * period that some other CPU ended.
1462          */
1463         rcu_process_gp_end(rsp, rdp);
1464
1465         /* Update RCU state based on any recent quiescent states. */
1466         rcu_check_quiescent_state(rsp, rdp);
1467
1468         /* Does this CPU require a not-yet-started grace period? */
1469         if (cpu_needs_another_gp(rsp, rdp)) {
1470                 raw_spin_lock_irqsave(&rcu_get_root(rsp)->lock, flags);
1471                 rcu_start_gp(rsp, flags);  /* releases above lock */
1472         }
1473
1474         /* If there are callbacks ready, invoke them. */
1475         if (cpu_has_callbacks_ready_to_invoke(rdp))
1476                 invoke_rcu_callbacks(rsp, rdp);
1477 }
1478
1479 /*
1480  * Do softirq processing for the current CPU.
1481  */
1482 static void rcu_process_callbacks(struct softirq_action *unused)
1483 {
1484         __rcu_process_callbacks(&rcu_sched_state,
1485                                 &__get_cpu_var(rcu_sched_data));
1486         __rcu_process_callbacks(&rcu_bh_state, &__get_cpu_var(rcu_bh_data));
1487         rcu_preempt_process_callbacks();
1488
1489         /* If we are last CPU on way to dyntick-idle mode, accelerate it. */
1490         rcu_needs_cpu_flush();
1491 }
1492
1493 /*
1494  * Wake up the current CPU's kthread.  This replaces raise_softirq()
1495  * in earlier versions of RCU.  Note that because we are running on
1496  * the current CPU with interrupts disabled, the rcu_cpu_kthread_task
1497  * cannot disappear out from under us.
1498  */
1499 static void invoke_rcu_callbacks(struct rcu_state *rsp, struct rcu_data *rdp)
1500 {
1501         if (unlikely(!ACCESS_ONCE(rcu_scheduler_fully_active)))
1502                 return;
1503         if (likely(!rsp->boost)) {
1504                 rcu_do_batch(rsp, rdp);
1505                 return;
1506         }
1507         invoke_rcu_callbacks_kthread();
1508 }
1509
1510 static void invoke_rcu_core(void)
1511 {
1512         raise_softirq(RCU_SOFTIRQ);
1513 }
1514
1515 static void
1516 __call_rcu(struct rcu_head *head, void (*func)(struct rcu_head *rcu),
1517            struct rcu_state *rsp)
1518 {
1519         unsigned long flags;
1520         struct rcu_data *rdp;
1521
1522         debug_rcu_head_queue(head);
1523         head->func = func;
1524         head->next = NULL;
1525
1526         smp_mb(); /* Ensure RCU update seen before callback registry. */
1527
1528         /*
1529          * Opportunistically note grace-period endings and beginnings.
1530          * Note that we might see a beginning right after we see an
1531          * end, but never vice versa, since this CPU has to pass through
1532          * a quiescent state betweentimes.
1533          */
1534         local_irq_save(flags);
1535         rdp = this_cpu_ptr(rsp->rda);
1536
1537         /* Add the callback to our list. */
1538         *rdp->nxttail[RCU_NEXT_TAIL] = head;
1539         rdp->nxttail[RCU_NEXT_TAIL] = &head->next;
1540         rdp->qlen++;
1541
1542         /* If interrupts were disabled, don't dive into RCU core. */
1543         if (irqs_disabled_flags(flags)) {
1544                 local_irq_restore(flags);
1545                 return;
1546         }
1547
1548         /*
1549          * Force the grace period if too many callbacks or too long waiting.
1550          * Enforce hysteresis, and don't invoke force_quiescent_state()
1551          * if some other CPU has recently done so.  Also, don't bother
1552          * invoking force_quiescent_state() if the newly enqueued callback
1553          * is the only one waiting for a grace period to complete.
1554          */
1555         if (unlikely(rdp->qlen > rdp->qlen_last_fqs_check + qhimark)) {
1556
1557                 /* Are we ignoring a completed grace period? */
1558                 rcu_process_gp_end(rsp, rdp);
1559                 check_for_new_grace_period(rsp, rdp);
1560
1561                 /* Start a new grace period if one not already started. */
1562                 if (!rcu_gp_in_progress(rsp)) {
1563                         unsigned long nestflag;
1564                         struct rcu_node *rnp_root = rcu_get_root(rsp);
1565
1566                         raw_spin_lock_irqsave(&rnp_root->lock, nestflag);
1567                         rcu_start_gp(rsp, nestflag);  /* rlses rnp_root->lock */
1568                 } else {
1569                         /* Give the grace period a kick. */
1570                         rdp->blimit = LONG_MAX;
1571                         if (rsp->n_force_qs == rdp->n_force_qs_snap &&
1572                             *rdp->nxttail[RCU_DONE_TAIL] != head)
1573                                 force_quiescent_state(rsp, 0);
1574                         rdp->n_force_qs_snap = rsp->n_force_qs;
1575                         rdp->qlen_last_fqs_check = rdp->qlen;
1576                 }
1577         } else if (ULONG_CMP_LT(ACCESS_ONCE(rsp->jiffies_force_qs), jiffies))
1578                 force_quiescent_state(rsp, 1);
1579         local_irq_restore(flags);
1580 }
1581
1582 /*
1583  * Queue an RCU-sched callback for invocation after a grace period.
1584  */
1585 void call_rcu_sched(struct rcu_head *head, void (*func)(struct rcu_head *rcu))
1586 {
1587         __call_rcu(head, func, &rcu_sched_state);
1588 }
1589 EXPORT_SYMBOL_GPL(call_rcu_sched);
1590
1591 /*
1592  * Queue an RCU for invocation after a quicker grace period.
1593  */
1594 void call_rcu_bh(struct rcu_head *head, void (*func)(struct rcu_head *rcu))
1595 {
1596         __call_rcu(head, func, &rcu_bh_state);
1597 }
1598 EXPORT_SYMBOL_GPL(call_rcu_bh);
1599
1600 /**
1601  * synchronize_sched - wait until an rcu-sched grace period has elapsed.
1602  *
1603  * Control will return to the caller some time after a full rcu-sched
1604  * grace period has elapsed, in other words after all currently executing
1605  * rcu-sched read-side critical sections have completed.   These read-side
1606  * critical sections are delimited by rcu_read_lock_sched() and
1607  * rcu_read_unlock_sched(), and may be nested.  Note that preempt_disable(),
1608  * local_irq_disable(), and so on may be used in place of
1609  * rcu_read_lock_sched().
1610  *
1611  * This means that all preempt_disable code sequences, including NMI and
1612  * hardware-interrupt handlers, in progress on entry will have completed
1613  * before this primitive returns.  However, this does not guarantee that
1614  * softirq handlers will have completed, since in some kernels, these
1615  * handlers can run in process context, and can block.
1616  *
1617  * This primitive provides the guarantees made by the (now removed)
1618  * synchronize_kernel() API.  In contrast, synchronize_rcu() only
1619  * guarantees that rcu_read_lock() sections will have completed.
1620  * In "classic RCU", these two guarantees happen to be one and
1621  * the same, but can differ in realtime RCU implementations.
1622  */
1623 void synchronize_sched(void)
1624 {
1625         if (rcu_blocking_is_gp())
1626                 return;
1627         wait_rcu_gp(call_rcu_sched);
1628 }
1629 EXPORT_SYMBOL_GPL(synchronize_sched);
1630
1631 /**
1632  * synchronize_rcu_bh - wait until an rcu_bh grace period has elapsed.
1633  *
1634  * Control will return to the caller some time after a full rcu_bh grace
1635  * period has elapsed, in other words after all currently executing rcu_bh
1636  * read-side critical sections have completed.  RCU read-side critical
1637  * sections are delimited by rcu_read_lock_bh() and rcu_read_unlock_bh(),
1638  * and may be nested.
1639  */
1640 void synchronize_rcu_bh(void)
1641 {
1642         if (rcu_blocking_is_gp())
1643                 return;
1644         wait_rcu_gp(call_rcu_bh);
1645 }
1646 EXPORT_SYMBOL_GPL(synchronize_rcu_bh);
1647
1648 /*
1649  * Check to see if there is any immediate RCU-related work to be done
1650  * by the current CPU, for the specified type of RCU, returning 1 if so.
1651  * The checks are in order of increasing expense: checks that can be
1652  * carried out against CPU-local state are performed first.  However,
1653  * we must check for CPU stalls first, else we might not get a chance.
1654  */
1655 static int __rcu_pending(struct rcu_state *rsp, struct rcu_data *rdp)
1656 {
1657         struct rcu_node *rnp = rdp->mynode;
1658
1659         rdp->n_rcu_pending++;
1660
1661         /* Check for CPU stalls, if enabled. */
1662         check_cpu_stall(rsp, rdp);
1663
1664         /* Is the RCU core waiting for a quiescent state from this CPU? */
1665         if (rdp->qs_pending && !rdp->passed_quiesc) {
1666
1667                 /*
1668                  * If force_quiescent_state() coming soon and this CPU
1669                  * needs a quiescent state, and this is either RCU-sched
1670                  * or RCU-bh, force a local reschedule.
1671                  */
1672                 rdp->n_rp_qs_pending++;
1673                 if (!rdp->preemptible &&
1674                     ULONG_CMP_LT(ACCESS_ONCE(rsp->jiffies_force_qs) - 1,
1675                                  jiffies))
1676                         set_need_resched();
1677         } else if (rdp->qs_pending && rdp->passed_quiesc) {
1678                 rdp->n_rp_report_qs++;
1679                 return 1;
1680         }
1681
1682         /* Does this CPU have callbacks ready to invoke? */
1683         if (cpu_has_callbacks_ready_to_invoke(rdp)) {
1684                 rdp->n_rp_cb_ready++;
1685                 return 1;
1686         }
1687
1688         /* Has RCU gone idle with this CPU needing another grace period? */
1689         if (cpu_needs_another_gp(rsp, rdp)) {
1690                 rdp->n_rp_cpu_needs_gp++;
1691                 return 1;
1692         }
1693
1694         /* Has another RCU grace period completed?  */
1695         if (ACCESS_ONCE(rnp->completed) != rdp->completed) { /* outside lock */
1696                 rdp->n_rp_gp_completed++;
1697                 return 1;
1698         }
1699
1700         /* Has a new RCU grace period started? */
1701         if (ACCESS_ONCE(rnp->gpnum) != rdp->gpnum) { /* outside lock */
1702                 rdp->n_rp_gp_started++;
1703                 return 1;
1704         }
1705
1706         /* Has an RCU GP gone long enough to send resched IPIs &c? */
1707         if (rcu_gp_in_progress(rsp) &&
1708             ULONG_CMP_LT(ACCESS_ONCE(rsp->jiffies_force_qs), jiffies)) {
1709                 rdp->n_rp_need_fqs++;
1710                 return 1;
1711         }
1712
1713         /* nothing to do */
1714         rdp->n_rp_need_nothing++;
1715         return 0;
1716 }
1717
1718 /*
1719  * Check to see if there is any immediate RCU-related work to be done
1720  * by the current CPU, returning 1 if so.  This function is part of the
1721  * RCU implementation; it is -not- an exported member of the RCU API.
1722  */
1723 static int rcu_pending(int cpu)
1724 {
1725         return __rcu_pending(&rcu_sched_state, &per_cpu(rcu_sched_data, cpu)) ||
1726                __rcu_pending(&rcu_bh_state, &per_cpu(rcu_bh_data, cpu)) ||
1727                rcu_preempt_pending(cpu);
1728 }
1729
1730 /*
1731  * Check to see if any future RCU-related work will need to be done
1732  * by the current CPU, even if none need be done immediately, returning
1733  * 1 if so.
1734  */
1735 static int rcu_needs_cpu_quick_check(int cpu)
1736 {
1737         /* RCU callbacks either ready or pending? */
1738         return per_cpu(rcu_sched_data, cpu).nxtlist ||
1739                per_cpu(rcu_bh_data, cpu).nxtlist ||
1740                rcu_preempt_needs_cpu(cpu);
1741 }
1742
1743 static DEFINE_PER_CPU(struct rcu_head, rcu_barrier_head) = {NULL};
1744 static atomic_t rcu_barrier_cpu_count;
1745 static DEFINE_MUTEX(rcu_barrier_mutex);
1746 static struct completion rcu_barrier_completion;
1747
1748 static void rcu_barrier_callback(struct rcu_head *notused)
1749 {
1750         if (atomic_dec_and_test(&rcu_barrier_cpu_count))
1751                 complete(&rcu_barrier_completion);
1752 }
1753
1754 /*
1755  * Called with preemption disabled, and from cross-cpu IRQ context.
1756  */
1757 static void rcu_barrier_func(void *type)
1758 {
1759         int cpu = smp_processor_id();
1760         struct rcu_head *head = &per_cpu(rcu_barrier_head, cpu);
1761         void (*call_rcu_func)(struct rcu_head *head,
1762                               void (*func)(struct rcu_head *head));
1763
1764         atomic_inc(&rcu_barrier_cpu_count);
1765         call_rcu_func = type;
1766         call_rcu_func(head, rcu_barrier_callback);
1767 }
1768
1769 /*
1770  * Orchestrate the specified type of RCU barrier, waiting for all
1771  * RCU callbacks of the specified type to complete.
1772  */
1773 static void _rcu_barrier(struct rcu_state *rsp,
1774                          void (*call_rcu_func)(struct rcu_head *head,
1775                                                void (*func)(struct rcu_head *head)))
1776 {
1777         BUG_ON(in_interrupt());
1778         /* Take mutex to serialize concurrent rcu_barrier() requests. */
1779         mutex_lock(&rcu_barrier_mutex);
1780         init_completion(&rcu_barrier_completion);
1781         /*
1782          * Initialize rcu_barrier_cpu_count to 1, then invoke
1783          * rcu_barrier_func() on each CPU, so that each CPU also has
1784          * incremented rcu_barrier_cpu_count.  Only then is it safe to
1785          * decrement rcu_barrier_cpu_count -- otherwise the first CPU
1786          * might complete its grace period before all of the other CPUs
1787          * did their increment, causing this function to return too
1788          * early.  Note that on_each_cpu() disables irqs, which prevents
1789          * any CPUs from coming online or going offline until each online
1790          * CPU has queued its RCU-barrier callback.
1791          */
1792         atomic_set(&rcu_barrier_cpu_count, 1);
1793         on_each_cpu(rcu_barrier_func, (void *)call_rcu_func, 1);
1794         if (atomic_dec_and_test(&rcu_barrier_cpu_count))
1795                 complete(&rcu_barrier_completion);
1796         wait_for_completion(&rcu_barrier_completion);
1797         mutex_unlock(&rcu_barrier_mutex);
1798 }
1799
1800 /**
1801  * rcu_barrier_bh - Wait until all in-flight call_rcu_bh() callbacks complete.
1802  */
1803 void rcu_barrier_bh(void)
1804 {
1805         _rcu_barrier(&rcu_bh_state, call_rcu_bh);
1806 }
1807 EXPORT_SYMBOL_GPL(rcu_barrier_bh);
1808
1809 /**
1810  * rcu_barrier_sched - Wait for in-flight call_rcu_sched() callbacks.
1811  */
1812 void rcu_barrier_sched(void)
1813 {
1814         _rcu_barrier(&rcu_sched_state, call_rcu_sched);
1815 }
1816 EXPORT_SYMBOL_GPL(rcu_barrier_sched);
1817
1818 /*
1819  * Do boot-time initialization of a CPU's per-CPU RCU data.
1820  */
1821 static void __init
1822 rcu_boot_init_percpu_data(int cpu, struct rcu_state *rsp)
1823 {
1824         unsigned long flags;
1825         int i;
1826         struct rcu_data *rdp = per_cpu_ptr(rsp->rda, cpu);
1827         struct rcu_node *rnp = rcu_get_root(rsp);
1828
1829         /* Set up local state, ensuring consistent view of global state. */
1830         raw_spin_lock_irqsave(&rnp->lock, flags);
1831         rdp->grpmask = 1UL << (cpu - rdp->mynode->grplo);
1832         rdp->nxtlist = NULL;
1833         for (i = 0; i < RCU_NEXT_SIZE; i++)
1834                 rdp->nxttail[i] = &rdp->nxtlist;
1835         rdp->qlen = 0;
1836 #ifdef CONFIG_NO_HZ
1837         rdp->dynticks = &per_cpu(rcu_dynticks, cpu);
1838 #endif /* #ifdef CONFIG_NO_HZ */
1839         rdp->cpu = cpu;
1840         raw_spin_unlock_irqrestore(&rnp->lock, flags);
1841 }
1842
1843 /*
1844  * Initialize a CPU's per-CPU RCU data.  Note that only one online or
1845  * offline event can be happening at a given time.  Note also that we
1846  * can accept some slop in the rsp->completed access due to the fact
1847  * that this CPU cannot possibly have any RCU callbacks in flight yet.
1848  */
1849 static void __cpuinit
1850 rcu_init_percpu_data(int cpu, struct rcu_state *rsp, int preemptible)
1851 {
1852         unsigned long flags;
1853         unsigned long mask;
1854         struct rcu_data *rdp = per_cpu_ptr(rsp->rda, cpu);
1855         struct rcu_node *rnp = rcu_get_root(rsp);
1856
1857         /* Set up local state, ensuring consistent view of global state. */
1858         raw_spin_lock_irqsave(&rnp->lock, flags);
1859         rdp->passed_quiesc = 0;  /* We could be racing with new GP, */
1860         rdp->qs_pending = 1;     /*  so set up to respond to current GP. */
1861         rdp->beenonline = 1;     /* We have now been online. */
1862         rdp->preemptible = preemptible;
1863         rdp->qlen_last_fqs_check = 0;
1864         rdp->n_force_qs_snap = rsp->n_force_qs;
1865         rdp->blimit = blimit;
1866         raw_spin_unlock(&rnp->lock);            /* irqs remain disabled. */
1867
1868         /*
1869          * A new grace period might start here.  If so, we won't be part
1870          * of it, but that is OK, as we are currently in a quiescent state.
1871          */
1872
1873         /* Exclude any attempts to start a new GP on large systems. */
1874         raw_spin_lock(&rsp->onofflock);         /* irqs already disabled. */
1875
1876         /* Add CPU to rcu_node bitmasks. */
1877         rnp = rdp->mynode;
1878         mask = rdp->grpmask;
1879         do {
1880                 /* Exclude any attempts to start a new GP on small systems. */
1881                 raw_spin_lock(&rnp->lock);      /* irqs already disabled. */
1882                 rnp->qsmaskinit |= mask;
1883                 mask = rnp->grpmask;
1884                 if (rnp == rdp->mynode) {
1885                         rdp->gpnum = rnp->completed; /* if GP in progress... */
1886                         rdp->completed = rnp->completed;
1887                         rdp->passed_quiesc_completed = rnp->completed - 1;
1888                 }
1889                 raw_spin_unlock(&rnp->lock); /* irqs already disabled. */
1890                 rnp = rnp->parent;
1891         } while (rnp != NULL && !(rnp->qsmaskinit & mask));
1892
1893         raw_spin_unlock_irqrestore(&rsp->onofflock, flags);
1894 }
1895
1896 static void __cpuinit rcu_prepare_cpu(int cpu)
1897 {
1898         rcu_init_percpu_data(cpu, &rcu_sched_state, 0);
1899         rcu_init_percpu_data(cpu, &rcu_bh_state, 0);
1900         rcu_preempt_init_percpu_data(cpu);
1901 }
1902
1903 /*
1904  * Handle CPU online/offline notification events.
1905  */
1906 static int __cpuinit rcu_cpu_notify(struct notifier_block *self,
1907                                     unsigned long action, void *hcpu)
1908 {
1909         long cpu = (long)hcpu;
1910         struct rcu_data *rdp = per_cpu_ptr(rcu_state->rda, cpu);
1911         struct rcu_node *rnp = rdp->mynode;
1912
1913         switch (action) {
1914         case CPU_UP_PREPARE:
1915         case CPU_UP_PREPARE_FROZEN:
1916                 rcu_prepare_cpu(cpu);
1917                 rcu_prepare_kthreads(cpu);
1918                 break;
1919         case CPU_ONLINE:
1920         case CPU_DOWN_FAILED:
1921                 rcu_node_kthread_setaffinity(rnp, -1);
1922                 rcu_cpu_kthread_setrt(cpu, 1);
1923                 break;
1924         case CPU_DOWN_PREPARE:
1925                 rcu_node_kthread_setaffinity(rnp, cpu);
1926                 rcu_cpu_kthread_setrt(cpu, 0);
1927                 break;
1928         case CPU_DYING:
1929         case CPU_DYING_FROZEN:
1930                 /*
1931                  * The whole machine is "stopped" except this CPU, so we can
1932                  * touch any data without introducing corruption. We send the
1933                  * dying CPU's callbacks to an arbitrarily chosen online CPU.
1934                  */
1935                 rcu_send_cbs_to_online(&rcu_bh_state);
1936                 rcu_send_cbs_to_online(&rcu_sched_state);
1937                 rcu_preempt_send_cbs_to_online();
1938                 break;
1939         case CPU_DEAD:
1940         case CPU_DEAD_FROZEN:
1941         case CPU_UP_CANCELED:
1942         case CPU_UP_CANCELED_FROZEN:
1943                 rcu_offline_cpu(cpu);
1944                 break;
1945         default:
1946                 break;
1947         }
1948         return NOTIFY_OK;
1949 }
1950
1951 /*
1952  * This function is invoked towards the end of the scheduler's initialization
1953  * process.  Before this is called, the idle task might contain
1954  * RCU read-side critical sections (during which time, this idle
1955  * task is booting the system).  After this function is called, the
1956  * idle tasks are prohibited from containing RCU read-side critical
1957  * sections.  This function also enables RCU lockdep checking.
1958  */
1959 void rcu_scheduler_starting(void)
1960 {
1961         WARN_ON(num_online_cpus() != 1);
1962         WARN_ON(nr_context_switches() > 0);
1963         rcu_scheduler_active = 1;
1964 }
1965
1966 /*
1967  * Compute the per-level fanout, either using the exact fanout specified
1968  * or balancing the tree, depending on CONFIG_RCU_FANOUT_EXACT.
1969  */
1970 #ifdef CONFIG_RCU_FANOUT_EXACT
1971 static void __init rcu_init_levelspread(struct rcu_state *rsp)
1972 {
1973         int i;
1974
1975         for (i = NUM_RCU_LVLS - 1; i > 0; i--)
1976                 rsp->levelspread[i] = CONFIG_RCU_FANOUT;
1977         rsp->levelspread[0] = RCU_FANOUT_LEAF;
1978 }
1979 #else /* #ifdef CONFIG_RCU_FANOUT_EXACT */
1980 static void __init rcu_init_levelspread(struct rcu_state *rsp)
1981 {
1982         int ccur;
1983         int cprv;
1984         int i;
1985
1986         cprv = NR_CPUS;
1987         for (i = NUM_RCU_LVLS - 1; i >= 0; i--) {
1988                 ccur = rsp->levelcnt[i];
1989                 rsp->levelspread[i] = (cprv + ccur - 1) / ccur;
1990                 cprv = ccur;
1991         }
1992 }
1993 #endif /* #else #ifdef CONFIG_RCU_FANOUT_EXACT */
1994
1995 /*
1996  * Helper function for rcu_init() that initializes one rcu_state structure.
1997  */
1998 static void __init rcu_init_one(struct rcu_state *rsp,
1999                 struct rcu_data __percpu *rda)
2000 {
2001         static char *buf[] = { "rcu_node_level_0",
2002                                "rcu_node_level_1",
2003                                "rcu_node_level_2",
2004                                "rcu_node_level_3" };  /* Match MAX_RCU_LVLS */
2005         int cpustride = 1;
2006         int i;
2007         int j;
2008         struct rcu_node *rnp;
2009
2010         BUILD_BUG_ON(MAX_RCU_LVLS > ARRAY_SIZE(buf));  /* Fix buf[] init! */
2011
2012         /* Initialize the level-tracking arrays. */
2013
2014         for (i = 1; i < NUM_RCU_LVLS; i++)
2015                 rsp->level[i] = rsp->level[i - 1] + rsp->levelcnt[i - 1];
2016         rcu_init_levelspread(rsp);
2017
2018         /* Initialize the elements themselves, starting from the leaves. */
2019
2020         for (i = NUM_RCU_LVLS - 1; i >= 0; i--) {
2021                 cpustride *= rsp->levelspread[i];
2022                 rnp = rsp->level[i];
2023                 for (j = 0; j < rsp->levelcnt[i]; j++, rnp++) {
2024                         raw_spin_lock_init(&rnp->lock);
2025                         lockdep_set_class_and_name(&rnp->lock,
2026                                                    &rcu_node_class[i], buf[i]);
2027                         rnp->gpnum = 0;
2028                         rnp->qsmask = 0;
2029                         rnp->qsmaskinit = 0;
2030                         rnp->grplo = j * cpustride;
2031                         rnp->grphi = (j + 1) * cpustride - 1;
2032                         if (rnp->grphi >= NR_CPUS)
2033                                 rnp->grphi = NR_CPUS - 1;
2034                         if (i == 0) {
2035                                 rnp->grpnum = 0;
2036                                 rnp->grpmask = 0;
2037                                 rnp->parent = NULL;
2038                         } else {
2039                                 rnp->grpnum = j % rsp->levelspread[i - 1];
2040                                 rnp->grpmask = 1UL << rnp->grpnum;
2041                                 rnp->parent = rsp->level[i - 1] +
2042                                               j / rsp->levelspread[i - 1];
2043                         }
2044                         rnp->level = i;
2045                         INIT_LIST_HEAD(&rnp->blkd_tasks);
2046                 }
2047         }
2048
2049         rsp->rda = rda;
2050         rnp = rsp->level[NUM_RCU_LVLS - 1];
2051         for_each_possible_cpu(i) {
2052                 while (i > rnp->grphi)
2053                         rnp++;
2054                 per_cpu_ptr(rsp->rda, i)->mynode = rnp;
2055                 rcu_boot_init_percpu_data(i, rsp);
2056         }
2057 }
2058
2059 void __init rcu_init(void)
2060 {
2061         int cpu;
2062
2063         rcu_bootup_announce();
2064         rcu_init_one(&rcu_sched_state, &rcu_sched_data);
2065         rcu_init_one(&rcu_bh_state, &rcu_bh_data);
2066         __rcu_init_preempt();
2067          open_softirq(RCU_SOFTIRQ, rcu_process_callbacks);
2068
2069         /*
2070          * We don't need protection against CPU-hotplug here because
2071          * this is called early in boot, before either interrupts
2072          * or the scheduler are operational.
2073          */
2074         cpu_notifier(rcu_cpu_notify, 0);
2075         for_each_online_cpu(cpu)
2076                 rcu_cpu_notify(NULL, CPU_UP_PREPARE, (void *)(long)cpu);
2077         check_cpu_stall_init();
2078 }
2079
2080 #include "rcutree_plugin.h"