Merge branch 'tip/perf/urgent' of git://git.kernel.org/pub/scm/linux/kernel/git/roste...
[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/export.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##_state.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##_state.onofflock), \
76         .fqslock = __RAW_SPIN_LOCK_UNLOCKED(&structname##_state.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);
83 DEFINE_PER_CPU(struct rcu_data, rcu_sched_data);
84
85 struct rcu_state rcu_bh_state = RCU_STATE_INITIALIZER(rcu_bh);
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 /*
135  * Track the rcutorture test sequence number and the update version
136  * number within a given test.  The rcutorture_testseq is incremented
137  * on every rcutorture module load and unload, so has an odd value
138  * when a test is running.  The rcutorture_vernum is set to zero
139  * when rcutorture starts and is incremented on each rcutorture update.
140  * These variables enable correlating rcutorture output with the
141  * RCU tracing information.
142  */
143 unsigned long rcutorture_testseq;
144 unsigned long rcutorture_vernum;
145
146 /*
147  * Return true if an RCU grace period is in progress.  The ACCESS_ONCE()s
148  * permit this function to be invoked without holding the root rcu_node
149  * structure's ->lock, but of course results can be subject to change.
150  */
151 static int rcu_gp_in_progress(struct rcu_state *rsp)
152 {
153         return ACCESS_ONCE(rsp->completed) != ACCESS_ONCE(rsp->gpnum);
154 }
155
156 /*
157  * Note a quiescent state.  Because we do not need to know
158  * how many quiescent states passed, just if there was at least
159  * one since the start of the grace period, this just sets a flag.
160  * The caller must have disabled preemption.
161  */
162 void rcu_sched_qs(int cpu)
163 {
164         struct rcu_data *rdp = &per_cpu(rcu_sched_data, cpu);
165
166         rdp->passed_quiesce_gpnum = rdp->gpnum;
167         barrier();
168         if (rdp->passed_quiesce == 0)
169                 trace_rcu_grace_period("rcu_sched", rdp->gpnum, "cpuqs");
170         rdp->passed_quiesce = 1;
171 }
172
173 void rcu_bh_qs(int cpu)
174 {
175         struct rcu_data *rdp = &per_cpu(rcu_bh_data, cpu);
176
177         rdp->passed_quiesce_gpnum = rdp->gpnum;
178         barrier();
179         if (rdp->passed_quiesce == 0)
180                 trace_rcu_grace_period("rcu_bh", rdp->gpnum, "cpuqs");
181         rdp->passed_quiesce = 1;
182 }
183
184 /*
185  * Note a context switch.  This is a quiescent state for RCU-sched,
186  * and requires special handling for preemptible RCU.
187  * The caller must have disabled preemption.
188  */
189 void rcu_note_context_switch(int cpu)
190 {
191         trace_rcu_utilization("Start context switch");
192         rcu_sched_qs(cpu);
193         rcu_preempt_note_context_switch(cpu);
194         trace_rcu_utilization("End context switch");
195 }
196 EXPORT_SYMBOL_GPL(rcu_note_context_switch);
197
198 #ifdef CONFIG_NO_HZ
199 DEFINE_PER_CPU(struct rcu_dynticks, rcu_dynticks) = {
200         .dynticks_nesting = 1,
201         .dynticks = ATOMIC_INIT(1),
202 };
203 #endif /* #ifdef CONFIG_NO_HZ */
204
205 static int blimit = 10;         /* Maximum callbacks per rcu_do_batch. */
206 static int qhimark = 10000;     /* If this many pending, ignore blimit. */
207 static int qlowmark = 100;      /* Once only this many pending, use blimit. */
208
209 module_param(blimit, int, 0);
210 module_param(qhimark, int, 0);
211 module_param(qlowmark, int, 0);
212
213 int rcu_cpu_stall_suppress __read_mostly;
214 module_param(rcu_cpu_stall_suppress, int, 0644);
215
216 static void force_quiescent_state(struct rcu_state *rsp, int relaxed);
217 static int rcu_pending(int cpu);
218
219 /*
220  * Return the number of RCU-sched batches processed thus far for debug & stats.
221  */
222 long rcu_batches_completed_sched(void)
223 {
224         return rcu_sched_state.completed;
225 }
226 EXPORT_SYMBOL_GPL(rcu_batches_completed_sched);
227
228 /*
229  * Return the number of RCU BH batches processed thus far for debug & stats.
230  */
231 long rcu_batches_completed_bh(void)
232 {
233         return rcu_bh_state.completed;
234 }
235 EXPORT_SYMBOL_GPL(rcu_batches_completed_bh);
236
237 /*
238  * Force a quiescent state for RCU BH.
239  */
240 void rcu_bh_force_quiescent_state(void)
241 {
242         force_quiescent_state(&rcu_bh_state, 0);
243 }
244 EXPORT_SYMBOL_GPL(rcu_bh_force_quiescent_state);
245
246 /*
247  * Record the number of times rcutorture tests have been initiated and
248  * terminated.  This information allows the debugfs tracing stats to be
249  * correlated to the rcutorture messages, even when the rcutorture module
250  * is being repeatedly loaded and unloaded.  In other words, we cannot
251  * store this state in rcutorture itself.
252  */
253 void rcutorture_record_test_transition(void)
254 {
255         rcutorture_testseq++;
256         rcutorture_vernum = 0;
257 }
258 EXPORT_SYMBOL_GPL(rcutorture_record_test_transition);
259
260 /*
261  * Record the number of writer passes through the current rcutorture test.
262  * This is also used to correlate debugfs tracing stats with the rcutorture
263  * messages.
264  */
265 void rcutorture_record_progress(unsigned long vernum)
266 {
267         rcutorture_vernum++;
268 }
269 EXPORT_SYMBOL_GPL(rcutorture_record_progress);
270
271 /*
272  * Force a quiescent state for RCU-sched.
273  */
274 void rcu_sched_force_quiescent_state(void)
275 {
276         force_quiescent_state(&rcu_sched_state, 0);
277 }
278 EXPORT_SYMBOL_GPL(rcu_sched_force_quiescent_state);
279
280 /*
281  * Does the CPU have callbacks ready to be invoked?
282  */
283 static int
284 cpu_has_callbacks_ready_to_invoke(struct rcu_data *rdp)
285 {
286         return &rdp->nxtlist != rdp->nxttail[RCU_DONE_TAIL];
287 }
288
289 /*
290  * Does the current CPU require a yet-as-unscheduled grace period?
291  */
292 static int
293 cpu_needs_another_gp(struct rcu_state *rsp, struct rcu_data *rdp)
294 {
295         return *rdp->nxttail[RCU_DONE_TAIL] && !rcu_gp_in_progress(rsp);
296 }
297
298 /*
299  * Return the root node of the specified rcu_state structure.
300  */
301 static struct rcu_node *rcu_get_root(struct rcu_state *rsp)
302 {
303         return &rsp->node[0];
304 }
305
306 #ifdef CONFIG_SMP
307
308 /*
309  * If the specified CPU is offline, tell the caller that it is in
310  * a quiescent state.  Otherwise, whack it with a reschedule IPI.
311  * Grace periods can end up waiting on an offline CPU when that
312  * CPU is in the process of coming online -- it will be added to the
313  * rcu_node bitmasks before it actually makes it online.  The same thing
314  * can happen while a CPU is in the process of coming online.  Because this
315  * race is quite rare, we check for it after detecting that the grace
316  * period has been delayed rather than checking each and every CPU
317  * each and every time we start a new grace period.
318  */
319 static int rcu_implicit_offline_qs(struct rcu_data *rdp)
320 {
321         /*
322          * If the CPU is offline, it is in a quiescent state.  We can
323          * trust its state not to change because interrupts are disabled.
324          */
325         if (cpu_is_offline(rdp->cpu)) {
326                 trace_rcu_fqs(rdp->rsp->name, rdp->gpnum, rdp->cpu, "ofl");
327                 rdp->offline_fqs++;
328                 return 1;
329         }
330
331         /* If preemptible RCU, no point in sending reschedule IPI. */
332         if (rdp->preemptible)
333                 return 0;
334
335         /* The CPU is online, so send it a reschedule IPI. */
336         if (rdp->cpu != smp_processor_id())
337                 smp_send_reschedule(rdp->cpu);
338         else
339                 set_need_resched();
340         rdp->resched_ipi++;
341         return 0;
342 }
343
344 #endif /* #ifdef CONFIG_SMP */
345
346 #ifdef CONFIG_NO_HZ
347
348 /**
349  * rcu_enter_nohz - inform RCU that current CPU is entering nohz
350  *
351  * Enter nohz mode, in other words, -leave- the mode in which RCU
352  * read-side critical sections can occur.  (Though RCU read-side
353  * critical sections can occur in irq handlers in nohz mode, a possibility
354  * handled by rcu_irq_enter() and rcu_irq_exit()).
355  */
356 void rcu_enter_nohz(void)
357 {
358         unsigned long flags;
359         struct rcu_dynticks *rdtp;
360
361         local_irq_save(flags);
362         rdtp = &__get_cpu_var(rcu_dynticks);
363         if (--rdtp->dynticks_nesting) {
364                 local_irq_restore(flags);
365                 return;
366         }
367         trace_rcu_dyntick("Start");
368         /* CPUs seeing atomic_inc() must see prior RCU read-side crit sects */
369         smp_mb__before_atomic_inc();  /* See above. */
370         atomic_inc(&rdtp->dynticks);
371         smp_mb__after_atomic_inc();  /* Force ordering with next sojourn. */
372         WARN_ON_ONCE(atomic_read(&rdtp->dynticks) & 0x1);
373         local_irq_restore(flags);
374 }
375
376 /*
377  * rcu_exit_nohz - inform RCU that current CPU is leaving nohz
378  *
379  * Exit nohz mode, in other words, -enter- the mode in which RCU
380  * read-side critical sections normally occur.
381  */
382 void rcu_exit_nohz(void)
383 {
384         unsigned long flags;
385         struct rcu_dynticks *rdtp;
386
387         local_irq_save(flags);
388         rdtp = &__get_cpu_var(rcu_dynticks);
389         if (rdtp->dynticks_nesting++) {
390                 local_irq_restore(flags);
391                 return;
392         }
393         smp_mb__before_atomic_inc();  /* Force ordering w/previous sojourn. */
394         atomic_inc(&rdtp->dynticks);
395         /* CPUs seeing atomic_inc() must see later RCU read-side crit sects */
396         smp_mb__after_atomic_inc();  /* See above. */
397         WARN_ON_ONCE(!(atomic_read(&rdtp->dynticks) & 0x1));
398         trace_rcu_dyntick("End");
399         local_irq_restore(flags);
400 }
401
402 /**
403  * rcu_nmi_enter - inform RCU of entry to NMI context
404  *
405  * If the CPU was idle with dynamic ticks active, and there is no
406  * irq handler running, this updates rdtp->dynticks_nmi to let the
407  * RCU grace-period handling know that the CPU is active.
408  */
409 void rcu_nmi_enter(void)
410 {
411         struct rcu_dynticks *rdtp = &__get_cpu_var(rcu_dynticks);
412
413         if (rdtp->dynticks_nmi_nesting == 0 &&
414             (atomic_read(&rdtp->dynticks) & 0x1))
415                 return;
416         rdtp->dynticks_nmi_nesting++;
417         smp_mb__before_atomic_inc();  /* Force delay from prior write. */
418         atomic_inc(&rdtp->dynticks);
419         /* CPUs seeing atomic_inc() must see later RCU read-side crit sects */
420         smp_mb__after_atomic_inc();  /* See above. */
421         WARN_ON_ONCE(!(atomic_read(&rdtp->dynticks) & 0x1));
422 }
423
424 /**
425  * rcu_nmi_exit - inform RCU of exit from NMI context
426  *
427  * If the CPU was idle with dynamic ticks active, and there is no
428  * irq handler running, this updates rdtp->dynticks_nmi to let the
429  * RCU grace-period handling know that the CPU is no longer active.
430  */
431 void rcu_nmi_exit(void)
432 {
433         struct rcu_dynticks *rdtp = &__get_cpu_var(rcu_dynticks);
434
435         if (rdtp->dynticks_nmi_nesting == 0 ||
436             --rdtp->dynticks_nmi_nesting != 0)
437                 return;
438         /* CPUs seeing atomic_inc() must see prior RCU read-side crit sects */
439         smp_mb__before_atomic_inc();  /* See above. */
440         atomic_inc(&rdtp->dynticks);
441         smp_mb__after_atomic_inc();  /* Force delay to next write. */
442         WARN_ON_ONCE(atomic_read(&rdtp->dynticks) & 0x1);
443 }
444
445 /**
446  * rcu_irq_enter - inform RCU of entry to hard irq context
447  *
448  * If the CPU was idle with dynamic ticks active, this updates the
449  * rdtp->dynticks to let the RCU handling know that the CPU is active.
450  */
451 void rcu_irq_enter(void)
452 {
453         rcu_exit_nohz();
454 }
455
456 /**
457  * rcu_irq_exit - inform RCU of exit from hard irq context
458  *
459  * If the CPU was idle with dynamic ticks active, update the rdp->dynticks
460  * to put let the RCU handling be aware that the CPU is going back to idle
461  * with no ticks.
462  */
463 void rcu_irq_exit(void)
464 {
465         rcu_enter_nohz();
466 }
467
468 #ifdef CONFIG_SMP
469
470 /*
471  * Snapshot the specified CPU's dynticks counter so that we can later
472  * credit them with an implicit quiescent state.  Return 1 if this CPU
473  * is in dynticks idle mode, which is an extended quiescent state.
474  */
475 static int dyntick_save_progress_counter(struct rcu_data *rdp)
476 {
477         rdp->dynticks_snap = atomic_add_return(0, &rdp->dynticks->dynticks);
478         return 0;
479 }
480
481 /*
482  * Return true if the specified CPU has passed through a quiescent
483  * state by virtue of being in or having passed through an dynticks
484  * idle state since the last call to dyntick_save_progress_counter()
485  * for this same CPU.
486  */
487 static int rcu_implicit_dynticks_qs(struct rcu_data *rdp)
488 {
489         unsigned int curr;
490         unsigned int snap;
491
492         curr = (unsigned int)atomic_add_return(0, &rdp->dynticks->dynticks);
493         snap = (unsigned int)rdp->dynticks_snap;
494
495         /*
496          * If the CPU passed through or entered a dynticks idle phase with
497          * no active irq/NMI handlers, then we can safely pretend that the CPU
498          * already acknowledged the request to pass through a quiescent
499          * state.  Either way, that CPU cannot possibly be in an RCU
500          * read-side critical section that started before the beginning
501          * of the current RCU grace period.
502          */
503         if ((curr & 0x1) == 0 || UINT_CMP_GE(curr, snap + 2)) {
504                 trace_rcu_fqs(rdp->rsp->name, rdp->gpnum, rdp->cpu, "dti");
505                 rdp->dynticks_fqs++;
506                 return 1;
507         }
508
509         /* Go check for the CPU being offline. */
510         return rcu_implicit_offline_qs(rdp);
511 }
512
513 #endif /* #ifdef CONFIG_SMP */
514
515 #else /* #ifdef CONFIG_NO_HZ */
516
517 #ifdef CONFIG_SMP
518
519 static int dyntick_save_progress_counter(struct rcu_data *rdp)
520 {
521         return 0;
522 }
523
524 static int rcu_implicit_dynticks_qs(struct rcu_data *rdp)
525 {
526         return rcu_implicit_offline_qs(rdp);
527 }
528
529 #endif /* #ifdef CONFIG_SMP */
530
531 #endif /* #else #ifdef CONFIG_NO_HZ */
532
533 int rcu_cpu_stall_suppress __read_mostly;
534
535 static void record_gp_stall_check_time(struct rcu_state *rsp)
536 {
537         rsp->gp_start = jiffies;
538         rsp->jiffies_stall = jiffies + RCU_SECONDS_TILL_STALL_CHECK;
539 }
540
541 static void print_other_cpu_stall(struct rcu_state *rsp)
542 {
543         int cpu;
544         long delta;
545         unsigned long flags;
546         int ndetected;
547         struct rcu_node *rnp = rcu_get_root(rsp);
548
549         /* Only let one CPU complain about others per time interval. */
550
551         raw_spin_lock_irqsave(&rnp->lock, flags);
552         delta = jiffies - rsp->jiffies_stall;
553         if (delta < RCU_STALL_RAT_DELAY || !rcu_gp_in_progress(rsp)) {
554                 raw_spin_unlock_irqrestore(&rnp->lock, flags);
555                 return;
556         }
557         rsp->jiffies_stall = jiffies + RCU_SECONDS_TILL_STALL_RECHECK;
558
559         /*
560          * Now rat on any tasks that got kicked up to the root rcu_node
561          * due to CPU offlining.
562          */
563         ndetected = rcu_print_task_stall(rnp);
564         raw_spin_unlock_irqrestore(&rnp->lock, flags);
565
566         /*
567          * OK, time to rat on our buddy...
568          * See Documentation/RCU/stallwarn.txt for info on how to debug
569          * RCU CPU stall warnings.
570          */
571         printk(KERN_ERR "INFO: %s detected stalls on CPUs/tasks: {",
572                rsp->name);
573         rcu_for_each_leaf_node(rsp, rnp) {
574                 raw_spin_lock_irqsave(&rnp->lock, flags);
575                 ndetected += rcu_print_task_stall(rnp);
576                 raw_spin_unlock_irqrestore(&rnp->lock, flags);
577                 if (rnp->qsmask == 0)
578                         continue;
579                 for (cpu = 0; cpu <= rnp->grphi - rnp->grplo; cpu++)
580                         if (rnp->qsmask & (1UL << cpu)) {
581                                 printk(" %d", rnp->grplo + cpu);
582                                 ndetected++;
583                         }
584         }
585         printk("} (detected by %d, t=%ld jiffies)\n",
586                smp_processor_id(), (long)(jiffies - rsp->gp_start));
587         if (ndetected == 0)
588                 printk(KERN_ERR "INFO: Stall ended before state dump start\n");
589         else if (!trigger_all_cpu_backtrace())
590                 dump_stack();
591
592         /* If so configured, complain about tasks blocking the grace period. */
593
594         rcu_print_detail_task_stall(rsp);
595
596         force_quiescent_state(rsp, 0);  /* Kick them all. */
597 }
598
599 static void print_cpu_stall(struct rcu_state *rsp)
600 {
601         unsigned long flags;
602         struct rcu_node *rnp = rcu_get_root(rsp);
603
604         /*
605          * OK, time to rat on ourselves...
606          * See Documentation/RCU/stallwarn.txt for info on how to debug
607          * RCU CPU stall warnings.
608          */
609         printk(KERN_ERR "INFO: %s detected stall on CPU %d (t=%lu jiffies)\n",
610                rsp->name, smp_processor_id(), jiffies - rsp->gp_start);
611         if (!trigger_all_cpu_backtrace())
612                 dump_stack();
613
614         raw_spin_lock_irqsave(&rnp->lock, flags);
615         if (ULONG_CMP_GE(jiffies, rsp->jiffies_stall))
616                 rsp->jiffies_stall =
617                         jiffies + RCU_SECONDS_TILL_STALL_RECHECK;
618         raw_spin_unlock_irqrestore(&rnp->lock, flags);
619
620         set_need_resched();  /* kick ourselves to get things going. */
621 }
622
623 static void check_cpu_stall(struct rcu_state *rsp, struct rcu_data *rdp)
624 {
625         unsigned long j;
626         unsigned long js;
627         struct rcu_node *rnp;
628
629         if (rcu_cpu_stall_suppress)
630                 return;
631         j = ACCESS_ONCE(jiffies);
632         js = ACCESS_ONCE(rsp->jiffies_stall);
633         rnp = rdp->mynode;
634         if ((ACCESS_ONCE(rnp->qsmask) & rdp->grpmask) && ULONG_CMP_GE(j, js)) {
635
636                 /* We haven't checked in, so go dump stack. */
637                 print_cpu_stall(rsp);
638
639         } else if (rcu_gp_in_progress(rsp) &&
640                    ULONG_CMP_GE(j, js + RCU_STALL_RAT_DELAY)) {
641
642                 /* They had a few time units to dump stack, so complain. */
643                 print_other_cpu_stall(rsp);
644         }
645 }
646
647 static int rcu_panic(struct notifier_block *this, unsigned long ev, void *ptr)
648 {
649         rcu_cpu_stall_suppress = 1;
650         return NOTIFY_DONE;
651 }
652
653 /**
654  * rcu_cpu_stall_reset - prevent further stall warnings in current grace period
655  *
656  * Set the stall-warning timeout way off into the future, thus preventing
657  * any RCU CPU stall-warning messages from appearing in the current set of
658  * RCU grace periods.
659  *
660  * The caller must disable hard irqs.
661  */
662 void rcu_cpu_stall_reset(void)
663 {
664         rcu_sched_state.jiffies_stall = jiffies + ULONG_MAX / 2;
665         rcu_bh_state.jiffies_stall = jiffies + ULONG_MAX / 2;
666         rcu_preempt_stall_reset();
667 }
668
669 static struct notifier_block rcu_panic_block = {
670         .notifier_call = rcu_panic,
671 };
672
673 static void __init check_cpu_stall_init(void)
674 {
675         atomic_notifier_chain_register(&panic_notifier_list, &rcu_panic_block);
676 }
677
678 /*
679  * Update CPU-local rcu_data state to record the newly noticed grace period.
680  * This is used both when we started the grace period and when we notice
681  * that someone else started the grace period.  The caller must hold the
682  * ->lock of the leaf rcu_node structure corresponding to the current CPU,
683  *  and must have irqs disabled.
684  */
685 static void __note_new_gpnum(struct rcu_state *rsp, struct rcu_node *rnp, struct rcu_data *rdp)
686 {
687         if (rdp->gpnum != rnp->gpnum) {
688                 /*
689                  * If the current grace period is waiting for this CPU,
690                  * set up to detect a quiescent state, otherwise don't
691                  * go looking for one.
692                  */
693                 rdp->gpnum = rnp->gpnum;
694                 trace_rcu_grace_period(rsp->name, rdp->gpnum, "cpustart");
695                 if (rnp->qsmask & rdp->grpmask) {
696                         rdp->qs_pending = 1;
697                         rdp->passed_quiesce = 0;
698                 } else
699                         rdp->qs_pending = 0;
700         }
701 }
702
703 static void note_new_gpnum(struct rcu_state *rsp, struct rcu_data *rdp)
704 {
705         unsigned long flags;
706         struct rcu_node *rnp;
707
708         local_irq_save(flags);
709         rnp = rdp->mynode;
710         if (rdp->gpnum == ACCESS_ONCE(rnp->gpnum) || /* outside lock. */
711             !raw_spin_trylock(&rnp->lock)) { /* irqs already off, so later. */
712                 local_irq_restore(flags);
713                 return;
714         }
715         __note_new_gpnum(rsp, rnp, rdp);
716         raw_spin_unlock_irqrestore(&rnp->lock, flags);
717 }
718
719 /*
720  * Did someone else start a new RCU grace period start since we last
721  * checked?  Update local state appropriately if so.  Must be called
722  * on the CPU corresponding to rdp.
723  */
724 static int
725 check_for_new_grace_period(struct rcu_state *rsp, struct rcu_data *rdp)
726 {
727         unsigned long flags;
728         int ret = 0;
729
730         local_irq_save(flags);
731         if (rdp->gpnum != rsp->gpnum) {
732                 note_new_gpnum(rsp, rdp);
733                 ret = 1;
734         }
735         local_irq_restore(flags);
736         return ret;
737 }
738
739 /*
740  * Advance this CPU's callbacks, but only if the current grace period
741  * has ended.  This may be called only from the CPU to whom the rdp
742  * belongs.  In addition, the corresponding leaf rcu_node structure's
743  * ->lock must be held by the caller, with irqs disabled.
744  */
745 static void
746 __rcu_process_gp_end(struct rcu_state *rsp, struct rcu_node *rnp, struct rcu_data *rdp)
747 {
748         /* Did another grace period end? */
749         if (rdp->completed != rnp->completed) {
750
751                 /* Advance callbacks.  No harm if list empty. */
752                 rdp->nxttail[RCU_DONE_TAIL] = rdp->nxttail[RCU_WAIT_TAIL];
753                 rdp->nxttail[RCU_WAIT_TAIL] = rdp->nxttail[RCU_NEXT_READY_TAIL];
754                 rdp->nxttail[RCU_NEXT_READY_TAIL] = rdp->nxttail[RCU_NEXT_TAIL];
755
756                 /* Remember that we saw this grace-period completion. */
757                 rdp->completed = rnp->completed;
758                 trace_rcu_grace_period(rsp->name, rdp->gpnum, "cpuend");
759
760                 /*
761                  * If we were in an extended quiescent state, we may have
762                  * missed some grace periods that others CPUs handled on
763                  * our behalf. Catch up with this state to avoid noting
764                  * spurious new grace periods.  If another grace period
765                  * has started, then rnp->gpnum will have advanced, so
766                  * we will detect this later on.
767                  */
768                 if (ULONG_CMP_LT(rdp->gpnum, rdp->completed))
769                         rdp->gpnum = rdp->completed;
770
771                 /*
772                  * If RCU does not need a quiescent state from this CPU,
773                  * then make sure that this CPU doesn't go looking for one.
774                  */
775                 if ((rnp->qsmask & rdp->grpmask) == 0)
776                         rdp->qs_pending = 0;
777         }
778 }
779
780 /*
781  * Advance this CPU's callbacks, but only if the current grace period
782  * has ended.  This may be called only from the CPU to whom the rdp
783  * belongs.
784  */
785 static void
786 rcu_process_gp_end(struct rcu_state *rsp, struct rcu_data *rdp)
787 {
788         unsigned long flags;
789         struct rcu_node *rnp;
790
791         local_irq_save(flags);
792         rnp = rdp->mynode;
793         if (rdp->completed == ACCESS_ONCE(rnp->completed) || /* outside lock. */
794             !raw_spin_trylock(&rnp->lock)) { /* irqs already off, so later. */
795                 local_irq_restore(flags);
796                 return;
797         }
798         __rcu_process_gp_end(rsp, rnp, rdp);
799         raw_spin_unlock_irqrestore(&rnp->lock, flags);
800 }
801
802 /*
803  * Do per-CPU grace-period initialization for running CPU.  The caller
804  * must hold the lock of the leaf rcu_node structure corresponding to
805  * this CPU.
806  */
807 static void
808 rcu_start_gp_per_cpu(struct rcu_state *rsp, struct rcu_node *rnp, struct rcu_data *rdp)
809 {
810         /* Prior grace period ended, so advance callbacks for current CPU. */
811         __rcu_process_gp_end(rsp, rnp, rdp);
812
813         /*
814          * Because this CPU just now started the new grace period, we know
815          * that all of its callbacks will be covered by this upcoming grace
816          * period, even the ones that were registered arbitrarily recently.
817          * Therefore, advance all outstanding callbacks to RCU_WAIT_TAIL.
818          *
819          * Other CPUs cannot be sure exactly when the grace period started.
820          * Therefore, their recently registered callbacks must pass through
821          * an additional RCU_NEXT_READY stage, so that they will be handled
822          * by the next RCU grace period.
823          */
824         rdp->nxttail[RCU_NEXT_READY_TAIL] = rdp->nxttail[RCU_NEXT_TAIL];
825         rdp->nxttail[RCU_WAIT_TAIL] = rdp->nxttail[RCU_NEXT_TAIL];
826
827         /* Set state so that this CPU will detect the next quiescent state. */
828         __note_new_gpnum(rsp, rnp, rdp);
829 }
830
831 /*
832  * Start a new RCU grace period if warranted, re-initializing the hierarchy
833  * in preparation for detecting the next grace period.  The caller must hold
834  * the root node's ->lock, which is released before return.  Hard irqs must
835  * be disabled.
836  */
837 static void
838 rcu_start_gp(struct rcu_state *rsp, unsigned long flags)
839         __releases(rcu_get_root(rsp)->lock)
840 {
841         struct rcu_data *rdp = this_cpu_ptr(rsp->rda);
842         struct rcu_node *rnp = rcu_get_root(rsp);
843
844         if (!rcu_scheduler_fully_active ||
845             !cpu_needs_another_gp(rsp, rdp)) {
846                 /*
847                  * Either the scheduler hasn't yet spawned the first
848                  * non-idle task or this CPU does not need another
849                  * grace period.  Either way, don't start a new grace
850                  * period.
851                  */
852                 raw_spin_unlock_irqrestore(&rnp->lock, flags);
853                 return;
854         }
855
856         if (rsp->fqs_active) {
857                 /*
858                  * This CPU needs a grace period, but force_quiescent_state()
859                  * is running.  Tell it to start one on this CPU's behalf.
860                  */
861                 rsp->fqs_need_gp = 1;
862                 raw_spin_unlock_irqrestore(&rnp->lock, flags);
863                 return;
864         }
865
866         /* Advance to a new grace period and initialize state. */
867         rsp->gpnum++;
868         trace_rcu_grace_period(rsp->name, rsp->gpnum, "start");
869         WARN_ON_ONCE(rsp->signaled == RCU_GP_INIT);
870         rsp->signaled = RCU_GP_INIT; /* Hold off force_quiescent_state. */
871         rsp->jiffies_force_qs = jiffies + RCU_JIFFIES_TILL_FORCE_QS;
872         record_gp_stall_check_time(rsp);
873
874         /* Special-case the common single-level case. */
875         if (NUM_RCU_NODES == 1) {
876                 rcu_preempt_check_blocked_tasks(rnp);
877                 rnp->qsmask = rnp->qsmaskinit;
878                 rnp->gpnum = rsp->gpnum;
879                 rnp->completed = rsp->completed;
880                 rsp->signaled = RCU_SIGNAL_INIT; /* force_quiescent_state OK. */
881                 rcu_start_gp_per_cpu(rsp, rnp, rdp);
882                 rcu_preempt_boost_start_gp(rnp);
883                 trace_rcu_grace_period_init(rsp->name, rnp->gpnum,
884                                             rnp->level, rnp->grplo,
885                                             rnp->grphi, rnp->qsmask);
886                 raw_spin_unlock_irqrestore(&rnp->lock, flags);
887                 return;
888         }
889
890         raw_spin_unlock(&rnp->lock);  /* leave irqs disabled. */
891
892
893         /* Exclude any concurrent CPU-hotplug operations. */
894         raw_spin_lock(&rsp->onofflock);  /* irqs already disabled. */
895
896         /*
897          * Set the quiescent-state-needed bits in all the rcu_node
898          * structures for all currently online CPUs in breadth-first
899          * order, starting from the root rcu_node structure.  This
900          * operation relies on the layout of the hierarchy within the
901          * rsp->node[] array.  Note that other CPUs will access only
902          * the leaves of the hierarchy, which still indicate that no
903          * grace period is in progress, at least until the corresponding
904          * leaf node has been initialized.  In addition, we have excluded
905          * CPU-hotplug operations.
906          *
907          * Note that the grace period cannot complete until we finish
908          * the initialization process, as there will be at least one
909          * qsmask bit set in the root node until that time, namely the
910          * one corresponding to this CPU, due to the fact that we have
911          * irqs disabled.
912          */
913         rcu_for_each_node_breadth_first(rsp, rnp) {
914                 raw_spin_lock(&rnp->lock);      /* irqs already disabled. */
915                 rcu_preempt_check_blocked_tasks(rnp);
916                 rnp->qsmask = rnp->qsmaskinit;
917                 rnp->gpnum = rsp->gpnum;
918                 rnp->completed = rsp->completed;
919                 if (rnp == rdp->mynode)
920                         rcu_start_gp_per_cpu(rsp, rnp, rdp);
921                 rcu_preempt_boost_start_gp(rnp);
922                 trace_rcu_grace_period_init(rsp->name, rnp->gpnum,
923                                             rnp->level, rnp->grplo,
924                                             rnp->grphi, rnp->qsmask);
925                 raw_spin_unlock(&rnp->lock);    /* irqs remain disabled. */
926         }
927
928         rnp = rcu_get_root(rsp);
929         raw_spin_lock(&rnp->lock);              /* irqs already disabled. */
930         rsp->signaled = RCU_SIGNAL_INIT; /* force_quiescent_state now OK. */
931         raw_spin_unlock(&rnp->lock);            /* irqs remain disabled. */
932         raw_spin_unlock_irqrestore(&rsp->onofflock, flags);
933 }
934
935 /*
936  * Report a full set of quiescent states to the specified rcu_state
937  * data structure.  This involves cleaning up after the prior grace
938  * period and letting rcu_start_gp() start up the next grace period
939  * if one is needed.  Note that the caller must hold rnp->lock, as
940  * required by rcu_start_gp(), which will release it.
941  */
942 static void rcu_report_qs_rsp(struct rcu_state *rsp, unsigned long flags)
943         __releases(rcu_get_root(rsp)->lock)
944 {
945         unsigned long gp_duration;
946         struct rcu_node *rnp = rcu_get_root(rsp);
947         struct rcu_data *rdp = this_cpu_ptr(rsp->rda);
948
949         WARN_ON_ONCE(!rcu_gp_in_progress(rsp));
950
951         /*
952          * Ensure that all grace-period and pre-grace-period activity
953          * is seen before the assignment to rsp->completed.
954          */
955         smp_mb(); /* See above block comment. */
956         gp_duration = jiffies - rsp->gp_start;
957         if (gp_duration > rsp->gp_max)
958                 rsp->gp_max = gp_duration;
959
960         /*
961          * We know the grace period is complete, but to everyone else
962          * it appears to still be ongoing.  But it is also the case
963          * that to everyone else it looks like there is nothing that
964          * they can do to advance the grace period.  It is therefore
965          * safe for us to drop the lock in order to mark the grace
966          * period as completed in all of the rcu_node structures.
967          *
968          * But if this CPU needs another grace period, it will take
969          * care of this while initializing the next grace period.
970          * We use RCU_WAIT_TAIL instead of the usual RCU_DONE_TAIL
971          * because the callbacks have not yet been advanced: Those
972          * callbacks are waiting on the grace period that just now
973          * completed.
974          */
975         if (*rdp->nxttail[RCU_WAIT_TAIL] == NULL) {
976                 raw_spin_unlock(&rnp->lock);     /* irqs remain disabled. */
977
978                 /*
979                  * Propagate new ->completed value to rcu_node structures
980                  * so that other CPUs don't have to wait until the start
981                  * of the next grace period to process their callbacks.
982                  */
983                 rcu_for_each_node_breadth_first(rsp, rnp) {
984                         raw_spin_lock(&rnp->lock); /* irqs already disabled. */
985                         rnp->completed = rsp->gpnum;
986                         raw_spin_unlock(&rnp->lock); /* irqs remain disabled. */
987                 }
988                 rnp = rcu_get_root(rsp);
989                 raw_spin_lock(&rnp->lock); /* irqs already disabled. */
990         }
991
992         rsp->completed = rsp->gpnum;  /* Declare the grace period complete. */
993         trace_rcu_grace_period(rsp->name, rsp->completed, "end");
994         rsp->signaled = RCU_GP_IDLE;
995         rcu_start_gp(rsp, flags);  /* releases root node's rnp->lock. */
996 }
997
998 /*
999  * Similar to rcu_report_qs_rdp(), for which it is a helper function.
1000  * Allows quiescent states for a group of CPUs to be reported at one go
1001  * to the specified rcu_node structure, though all the CPUs in the group
1002  * must be represented by the same rcu_node structure (which need not be
1003  * a leaf rcu_node structure, though it often will be).  That structure's
1004  * lock must be held upon entry, and it is released before return.
1005  */
1006 static void
1007 rcu_report_qs_rnp(unsigned long mask, struct rcu_state *rsp,
1008                   struct rcu_node *rnp, unsigned long flags)
1009         __releases(rnp->lock)
1010 {
1011         struct rcu_node *rnp_c;
1012
1013         /* Walk up the rcu_node hierarchy. */
1014         for (;;) {
1015                 if (!(rnp->qsmask & mask)) {
1016
1017                         /* Our bit has already been cleared, so done. */
1018                         raw_spin_unlock_irqrestore(&rnp->lock, flags);
1019                         return;
1020                 }
1021                 rnp->qsmask &= ~mask;
1022                 trace_rcu_quiescent_state_report(rsp->name, rnp->gpnum,
1023                                                  mask, rnp->qsmask, rnp->level,
1024                                                  rnp->grplo, rnp->grphi,
1025                                                  !!rnp->gp_tasks);
1026                 if (rnp->qsmask != 0 || rcu_preempt_blocked_readers_cgp(rnp)) {
1027
1028                         /* Other bits still set at this level, so done. */
1029                         raw_spin_unlock_irqrestore(&rnp->lock, flags);
1030                         return;
1031                 }
1032                 mask = rnp->grpmask;
1033                 if (rnp->parent == NULL) {
1034
1035                         /* No more levels.  Exit loop holding root lock. */
1036
1037                         break;
1038                 }
1039                 raw_spin_unlock_irqrestore(&rnp->lock, flags);
1040                 rnp_c = rnp;
1041                 rnp = rnp->parent;
1042                 raw_spin_lock_irqsave(&rnp->lock, flags);
1043                 WARN_ON_ONCE(rnp_c->qsmask);
1044         }
1045
1046         /*
1047          * Get here if we are the last CPU to pass through a quiescent
1048          * state for this grace period.  Invoke rcu_report_qs_rsp()
1049          * to clean up and start the next grace period if one is needed.
1050          */
1051         rcu_report_qs_rsp(rsp, flags); /* releases rnp->lock. */
1052 }
1053
1054 /*
1055  * Record a quiescent state for the specified CPU to that CPU's rcu_data
1056  * structure.  This must be either called from the specified CPU, or
1057  * called when the specified CPU is known to be offline (and when it is
1058  * also known that no other CPU is concurrently trying to help the offline
1059  * CPU).  The lastcomp argument is used to make sure we are still in the
1060  * grace period of interest.  We don't want to end the current grace period
1061  * based on quiescent states detected in an earlier grace period!
1062  */
1063 static void
1064 rcu_report_qs_rdp(int cpu, struct rcu_state *rsp, struct rcu_data *rdp, long lastgp)
1065 {
1066         unsigned long flags;
1067         unsigned long mask;
1068         struct rcu_node *rnp;
1069
1070         rnp = rdp->mynode;
1071         raw_spin_lock_irqsave(&rnp->lock, flags);
1072         if (lastgp != rnp->gpnum || rnp->completed == rnp->gpnum) {
1073
1074                 /*
1075                  * The grace period in which this quiescent state was
1076                  * recorded has ended, so don't report it upwards.
1077                  * We will instead need a new quiescent state that lies
1078                  * within the current grace period.
1079                  */
1080                 rdp->passed_quiesce = 0;        /* need qs for new gp. */
1081                 raw_spin_unlock_irqrestore(&rnp->lock, flags);
1082                 return;
1083         }
1084         mask = rdp->grpmask;
1085         if ((rnp->qsmask & mask) == 0) {
1086                 raw_spin_unlock_irqrestore(&rnp->lock, flags);
1087         } else {
1088                 rdp->qs_pending = 0;
1089
1090                 /*
1091                  * This GP can't end until cpu checks in, so all of our
1092                  * callbacks can be processed during the next GP.
1093                  */
1094                 rdp->nxttail[RCU_NEXT_READY_TAIL] = rdp->nxttail[RCU_NEXT_TAIL];
1095
1096                 rcu_report_qs_rnp(mask, rsp, rnp, flags); /* rlses rnp->lock */
1097         }
1098 }
1099
1100 /*
1101  * Check to see if there is a new grace period of which this CPU
1102  * is not yet aware, and if so, set up local rcu_data state for it.
1103  * Otherwise, see if this CPU has just passed through its first
1104  * quiescent state for this grace period, and record that fact if so.
1105  */
1106 static void
1107 rcu_check_quiescent_state(struct rcu_state *rsp, struct rcu_data *rdp)
1108 {
1109         /* If there is now a new grace period, record and return. */
1110         if (check_for_new_grace_period(rsp, rdp))
1111                 return;
1112
1113         /*
1114          * Does this CPU still need to do its part for current grace period?
1115          * If no, return and let the other CPUs do their part as well.
1116          */
1117         if (!rdp->qs_pending)
1118                 return;
1119
1120         /*
1121          * Was there a quiescent state since the beginning of the grace
1122          * period? If no, then exit and wait for the next call.
1123          */
1124         if (!rdp->passed_quiesce)
1125                 return;
1126
1127         /*
1128          * Tell RCU we are done (but rcu_report_qs_rdp() will be the
1129          * judge of that).
1130          */
1131         rcu_report_qs_rdp(rdp->cpu, rsp, rdp, rdp->passed_quiesce_gpnum);
1132 }
1133
1134 #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU
1135
1136 /*
1137  * Move a dying CPU's RCU callbacks to online CPU's callback list.
1138  * Synchronization is not required because this function executes
1139  * in stop_machine() context.
1140  */
1141 static void rcu_send_cbs_to_online(struct rcu_state *rsp)
1142 {
1143         int i;
1144         /* current DYING CPU is cleared in the cpu_online_mask */
1145         int receive_cpu = cpumask_any(cpu_online_mask);
1146         struct rcu_data *rdp = this_cpu_ptr(rsp->rda);
1147         struct rcu_data *receive_rdp = per_cpu_ptr(rsp->rda, receive_cpu);
1148
1149         if (rdp->nxtlist == NULL)
1150                 return;  /* irqs disabled, so comparison is stable. */
1151
1152         *receive_rdp->nxttail[RCU_NEXT_TAIL] = rdp->nxtlist;
1153         receive_rdp->nxttail[RCU_NEXT_TAIL] = rdp->nxttail[RCU_NEXT_TAIL];
1154         receive_rdp->qlen += rdp->qlen;
1155         receive_rdp->n_cbs_adopted += rdp->qlen;
1156         rdp->n_cbs_orphaned += rdp->qlen;
1157
1158         rdp->nxtlist = NULL;
1159         for (i = 0; i < RCU_NEXT_SIZE; i++)
1160                 rdp->nxttail[i] = &rdp->nxtlist;
1161         rdp->qlen = 0;
1162 }
1163
1164 /*
1165  * Remove the outgoing CPU from the bitmasks in the rcu_node hierarchy
1166  * and move all callbacks from the outgoing CPU to the current one.
1167  * There can only be one CPU hotplug operation at a time, so no other
1168  * CPU can be attempting to update rcu_cpu_kthread_task.
1169  */
1170 static void __rcu_offline_cpu(int cpu, struct rcu_state *rsp)
1171 {
1172         unsigned long flags;
1173         unsigned long mask;
1174         int need_report = 0;
1175         struct rcu_data *rdp = per_cpu_ptr(rsp->rda, cpu);
1176         struct rcu_node *rnp;
1177
1178         rcu_stop_cpu_kthread(cpu);
1179
1180         /* Exclude any attempts to start a new grace period. */
1181         raw_spin_lock_irqsave(&rsp->onofflock, flags);
1182
1183         /* Remove the outgoing CPU from the masks in the rcu_node hierarchy. */
1184         rnp = rdp->mynode;      /* this is the outgoing CPU's rnp. */
1185         mask = rdp->grpmask;    /* rnp->grplo is constant. */
1186         do {
1187                 raw_spin_lock(&rnp->lock);      /* irqs already disabled. */
1188                 rnp->qsmaskinit &= ~mask;
1189                 if (rnp->qsmaskinit != 0) {
1190                         if (rnp != rdp->mynode)
1191                                 raw_spin_unlock(&rnp->lock); /* irqs remain disabled. */
1192                         else
1193                                 trace_rcu_grace_period(rsp->name,
1194                                                        rnp->gpnum + 1 -
1195                                                        !!(rnp->qsmask & mask),
1196                                                        "cpuofl");
1197                         break;
1198                 }
1199                 if (rnp == rdp->mynode) {
1200                         trace_rcu_grace_period(rsp->name,
1201                                                rnp->gpnum + 1 -
1202                                                !!(rnp->qsmask & mask),
1203                                                "cpuofl");
1204                         need_report = rcu_preempt_offline_tasks(rsp, rnp, rdp);
1205                 } else
1206                         raw_spin_unlock(&rnp->lock); /* irqs remain disabled. */
1207                 mask = rnp->grpmask;
1208                 rnp = rnp->parent;
1209         } while (rnp != NULL);
1210
1211         /*
1212          * We still hold the leaf rcu_node structure lock here, and
1213          * irqs are still disabled.  The reason for this subterfuge is
1214          * because invoking rcu_report_unblock_qs_rnp() with ->onofflock
1215          * held leads to deadlock.
1216          */
1217         raw_spin_unlock(&rsp->onofflock); /* irqs remain disabled. */
1218         rnp = rdp->mynode;
1219         if (need_report & RCU_OFL_TASKS_NORM_GP)
1220                 rcu_report_unblock_qs_rnp(rnp, flags);
1221         else
1222                 raw_spin_unlock_irqrestore(&rnp->lock, flags);
1223         if (need_report & RCU_OFL_TASKS_EXP_GP)
1224                 rcu_report_exp_rnp(rsp, rnp);
1225         rcu_node_kthread_setaffinity(rnp, -1);
1226 }
1227
1228 /*
1229  * Remove the specified CPU from the RCU hierarchy and move any pending
1230  * callbacks that it might have to the current CPU.  This code assumes
1231  * that at least one CPU in the system will remain running at all times.
1232  * Any attempt to offline -all- CPUs is likely to strand RCU callbacks.
1233  */
1234 static void rcu_offline_cpu(int cpu)
1235 {
1236         __rcu_offline_cpu(cpu, &rcu_sched_state);
1237         __rcu_offline_cpu(cpu, &rcu_bh_state);
1238         rcu_preempt_offline_cpu(cpu);
1239 }
1240
1241 #else /* #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU */
1242
1243 static void rcu_send_cbs_to_online(struct rcu_state *rsp)
1244 {
1245 }
1246
1247 static void rcu_offline_cpu(int cpu)
1248 {
1249 }
1250
1251 #endif /* #else #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU */
1252
1253 /*
1254  * Invoke any RCU callbacks that have made it to the end of their grace
1255  * period.  Thottle as specified by rdp->blimit.
1256  */
1257 static void rcu_do_batch(struct rcu_state *rsp, struct rcu_data *rdp)
1258 {
1259         unsigned long flags;
1260         struct rcu_head *next, *list, **tail;
1261         int bl, count;
1262
1263         /* If no callbacks are ready, just return.*/
1264         if (!cpu_has_callbacks_ready_to_invoke(rdp)) {
1265                 trace_rcu_batch_start(rsp->name, 0, 0);
1266                 trace_rcu_batch_end(rsp->name, 0);
1267                 return;
1268         }
1269
1270         /*
1271          * Extract the list of ready callbacks, disabling to prevent
1272          * races with call_rcu() from interrupt handlers.
1273          */
1274         local_irq_save(flags);
1275         bl = rdp->blimit;
1276         trace_rcu_batch_start(rsp->name, rdp->qlen, bl);
1277         list = rdp->nxtlist;
1278         rdp->nxtlist = *rdp->nxttail[RCU_DONE_TAIL];
1279         *rdp->nxttail[RCU_DONE_TAIL] = NULL;
1280         tail = rdp->nxttail[RCU_DONE_TAIL];
1281         for (count = RCU_NEXT_SIZE - 1; count >= 0; count--)
1282                 if (rdp->nxttail[count] == rdp->nxttail[RCU_DONE_TAIL])
1283                         rdp->nxttail[count] = &rdp->nxtlist;
1284         local_irq_restore(flags);
1285
1286         /* Invoke callbacks. */
1287         count = 0;
1288         while (list) {
1289                 next = list->next;
1290                 prefetch(next);
1291                 debug_rcu_head_unqueue(list);
1292                 __rcu_reclaim(rsp->name, list);
1293                 list = next;
1294                 if (++count >= bl)
1295                         break;
1296         }
1297
1298         local_irq_save(flags);
1299         trace_rcu_batch_end(rsp->name, count);
1300
1301         /* Update count, and requeue any remaining callbacks. */
1302         rdp->qlen -= count;
1303         rdp->n_cbs_invoked += count;
1304         if (list != NULL) {
1305                 *tail = rdp->nxtlist;
1306                 rdp->nxtlist = list;
1307                 for (count = 0; count < RCU_NEXT_SIZE; count++)
1308                         if (&rdp->nxtlist == rdp->nxttail[count])
1309                                 rdp->nxttail[count] = tail;
1310                         else
1311                                 break;
1312         }
1313
1314         /* Reinstate batch limit if we have worked down the excess. */
1315         if (rdp->blimit == LONG_MAX && rdp->qlen <= qlowmark)
1316                 rdp->blimit = blimit;
1317
1318         /* Reset ->qlen_last_fqs_check trigger if enough CBs have drained. */
1319         if (rdp->qlen == 0 && rdp->qlen_last_fqs_check != 0) {
1320                 rdp->qlen_last_fqs_check = 0;
1321                 rdp->n_force_qs_snap = rsp->n_force_qs;
1322         } else if (rdp->qlen < rdp->qlen_last_fqs_check - qhimark)
1323                 rdp->qlen_last_fqs_check = rdp->qlen;
1324
1325         local_irq_restore(flags);
1326
1327         /* Re-invoke RCU core processing if there are callbacks remaining. */
1328         if (cpu_has_callbacks_ready_to_invoke(rdp))
1329                 invoke_rcu_core();
1330 }
1331
1332 /*
1333  * Check to see if this CPU is in a non-context-switch quiescent state
1334  * (user mode or idle loop for rcu, non-softirq execution for rcu_bh).
1335  * Also schedule RCU core processing.
1336  *
1337  * This function must be called with hardirqs disabled.  It is normally
1338  * invoked from the scheduling-clock interrupt.  If rcu_pending returns
1339  * false, there is no point in invoking rcu_check_callbacks().
1340  */
1341 void rcu_check_callbacks(int cpu, int user)
1342 {
1343         trace_rcu_utilization("Start scheduler-tick");
1344         if (user ||
1345             (idle_cpu(cpu) && rcu_scheduler_active &&
1346              !in_softirq() && hardirq_count() <= (1 << HARDIRQ_SHIFT))) {
1347
1348                 /*
1349                  * Get here if this CPU took its interrupt from user
1350                  * mode or from the idle loop, and if this is not a
1351                  * nested interrupt.  In this case, the CPU is in
1352                  * a quiescent state, so note it.
1353                  *
1354                  * No memory barrier is required here because both
1355                  * rcu_sched_qs() and rcu_bh_qs() reference only CPU-local
1356                  * variables that other CPUs neither access nor modify,
1357                  * at least not while the corresponding CPU is online.
1358                  */
1359
1360                 rcu_sched_qs(cpu);
1361                 rcu_bh_qs(cpu);
1362
1363         } else if (!in_softirq()) {
1364
1365                 /*
1366                  * Get here if this CPU did not take its interrupt from
1367                  * softirq, in other words, if it is not interrupting
1368                  * a rcu_bh read-side critical section.  This is an _bh
1369                  * critical section, so note it.
1370                  */
1371
1372                 rcu_bh_qs(cpu);
1373         }
1374         rcu_preempt_check_callbacks(cpu);
1375         if (rcu_pending(cpu))
1376                 invoke_rcu_core();
1377         trace_rcu_utilization("End scheduler-tick");
1378 }
1379
1380 #ifdef CONFIG_SMP
1381
1382 /*
1383  * Scan the leaf rcu_node structures, processing dyntick state for any that
1384  * have not yet encountered a quiescent state, using the function specified.
1385  * Also initiate boosting for any threads blocked on the root rcu_node.
1386  *
1387  * The caller must have suppressed start of new grace periods.
1388  */
1389 static void force_qs_rnp(struct rcu_state *rsp, int (*f)(struct rcu_data *))
1390 {
1391         unsigned long bit;
1392         int cpu;
1393         unsigned long flags;
1394         unsigned long mask;
1395         struct rcu_node *rnp;
1396
1397         rcu_for_each_leaf_node(rsp, rnp) {
1398                 mask = 0;
1399                 raw_spin_lock_irqsave(&rnp->lock, flags);
1400                 if (!rcu_gp_in_progress(rsp)) {
1401                         raw_spin_unlock_irqrestore(&rnp->lock, flags);
1402                         return;
1403                 }
1404                 if (rnp->qsmask == 0) {
1405                         rcu_initiate_boost(rnp, flags); /* releases rnp->lock */
1406                         continue;
1407                 }
1408                 cpu = rnp->grplo;
1409                 bit = 1;
1410                 for (; cpu <= rnp->grphi; cpu++, bit <<= 1) {
1411                         if ((rnp->qsmask & bit) != 0 &&
1412                             f(per_cpu_ptr(rsp->rda, cpu)))
1413                                 mask |= bit;
1414                 }
1415                 if (mask != 0) {
1416
1417                         /* rcu_report_qs_rnp() releases rnp->lock. */
1418                         rcu_report_qs_rnp(mask, rsp, rnp, flags);
1419                         continue;
1420                 }
1421                 raw_spin_unlock_irqrestore(&rnp->lock, flags);
1422         }
1423         rnp = rcu_get_root(rsp);
1424         if (rnp->qsmask == 0) {
1425                 raw_spin_lock_irqsave(&rnp->lock, flags);
1426                 rcu_initiate_boost(rnp, flags); /* releases rnp->lock. */
1427         }
1428 }
1429
1430 /*
1431  * Force quiescent states on reluctant CPUs, and also detect which
1432  * CPUs are in dyntick-idle mode.
1433  */
1434 static void force_quiescent_state(struct rcu_state *rsp, int relaxed)
1435 {
1436         unsigned long flags;
1437         struct rcu_node *rnp = rcu_get_root(rsp);
1438
1439         trace_rcu_utilization("Start fqs");
1440         if (!rcu_gp_in_progress(rsp)) {
1441                 trace_rcu_utilization("End fqs");
1442                 return;  /* No grace period in progress, nothing to force. */
1443         }
1444         if (!raw_spin_trylock_irqsave(&rsp->fqslock, flags)) {
1445                 rsp->n_force_qs_lh++; /* Inexact, can lose counts.  Tough! */
1446                 trace_rcu_utilization("End fqs");
1447                 return; /* Someone else is already on the job. */
1448         }
1449         if (relaxed && ULONG_CMP_GE(rsp->jiffies_force_qs, jiffies))
1450                 goto unlock_fqs_ret; /* no emergency and done recently. */
1451         rsp->n_force_qs++;
1452         raw_spin_lock(&rnp->lock);  /* irqs already disabled */
1453         rsp->jiffies_force_qs = jiffies + RCU_JIFFIES_TILL_FORCE_QS;
1454         if(!rcu_gp_in_progress(rsp)) {
1455                 rsp->n_force_qs_ngp++;
1456                 raw_spin_unlock(&rnp->lock);  /* irqs remain disabled */
1457                 goto unlock_fqs_ret;  /* no GP in progress, time updated. */
1458         }
1459         rsp->fqs_active = 1;
1460         switch (rsp->signaled) {
1461         case RCU_GP_IDLE:
1462         case RCU_GP_INIT:
1463
1464                 break; /* grace period idle or initializing, ignore. */
1465
1466         case RCU_SAVE_DYNTICK:
1467                 if (RCU_SIGNAL_INIT != RCU_SAVE_DYNTICK)
1468                         break; /* So gcc recognizes the dead code. */
1469
1470                 raw_spin_unlock(&rnp->lock);  /* irqs remain disabled */
1471
1472                 /* Record dyntick-idle state. */
1473                 force_qs_rnp(rsp, dyntick_save_progress_counter);
1474                 raw_spin_lock(&rnp->lock);  /* irqs already disabled */
1475                 if (rcu_gp_in_progress(rsp))
1476                         rsp->signaled = RCU_FORCE_QS;
1477                 break;
1478
1479         case RCU_FORCE_QS:
1480
1481                 /* Check dyntick-idle state, send IPI to laggarts. */
1482                 raw_spin_unlock(&rnp->lock);  /* irqs remain disabled */
1483                 force_qs_rnp(rsp, rcu_implicit_dynticks_qs);
1484
1485                 /* Leave state in case more forcing is required. */
1486
1487                 raw_spin_lock(&rnp->lock);  /* irqs already disabled */
1488                 break;
1489         }
1490         rsp->fqs_active = 0;
1491         if (rsp->fqs_need_gp) {
1492                 raw_spin_unlock(&rsp->fqslock); /* irqs remain disabled */
1493                 rsp->fqs_need_gp = 0;
1494                 rcu_start_gp(rsp, flags); /* releases rnp->lock */
1495                 trace_rcu_utilization("End fqs");
1496                 return;
1497         }
1498         raw_spin_unlock(&rnp->lock);  /* irqs remain disabled */
1499 unlock_fqs_ret:
1500         raw_spin_unlock_irqrestore(&rsp->fqslock, flags);
1501         trace_rcu_utilization("End fqs");
1502 }
1503
1504 #else /* #ifdef CONFIG_SMP */
1505
1506 static void force_quiescent_state(struct rcu_state *rsp, int relaxed)
1507 {
1508         set_need_resched();
1509 }
1510
1511 #endif /* #else #ifdef CONFIG_SMP */
1512
1513 /*
1514  * This does the RCU core processing work for the specified rcu_state
1515  * and rcu_data structures.  This may be called only from the CPU to
1516  * whom the rdp belongs.
1517  */
1518 static void
1519 __rcu_process_callbacks(struct rcu_state *rsp, struct rcu_data *rdp)
1520 {
1521         unsigned long flags;
1522
1523         WARN_ON_ONCE(rdp->beenonline == 0);
1524
1525         /*
1526          * If an RCU GP has gone long enough, go check for dyntick
1527          * idle CPUs and, if needed, send resched IPIs.
1528          */
1529         if (ULONG_CMP_LT(ACCESS_ONCE(rsp->jiffies_force_qs), jiffies))
1530                 force_quiescent_state(rsp, 1);
1531
1532         /*
1533          * Advance callbacks in response to end of earlier grace
1534          * period that some other CPU ended.
1535          */
1536         rcu_process_gp_end(rsp, rdp);
1537
1538         /* Update RCU state based on any recent quiescent states. */
1539         rcu_check_quiescent_state(rsp, rdp);
1540
1541         /* Does this CPU require a not-yet-started grace period? */
1542         if (cpu_needs_another_gp(rsp, rdp)) {
1543                 raw_spin_lock_irqsave(&rcu_get_root(rsp)->lock, flags);
1544                 rcu_start_gp(rsp, flags);  /* releases above lock */
1545         }
1546
1547         /* If there are callbacks ready, invoke them. */
1548         if (cpu_has_callbacks_ready_to_invoke(rdp))
1549                 invoke_rcu_callbacks(rsp, rdp);
1550 }
1551
1552 /*
1553  * Do RCU core processing for the current CPU.
1554  */
1555 static void rcu_process_callbacks(struct softirq_action *unused)
1556 {
1557         trace_rcu_utilization("Start RCU core");
1558         __rcu_process_callbacks(&rcu_sched_state,
1559                                 &__get_cpu_var(rcu_sched_data));
1560         __rcu_process_callbacks(&rcu_bh_state, &__get_cpu_var(rcu_bh_data));
1561         rcu_preempt_process_callbacks();
1562         trace_rcu_utilization("End RCU core");
1563 }
1564
1565 /*
1566  * Schedule RCU callback invocation.  If the specified type of RCU
1567  * does not support RCU priority boosting, just do a direct call,
1568  * otherwise wake up the per-CPU kernel kthread.  Note that because we
1569  * are running on the current CPU with interrupts disabled, the
1570  * rcu_cpu_kthread_task cannot disappear out from under us.
1571  */
1572 static void invoke_rcu_callbacks(struct rcu_state *rsp, struct rcu_data *rdp)
1573 {
1574         if (unlikely(!ACCESS_ONCE(rcu_scheduler_fully_active)))
1575                 return;
1576         if (likely(!rsp->boost)) {
1577                 rcu_do_batch(rsp, rdp);
1578                 return;
1579         }
1580         invoke_rcu_callbacks_kthread();
1581 }
1582
1583 static void invoke_rcu_core(void)
1584 {
1585         raise_softirq(RCU_SOFTIRQ);
1586 }
1587
1588 static void
1589 __call_rcu(struct rcu_head *head, void (*func)(struct rcu_head *rcu),
1590            struct rcu_state *rsp)
1591 {
1592         unsigned long flags;
1593         struct rcu_data *rdp;
1594
1595         debug_rcu_head_queue(head);
1596         head->func = func;
1597         head->next = NULL;
1598
1599         smp_mb(); /* Ensure RCU update seen before callback registry. */
1600
1601         /*
1602          * Opportunistically note grace-period endings and beginnings.
1603          * Note that we might see a beginning right after we see an
1604          * end, but never vice versa, since this CPU has to pass through
1605          * a quiescent state betweentimes.
1606          */
1607         local_irq_save(flags);
1608         rdp = this_cpu_ptr(rsp->rda);
1609
1610         /* Add the callback to our list. */
1611         *rdp->nxttail[RCU_NEXT_TAIL] = head;
1612         rdp->nxttail[RCU_NEXT_TAIL] = &head->next;
1613         rdp->qlen++;
1614
1615         if (__is_kfree_rcu_offset((unsigned long)func))
1616                 trace_rcu_kfree_callback(rsp->name, head, (unsigned long)func,
1617                                          rdp->qlen);
1618         else
1619                 trace_rcu_callback(rsp->name, head, rdp->qlen);
1620
1621         /* If interrupts were disabled, don't dive into RCU core. */
1622         if (irqs_disabled_flags(flags)) {
1623                 local_irq_restore(flags);
1624                 return;
1625         }
1626
1627         /*
1628          * Force the grace period if too many callbacks or too long waiting.
1629          * Enforce hysteresis, and don't invoke force_quiescent_state()
1630          * if some other CPU has recently done so.  Also, don't bother
1631          * invoking force_quiescent_state() if the newly enqueued callback
1632          * is the only one waiting for a grace period to complete.
1633          */
1634         if (unlikely(rdp->qlen > rdp->qlen_last_fqs_check + qhimark)) {
1635
1636                 /* Are we ignoring a completed grace period? */
1637                 rcu_process_gp_end(rsp, rdp);
1638                 check_for_new_grace_period(rsp, rdp);
1639
1640                 /* Start a new grace period if one not already started. */
1641                 if (!rcu_gp_in_progress(rsp)) {
1642                         unsigned long nestflag;
1643                         struct rcu_node *rnp_root = rcu_get_root(rsp);
1644
1645                         raw_spin_lock_irqsave(&rnp_root->lock, nestflag);
1646                         rcu_start_gp(rsp, nestflag);  /* rlses rnp_root->lock */
1647                 } else {
1648                         /* Give the grace period a kick. */
1649                         rdp->blimit = LONG_MAX;
1650                         if (rsp->n_force_qs == rdp->n_force_qs_snap &&
1651                             *rdp->nxttail[RCU_DONE_TAIL] != head)
1652                                 force_quiescent_state(rsp, 0);
1653                         rdp->n_force_qs_snap = rsp->n_force_qs;
1654                         rdp->qlen_last_fqs_check = rdp->qlen;
1655                 }
1656         } else if (ULONG_CMP_LT(ACCESS_ONCE(rsp->jiffies_force_qs), jiffies))
1657                 force_quiescent_state(rsp, 1);
1658         local_irq_restore(flags);
1659 }
1660
1661 /*
1662  * Queue an RCU-sched callback for invocation after a grace period.
1663  */
1664 void call_rcu_sched(struct rcu_head *head, void (*func)(struct rcu_head *rcu))
1665 {
1666         __call_rcu(head, func, &rcu_sched_state);
1667 }
1668 EXPORT_SYMBOL_GPL(call_rcu_sched);
1669
1670 /*
1671  * Queue an RCU for invocation after a quicker grace period.
1672  */
1673 void call_rcu_bh(struct rcu_head *head, void (*func)(struct rcu_head *rcu))
1674 {
1675         __call_rcu(head, func, &rcu_bh_state);
1676 }
1677 EXPORT_SYMBOL_GPL(call_rcu_bh);
1678
1679 /**
1680  * synchronize_sched - wait until an rcu-sched grace period has elapsed.
1681  *
1682  * Control will return to the caller some time after a full rcu-sched
1683  * grace period has elapsed, in other words after all currently executing
1684  * rcu-sched read-side critical sections have completed.   These read-side
1685  * critical sections are delimited by rcu_read_lock_sched() and
1686  * rcu_read_unlock_sched(), and may be nested.  Note that preempt_disable(),
1687  * local_irq_disable(), and so on may be used in place of
1688  * rcu_read_lock_sched().
1689  *
1690  * This means that all preempt_disable code sequences, including NMI and
1691  * hardware-interrupt handlers, in progress on entry will have completed
1692  * before this primitive returns.  However, this does not guarantee that
1693  * softirq handlers will have completed, since in some kernels, these
1694  * handlers can run in process context, and can block.
1695  *
1696  * This primitive provides the guarantees made by the (now removed)
1697  * synchronize_kernel() API.  In contrast, synchronize_rcu() only
1698  * guarantees that rcu_read_lock() sections will have completed.
1699  * In "classic RCU", these two guarantees happen to be one and
1700  * the same, but can differ in realtime RCU implementations.
1701  */
1702 void synchronize_sched(void)
1703 {
1704         if (rcu_blocking_is_gp())
1705                 return;
1706         wait_rcu_gp(call_rcu_sched);
1707 }
1708 EXPORT_SYMBOL_GPL(synchronize_sched);
1709
1710 /**
1711  * synchronize_rcu_bh - wait until an rcu_bh grace period has elapsed.
1712  *
1713  * Control will return to the caller some time after a full rcu_bh grace
1714  * period has elapsed, in other words after all currently executing rcu_bh
1715  * read-side critical sections have completed.  RCU read-side critical
1716  * sections are delimited by rcu_read_lock_bh() and rcu_read_unlock_bh(),
1717  * and may be nested.
1718  */
1719 void synchronize_rcu_bh(void)
1720 {
1721         if (rcu_blocking_is_gp())
1722                 return;
1723         wait_rcu_gp(call_rcu_bh);
1724 }
1725 EXPORT_SYMBOL_GPL(synchronize_rcu_bh);
1726
1727 /*
1728  * Check to see if there is any immediate RCU-related work to be done
1729  * by the current CPU, for the specified type of RCU, returning 1 if so.
1730  * The checks are in order of increasing expense: checks that can be
1731  * carried out against CPU-local state are performed first.  However,
1732  * we must check for CPU stalls first, else we might not get a chance.
1733  */
1734 static int __rcu_pending(struct rcu_state *rsp, struct rcu_data *rdp)
1735 {
1736         struct rcu_node *rnp = rdp->mynode;
1737
1738         rdp->n_rcu_pending++;
1739
1740         /* Check for CPU stalls, if enabled. */
1741         check_cpu_stall(rsp, rdp);
1742
1743         /* Is the RCU core waiting for a quiescent state from this CPU? */
1744         if (rcu_scheduler_fully_active &&
1745             rdp->qs_pending && !rdp->passed_quiesce) {
1746
1747                 /*
1748                  * If force_quiescent_state() coming soon and this CPU
1749                  * needs a quiescent state, and this is either RCU-sched
1750                  * or RCU-bh, force a local reschedule.
1751                  */
1752                 rdp->n_rp_qs_pending++;
1753                 if (!rdp->preemptible &&
1754                     ULONG_CMP_LT(ACCESS_ONCE(rsp->jiffies_force_qs) - 1,
1755                                  jiffies))
1756                         set_need_resched();
1757         } else if (rdp->qs_pending && rdp->passed_quiesce) {
1758                 rdp->n_rp_report_qs++;
1759                 return 1;
1760         }
1761
1762         /* Does this CPU have callbacks ready to invoke? */
1763         if (cpu_has_callbacks_ready_to_invoke(rdp)) {
1764                 rdp->n_rp_cb_ready++;
1765                 return 1;
1766         }
1767
1768         /* Has RCU gone idle with this CPU needing another grace period? */
1769         if (cpu_needs_another_gp(rsp, rdp)) {
1770                 rdp->n_rp_cpu_needs_gp++;
1771                 return 1;
1772         }
1773
1774         /* Has another RCU grace period completed?  */
1775         if (ACCESS_ONCE(rnp->completed) != rdp->completed) { /* outside lock */
1776                 rdp->n_rp_gp_completed++;
1777                 return 1;
1778         }
1779
1780         /* Has a new RCU grace period started? */
1781         if (ACCESS_ONCE(rnp->gpnum) != rdp->gpnum) { /* outside lock */
1782                 rdp->n_rp_gp_started++;
1783                 return 1;
1784         }
1785
1786         /* Has an RCU GP gone long enough to send resched IPIs &c? */
1787         if (rcu_gp_in_progress(rsp) &&
1788             ULONG_CMP_LT(ACCESS_ONCE(rsp->jiffies_force_qs), jiffies)) {
1789                 rdp->n_rp_need_fqs++;
1790                 return 1;
1791         }
1792
1793         /* nothing to do */
1794         rdp->n_rp_need_nothing++;
1795         return 0;
1796 }
1797
1798 /*
1799  * Check to see if there is any immediate RCU-related work to be done
1800  * by the current CPU, returning 1 if so.  This function is part of the
1801  * RCU implementation; it is -not- an exported member of the RCU API.
1802  */
1803 static int rcu_pending(int cpu)
1804 {
1805         return __rcu_pending(&rcu_sched_state, &per_cpu(rcu_sched_data, cpu)) ||
1806                __rcu_pending(&rcu_bh_state, &per_cpu(rcu_bh_data, cpu)) ||
1807                rcu_preempt_pending(cpu);
1808 }
1809
1810 /*
1811  * Check to see if any future RCU-related work will need to be done
1812  * by the current CPU, even if none need be done immediately, returning
1813  * 1 if so.
1814  */
1815 static int rcu_needs_cpu_quick_check(int cpu)
1816 {
1817         /* RCU callbacks either ready or pending? */
1818         return per_cpu(rcu_sched_data, cpu).nxtlist ||
1819                per_cpu(rcu_bh_data, cpu).nxtlist ||
1820                rcu_preempt_needs_cpu(cpu);
1821 }
1822
1823 static DEFINE_PER_CPU(struct rcu_head, rcu_barrier_head) = {NULL};
1824 static atomic_t rcu_barrier_cpu_count;
1825 static DEFINE_MUTEX(rcu_barrier_mutex);
1826 static struct completion rcu_barrier_completion;
1827
1828 static void rcu_barrier_callback(struct rcu_head *notused)
1829 {
1830         if (atomic_dec_and_test(&rcu_barrier_cpu_count))
1831                 complete(&rcu_barrier_completion);
1832 }
1833
1834 /*
1835  * Called with preemption disabled, and from cross-cpu IRQ context.
1836  */
1837 static void rcu_barrier_func(void *type)
1838 {
1839         int cpu = smp_processor_id();
1840         struct rcu_head *head = &per_cpu(rcu_barrier_head, cpu);
1841         void (*call_rcu_func)(struct rcu_head *head,
1842                               void (*func)(struct rcu_head *head));
1843
1844         atomic_inc(&rcu_barrier_cpu_count);
1845         call_rcu_func = type;
1846         call_rcu_func(head, rcu_barrier_callback);
1847 }
1848
1849 /*
1850  * Orchestrate the specified type of RCU barrier, waiting for all
1851  * RCU callbacks of the specified type to complete.
1852  */
1853 static void _rcu_barrier(struct rcu_state *rsp,
1854                          void (*call_rcu_func)(struct rcu_head *head,
1855                                                void (*func)(struct rcu_head *head)))
1856 {
1857         BUG_ON(in_interrupt());
1858         /* Take mutex to serialize concurrent rcu_barrier() requests. */
1859         mutex_lock(&rcu_barrier_mutex);
1860         init_completion(&rcu_barrier_completion);
1861         /*
1862          * Initialize rcu_barrier_cpu_count to 1, then invoke
1863          * rcu_barrier_func() on each CPU, so that each CPU also has
1864          * incremented rcu_barrier_cpu_count.  Only then is it safe to
1865          * decrement rcu_barrier_cpu_count -- otherwise the first CPU
1866          * might complete its grace period before all of the other CPUs
1867          * did their increment, causing this function to return too
1868          * early.  Note that on_each_cpu() disables irqs, which prevents
1869          * any CPUs from coming online or going offline until each online
1870          * CPU has queued its RCU-barrier callback.
1871          */
1872         atomic_set(&rcu_barrier_cpu_count, 1);
1873         on_each_cpu(rcu_barrier_func, (void *)call_rcu_func, 1);
1874         if (atomic_dec_and_test(&rcu_barrier_cpu_count))
1875                 complete(&rcu_barrier_completion);
1876         wait_for_completion(&rcu_barrier_completion);
1877         mutex_unlock(&rcu_barrier_mutex);
1878 }
1879
1880 /**
1881  * rcu_barrier_bh - Wait until all in-flight call_rcu_bh() callbacks complete.
1882  */
1883 void rcu_barrier_bh(void)
1884 {
1885         _rcu_barrier(&rcu_bh_state, call_rcu_bh);
1886 }
1887 EXPORT_SYMBOL_GPL(rcu_barrier_bh);
1888
1889 /**
1890  * rcu_barrier_sched - Wait for in-flight call_rcu_sched() callbacks.
1891  */
1892 void rcu_barrier_sched(void)
1893 {
1894         _rcu_barrier(&rcu_sched_state, call_rcu_sched);
1895 }
1896 EXPORT_SYMBOL_GPL(rcu_barrier_sched);
1897
1898 /*
1899  * Do boot-time initialization of a CPU's per-CPU RCU data.
1900  */
1901 static void __init
1902 rcu_boot_init_percpu_data(int cpu, struct rcu_state *rsp)
1903 {
1904         unsigned long flags;
1905         int i;
1906         struct rcu_data *rdp = per_cpu_ptr(rsp->rda, cpu);
1907         struct rcu_node *rnp = rcu_get_root(rsp);
1908
1909         /* Set up local state, ensuring consistent view of global state. */
1910         raw_spin_lock_irqsave(&rnp->lock, flags);
1911         rdp->grpmask = 1UL << (cpu - rdp->mynode->grplo);
1912         rdp->nxtlist = NULL;
1913         for (i = 0; i < RCU_NEXT_SIZE; i++)
1914                 rdp->nxttail[i] = &rdp->nxtlist;
1915         rdp->qlen = 0;
1916 #ifdef CONFIG_NO_HZ
1917         rdp->dynticks = &per_cpu(rcu_dynticks, cpu);
1918 #endif /* #ifdef CONFIG_NO_HZ */
1919         rdp->cpu = cpu;
1920         rdp->rsp = rsp;
1921         raw_spin_unlock_irqrestore(&rnp->lock, flags);
1922 }
1923
1924 /*
1925  * Initialize a CPU's per-CPU RCU data.  Note that only one online or
1926  * offline event can be happening at a given time.  Note also that we
1927  * can accept some slop in the rsp->completed access due to the fact
1928  * that this CPU cannot possibly have any RCU callbacks in flight yet.
1929  */
1930 static void __cpuinit
1931 rcu_init_percpu_data(int cpu, struct rcu_state *rsp, int preemptible)
1932 {
1933         unsigned long flags;
1934         unsigned long mask;
1935         struct rcu_data *rdp = per_cpu_ptr(rsp->rda, cpu);
1936         struct rcu_node *rnp = rcu_get_root(rsp);
1937
1938         /* Set up local state, ensuring consistent view of global state. */
1939         raw_spin_lock_irqsave(&rnp->lock, flags);
1940         rdp->beenonline = 1;     /* We have now been online. */
1941         rdp->preemptible = preemptible;
1942         rdp->qlen_last_fqs_check = 0;
1943         rdp->n_force_qs_snap = rsp->n_force_qs;
1944         rdp->blimit = blimit;
1945         raw_spin_unlock(&rnp->lock);            /* irqs remain disabled. */
1946
1947         /*
1948          * A new grace period might start here.  If so, we won't be part
1949          * of it, but that is OK, as we are currently in a quiescent state.
1950          */
1951
1952         /* Exclude any attempts to start a new GP on large systems. */
1953         raw_spin_lock(&rsp->onofflock);         /* irqs already disabled. */
1954
1955         /* Add CPU to rcu_node bitmasks. */
1956         rnp = rdp->mynode;
1957         mask = rdp->grpmask;
1958         do {
1959                 /* Exclude any attempts to start a new GP on small systems. */
1960                 raw_spin_lock(&rnp->lock);      /* irqs already disabled. */
1961                 rnp->qsmaskinit |= mask;
1962                 mask = rnp->grpmask;
1963                 if (rnp == rdp->mynode) {
1964                         /*
1965                          * If there is a grace period in progress, we will
1966                          * set up to wait for it next time we run the
1967                          * RCU core code.
1968                          */
1969                         rdp->gpnum = rnp->completed;
1970                         rdp->completed = rnp->completed;
1971                         rdp->passed_quiesce = 0;
1972                         rdp->qs_pending = 0;
1973                         rdp->passed_quiesce_gpnum = rnp->gpnum - 1;
1974                         trace_rcu_grace_period(rsp->name, rdp->gpnum, "cpuonl");
1975                 }
1976                 raw_spin_unlock(&rnp->lock); /* irqs already disabled. */
1977                 rnp = rnp->parent;
1978         } while (rnp != NULL && !(rnp->qsmaskinit & mask));
1979
1980         raw_spin_unlock_irqrestore(&rsp->onofflock, flags);
1981 }
1982
1983 static void __cpuinit rcu_prepare_cpu(int cpu)
1984 {
1985         rcu_init_percpu_data(cpu, &rcu_sched_state, 0);
1986         rcu_init_percpu_data(cpu, &rcu_bh_state, 0);
1987         rcu_preempt_init_percpu_data(cpu);
1988 }
1989
1990 /*
1991  * Handle CPU online/offline notification events.
1992  */
1993 static int __cpuinit rcu_cpu_notify(struct notifier_block *self,
1994                                     unsigned long action, void *hcpu)
1995 {
1996         long cpu = (long)hcpu;
1997         struct rcu_data *rdp = per_cpu_ptr(rcu_state->rda, cpu);
1998         struct rcu_node *rnp = rdp->mynode;
1999
2000         trace_rcu_utilization("Start CPU hotplug");
2001         switch (action) {
2002         case CPU_UP_PREPARE:
2003         case CPU_UP_PREPARE_FROZEN:
2004                 rcu_prepare_cpu(cpu);
2005                 rcu_prepare_kthreads(cpu);
2006                 break;
2007         case CPU_ONLINE:
2008         case CPU_DOWN_FAILED:
2009                 rcu_node_kthread_setaffinity(rnp, -1);
2010                 rcu_cpu_kthread_setrt(cpu, 1);
2011                 break;
2012         case CPU_DOWN_PREPARE:
2013                 rcu_node_kthread_setaffinity(rnp, cpu);
2014                 rcu_cpu_kthread_setrt(cpu, 0);
2015                 break;
2016         case CPU_DYING:
2017         case CPU_DYING_FROZEN:
2018                 /*
2019                  * The whole machine is "stopped" except this CPU, so we can
2020                  * touch any data without introducing corruption. We send the
2021                  * dying CPU's callbacks to an arbitrarily chosen online CPU.
2022                  */
2023                 rcu_send_cbs_to_online(&rcu_bh_state);
2024                 rcu_send_cbs_to_online(&rcu_sched_state);
2025                 rcu_preempt_send_cbs_to_online();
2026                 break;
2027         case CPU_DEAD:
2028         case CPU_DEAD_FROZEN:
2029         case CPU_UP_CANCELED:
2030         case CPU_UP_CANCELED_FROZEN:
2031                 rcu_offline_cpu(cpu);
2032                 break;
2033         default:
2034                 break;
2035         }
2036         trace_rcu_utilization("End CPU hotplug");
2037         return NOTIFY_OK;
2038 }
2039
2040 /*
2041  * This function is invoked towards the end of the scheduler's initialization
2042  * process.  Before this is called, the idle task might contain
2043  * RCU read-side critical sections (during which time, this idle
2044  * task is booting the system).  After this function is called, the
2045  * idle tasks are prohibited from containing RCU read-side critical
2046  * sections.  This function also enables RCU lockdep checking.
2047  */
2048 void rcu_scheduler_starting(void)
2049 {
2050         WARN_ON(num_online_cpus() != 1);
2051         WARN_ON(nr_context_switches() > 0);
2052         rcu_scheduler_active = 1;
2053 }
2054
2055 /*
2056  * Compute the per-level fanout, either using the exact fanout specified
2057  * or balancing the tree, depending on CONFIG_RCU_FANOUT_EXACT.
2058  */
2059 #ifdef CONFIG_RCU_FANOUT_EXACT
2060 static void __init rcu_init_levelspread(struct rcu_state *rsp)
2061 {
2062         int i;
2063
2064         for (i = NUM_RCU_LVLS - 1; i > 0; i--)
2065                 rsp->levelspread[i] = CONFIG_RCU_FANOUT;
2066         rsp->levelspread[0] = RCU_FANOUT_LEAF;
2067 }
2068 #else /* #ifdef CONFIG_RCU_FANOUT_EXACT */
2069 static void __init rcu_init_levelspread(struct rcu_state *rsp)
2070 {
2071         int ccur;
2072         int cprv;
2073         int i;
2074
2075         cprv = NR_CPUS;
2076         for (i = NUM_RCU_LVLS - 1; i >= 0; i--) {
2077                 ccur = rsp->levelcnt[i];
2078                 rsp->levelspread[i] = (cprv + ccur - 1) / ccur;
2079                 cprv = ccur;
2080         }
2081 }
2082 #endif /* #else #ifdef CONFIG_RCU_FANOUT_EXACT */
2083
2084 /*
2085  * Helper function for rcu_init() that initializes one rcu_state structure.
2086  */
2087 static void __init rcu_init_one(struct rcu_state *rsp,
2088                 struct rcu_data __percpu *rda)
2089 {
2090         static char *buf[] = { "rcu_node_level_0",
2091                                "rcu_node_level_1",
2092                                "rcu_node_level_2",
2093                                "rcu_node_level_3" };  /* Match MAX_RCU_LVLS */
2094         int cpustride = 1;
2095         int i;
2096         int j;
2097         struct rcu_node *rnp;
2098
2099         BUILD_BUG_ON(MAX_RCU_LVLS > ARRAY_SIZE(buf));  /* Fix buf[] init! */
2100
2101         /* Initialize the level-tracking arrays. */
2102
2103         for (i = 1; i < NUM_RCU_LVLS; i++)
2104                 rsp->level[i] = rsp->level[i - 1] + rsp->levelcnt[i - 1];
2105         rcu_init_levelspread(rsp);
2106
2107         /* Initialize the elements themselves, starting from the leaves. */
2108
2109         for (i = NUM_RCU_LVLS - 1; i >= 0; i--) {
2110                 cpustride *= rsp->levelspread[i];
2111                 rnp = rsp->level[i];
2112                 for (j = 0; j < rsp->levelcnt[i]; j++, rnp++) {
2113                         raw_spin_lock_init(&rnp->lock);
2114                         lockdep_set_class_and_name(&rnp->lock,
2115                                                    &rcu_node_class[i], buf[i]);
2116                         rnp->gpnum = 0;
2117                         rnp->qsmask = 0;
2118                         rnp->qsmaskinit = 0;
2119                         rnp->grplo = j * cpustride;
2120                         rnp->grphi = (j + 1) * cpustride - 1;
2121                         if (rnp->grphi >= NR_CPUS)
2122                                 rnp->grphi = NR_CPUS - 1;
2123                         if (i == 0) {
2124                                 rnp->grpnum = 0;
2125                                 rnp->grpmask = 0;
2126                                 rnp->parent = NULL;
2127                         } else {
2128                                 rnp->grpnum = j % rsp->levelspread[i - 1];
2129                                 rnp->grpmask = 1UL << rnp->grpnum;
2130                                 rnp->parent = rsp->level[i - 1] +
2131                                               j / rsp->levelspread[i - 1];
2132                         }
2133                         rnp->level = i;
2134                         INIT_LIST_HEAD(&rnp->blkd_tasks);
2135                 }
2136         }
2137
2138         rsp->rda = rda;
2139         rnp = rsp->level[NUM_RCU_LVLS - 1];
2140         for_each_possible_cpu(i) {
2141                 while (i > rnp->grphi)
2142                         rnp++;
2143                 per_cpu_ptr(rsp->rda, i)->mynode = rnp;
2144                 rcu_boot_init_percpu_data(i, rsp);
2145         }
2146 }
2147
2148 void __init rcu_init(void)
2149 {
2150         int cpu;
2151
2152         rcu_bootup_announce();
2153         rcu_init_one(&rcu_sched_state, &rcu_sched_data);
2154         rcu_init_one(&rcu_bh_state, &rcu_bh_data);
2155         __rcu_init_preempt();
2156          open_softirq(RCU_SOFTIRQ, rcu_process_callbacks);
2157
2158         /*
2159          * We don't need protection against CPU-hotplug here because
2160          * this is called early in boot, before either interrupts
2161          * or the scheduler are operational.
2162          */
2163         cpu_notifier(rcu_cpu_notify, 0);
2164         for_each_online_cpu(cpu)
2165                 rcu_cpu_notify(NULL, CPU_UP_PREPARE, (void *)(long)cpu);
2166         check_cpu_stall_init();
2167 }
2168
2169 #include "rcutree_plugin.h"