Merge branch 'perf-urgent-for-linus' of git://git.kernel.org/pub/scm/linux/kernel...
[linux-3.10.git] / kernel / rcutree_plugin.h
1 /*
2  * Read-Copy Update mechanism for mutual exclusion (tree-based version)
3  * Internal non-public definitions that provide either classic
4  * or preemptible semantics.
5  *
6  * This program is free software; you can redistribute it and/or modify
7  * it under the terms of the GNU General Public License as published by
8  * the Free Software Foundation; either version 2 of the License, or
9  * (at your option) any later version.
10  *
11  * This program is distributed in the hope that it will be useful,
12  * but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
13  * MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the
14  * GNU General Public License for more details.
15  *
16  * You should have received a copy of the GNU General Public License
17  * along with this program; if not, write to the Free Software
18  * Foundation, Inc., 59 Temple Place - Suite 330, Boston, MA 02111-1307, USA.
19  *
20  * Copyright Red Hat, 2009
21  * Copyright IBM Corporation, 2009
22  *
23  * Author: Ingo Molnar <mingo@elte.hu>
24  *         Paul E. McKenney <paulmck@linux.vnet.ibm.com>
25  */
26
27 #include <linux/delay.h>
28 #include <linux/gfp.h>
29 #include <linux/oom.h>
30 #include <linux/smpboot.h>
31
32 #define RCU_KTHREAD_PRIO 1
33
34 #ifdef CONFIG_RCU_BOOST
35 #define RCU_BOOST_PRIO CONFIG_RCU_BOOST_PRIO
36 #else
37 #define RCU_BOOST_PRIO RCU_KTHREAD_PRIO
38 #endif
39
40 #ifdef CONFIG_RCU_NOCB_CPU
41 static cpumask_var_t rcu_nocb_mask; /* CPUs to have callbacks offloaded. */
42 static bool have_rcu_nocb_mask;     /* Was rcu_nocb_mask allocated? */
43 static bool __read_mostly rcu_nocb_poll;    /* Offload kthread are to poll. */
44 static char __initdata nocb_buf[NR_CPUS * 5];
45 #endif /* #ifdef CONFIG_RCU_NOCB_CPU */
46
47 /*
48  * Check the RCU kernel configuration parameters and print informative
49  * messages about anything out of the ordinary.  If you like #ifdef, you
50  * will love this function.
51  */
52 static void __init rcu_bootup_announce_oddness(void)
53 {
54 #ifdef CONFIG_RCU_TRACE
55         printk(KERN_INFO "\tRCU debugfs-based tracing is enabled.\n");
56 #endif
57 #if (defined(CONFIG_64BIT) && CONFIG_RCU_FANOUT != 64) || (!defined(CONFIG_64BIT) && CONFIG_RCU_FANOUT != 32)
58         printk(KERN_INFO "\tCONFIG_RCU_FANOUT set to non-default value of %d\n",
59                CONFIG_RCU_FANOUT);
60 #endif
61 #ifdef CONFIG_RCU_FANOUT_EXACT
62         printk(KERN_INFO "\tHierarchical RCU autobalancing is disabled.\n");
63 #endif
64 #ifdef CONFIG_RCU_FAST_NO_HZ
65         printk(KERN_INFO
66                "\tRCU dyntick-idle grace-period acceleration is enabled.\n");
67 #endif
68 #ifdef CONFIG_PROVE_RCU
69         printk(KERN_INFO "\tRCU lockdep checking is enabled.\n");
70 #endif
71 #ifdef CONFIG_RCU_TORTURE_TEST_RUNNABLE
72         printk(KERN_INFO "\tRCU torture testing starts during boot.\n");
73 #endif
74 #if defined(CONFIG_TREE_PREEMPT_RCU) && !defined(CONFIG_RCU_CPU_STALL_VERBOSE)
75         printk(KERN_INFO "\tDump stacks of tasks blocking RCU-preempt GP.\n");
76 #endif
77 #if defined(CONFIG_RCU_CPU_STALL_INFO)
78         printk(KERN_INFO "\tAdditional per-CPU info printed with stalls.\n");
79 #endif
80 #if NUM_RCU_LVL_4 != 0
81         printk(KERN_INFO "\tFour-level hierarchy is enabled.\n");
82 #endif
83         if (rcu_fanout_leaf != CONFIG_RCU_FANOUT_LEAF)
84                 printk(KERN_INFO "\tExperimental boot-time adjustment of leaf fanout to %d.\n", rcu_fanout_leaf);
85         if (nr_cpu_ids != NR_CPUS)
86                 printk(KERN_INFO "\tRCU restricting CPUs from NR_CPUS=%d to nr_cpu_ids=%d.\n", NR_CPUS, nr_cpu_ids);
87 #ifdef CONFIG_RCU_NOCB_CPU
88 #ifndef CONFIG_RCU_NOCB_CPU_NONE
89         if (!have_rcu_nocb_mask) {
90                 alloc_bootmem_cpumask_var(&rcu_nocb_mask);
91                 have_rcu_nocb_mask = true;
92         }
93 #ifdef CONFIG_RCU_NOCB_CPU_ZERO
94         pr_info("\tExperimental no-CBs CPU 0\n");
95         cpumask_set_cpu(0, rcu_nocb_mask);
96 #endif /* #ifdef CONFIG_RCU_NOCB_CPU_ZERO */
97 #ifdef CONFIG_RCU_NOCB_CPU_ALL
98         pr_info("\tExperimental no-CBs for all CPUs\n");
99         cpumask_setall(rcu_nocb_mask);
100 #endif /* #ifdef CONFIG_RCU_NOCB_CPU_ALL */
101 #endif /* #ifndef CONFIG_RCU_NOCB_CPU_NONE */
102         if (have_rcu_nocb_mask) {
103                 cpulist_scnprintf(nocb_buf, sizeof(nocb_buf), rcu_nocb_mask);
104                 pr_info("\tExperimental no-CBs CPUs: %s.\n", nocb_buf);
105                 if (rcu_nocb_poll)
106                         pr_info("\tExperimental polled no-CBs CPUs.\n");
107         }
108 #endif /* #ifdef CONFIG_RCU_NOCB_CPU */
109 }
110
111 #ifdef CONFIG_TREE_PREEMPT_RCU
112
113 struct rcu_state rcu_preempt_state =
114         RCU_STATE_INITIALIZER(rcu_preempt, 'p', call_rcu);
115 DEFINE_PER_CPU(struct rcu_data, rcu_preempt_data);
116 static struct rcu_state *rcu_state = &rcu_preempt_state;
117
118 static int rcu_preempted_readers_exp(struct rcu_node *rnp);
119
120 /*
121  * Tell them what RCU they are running.
122  */
123 static void __init rcu_bootup_announce(void)
124 {
125         printk(KERN_INFO "Preemptible hierarchical RCU implementation.\n");
126         rcu_bootup_announce_oddness();
127 }
128
129 /*
130  * Return the number of RCU-preempt batches processed thus far
131  * for debug and statistics.
132  */
133 long rcu_batches_completed_preempt(void)
134 {
135         return rcu_preempt_state.completed;
136 }
137 EXPORT_SYMBOL_GPL(rcu_batches_completed_preempt);
138
139 /*
140  * Return the number of RCU batches processed thus far for debug & stats.
141  */
142 long rcu_batches_completed(void)
143 {
144         return rcu_batches_completed_preempt();
145 }
146 EXPORT_SYMBOL_GPL(rcu_batches_completed);
147
148 /*
149  * Force a quiescent state for preemptible RCU.
150  */
151 void rcu_force_quiescent_state(void)
152 {
153         force_quiescent_state(&rcu_preempt_state);
154 }
155 EXPORT_SYMBOL_GPL(rcu_force_quiescent_state);
156
157 /*
158  * Record a preemptible-RCU quiescent state for the specified CPU.  Note
159  * that this just means that the task currently running on the CPU is
160  * not in a quiescent state.  There might be any number of tasks blocked
161  * while in an RCU read-side critical section.
162  *
163  * Unlike the other rcu_*_qs() functions, callers to this function
164  * must disable irqs in order to protect the assignment to
165  * ->rcu_read_unlock_special.
166  */
167 static void rcu_preempt_qs(int cpu)
168 {
169         struct rcu_data *rdp = &per_cpu(rcu_preempt_data, cpu);
170
171         if (rdp->passed_quiesce == 0)
172                 trace_rcu_grace_period("rcu_preempt", rdp->gpnum, "cpuqs");
173         rdp->passed_quiesce = 1;
174         current->rcu_read_unlock_special &= ~RCU_READ_UNLOCK_NEED_QS;
175 }
176
177 /*
178  * We have entered the scheduler, and the current task might soon be
179  * context-switched away from.  If this task is in an RCU read-side
180  * critical section, we will no longer be able to rely on the CPU to
181  * record that fact, so we enqueue the task on the blkd_tasks list.
182  * The task will dequeue itself when it exits the outermost enclosing
183  * RCU read-side critical section.  Therefore, the current grace period
184  * cannot be permitted to complete until the blkd_tasks list entries
185  * predating the current grace period drain, in other words, until
186  * rnp->gp_tasks becomes NULL.
187  *
188  * Caller must disable preemption.
189  */
190 static void rcu_preempt_note_context_switch(int cpu)
191 {
192         struct task_struct *t = current;
193         unsigned long flags;
194         struct rcu_data *rdp;
195         struct rcu_node *rnp;
196
197         if (t->rcu_read_lock_nesting > 0 &&
198             (t->rcu_read_unlock_special & RCU_READ_UNLOCK_BLOCKED) == 0) {
199
200                 /* Possibly blocking in an RCU read-side critical section. */
201                 rdp = per_cpu_ptr(rcu_preempt_state.rda, cpu);
202                 rnp = rdp->mynode;
203                 raw_spin_lock_irqsave(&rnp->lock, flags);
204                 t->rcu_read_unlock_special |= RCU_READ_UNLOCK_BLOCKED;
205                 t->rcu_blocked_node = rnp;
206
207                 /*
208                  * If this CPU has already checked in, then this task
209                  * will hold up the next grace period rather than the
210                  * current grace period.  Queue the task accordingly.
211                  * If the task is queued for the current grace period
212                  * (i.e., this CPU has not yet passed through a quiescent
213                  * state for the current grace period), then as long
214                  * as that task remains queued, the current grace period
215                  * cannot end.  Note that there is some uncertainty as
216                  * to exactly when the current grace period started.
217                  * We take a conservative approach, which can result
218                  * in unnecessarily waiting on tasks that started very
219                  * slightly after the current grace period began.  C'est
220                  * la vie!!!
221                  *
222                  * But first, note that the current CPU must still be
223                  * on line!
224                  */
225                 WARN_ON_ONCE((rdp->grpmask & rnp->qsmaskinit) == 0);
226                 WARN_ON_ONCE(!list_empty(&t->rcu_node_entry));
227                 if ((rnp->qsmask & rdp->grpmask) && rnp->gp_tasks != NULL) {
228                         list_add(&t->rcu_node_entry, rnp->gp_tasks->prev);
229                         rnp->gp_tasks = &t->rcu_node_entry;
230 #ifdef CONFIG_RCU_BOOST
231                         if (rnp->boost_tasks != NULL)
232                                 rnp->boost_tasks = rnp->gp_tasks;
233 #endif /* #ifdef CONFIG_RCU_BOOST */
234                 } else {
235                         list_add(&t->rcu_node_entry, &rnp->blkd_tasks);
236                         if (rnp->qsmask & rdp->grpmask)
237                                 rnp->gp_tasks = &t->rcu_node_entry;
238                 }
239                 trace_rcu_preempt_task(rdp->rsp->name,
240                                        t->pid,
241                                        (rnp->qsmask & rdp->grpmask)
242                                        ? rnp->gpnum
243                                        : rnp->gpnum + 1);
244                 raw_spin_unlock_irqrestore(&rnp->lock, flags);
245         } else if (t->rcu_read_lock_nesting < 0 &&
246                    t->rcu_read_unlock_special) {
247
248                 /*
249                  * Complete exit from RCU read-side critical section on
250                  * behalf of preempted instance of __rcu_read_unlock().
251                  */
252                 rcu_read_unlock_special(t);
253         }
254
255         /*
256          * Either we were not in an RCU read-side critical section to
257          * begin with, or we have now recorded that critical section
258          * globally.  Either way, we can now note a quiescent state
259          * for this CPU.  Again, if we were in an RCU read-side critical
260          * section, and if that critical section was blocking the current
261          * grace period, then the fact that the task has been enqueued
262          * means that we continue to block the current grace period.
263          */
264         local_irq_save(flags);
265         rcu_preempt_qs(cpu);
266         local_irq_restore(flags);
267 }
268
269 /*
270  * Check for preempted RCU readers blocking the current grace period
271  * for the specified rcu_node structure.  If the caller needs a reliable
272  * answer, it must hold the rcu_node's ->lock.
273  */
274 static int rcu_preempt_blocked_readers_cgp(struct rcu_node *rnp)
275 {
276         return rnp->gp_tasks != NULL;
277 }
278
279 /*
280  * Record a quiescent state for all tasks that were previously queued
281  * on the specified rcu_node structure and that were blocking the current
282  * RCU grace period.  The caller must hold the specified rnp->lock with
283  * irqs disabled, and this lock is released upon return, but irqs remain
284  * disabled.
285  */
286 static void rcu_report_unblock_qs_rnp(struct rcu_node *rnp, unsigned long flags)
287         __releases(rnp->lock)
288 {
289         unsigned long mask;
290         struct rcu_node *rnp_p;
291
292         if (rnp->qsmask != 0 || rcu_preempt_blocked_readers_cgp(rnp)) {
293                 raw_spin_unlock_irqrestore(&rnp->lock, flags);
294                 return;  /* Still need more quiescent states! */
295         }
296
297         rnp_p = rnp->parent;
298         if (rnp_p == NULL) {
299                 /*
300                  * Either there is only one rcu_node in the tree,
301                  * or tasks were kicked up to root rcu_node due to
302                  * CPUs going offline.
303                  */
304                 rcu_report_qs_rsp(&rcu_preempt_state, flags);
305                 return;
306         }
307
308         /* Report up the rest of the hierarchy. */
309         mask = rnp->grpmask;
310         raw_spin_unlock(&rnp->lock);    /* irqs remain disabled. */
311         raw_spin_lock(&rnp_p->lock);    /* irqs already disabled. */
312         rcu_report_qs_rnp(mask, &rcu_preempt_state, rnp_p, flags);
313 }
314
315 /*
316  * Advance a ->blkd_tasks-list pointer to the next entry, instead
317  * returning NULL if at the end of the list.
318  */
319 static struct list_head *rcu_next_node_entry(struct task_struct *t,
320                                              struct rcu_node *rnp)
321 {
322         struct list_head *np;
323
324         np = t->rcu_node_entry.next;
325         if (np == &rnp->blkd_tasks)
326                 np = NULL;
327         return np;
328 }
329
330 /*
331  * Handle special cases during rcu_read_unlock(), such as needing to
332  * notify RCU core processing or task having blocked during the RCU
333  * read-side critical section.
334  */
335 void rcu_read_unlock_special(struct task_struct *t)
336 {
337         int empty;
338         int empty_exp;
339         int empty_exp_now;
340         unsigned long flags;
341         struct list_head *np;
342 #ifdef CONFIG_RCU_BOOST
343         struct rt_mutex *rbmp = NULL;
344 #endif /* #ifdef CONFIG_RCU_BOOST */
345         struct rcu_node *rnp;
346         int special;
347
348         /* NMI handlers cannot block and cannot safely manipulate state. */
349         if (in_nmi())
350                 return;
351
352         local_irq_save(flags);
353
354         /*
355          * If RCU core is waiting for this CPU to exit critical section,
356          * let it know that we have done so.
357          */
358         special = t->rcu_read_unlock_special;
359         if (special & RCU_READ_UNLOCK_NEED_QS) {
360                 rcu_preempt_qs(smp_processor_id());
361         }
362
363         /* Hardware IRQ handlers cannot block. */
364         if (in_irq() || in_serving_softirq()) {
365                 local_irq_restore(flags);
366                 return;
367         }
368
369         /* Clean up if blocked during RCU read-side critical section. */
370         if (special & RCU_READ_UNLOCK_BLOCKED) {
371                 t->rcu_read_unlock_special &= ~RCU_READ_UNLOCK_BLOCKED;
372
373                 /*
374                  * Remove this task from the list it blocked on.  The
375                  * task can migrate while we acquire the lock, but at
376                  * most one time.  So at most two passes through loop.
377                  */
378                 for (;;) {
379                         rnp = t->rcu_blocked_node;
380                         raw_spin_lock(&rnp->lock);  /* irqs already disabled. */
381                         if (rnp == t->rcu_blocked_node)
382                                 break;
383                         raw_spin_unlock(&rnp->lock); /* irqs remain disabled. */
384                 }
385                 empty = !rcu_preempt_blocked_readers_cgp(rnp);
386                 empty_exp = !rcu_preempted_readers_exp(rnp);
387                 smp_mb(); /* ensure expedited fastpath sees end of RCU c-s. */
388                 np = rcu_next_node_entry(t, rnp);
389                 list_del_init(&t->rcu_node_entry);
390                 t->rcu_blocked_node = NULL;
391                 trace_rcu_unlock_preempted_task("rcu_preempt",
392                                                 rnp->gpnum, t->pid);
393                 if (&t->rcu_node_entry == rnp->gp_tasks)
394                         rnp->gp_tasks = np;
395                 if (&t->rcu_node_entry == rnp->exp_tasks)
396                         rnp->exp_tasks = np;
397 #ifdef CONFIG_RCU_BOOST
398                 if (&t->rcu_node_entry == rnp->boost_tasks)
399                         rnp->boost_tasks = np;
400                 /* Snapshot/clear ->rcu_boost_mutex with rcu_node lock held. */
401                 if (t->rcu_boost_mutex) {
402                         rbmp = t->rcu_boost_mutex;
403                         t->rcu_boost_mutex = NULL;
404                 }
405 #endif /* #ifdef CONFIG_RCU_BOOST */
406
407                 /*
408                  * If this was the last task on the current list, and if
409                  * we aren't waiting on any CPUs, report the quiescent state.
410                  * Note that rcu_report_unblock_qs_rnp() releases rnp->lock,
411                  * so we must take a snapshot of the expedited state.
412                  */
413                 empty_exp_now = !rcu_preempted_readers_exp(rnp);
414                 if (!empty && !rcu_preempt_blocked_readers_cgp(rnp)) {
415                         trace_rcu_quiescent_state_report("preempt_rcu",
416                                                          rnp->gpnum,
417                                                          0, rnp->qsmask,
418                                                          rnp->level,
419                                                          rnp->grplo,
420                                                          rnp->grphi,
421                                                          !!rnp->gp_tasks);
422                         rcu_report_unblock_qs_rnp(rnp, flags);
423                 } else {
424                         raw_spin_unlock_irqrestore(&rnp->lock, flags);
425                 }
426
427 #ifdef CONFIG_RCU_BOOST
428                 /* Unboost if we were boosted. */
429                 if (rbmp)
430                         rt_mutex_unlock(rbmp);
431 #endif /* #ifdef CONFIG_RCU_BOOST */
432
433                 /*
434                  * If this was the last task on the expedited lists,
435                  * then we need to report up the rcu_node hierarchy.
436                  */
437                 if (!empty_exp && empty_exp_now)
438                         rcu_report_exp_rnp(&rcu_preempt_state, rnp, true);
439         } else {
440                 local_irq_restore(flags);
441         }
442 }
443
444 #ifdef CONFIG_RCU_CPU_STALL_VERBOSE
445
446 /*
447  * Dump detailed information for all tasks blocking the current RCU
448  * grace period on the specified rcu_node structure.
449  */
450 static void rcu_print_detail_task_stall_rnp(struct rcu_node *rnp)
451 {
452         unsigned long flags;
453         struct task_struct *t;
454
455         raw_spin_lock_irqsave(&rnp->lock, flags);
456         if (!rcu_preempt_blocked_readers_cgp(rnp)) {
457                 raw_spin_unlock_irqrestore(&rnp->lock, flags);
458                 return;
459         }
460         t = list_entry(rnp->gp_tasks,
461                        struct task_struct, rcu_node_entry);
462         list_for_each_entry_continue(t, &rnp->blkd_tasks, rcu_node_entry)
463                 sched_show_task(t);
464         raw_spin_unlock_irqrestore(&rnp->lock, flags);
465 }
466
467 /*
468  * Dump detailed information for all tasks blocking the current RCU
469  * grace period.
470  */
471 static void rcu_print_detail_task_stall(struct rcu_state *rsp)
472 {
473         struct rcu_node *rnp = rcu_get_root(rsp);
474
475         rcu_print_detail_task_stall_rnp(rnp);
476         rcu_for_each_leaf_node(rsp, rnp)
477                 rcu_print_detail_task_stall_rnp(rnp);
478 }
479
480 #else /* #ifdef CONFIG_RCU_CPU_STALL_VERBOSE */
481
482 static void rcu_print_detail_task_stall(struct rcu_state *rsp)
483 {
484 }
485
486 #endif /* #else #ifdef CONFIG_RCU_CPU_STALL_VERBOSE */
487
488 #ifdef CONFIG_RCU_CPU_STALL_INFO
489
490 static void rcu_print_task_stall_begin(struct rcu_node *rnp)
491 {
492         printk(KERN_ERR "\tTasks blocked on level-%d rcu_node (CPUs %d-%d):",
493                rnp->level, rnp->grplo, rnp->grphi);
494 }
495
496 static void rcu_print_task_stall_end(void)
497 {
498         printk(KERN_CONT "\n");
499 }
500
501 #else /* #ifdef CONFIG_RCU_CPU_STALL_INFO */
502
503 static void rcu_print_task_stall_begin(struct rcu_node *rnp)
504 {
505 }
506
507 static void rcu_print_task_stall_end(void)
508 {
509 }
510
511 #endif /* #else #ifdef CONFIG_RCU_CPU_STALL_INFO */
512
513 /*
514  * Scan the current list of tasks blocked within RCU read-side critical
515  * sections, printing out the tid of each.
516  */
517 static int rcu_print_task_stall(struct rcu_node *rnp)
518 {
519         struct task_struct *t;
520         int ndetected = 0;
521
522         if (!rcu_preempt_blocked_readers_cgp(rnp))
523                 return 0;
524         rcu_print_task_stall_begin(rnp);
525         t = list_entry(rnp->gp_tasks,
526                        struct task_struct, rcu_node_entry);
527         list_for_each_entry_continue(t, &rnp->blkd_tasks, rcu_node_entry) {
528                 printk(KERN_CONT " P%d", t->pid);
529                 ndetected++;
530         }
531         rcu_print_task_stall_end();
532         return ndetected;
533 }
534
535 /*
536  * Check that the list of blocked tasks for the newly completed grace
537  * period is in fact empty.  It is a serious bug to complete a grace
538  * period that still has RCU readers blocked!  This function must be
539  * invoked -before- updating this rnp's ->gpnum, and the rnp's ->lock
540  * must be held by the caller.
541  *
542  * Also, if there are blocked tasks on the list, they automatically
543  * block the newly created grace period, so set up ->gp_tasks accordingly.
544  */
545 static void rcu_preempt_check_blocked_tasks(struct rcu_node *rnp)
546 {
547         WARN_ON_ONCE(rcu_preempt_blocked_readers_cgp(rnp));
548         if (!list_empty(&rnp->blkd_tasks))
549                 rnp->gp_tasks = rnp->blkd_tasks.next;
550         WARN_ON_ONCE(rnp->qsmask);
551 }
552
553 #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU
554
555 /*
556  * Handle tasklist migration for case in which all CPUs covered by the
557  * specified rcu_node have gone offline.  Move them up to the root
558  * rcu_node.  The reason for not just moving them to the immediate
559  * parent is to remove the need for rcu_read_unlock_special() to
560  * make more than two attempts to acquire the target rcu_node's lock.
561  * Returns true if there were tasks blocking the current RCU grace
562  * period.
563  *
564  * Returns 1 if there was previously a task blocking the current grace
565  * period on the specified rcu_node structure.
566  *
567  * The caller must hold rnp->lock with irqs disabled.
568  */
569 static int rcu_preempt_offline_tasks(struct rcu_state *rsp,
570                                      struct rcu_node *rnp,
571                                      struct rcu_data *rdp)
572 {
573         struct list_head *lp;
574         struct list_head *lp_root;
575         int retval = 0;
576         struct rcu_node *rnp_root = rcu_get_root(rsp);
577         struct task_struct *t;
578
579         if (rnp == rnp_root) {
580                 WARN_ONCE(1, "Last CPU thought to be offlined?");
581                 return 0;  /* Shouldn't happen: at least one CPU online. */
582         }
583
584         /* If we are on an internal node, complain bitterly. */
585         WARN_ON_ONCE(rnp != rdp->mynode);
586
587         /*
588          * Move tasks up to root rcu_node.  Don't try to get fancy for
589          * this corner-case operation -- just put this node's tasks
590          * at the head of the root node's list, and update the root node's
591          * ->gp_tasks and ->exp_tasks pointers to those of this node's,
592          * if non-NULL.  This might result in waiting for more tasks than
593          * absolutely necessary, but this is a good performance/complexity
594          * tradeoff.
595          */
596         if (rcu_preempt_blocked_readers_cgp(rnp) && rnp->qsmask == 0)
597                 retval |= RCU_OFL_TASKS_NORM_GP;
598         if (rcu_preempted_readers_exp(rnp))
599                 retval |= RCU_OFL_TASKS_EXP_GP;
600         lp = &rnp->blkd_tasks;
601         lp_root = &rnp_root->blkd_tasks;
602         while (!list_empty(lp)) {
603                 t = list_entry(lp->next, typeof(*t), rcu_node_entry);
604                 raw_spin_lock(&rnp_root->lock); /* irqs already disabled */
605                 list_del(&t->rcu_node_entry);
606                 t->rcu_blocked_node = rnp_root;
607                 list_add(&t->rcu_node_entry, lp_root);
608                 if (&t->rcu_node_entry == rnp->gp_tasks)
609                         rnp_root->gp_tasks = rnp->gp_tasks;
610                 if (&t->rcu_node_entry == rnp->exp_tasks)
611                         rnp_root->exp_tasks = rnp->exp_tasks;
612 #ifdef CONFIG_RCU_BOOST
613                 if (&t->rcu_node_entry == rnp->boost_tasks)
614                         rnp_root->boost_tasks = rnp->boost_tasks;
615 #endif /* #ifdef CONFIG_RCU_BOOST */
616                 raw_spin_unlock(&rnp_root->lock); /* irqs still disabled */
617         }
618
619         rnp->gp_tasks = NULL;
620         rnp->exp_tasks = NULL;
621 #ifdef CONFIG_RCU_BOOST
622         rnp->boost_tasks = NULL;
623         /*
624          * In case root is being boosted and leaf was not.  Make sure
625          * that we boost the tasks blocking the current grace period
626          * in this case.
627          */
628         raw_spin_lock(&rnp_root->lock); /* irqs already disabled */
629         if (rnp_root->boost_tasks != NULL &&
630             rnp_root->boost_tasks != rnp_root->gp_tasks &&
631             rnp_root->boost_tasks != rnp_root->exp_tasks)
632                 rnp_root->boost_tasks = rnp_root->gp_tasks;
633         raw_spin_unlock(&rnp_root->lock); /* irqs still disabled */
634 #endif /* #ifdef CONFIG_RCU_BOOST */
635
636         return retval;
637 }
638
639 #endif /* #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU */
640
641 /*
642  * Check for a quiescent state from the current CPU.  When a task blocks,
643  * the task is recorded in the corresponding CPU's rcu_node structure,
644  * which is checked elsewhere.
645  *
646  * Caller must disable hard irqs.
647  */
648 static void rcu_preempt_check_callbacks(int cpu)
649 {
650         struct task_struct *t = current;
651
652         if (t->rcu_read_lock_nesting == 0) {
653                 rcu_preempt_qs(cpu);
654                 return;
655         }
656         if (t->rcu_read_lock_nesting > 0 &&
657             per_cpu(rcu_preempt_data, cpu).qs_pending)
658                 t->rcu_read_unlock_special |= RCU_READ_UNLOCK_NEED_QS;
659 }
660
661 #ifdef CONFIG_RCU_BOOST
662
663 static void rcu_preempt_do_callbacks(void)
664 {
665         rcu_do_batch(&rcu_preempt_state, &__get_cpu_var(rcu_preempt_data));
666 }
667
668 #endif /* #ifdef CONFIG_RCU_BOOST */
669
670 /*
671  * Queue a preemptible-RCU callback for invocation after a grace period.
672  */
673 void call_rcu(struct rcu_head *head, void (*func)(struct rcu_head *rcu))
674 {
675         __call_rcu(head, func, &rcu_preempt_state, -1, 0);
676 }
677 EXPORT_SYMBOL_GPL(call_rcu);
678
679 /*
680  * Queue an RCU callback for lazy invocation after a grace period.
681  * This will likely be later named something like "call_rcu_lazy()",
682  * but this change will require some way of tagging the lazy RCU
683  * callbacks in the list of pending callbacks.  Until then, this
684  * function may only be called from __kfree_rcu().
685  */
686 void kfree_call_rcu(struct rcu_head *head,
687                     void (*func)(struct rcu_head *rcu))
688 {
689         __call_rcu(head, func, &rcu_preempt_state, -1, 1);
690 }
691 EXPORT_SYMBOL_GPL(kfree_call_rcu);
692
693 /**
694  * synchronize_rcu - wait until a grace period has elapsed.
695  *
696  * Control will return to the caller some time after a full grace
697  * period has elapsed, in other words after all currently executing RCU
698  * read-side critical sections have completed.  Note, however, that
699  * upon return from synchronize_rcu(), the caller might well be executing
700  * concurrently with new RCU read-side critical sections that began while
701  * synchronize_rcu() was waiting.  RCU read-side critical sections are
702  * delimited by rcu_read_lock() and rcu_read_unlock(), and may be nested.
703  *
704  * See the description of synchronize_sched() for more detailed information
705  * on memory ordering guarantees.
706  */
707 void synchronize_rcu(void)
708 {
709         rcu_lockdep_assert(!lock_is_held(&rcu_bh_lock_map) &&
710                            !lock_is_held(&rcu_lock_map) &&
711                            !lock_is_held(&rcu_sched_lock_map),
712                            "Illegal synchronize_rcu() in RCU read-side critical section");
713         if (!rcu_scheduler_active)
714                 return;
715         if (rcu_expedited)
716                 synchronize_rcu_expedited();
717         else
718                 wait_rcu_gp(call_rcu);
719 }
720 EXPORT_SYMBOL_GPL(synchronize_rcu);
721
722 static DECLARE_WAIT_QUEUE_HEAD(sync_rcu_preempt_exp_wq);
723 static unsigned long sync_rcu_preempt_exp_count;
724 static DEFINE_MUTEX(sync_rcu_preempt_exp_mutex);
725
726 /*
727  * Return non-zero if there are any tasks in RCU read-side critical
728  * sections blocking the current preemptible-RCU expedited grace period.
729  * If there is no preemptible-RCU expedited grace period currently in
730  * progress, returns zero unconditionally.
731  */
732 static int rcu_preempted_readers_exp(struct rcu_node *rnp)
733 {
734         return rnp->exp_tasks != NULL;
735 }
736
737 /*
738  * return non-zero if there is no RCU expedited grace period in progress
739  * for the specified rcu_node structure, in other words, if all CPUs and
740  * tasks covered by the specified rcu_node structure have done their bit
741  * for the current expedited grace period.  Works only for preemptible
742  * RCU -- other RCU implementation use other means.
743  *
744  * Caller must hold sync_rcu_preempt_exp_mutex.
745  */
746 static int sync_rcu_preempt_exp_done(struct rcu_node *rnp)
747 {
748         return !rcu_preempted_readers_exp(rnp) &&
749                ACCESS_ONCE(rnp->expmask) == 0;
750 }
751
752 /*
753  * Report the exit from RCU read-side critical section for the last task
754  * that queued itself during or before the current expedited preemptible-RCU
755  * grace period.  This event is reported either to the rcu_node structure on
756  * which the task was queued or to one of that rcu_node structure's ancestors,
757  * recursively up the tree.  (Calm down, calm down, we do the recursion
758  * iteratively!)
759  *
760  * Most callers will set the "wake" flag, but the task initiating the
761  * expedited grace period need not wake itself.
762  *
763  * Caller must hold sync_rcu_preempt_exp_mutex.
764  */
765 static void rcu_report_exp_rnp(struct rcu_state *rsp, struct rcu_node *rnp,
766                                bool wake)
767 {
768         unsigned long flags;
769         unsigned long mask;
770
771         raw_spin_lock_irqsave(&rnp->lock, flags);
772         for (;;) {
773                 if (!sync_rcu_preempt_exp_done(rnp)) {
774                         raw_spin_unlock_irqrestore(&rnp->lock, flags);
775                         break;
776                 }
777                 if (rnp->parent == NULL) {
778                         raw_spin_unlock_irqrestore(&rnp->lock, flags);
779                         if (wake)
780                                 wake_up(&sync_rcu_preempt_exp_wq);
781                         break;
782                 }
783                 mask = rnp->grpmask;
784                 raw_spin_unlock(&rnp->lock); /* irqs remain disabled */
785                 rnp = rnp->parent;
786                 raw_spin_lock(&rnp->lock); /* irqs already disabled */
787                 rnp->expmask &= ~mask;
788         }
789 }
790
791 /*
792  * Snapshot the tasks blocking the newly started preemptible-RCU expedited
793  * grace period for the specified rcu_node structure.  If there are no such
794  * tasks, report it up the rcu_node hierarchy.
795  *
796  * Caller must hold sync_rcu_preempt_exp_mutex and must exclude
797  * CPU hotplug operations.
798  */
799 static void
800 sync_rcu_preempt_exp_init(struct rcu_state *rsp, struct rcu_node *rnp)
801 {
802         unsigned long flags;
803         int must_wait = 0;
804
805         raw_spin_lock_irqsave(&rnp->lock, flags);
806         if (list_empty(&rnp->blkd_tasks)) {
807                 raw_spin_unlock_irqrestore(&rnp->lock, flags);
808         } else {
809                 rnp->exp_tasks = rnp->blkd_tasks.next;
810                 rcu_initiate_boost(rnp, flags);  /* releases rnp->lock */
811                 must_wait = 1;
812         }
813         if (!must_wait)
814                 rcu_report_exp_rnp(rsp, rnp, false); /* Don't wake self. */
815 }
816
817 /**
818  * synchronize_rcu_expedited - Brute-force RCU grace period
819  *
820  * Wait for an RCU-preempt grace period, but expedite it.  The basic
821  * idea is to invoke synchronize_sched_expedited() to push all the tasks to
822  * the ->blkd_tasks lists and wait for this list to drain.  This consumes
823  * significant time on all CPUs and is unfriendly to real-time workloads,
824  * so is thus not recommended for any sort of common-case code.
825  * In fact, if you are using synchronize_rcu_expedited() in a loop,
826  * please restructure your code to batch your updates, and then Use a
827  * single synchronize_rcu() instead.
828  *
829  * Note that it is illegal to call this function while holding any lock
830  * that is acquired by a CPU-hotplug notifier.  And yes, it is also illegal
831  * to call this function from a CPU-hotplug notifier.  Failing to observe
832  * these restriction will result in deadlock.
833  */
834 void synchronize_rcu_expedited(void)
835 {
836         unsigned long flags;
837         struct rcu_node *rnp;
838         struct rcu_state *rsp = &rcu_preempt_state;
839         unsigned long snap;
840         int trycount = 0;
841
842         smp_mb(); /* Caller's modifications seen first by other CPUs. */
843         snap = ACCESS_ONCE(sync_rcu_preempt_exp_count) + 1;
844         smp_mb(); /* Above access cannot bleed into critical section. */
845
846         /*
847          * Block CPU-hotplug operations.  This means that any CPU-hotplug
848          * operation that finds an rcu_node structure with tasks in the
849          * process of being boosted will know that all tasks blocking
850          * this expedited grace period will already be in the process of
851          * being boosted.  This simplifies the process of moving tasks
852          * from leaf to root rcu_node structures.
853          */
854         get_online_cpus();
855
856         /*
857          * Acquire lock, falling back to synchronize_rcu() if too many
858          * lock-acquisition failures.  Of course, if someone does the
859          * expedited grace period for us, just leave.
860          */
861         while (!mutex_trylock(&sync_rcu_preempt_exp_mutex)) {
862                 if (ULONG_CMP_LT(snap,
863                     ACCESS_ONCE(sync_rcu_preempt_exp_count))) {
864                         put_online_cpus();
865                         goto mb_ret; /* Others did our work for us. */
866                 }
867                 if (trycount++ < 10) {
868                         udelay(trycount * num_online_cpus());
869                 } else {
870                         put_online_cpus();
871                         wait_rcu_gp(call_rcu);
872                         return;
873                 }
874         }
875         if (ULONG_CMP_LT(snap, ACCESS_ONCE(sync_rcu_preempt_exp_count))) {
876                 put_online_cpus();
877                 goto unlock_mb_ret; /* Others did our work for us. */
878         }
879
880         /* force all RCU readers onto ->blkd_tasks lists. */
881         synchronize_sched_expedited();
882
883         /* Initialize ->expmask for all non-leaf rcu_node structures. */
884         rcu_for_each_nonleaf_node_breadth_first(rsp, rnp) {
885                 raw_spin_lock_irqsave(&rnp->lock, flags);
886                 rnp->expmask = rnp->qsmaskinit;
887                 raw_spin_unlock_irqrestore(&rnp->lock, flags);
888         }
889
890         /* Snapshot current state of ->blkd_tasks lists. */
891         rcu_for_each_leaf_node(rsp, rnp)
892                 sync_rcu_preempt_exp_init(rsp, rnp);
893         if (NUM_RCU_NODES > 1)
894                 sync_rcu_preempt_exp_init(rsp, rcu_get_root(rsp));
895
896         put_online_cpus();
897
898         /* Wait for snapshotted ->blkd_tasks lists to drain. */
899         rnp = rcu_get_root(rsp);
900         wait_event(sync_rcu_preempt_exp_wq,
901                    sync_rcu_preempt_exp_done(rnp));
902
903         /* Clean up and exit. */
904         smp_mb(); /* ensure expedited GP seen before counter increment. */
905         ACCESS_ONCE(sync_rcu_preempt_exp_count)++;
906 unlock_mb_ret:
907         mutex_unlock(&sync_rcu_preempt_exp_mutex);
908 mb_ret:
909         smp_mb(); /* ensure subsequent action seen after grace period. */
910 }
911 EXPORT_SYMBOL_GPL(synchronize_rcu_expedited);
912
913 /**
914  * rcu_barrier - Wait until all in-flight call_rcu() callbacks complete.
915  *
916  * Note that this primitive does not necessarily wait for an RCU grace period
917  * to complete.  For example, if there are no RCU callbacks queued anywhere
918  * in the system, then rcu_barrier() is within its rights to return
919  * immediately, without waiting for anything, much less an RCU grace period.
920  */
921 void rcu_barrier(void)
922 {
923         _rcu_barrier(&rcu_preempt_state);
924 }
925 EXPORT_SYMBOL_GPL(rcu_barrier);
926
927 /*
928  * Initialize preemptible RCU's state structures.
929  */
930 static void __init __rcu_init_preempt(void)
931 {
932         rcu_init_one(&rcu_preempt_state, &rcu_preempt_data);
933 }
934
935 #else /* #ifdef CONFIG_TREE_PREEMPT_RCU */
936
937 static struct rcu_state *rcu_state = &rcu_sched_state;
938
939 /*
940  * Tell them what RCU they are running.
941  */
942 static void __init rcu_bootup_announce(void)
943 {
944         printk(KERN_INFO "Hierarchical RCU implementation.\n");
945         rcu_bootup_announce_oddness();
946 }
947
948 /*
949  * Return the number of RCU batches processed thus far for debug & stats.
950  */
951 long rcu_batches_completed(void)
952 {
953         return rcu_batches_completed_sched();
954 }
955 EXPORT_SYMBOL_GPL(rcu_batches_completed);
956
957 /*
958  * Force a quiescent state for RCU, which, because there is no preemptible
959  * RCU, becomes the same as rcu-sched.
960  */
961 void rcu_force_quiescent_state(void)
962 {
963         rcu_sched_force_quiescent_state();
964 }
965 EXPORT_SYMBOL_GPL(rcu_force_quiescent_state);
966
967 /*
968  * Because preemptible RCU does not exist, we never have to check for
969  * CPUs being in quiescent states.
970  */
971 static void rcu_preempt_note_context_switch(int cpu)
972 {
973 }
974
975 /*
976  * Because preemptible RCU does not exist, there are never any preempted
977  * RCU readers.
978  */
979 static int rcu_preempt_blocked_readers_cgp(struct rcu_node *rnp)
980 {
981         return 0;
982 }
983
984 #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU
985
986 /* Because preemptible RCU does not exist, no quieting of tasks. */
987 static void rcu_report_unblock_qs_rnp(struct rcu_node *rnp, unsigned long flags)
988 {
989         raw_spin_unlock_irqrestore(&rnp->lock, flags);
990 }
991
992 #endif /* #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU */
993
994 /*
995  * Because preemptible RCU does not exist, we never have to check for
996  * tasks blocked within RCU read-side critical sections.
997  */
998 static void rcu_print_detail_task_stall(struct rcu_state *rsp)
999 {
1000 }
1001
1002 /*
1003  * Because preemptible RCU does not exist, we never have to check for
1004  * tasks blocked within RCU read-side critical sections.
1005  */
1006 static int rcu_print_task_stall(struct rcu_node *rnp)
1007 {
1008         return 0;
1009 }
1010
1011 /*
1012  * Because there is no preemptible RCU, there can be no readers blocked,
1013  * so there is no need to check for blocked tasks.  So check only for
1014  * bogus qsmask values.
1015  */
1016 static void rcu_preempt_check_blocked_tasks(struct rcu_node *rnp)
1017 {
1018         WARN_ON_ONCE(rnp->qsmask);
1019 }
1020
1021 #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU
1022
1023 /*
1024  * Because preemptible RCU does not exist, it never needs to migrate
1025  * tasks that were blocked within RCU read-side critical sections, and
1026  * such non-existent tasks cannot possibly have been blocking the current
1027  * grace period.
1028  */
1029 static int rcu_preempt_offline_tasks(struct rcu_state *rsp,
1030                                      struct rcu_node *rnp,
1031                                      struct rcu_data *rdp)
1032 {
1033         return 0;
1034 }
1035
1036 #endif /* #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU */
1037
1038 /*
1039  * Because preemptible RCU does not exist, it never has any callbacks
1040  * to check.
1041  */
1042 static void rcu_preempt_check_callbacks(int cpu)
1043 {
1044 }
1045
1046 /*
1047  * Queue an RCU callback for lazy invocation after a grace period.
1048  * This will likely be later named something like "call_rcu_lazy()",
1049  * but this change will require some way of tagging the lazy RCU
1050  * callbacks in the list of pending callbacks.  Until then, this
1051  * function may only be called from __kfree_rcu().
1052  *
1053  * Because there is no preemptible RCU, we use RCU-sched instead.
1054  */
1055 void kfree_call_rcu(struct rcu_head *head,
1056                     void (*func)(struct rcu_head *rcu))
1057 {
1058         __call_rcu(head, func, &rcu_sched_state, -1, 1);
1059 }
1060 EXPORT_SYMBOL_GPL(kfree_call_rcu);
1061
1062 /*
1063  * Wait for an rcu-preempt grace period, but make it happen quickly.
1064  * But because preemptible RCU does not exist, map to rcu-sched.
1065  */
1066 void synchronize_rcu_expedited(void)
1067 {
1068         synchronize_sched_expedited();
1069 }
1070 EXPORT_SYMBOL_GPL(synchronize_rcu_expedited);
1071
1072 #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU
1073
1074 /*
1075  * Because preemptible RCU does not exist, there is never any need to
1076  * report on tasks preempted in RCU read-side critical sections during
1077  * expedited RCU grace periods.
1078  */
1079 static void rcu_report_exp_rnp(struct rcu_state *rsp, struct rcu_node *rnp,
1080                                bool wake)
1081 {
1082 }
1083
1084 #endif /* #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU */
1085
1086 /*
1087  * Because preemptible RCU does not exist, rcu_barrier() is just
1088  * another name for rcu_barrier_sched().
1089  */
1090 void rcu_barrier(void)
1091 {
1092         rcu_barrier_sched();
1093 }
1094 EXPORT_SYMBOL_GPL(rcu_barrier);
1095
1096 /*
1097  * Because preemptible RCU does not exist, it need not be initialized.
1098  */
1099 static void __init __rcu_init_preempt(void)
1100 {
1101 }
1102
1103 #endif /* #else #ifdef CONFIG_TREE_PREEMPT_RCU */
1104
1105 #ifdef CONFIG_RCU_BOOST
1106
1107 #include "rtmutex_common.h"
1108
1109 #ifdef CONFIG_RCU_TRACE
1110
1111 static void rcu_initiate_boost_trace(struct rcu_node *rnp)
1112 {
1113         if (list_empty(&rnp->blkd_tasks))
1114                 rnp->n_balk_blkd_tasks++;
1115         else if (rnp->exp_tasks == NULL && rnp->gp_tasks == NULL)
1116                 rnp->n_balk_exp_gp_tasks++;
1117         else if (rnp->gp_tasks != NULL && rnp->boost_tasks != NULL)
1118                 rnp->n_balk_boost_tasks++;
1119         else if (rnp->gp_tasks != NULL && rnp->qsmask != 0)
1120                 rnp->n_balk_notblocked++;
1121         else if (rnp->gp_tasks != NULL &&
1122                  ULONG_CMP_LT(jiffies, rnp->boost_time))
1123                 rnp->n_balk_notyet++;
1124         else
1125                 rnp->n_balk_nos++;
1126 }
1127
1128 #else /* #ifdef CONFIG_RCU_TRACE */
1129
1130 static void rcu_initiate_boost_trace(struct rcu_node *rnp)
1131 {
1132 }
1133
1134 #endif /* #else #ifdef CONFIG_RCU_TRACE */
1135
1136 static void rcu_wake_cond(struct task_struct *t, int status)
1137 {
1138         /*
1139          * If the thread is yielding, only wake it when this
1140          * is invoked from idle
1141          */
1142         if (status != RCU_KTHREAD_YIELDING || is_idle_task(current))
1143                 wake_up_process(t);
1144 }
1145
1146 /*
1147  * Carry out RCU priority boosting on the task indicated by ->exp_tasks
1148  * or ->boost_tasks, advancing the pointer to the next task in the
1149  * ->blkd_tasks list.
1150  *
1151  * Note that irqs must be enabled: boosting the task can block.
1152  * Returns 1 if there are more tasks needing to be boosted.
1153  */
1154 static int rcu_boost(struct rcu_node *rnp)
1155 {
1156         unsigned long flags;
1157         struct rt_mutex mtx;
1158         struct task_struct *t;
1159         struct list_head *tb;
1160
1161         if (rnp->exp_tasks == NULL && rnp->boost_tasks == NULL)
1162                 return 0;  /* Nothing left to boost. */
1163
1164         raw_spin_lock_irqsave(&rnp->lock, flags);
1165
1166         /*
1167          * Recheck under the lock: all tasks in need of boosting
1168          * might exit their RCU read-side critical sections on their own.
1169          */
1170         if (rnp->exp_tasks == NULL && rnp->boost_tasks == NULL) {
1171                 raw_spin_unlock_irqrestore(&rnp->lock, flags);
1172                 return 0;
1173         }
1174
1175         /*
1176          * Preferentially boost tasks blocking expedited grace periods.
1177          * This cannot starve the normal grace periods because a second
1178          * expedited grace period must boost all blocked tasks, including
1179          * those blocking the pre-existing normal grace period.
1180          */
1181         if (rnp->exp_tasks != NULL) {
1182                 tb = rnp->exp_tasks;
1183                 rnp->n_exp_boosts++;
1184         } else {
1185                 tb = rnp->boost_tasks;
1186                 rnp->n_normal_boosts++;
1187         }
1188         rnp->n_tasks_boosted++;
1189
1190         /*
1191          * We boost task t by manufacturing an rt_mutex that appears to
1192          * be held by task t.  We leave a pointer to that rt_mutex where
1193          * task t can find it, and task t will release the mutex when it
1194          * exits its outermost RCU read-side critical section.  Then
1195          * simply acquiring this artificial rt_mutex will boost task
1196          * t's priority.  (Thanks to tglx for suggesting this approach!)
1197          *
1198          * Note that task t must acquire rnp->lock to remove itself from
1199          * the ->blkd_tasks list, which it will do from exit() if from
1200          * nowhere else.  We therefore are guaranteed that task t will
1201          * stay around at least until we drop rnp->lock.  Note that
1202          * rnp->lock also resolves races between our priority boosting
1203          * and task t's exiting its outermost RCU read-side critical
1204          * section.
1205          */
1206         t = container_of(tb, struct task_struct, rcu_node_entry);
1207         rt_mutex_init_proxy_locked(&mtx, t);
1208         t->rcu_boost_mutex = &mtx;
1209         raw_spin_unlock_irqrestore(&rnp->lock, flags);
1210         rt_mutex_lock(&mtx);  /* Side effect: boosts task t's priority. */
1211         rt_mutex_unlock(&mtx);  /* Keep lockdep happy. */
1212
1213         return ACCESS_ONCE(rnp->exp_tasks) != NULL ||
1214                ACCESS_ONCE(rnp->boost_tasks) != NULL;
1215 }
1216
1217 /*
1218  * Priority-boosting kthread.  One per leaf rcu_node and one for the
1219  * root rcu_node.
1220  */
1221 static int rcu_boost_kthread(void *arg)
1222 {
1223         struct rcu_node *rnp = (struct rcu_node *)arg;
1224         int spincnt = 0;
1225         int more2boost;
1226
1227         trace_rcu_utilization("Start boost kthread@init");
1228         for (;;) {
1229                 rnp->boost_kthread_status = RCU_KTHREAD_WAITING;
1230                 trace_rcu_utilization("End boost kthread@rcu_wait");
1231                 rcu_wait(rnp->boost_tasks || rnp->exp_tasks);
1232                 trace_rcu_utilization("Start boost kthread@rcu_wait");
1233                 rnp->boost_kthread_status = RCU_KTHREAD_RUNNING;
1234                 more2boost = rcu_boost(rnp);
1235                 if (more2boost)
1236                         spincnt++;
1237                 else
1238                         spincnt = 0;
1239                 if (spincnt > 10) {
1240                         rnp->boost_kthread_status = RCU_KTHREAD_YIELDING;
1241                         trace_rcu_utilization("End boost kthread@rcu_yield");
1242                         schedule_timeout_interruptible(2);
1243                         trace_rcu_utilization("Start boost kthread@rcu_yield");
1244                         spincnt = 0;
1245                 }
1246         }
1247         /* NOTREACHED */
1248         trace_rcu_utilization("End boost kthread@notreached");
1249         return 0;
1250 }
1251
1252 /*
1253  * Check to see if it is time to start boosting RCU readers that are
1254  * blocking the current grace period, and, if so, tell the per-rcu_node
1255  * kthread to start boosting them.  If there is an expedited grace
1256  * period in progress, it is always time to boost.
1257  *
1258  * The caller must hold rnp->lock, which this function releases.
1259  * The ->boost_kthread_task is immortal, so we don't need to worry
1260  * about it going away.
1261  */
1262 static void rcu_initiate_boost(struct rcu_node *rnp, unsigned long flags)
1263 {
1264         struct task_struct *t;
1265
1266         if (!rcu_preempt_blocked_readers_cgp(rnp) && rnp->exp_tasks == NULL) {
1267                 rnp->n_balk_exp_gp_tasks++;
1268                 raw_spin_unlock_irqrestore(&rnp->lock, flags);
1269                 return;
1270         }
1271         if (rnp->exp_tasks != NULL ||
1272             (rnp->gp_tasks != NULL &&
1273              rnp->boost_tasks == NULL &&
1274              rnp->qsmask == 0 &&
1275              ULONG_CMP_GE(jiffies, rnp->boost_time))) {
1276                 if (rnp->exp_tasks == NULL)
1277                         rnp->boost_tasks = rnp->gp_tasks;
1278                 raw_spin_unlock_irqrestore(&rnp->lock, flags);
1279                 t = rnp->boost_kthread_task;
1280                 if (t)
1281                         rcu_wake_cond(t, rnp->boost_kthread_status);
1282         } else {
1283                 rcu_initiate_boost_trace(rnp);
1284                 raw_spin_unlock_irqrestore(&rnp->lock, flags);
1285         }
1286 }
1287
1288 /*
1289  * Wake up the per-CPU kthread to invoke RCU callbacks.
1290  */
1291 static void invoke_rcu_callbacks_kthread(void)
1292 {
1293         unsigned long flags;
1294
1295         local_irq_save(flags);
1296         __this_cpu_write(rcu_cpu_has_work, 1);
1297         if (__this_cpu_read(rcu_cpu_kthread_task) != NULL &&
1298             current != __this_cpu_read(rcu_cpu_kthread_task)) {
1299                 rcu_wake_cond(__this_cpu_read(rcu_cpu_kthread_task),
1300                               __this_cpu_read(rcu_cpu_kthread_status));
1301         }
1302         local_irq_restore(flags);
1303 }
1304
1305 /*
1306  * Is the current CPU running the RCU-callbacks kthread?
1307  * Caller must have preemption disabled.
1308  */
1309 static bool rcu_is_callbacks_kthread(void)
1310 {
1311         return __get_cpu_var(rcu_cpu_kthread_task) == current;
1312 }
1313
1314 #define RCU_BOOST_DELAY_JIFFIES DIV_ROUND_UP(CONFIG_RCU_BOOST_DELAY * HZ, 1000)
1315
1316 /*
1317  * Do priority-boost accounting for the start of a new grace period.
1318  */
1319 static void rcu_preempt_boost_start_gp(struct rcu_node *rnp)
1320 {
1321         rnp->boost_time = jiffies + RCU_BOOST_DELAY_JIFFIES;
1322 }
1323
1324 /*
1325  * Create an RCU-boost kthread for the specified node if one does not
1326  * already exist.  We only create this kthread for preemptible RCU.
1327  * Returns zero if all is well, a negated errno otherwise.
1328  */
1329 static int __cpuinit rcu_spawn_one_boost_kthread(struct rcu_state *rsp,
1330                                                  struct rcu_node *rnp)
1331 {
1332         int rnp_index = rnp - &rsp->node[0];
1333         unsigned long flags;
1334         struct sched_param sp;
1335         struct task_struct *t;
1336
1337         if (&rcu_preempt_state != rsp)
1338                 return 0;
1339
1340         if (!rcu_scheduler_fully_active || rnp->qsmaskinit == 0)
1341                 return 0;
1342
1343         rsp->boost = 1;
1344         if (rnp->boost_kthread_task != NULL)
1345                 return 0;
1346         t = kthread_create(rcu_boost_kthread, (void *)rnp,
1347                            "rcub/%d", rnp_index);
1348         if (IS_ERR(t))
1349                 return PTR_ERR(t);
1350         raw_spin_lock_irqsave(&rnp->lock, flags);
1351         rnp->boost_kthread_task = t;
1352         raw_spin_unlock_irqrestore(&rnp->lock, flags);
1353         sp.sched_priority = RCU_BOOST_PRIO;
1354         sched_setscheduler_nocheck(t, SCHED_FIFO, &sp);
1355         wake_up_process(t); /* get to TASK_INTERRUPTIBLE quickly. */
1356         return 0;
1357 }
1358
1359 static void rcu_kthread_do_work(void)
1360 {
1361         rcu_do_batch(&rcu_sched_state, &__get_cpu_var(rcu_sched_data));
1362         rcu_do_batch(&rcu_bh_state, &__get_cpu_var(rcu_bh_data));
1363         rcu_preempt_do_callbacks();
1364 }
1365
1366 static void rcu_cpu_kthread_setup(unsigned int cpu)
1367 {
1368         struct sched_param sp;
1369
1370         sp.sched_priority = RCU_KTHREAD_PRIO;
1371         sched_setscheduler_nocheck(current, SCHED_FIFO, &sp);
1372 }
1373
1374 static void rcu_cpu_kthread_park(unsigned int cpu)
1375 {
1376         per_cpu(rcu_cpu_kthread_status, cpu) = RCU_KTHREAD_OFFCPU;
1377 }
1378
1379 static int rcu_cpu_kthread_should_run(unsigned int cpu)
1380 {
1381         return __get_cpu_var(rcu_cpu_has_work);
1382 }
1383
1384 /*
1385  * Per-CPU kernel thread that invokes RCU callbacks.  This replaces the
1386  * RCU softirq used in flavors and configurations of RCU that do not
1387  * support RCU priority boosting.
1388  */
1389 static void rcu_cpu_kthread(unsigned int cpu)
1390 {
1391         unsigned int *statusp = &__get_cpu_var(rcu_cpu_kthread_status);
1392         char work, *workp = &__get_cpu_var(rcu_cpu_has_work);
1393         int spincnt;
1394
1395         for (spincnt = 0; spincnt < 10; spincnt++) {
1396                 trace_rcu_utilization("Start CPU kthread@rcu_wait");
1397                 local_bh_disable();
1398                 *statusp = RCU_KTHREAD_RUNNING;
1399                 this_cpu_inc(rcu_cpu_kthread_loops);
1400                 local_irq_disable();
1401                 work = *workp;
1402                 *workp = 0;
1403                 local_irq_enable();
1404                 if (work)
1405                         rcu_kthread_do_work();
1406                 local_bh_enable();
1407                 if (*workp == 0) {
1408                         trace_rcu_utilization("End CPU kthread@rcu_wait");
1409                         *statusp = RCU_KTHREAD_WAITING;
1410                         return;
1411                 }
1412         }
1413         *statusp = RCU_KTHREAD_YIELDING;
1414         trace_rcu_utilization("Start CPU kthread@rcu_yield");
1415         schedule_timeout_interruptible(2);
1416         trace_rcu_utilization("End CPU kthread@rcu_yield");
1417         *statusp = RCU_KTHREAD_WAITING;
1418 }
1419
1420 /*
1421  * Set the per-rcu_node kthread's affinity to cover all CPUs that are
1422  * served by the rcu_node in question.  The CPU hotplug lock is still
1423  * held, so the value of rnp->qsmaskinit will be stable.
1424  *
1425  * We don't include outgoingcpu in the affinity set, use -1 if there is
1426  * no outgoing CPU.  If there are no CPUs left in the affinity set,
1427  * this function allows the kthread to execute on any CPU.
1428  */
1429 static void rcu_boost_kthread_setaffinity(struct rcu_node *rnp, int outgoingcpu)
1430 {
1431         struct task_struct *t = rnp->boost_kthread_task;
1432         unsigned long mask = rnp->qsmaskinit;
1433         cpumask_var_t cm;
1434         int cpu;
1435
1436         if (!t)
1437                 return;
1438         if (!zalloc_cpumask_var(&cm, GFP_KERNEL))
1439                 return;
1440         for (cpu = rnp->grplo; cpu <= rnp->grphi; cpu++, mask >>= 1)
1441                 if ((mask & 0x1) && cpu != outgoingcpu)
1442                         cpumask_set_cpu(cpu, cm);
1443         if (cpumask_weight(cm) == 0) {
1444                 cpumask_setall(cm);
1445                 for (cpu = rnp->grplo; cpu <= rnp->grphi; cpu++)
1446                         cpumask_clear_cpu(cpu, cm);
1447                 WARN_ON_ONCE(cpumask_weight(cm) == 0);
1448         }
1449         set_cpus_allowed_ptr(t, cm);
1450         free_cpumask_var(cm);
1451 }
1452
1453 static struct smp_hotplug_thread rcu_cpu_thread_spec = {
1454         .store                  = &rcu_cpu_kthread_task,
1455         .thread_should_run      = rcu_cpu_kthread_should_run,
1456         .thread_fn              = rcu_cpu_kthread,
1457         .thread_comm            = "rcuc/%u",
1458         .setup                  = rcu_cpu_kthread_setup,
1459         .park                   = rcu_cpu_kthread_park,
1460 };
1461
1462 /*
1463  * Spawn all kthreads -- called as soon as the scheduler is running.
1464  */
1465 static int __init rcu_spawn_kthreads(void)
1466 {
1467         struct rcu_node *rnp;
1468         int cpu;
1469
1470         rcu_scheduler_fully_active = 1;
1471         for_each_possible_cpu(cpu)
1472                 per_cpu(rcu_cpu_has_work, cpu) = 0;
1473         BUG_ON(smpboot_register_percpu_thread(&rcu_cpu_thread_spec));
1474         rnp = rcu_get_root(rcu_state);
1475         (void)rcu_spawn_one_boost_kthread(rcu_state, rnp);
1476         if (NUM_RCU_NODES > 1) {
1477                 rcu_for_each_leaf_node(rcu_state, rnp)
1478                         (void)rcu_spawn_one_boost_kthread(rcu_state, rnp);
1479         }
1480         return 0;
1481 }
1482 early_initcall(rcu_spawn_kthreads);
1483
1484 static void __cpuinit rcu_prepare_kthreads(int cpu)
1485 {
1486         struct rcu_data *rdp = per_cpu_ptr(rcu_state->rda, cpu);
1487         struct rcu_node *rnp = rdp->mynode;
1488
1489         /* Fire up the incoming CPU's kthread and leaf rcu_node kthread. */
1490         if (rcu_scheduler_fully_active)
1491                 (void)rcu_spawn_one_boost_kthread(rcu_state, rnp);
1492 }
1493
1494 #else /* #ifdef CONFIG_RCU_BOOST */
1495
1496 static void rcu_initiate_boost(struct rcu_node *rnp, unsigned long flags)
1497 {
1498         raw_spin_unlock_irqrestore(&rnp->lock, flags);
1499 }
1500
1501 static void invoke_rcu_callbacks_kthread(void)
1502 {
1503         WARN_ON_ONCE(1);
1504 }
1505
1506 static bool rcu_is_callbacks_kthread(void)
1507 {
1508         return false;
1509 }
1510
1511 static void rcu_preempt_boost_start_gp(struct rcu_node *rnp)
1512 {
1513 }
1514
1515 static void rcu_boost_kthread_setaffinity(struct rcu_node *rnp, int outgoingcpu)
1516 {
1517 }
1518
1519 static int __init rcu_scheduler_really_started(void)
1520 {
1521         rcu_scheduler_fully_active = 1;
1522         return 0;
1523 }
1524 early_initcall(rcu_scheduler_really_started);
1525
1526 static void __cpuinit rcu_prepare_kthreads(int cpu)
1527 {
1528 }
1529
1530 #endif /* #else #ifdef CONFIG_RCU_BOOST */
1531
1532 #if !defined(CONFIG_RCU_FAST_NO_HZ)
1533
1534 /*
1535  * Check to see if any future RCU-related work will need to be done
1536  * by the current CPU, even if none need be done immediately, returning
1537  * 1 if so.  This function is part of the RCU implementation; it is -not-
1538  * an exported member of the RCU API.
1539  *
1540  * Because we not have RCU_FAST_NO_HZ, just check whether this CPU needs
1541  * any flavor of RCU.
1542  */
1543 int rcu_needs_cpu(int cpu, unsigned long *delta_jiffies)
1544 {
1545         *delta_jiffies = ULONG_MAX;
1546         return rcu_cpu_has_callbacks(cpu, NULL);
1547 }
1548
1549 /*
1550  * Because we do not have RCU_FAST_NO_HZ, don't bother cleaning up
1551  * after it.
1552  */
1553 static void rcu_cleanup_after_idle(int cpu)
1554 {
1555 }
1556
1557 /*
1558  * Do the idle-entry grace-period work, which, because CONFIG_RCU_FAST_NO_HZ=n,
1559  * is nothing.
1560  */
1561 static void rcu_prepare_for_idle(int cpu)
1562 {
1563 }
1564
1565 /*
1566  * Don't bother keeping a running count of the number of RCU callbacks
1567  * posted because CONFIG_RCU_FAST_NO_HZ=n.
1568  */
1569 static void rcu_idle_count_callbacks_posted(void)
1570 {
1571 }
1572
1573 #else /* #if !defined(CONFIG_RCU_FAST_NO_HZ) */
1574
1575 /*
1576  * This code is invoked when a CPU goes idle, at which point we want
1577  * to have the CPU do everything required for RCU so that it can enter
1578  * the energy-efficient dyntick-idle mode.  This is handled by a
1579  * state machine implemented by rcu_prepare_for_idle() below.
1580  *
1581  * The following three proprocessor symbols control this state machine:
1582  *
1583  * RCU_IDLE_GP_DELAY gives the number of jiffies that a CPU is permitted
1584  *      to sleep in dyntick-idle mode with RCU callbacks pending.  This
1585  *      is sized to be roughly one RCU grace period.  Those energy-efficiency
1586  *      benchmarkers who might otherwise be tempted to set this to a large
1587  *      number, be warned: Setting RCU_IDLE_GP_DELAY too high can hang your
1588  *      system.  And if you are -that- concerned about energy efficiency,
1589  *      just power the system down and be done with it!
1590  * RCU_IDLE_LAZY_GP_DELAY gives the number of jiffies that a CPU is
1591  *      permitted to sleep in dyntick-idle mode with only lazy RCU
1592  *      callbacks pending.  Setting this too high can OOM your system.
1593  *
1594  * The values below work well in practice.  If future workloads require
1595  * adjustment, they can be converted into kernel config parameters, though
1596  * making the state machine smarter might be a better option.
1597  */
1598 #define RCU_IDLE_GP_DELAY 4             /* Roughly one grace period. */
1599 #define RCU_IDLE_LAZY_GP_DELAY (6 * HZ) /* Roughly six seconds. */
1600
1601 static int rcu_idle_gp_delay = RCU_IDLE_GP_DELAY;
1602 module_param(rcu_idle_gp_delay, int, 0644);
1603 static int rcu_idle_lazy_gp_delay = RCU_IDLE_LAZY_GP_DELAY;
1604 module_param(rcu_idle_lazy_gp_delay, int, 0644);
1605
1606 extern int tick_nohz_enabled;
1607
1608 /*
1609  * Try to advance callbacks for all flavors of RCU on the current CPU.
1610  * Afterwards, if there are any callbacks ready for immediate invocation,
1611  * return true.
1612  */
1613 static bool rcu_try_advance_all_cbs(void)
1614 {
1615         bool cbs_ready = false;
1616         struct rcu_data *rdp;
1617         struct rcu_node *rnp;
1618         struct rcu_state *rsp;
1619
1620         for_each_rcu_flavor(rsp) {
1621                 rdp = this_cpu_ptr(rsp->rda);
1622                 rnp = rdp->mynode;
1623
1624                 /*
1625                  * Don't bother checking unless a grace period has
1626                  * completed since we last checked and there are
1627                  * callbacks not yet ready to invoke.
1628                  */
1629                 if (rdp->completed != rnp->completed &&
1630                     rdp->nxttail[RCU_DONE_TAIL] != rdp->nxttail[RCU_NEXT_TAIL])
1631                         rcu_process_gp_end(rsp, rdp);
1632
1633                 if (cpu_has_callbacks_ready_to_invoke(rdp))
1634                         cbs_ready = true;
1635         }
1636         return cbs_ready;
1637 }
1638
1639 /*
1640  * Allow the CPU to enter dyntick-idle mode unless it has callbacks ready
1641  * to invoke.  If the CPU has callbacks, try to advance them.  Tell the
1642  * caller to set the timeout based on whether or not there are non-lazy
1643  * callbacks.
1644  *
1645  * The caller must have disabled interrupts.
1646  */
1647 int rcu_needs_cpu(int cpu, unsigned long *dj)
1648 {
1649         struct rcu_dynticks *rdtp = &per_cpu(rcu_dynticks, cpu);
1650
1651         /* Snapshot to detect later posting of non-lazy callback. */
1652         rdtp->nonlazy_posted_snap = rdtp->nonlazy_posted;
1653
1654         /* If no callbacks, RCU doesn't need the CPU. */
1655         if (!rcu_cpu_has_callbacks(cpu, &rdtp->all_lazy)) {
1656                 *dj = ULONG_MAX;
1657                 return 0;
1658         }
1659
1660         /* Attempt to advance callbacks. */
1661         if (rcu_try_advance_all_cbs()) {
1662                 /* Some ready to invoke, so initiate later invocation. */
1663                 invoke_rcu_core();
1664                 return 1;
1665         }
1666         rdtp->last_accelerate = jiffies;
1667
1668         /* Request timer delay depending on laziness, and round. */
1669         if (rdtp->all_lazy) {
1670                 *dj = round_up(rcu_idle_gp_delay + jiffies,
1671                                rcu_idle_gp_delay) - jiffies;
1672         } else {
1673                 *dj = round_jiffies(rcu_idle_lazy_gp_delay + jiffies) - jiffies;
1674         }
1675         return 0;
1676 }
1677
1678 /*
1679  * Prepare a CPU for idle from an RCU perspective.  The first major task
1680  * is to sense whether nohz mode has been enabled or disabled via sysfs.
1681  * The second major task is to check to see if a non-lazy callback has
1682  * arrived at a CPU that previously had only lazy callbacks.  The third
1683  * major task is to accelerate (that is, assign grace-period numbers to)
1684  * any recently arrived callbacks.
1685  *
1686  * The caller must have disabled interrupts.
1687  */
1688 static void rcu_prepare_for_idle(int cpu)
1689 {
1690         struct rcu_data *rdp;
1691         struct rcu_dynticks *rdtp = &per_cpu(rcu_dynticks, cpu);
1692         struct rcu_node *rnp;
1693         struct rcu_state *rsp;
1694         int tne;
1695
1696         /* Handle nohz enablement switches conservatively. */
1697         tne = ACCESS_ONCE(tick_nohz_enabled);
1698         if (tne != rdtp->tick_nohz_enabled_snap) {
1699                 if (rcu_cpu_has_callbacks(cpu, NULL))
1700                         invoke_rcu_core(); /* force nohz to see update. */
1701                 rdtp->tick_nohz_enabled_snap = tne;
1702                 return;
1703         }
1704         if (!tne)
1705                 return;
1706
1707         /* If this is a no-CBs CPU, no callbacks, just return. */
1708         if (is_nocb_cpu(cpu))
1709                 return;
1710
1711         /*
1712          * If a non-lazy callback arrived at a CPU having only lazy
1713          * callbacks, invoke RCU core for the side-effect of recalculating
1714          * idle duration on re-entry to idle.
1715          */
1716         if (rdtp->all_lazy &&
1717             rdtp->nonlazy_posted != rdtp->nonlazy_posted_snap) {
1718                 invoke_rcu_core();
1719                 return;
1720         }
1721
1722         /*
1723          * If we have not yet accelerated this jiffy, accelerate all
1724          * callbacks on this CPU.
1725          */
1726         if (rdtp->last_accelerate == jiffies)
1727                 return;
1728         rdtp->last_accelerate = jiffies;
1729         for_each_rcu_flavor(rsp) {
1730                 rdp = per_cpu_ptr(rsp->rda, cpu);
1731                 if (!*rdp->nxttail[RCU_DONE_TAIL])
1732                         continue;
1733                 rnp = rdp->mynode;
1734                 raw_spin_lock(&rnp->lock); /* irqs already disabled. */
1735                 rcu_accelerate_cbs(rsp, rnp, rdp);
1736                 raw_spin_unlock(&rnp->lock); /* irqs remain disabled. */
1737         }
1738 }
1739
1740 /*
1741  * Clean up for exit from idle.  Attempt to advance callbacks based on
1742  * any grace periods that elapsed while the CPU was idle, and if any
1743  * callbacks are now ready to invoke, initiate invocation.
1744  */
1745 static void rcu_cleanup_after_idle(int cpu)
1746 {
1747         struct rcu_data *rdp;
1748         struct rcu_state *rsp;
1749
1750         if (is_nocb_cpu(cpu))
1751                 return;
1752         rcu_try_advance_all_cbs();
1753         for_each_rcu_flavor(rsp) {
1754                 rdp = per_cpu_ptr(rsp->rda, cpu);
1755                 if (cpu_has_callbacks_ready_to_invoke(rdp))
1756                         invoke_rcu_core();
1757         }
1758 }
1759
1760 /*
1761  * Keep a running count of the number of non-lazy callbacks posted
1762  * on this CPU.  This running counter (which is never decremented) allows
1763  * rcu_prepare_for_idle() to detect when something out of the idle loop
1764  * posts a callback, even if an equal number of callbacks are invoked.
1765  * Of course, callbacks should only be posted from within a trace event
1766  * designed to be called from idle or from within RCU_NONIDLE().
1767  */
1768 static void rcu_idle_count_callbacks_posted(void)
1769 {
1770         __this_cpu_add(rcu_dynticks.nonlazy_posted, 1);
1771 }
1772
1773 /*
1774  * Data for flushing lazy RCU callbacks at OOM time.
1775  */
1776 static atomic_t oom_callback_count;
1777 static DECLARE_WAIT_QUEUE_HEAD(oom_callback_wq);
1778
1779 /*
1780  * RCU OOM callback -- decrement the outstanding count and deliver the
1781  * wake-up if we are the last one.
1782  */
1783 static void rcu_oom_callback(struct rcu_head *rhp)
1784 {
1785         if (atomic_dec_and_test(&oom_callback_count))
1786                 wake_up(&oom_callback_wq);
1787 }
1788
1789 /*
1790  * Post an rcu_oom_notify callback on the current CPU if it has at
1791  * least one lazy callback.  This will unnecessarily post callbacks
1792  * to CPUs that already have a non-lazy callback at the end of their
1793  * callback list, but this is an infrequent operation, so accept some
1794  * extra overhead to keep things simple.
1795  */
1796 static void rcu_oom_notify_cpu(void *unused)
1797 {
1798         struct rcu_state *rsp;
1799         struct rcu_data *rdp;
1800
1801         for_each_rcu_flavor(rsp) {
1802                 rdp = __this_cpu_ptr(rsp->rda);
1803                 if (rdp->qlen_lazy != 0) {
1804                         atomic_inc(&oom_callback_count);
1805                         rsp->call(&rdp->oom_head, rcu_oom_callback);
1806                 }
1807         }
1808 }
1809
1810 /*
1811  * If low on memory, ensure that each CPU has a non-lazy callback.
1812  * This will wake up CPUs that have only lazy callbacks, in turn
1813  * ensuring that they free up the corresponding memory in a timely manner.
1814  * Because an uncertain amount of memory will be freed in some uncertain
1815  * timeframe, we do not claim to have freed anything.
1816  */
1817 static int rcu_oom_notify(struct notifier_block *self,
1818                           unsigned long notused, void *nfreed)
1819 {
1820         int cpu;
1821
1822         /* Wait for callbacks from earlier instance to complete. */
1823         wait_event(oom_callback_wq, atomic_read(&oom_callback_count) == 0);
1824
1825         /*
1826          * Prevent premature wakeup: ensure that all increments happen
1827          * before there is a chance of the counter reaching zero.
1828          */
1829         atomic_set(&oom_callback_count, 1);
1830
1831         get_online_cpus();
1832         for_each_online_cpu(cpu) {
1833                 smp_call_function_single(cpu, rcu_oom_notify_cpu, NULL, 1);
1834                 cond_resched();
1835         }
1836         put_online_cpus();
1837
1838         /* Unconditionally decrement: no need to wake ourselves up. */
1839         atomic_dec(&oom_callback_count);
1840
1841         return NOTIFY_OK;
1842 }
1843
1844 static struct notifier_block rcu_oom_nb = {
1845         .notifier_call = rcu_oom_notify
1846 };
1847
1848 static int __init rcu_register_oom_notifier(void)
1849 {
1850         register_oom_notifier(&rcu_oom_nb);
1851         return 0;
1852 }
1853 early_initcall(rcu_register_oom_notifier);
1854
1855 #endif /* #else #if !defined(CONFIG_RCU_FAST_NO_HZ) */
1856
1857 #ifdef CONFIG_RCU_CPU_STALL_INFO
1858
1859 #ifdef CONFIG_RCU_FAST_NO_HZ
1860
1861 static void print_cpu_stall_fast_no_hz(char *cp, int cpu)
1862 {
1863         struct rcu_dynticks *rdtp = &per_cpu(rcu_dynticks, cpu);
1864         unsigned long nlpd = rdtp->nonlazy_posted - rdtp->nonlazy_posted_snap;
1865
1866         sprintf(cp, "last_accelerate: %04lx/%04lx, nonlazy_posted: %ld, %c%c",
1867                 rdtp->last_accelerate & 0xffff, jiffies & 0xffff,
1868                 ulong2long(nlpd),
1869                 rdtp->all_lazy ? 'L' : '.',
1870                 rdtp->tick_nohz_enabled_snap ? '.' : 'D');
1871 }
1872
1873 #else /* #ifdef CONFIG_RCU_FAST_NO_HZ */
1874
1875 static void print_cpu_stall_fast_no_hz(char *cp, int cpu)
1876 {
1877         *cp = '\0';
1878 }
1879
1880 #endif /* #else #ifdef CONFIG_RCU_FAST_NO_HZ */
1881
1882 /* Initiate the stall-info list. */
1883 static void print_cpu_stall_info_begin(void)
1884 {
1885         printk(KERN_CONT "\n");
1886 }
1887
1888 /*
1889  * Print out diagnostic information for the specified stalled CPU.
1890  *
1891  * If the specified CPU is aware of the current RCU grace period
1892  * (flavor specified by rsp), then print the number of scheduling
1893  * clock interrupts the CPU has taken during the time that it has
1894  * been aware.  Otherwise, print the number of RCU grace periods
1895  * that this CPU is ignorant of, for example, "1" if the CPU was
1896  * aware of the previous grace period.
1897  *
1898  * Also print out idle and (if CONFIG_RCU_FAST_NO_HZ) idle-entry info.
1899  */
1900 static void print_cpu_stall_info(struct rcu_state *rsp, int cpu)
1901 {
1902         char fast_no_hz[72];
1903         struct rcu_data *rdp = per_cpu_ptr(rsp->rda, cpu);
1904         struct rcu_dynticks *rdtp = rdp->dynticks;
1905         char *ticks_title;
1906         unsigned long ticks_value;
1907
1908         if (rsp->gpnum == rdp->gpnum) {
1909                 ticks_title = "ticks this GP";
1910                 ticks_value = rdp->ticks_this_gp;
1911         } else {
1912                 ticks_title = "GPs behind";
1913                 ticks_value = rsp->gpnum - rdp->gpnum;
1914         }
1915         print_cpu_stall_fast_no_hz(fast_no_hz, cpu);
1916         printk(KERN_ERR "\t%d: (%lu %s) idle=%03x/%llx/%d softirq=%u/%u %s\n",
1917                cpu, ticks_value, ticks_title,
1918                atomic_read(&rdtp->dynticks) & 0xfff,
1919                rdtp->dynticks_nesting, rdtp->dynticks_nmi_nesting,
1920                rdp->softirq_snap, kstat_softirqs_cpu(RCU_SOFTIRQ, cpu),
1921                fast_no_hz);
1922 }
1923
1924 /* Terminate the stall-info list. */
1925 static void print_cpu_stall_info_end(void)
1926 {
1927         printk(KERN_ERR "\t");
1928 }
1929
1930 /* Zero ->ticks_this_gp for all flavors of RCU. */
1931 static void zero_cpu_stall_ticks(struct rcu_data *rdp)
1932 {
1933         rdp->ticks_this_gp = 0;
1934         rdp->softirq_snap = kstat_softirqs_cpu(RCU_SOFTIRQ, smp_processor_id());
1935 }
1936
1937 /* Increment ->ticks_this_gp for all flavors of RCU. */
1938 static void increment_cpu_stall_ticks(void)
1939 {
1940         struct rcu_state *rsp;
1941
1942         for_each_rcu_flavor(rsp)
1943                 __this_cpu_ptr(rsp->rda)->ticks_this_gp++;
1944 }
1945
1946 #else /* #ifdef CONFIG_RCU_CPU_STALL_INFO */
1947
1948 static void print_cpu_stall_info_begin(void)
1949 {
1950         printk(KERN_CONT " {");
1951 }
1952
1953 static void print_cpu_stall_info(struct rcu_state *rsp, int cpu)
1954 {
1955         printk(KERN_CONT " %d", cpu);
1956 }
1957
1958 static void print_cpu_stall_info_end(void)
1959 {
1960         printk(KERN_CONT "} ");
1961 }
1962
1963 static void zero_cpu_stall_ticks(struct rcu_data *rdp)
1964 {
1965 }
1966
1967 static void increment_cpu_stall_ticks(void)
1968 {
1969 }
1970
1971 #endif /* #else #ifdef CONFIG_RCU_CPU_STALL_INFO */
1972
1973 #ifdef CONFIG_RCU_NOCB_CPU
1974
1975 /*
1976  * Offload callback processing from the boot-time-specified set of CPUs
1977  * specified by rcu_nocb_mask.  For each CPU in the set, there is a
1978  * kthread created that pulls the callbacks from the corresponding CPU,
1979  * waits for a grace period to elapse, and invokes the callbacks.
1980  * The no-CBs CPUs do a wake_up() on their kthread when they insert
1981  * a callback into any empty list, unless the rcu_nocb_poll boot parameter
1982  * has been specified, in which case each kthread actively polls its
1983  * CPU.  (Which isn't so great for energy efficiency, but which does
1984  * reduce RCU's overhead on that CPU.)
1985  *
1986  * This is intended to be used in conjunction with Frederic Weisbecker's
1987  * adaptive-idle work, which would seriously reduce OS jitter on CPUs
1988  * running CPU-bound user-mode computations.
1989  *
1990  * Offloading of callback processing could also in theory be used as
1991  * an energy-efficiency measure because CPUs with no RCU callbacks
1992  * queued are more aggressive about entering dyntick-idle mode.
1993  */
1994
1995
1996 /* Parse the boot-time rcu_nocb_mask CPU list from the kernel parameters. */
1997 static int __init rcu_nocb_setup(char *str)
1998 {
1999         alloc_bootmem_cpumask_var(&rcu_nocb_mask);
2000         have_rcu_nocb_mask = true;
2001         cpulist_parse(str, rcu_nocb_mask);
2002         return 1;
2003 }
2004 __setup("rcu_nocbs=", rcu_nocb_setup);
2005
2006 static int __init parse_rcu_nocb_poll(char *arg)
2007 {
2008         rcu_nocb_poll = 1;
2009         return 0;
2010 }
2011 early_param("rcu_nocb_poll", parse_rcu_nocb_poll);
2012
2013 /*
2014  * Do any no-CBs CPUs need another grace period?
2015  *
2016  * Interrupts must be disabled.  If the caller does not hold the root
2017  * rnp_node structure's ->lock, the results are advisory only.
2018  */
2019 static int rcu_nocb_needs_gp(struct rcu_state *rsp)
2020 {
2021         struct rcu_node *rnp = rcu_get_root(rsp);
2022
2023         return rnp->need_future_gp[(ACCESS_ONCE(rnp->completed) + 1) & 0x1];
2024 }
2025
2026 /*
2027  * Wake up any no-CBs CPUs' kthreads that were waiting on the just-ended
2028  * grace period.
2029  */
2030 static void rcu_nocb_gp_cleanup(struct rcu_state *rsp, struct rcu_node *rnp)
2031 {
2032         wake_up_all(&rnp->nocb_gp_wq[rnp->completed & 0x1]);
2033 }
2034
2035 /*
2036  * Set the root rcu_node structure's ->need_future_gp field
2037  * based on the sum of those of all rcu_node structures.  This does
2038  * double-count the root rcu_node structure's requests, but this
2039  * is necessary to handle the possibility of a rcu_nocb_kthread()
2040  * having awakened during the time that the rcu_node structures
2041  * were being updated for the end of the previous grace period.
2042  */
2043 static void rcu_nocb_gp_set(struct rcu_node *rnp, int nrq)
2044 {
2045         rnp->need_future_gp[(rnp->completed + 1) & 0x1] += nrq;
2046 }
2047
2048 static void rcu_init_one_nocb(struct rcu_node *rnp)
2049 {
2050         init_waitqueue_head(&rnp->nocb_gp_wq[0]);
2051         init_waitqueue_head(&rnp->nocb_gp_wq[1]);
2052 }
2053
2054 /* Is the specified CPU a no-CPUs CPU? */
2055 static bool is_nocb_cpu(int cpu)
2056 {
2057         if (have_rcu_nocb_mask)
2058                 return cpumask_test_cpu(cpu, rcu_nocb_mask);
2059         return false;
2060 }
2061
2062 /*
2063  * Enqueue the specified string of rcu_head structures onto the specified
2064  * CPU's no-CBs lists.  The CPU is specified by rdp, the head of the
2065  * string by rhp, and the tail of the string by rhtp.  The non-lazy/lazy
2066  * counts are supplied by rhcount and rhcount_lazy.
2067  *
2068  * If warranted, also wake up the kthread servicing this CPUs queues.
2069  */
2070 static void __call_rcu_nocb_enqueue(struct rcu_data *rdp,
2071                                     struct rcu_head *rhp,
2072                                     struct rcu_head **rhtp,
2073                                     int rhcount, int rhcount_lazy)
2074 {
2075         int len;
2076         struct rcu_head **old_rhpp;
2077         struct task_struct *t;
2078
2079         /* Enqueue the callback on the nocb list and update counts. */
2080         old_rhpp = xchg(&rdp->nocb_tail, rhtp);
2081         ACCESS_ONCE(*old_rhpp) = rhp;
2082         atomic_long_add(rhcount, &rdp->nocb_q_count);
2083         atomic_long_add(rhcount_lazy, &rdp->nocb_q_count_lazy);
2084
2085         /* If we are not being polled and there is a kthread, awaken it ... */
2086         t = ACCESS_ONCE(rdp->nocb_kthread);
2087         if (rcu_nocb_poll | !t)
2088                 return;
2089         len = atomic_long_read(&rdp->nocb_q_count);
2090         if (old_rhpp == &rdp->nocb_head) {
2091                 wake_up(&rdp->nocb_wq); /* ... only if queue was empty ... */
2092                 rdp->qlen_last_fqs_check = 0;
2093         } else if (len > rdp->qlen_last_fqs_check + qhimark) {
2094                 wake_up_process(t); /* ... or if many callbacks queued. */
2095                 rdp->qlen_last_fqs_check = LONG_MAX / 2;
2096         }
2097         return;
2098 }
2099
2100 /*
2101  * This is a helper for __call_rcu(), which invokes this when the normal
2102  * callback queue is inoperable.  If this is not a no-CBs CPU, this
2103  * function returns failure back to __call_rcu(), which can complain
2104  * appropriately.
2105  *
2106  * Otherwise, this function queues the callback where the corresponding
2107  * "rcuo" kthread can find it.
2108  */
2109 static bool __call_rcu_nocb(struct rcu_data *rdp, struct rcu_head *rhp,
2110                             bool lazy)
2111 {
2112
2113         if (!is_nocb_cpu(rdp->cpu))
2114                 return 0;
2115         __call_rcu_nocb_enqueue(rdp, rhp, &rhp->next, 1, lazy);
2116         if (__is_kfree_rcu_offset((unsigned long)rhp->func))
2117                 trace_rcu_kfree_callback(rdp->rsp->name, rhp,
2118                                          (unsigned long)rhp->func,
2119                                          rdp->qlen_lazy, rdp->qlen);
2120         else
2121                 trace_rcu_callback(rdp->rsp->name, rhp,
2122                                    rdp->qlen_lazy, rdp->qlen);
2123         return 1;
2124 }
2125
2126 /*
2127  * Adopt orphaned callbacks on a no-CBs CPU, or return 0 if this is
2128  * not a no-CBs CPU.
2129  */
2130 static bool __maybe_unused rcu_nocb_adopt_orphan_cbs(struct rcu_state *rsp,
2131                                                      struct rcu_data *rdp)
2132 {
2133         long ql = rsp->qlen;
2134         long qll = rsp->qlen_lazy;
2135
2136         /* If this is not a no-CBs CPU, tell the caller to do it the old way. */
2137         if (!is_nocb_cpu(smp_processor_id()))
2138                 return 0;
2139         rsp->qlen = 0;
2140         rsp->qlen_lazy = 0;
2141
2142         /* First, enqueue the donelist, if any.  This preserves CB ordering. */
2143         if (rsp->orphan_donelist != NULL) {
2144                 __call_rcu_nocb_enqueue(rdp, rsp->orphan_donelist,
2145                                         rsp->orphan_donetail, ql, qll);
2146                 ql = qll = 0;
2147                 rsp->orphan_donelist = NULL;
2148                 rsp->orphan_donetail = &rsp->orphan_donelist;
2149         }
2150         if (rsp->orphan_nxtlist != NULL) {
2151                 __call_rcu_nocb_enqueue(rdp, rsp->orphan_nxtlist,
2152                                         rsp->orphan_nxttail, ql, qll);
2153                 ql = qll = 0;
2154                 rsp->orphan_nxtlist = NULL;
2155                 rsp->orphan_nxttail = &rsp->orphan_nxtlist;
2156         }
2157         return 1;
2158 }
2159
2160 /*
2161  * If necessary, kick off a new grace period, and either way wait
2162  * for a subsequent grace period to complete.
2163  */
2164 static void rcu_nocb_wait_gp(struct rcu_data *rdp)
2165 {
2166         unsigned long c;
2167         bool d;
2168         unsigned long flags;
2169         struct rcu_node *rnp = rdp->mynode;
2170
2171         raw_spin_lock_irqsave(&rnp->lock, flags);
2172         c = rcu_start_future_gp(rnp, rdp);
2173         raw_spin_unlock_irqrestore(&rnp->lock, flags);
2174
2175         /*
2176          * Wait for the grace period.  Do so interruptibly to avoid messing
2177          * up the load average.
2178          */
2179         trace_rcu_future_gp(rnp, rdp, c, "StartWait");
2180         for (;;) {
2181                 wait_event_interruptible(
2182                         rnp->nocb_gp_wq[c & 0x1],
2183                         (d = ULONG_CMP_GE(ACCESS_ONCE(rnp->completed), c)));
2184                 if (likely(d))
2185                         break;
2186                 flush_signals(current);
2187                 trace_rcu_future_gp(rnp, rdp, c, "ResumeWait");
2188         }
2189         trace_rcu_future_gp(rnp, rdp, c, "EndWait");
2190         smp_mb(); /* Ensure that CB invocation happens after GP end. */
2191 }
2192
2193 /*
2194  * Per-rcu_data kthread, but only for no-CBs CPUs.  Each kthread invokes
2195  * callbacks queued by the corresponding no-CBs CPU.
2196  */
2197 static int rcu_nocb_kthread(void *arg)
2198 {
2199         int c, cl;
2200         struct rcu_head *list;
2201         struct rcu_head *next;
2202         struct rcu_head **tail;
2203         struct rcu_data *rdp = arg;
2204
2205         /* Each pass through this loop invokes one batch of callbacks */
2206         for (;;) {
2207                 /* If not polling, wait for next batch of callbacks. */
2208                 if (!rcu_nocb_poll)
2209                         wait_event_interruptible(rdp->nocb_wq, rdp->nocb_head);
2210                 list = ACCESS_ONCE(rdp->nocb_head);
2211                 if (!list) {
2212                         schedule_timeout_interruptible(1);
2213                         flush_signals(current);
2214                         continue;
2215                 }
2216
2217                 /*
2218                  * Extract queued callbacks, update counts, and wait
2219                  * for a grace period to elapse.
2220                  */
2221                 ACCESS_ONCE(rdp->nocb_head) = NULL;
2222                 tail = xchg(&rdp->nocb_tail, &rdp->nocb_head);
2223                 c = atomic_long_xchg(&rdp->nocb_q_count, 0);
2224                 cl = atomic_long_xchg(&rdp->nocb_q_count_lazy, 0);
2225                 ACCESS_ONCE(rdp->nocb_p_count) += c;
2226                 ACCESS_ONCE(rdp->nocb_p_count_lazy) += cl;
2227                 rcu_nocb_wait_gp(rdp);
2228
2229                 /* Each pass through the following loop invokes a callback. */
2230                 trace_rcu_batch_start(rdp->rsp->name, cl, c, -1);
2231                 c = cl = 0;
2232                 while (list) {
2233                         next = list->next;
2234                         /* Wait for enqueuing to complete, if needed. */
2235                         while (next == NULL && &list->next != tail) {
2236                                 schedule_timeout_interruptible(1);
2237                                 next = list->next;
2238                         }
2239                         debug_rcu_head_unqueue(list);
2240                         local_bh_disable();
2241                         if (__rcu_reclaim(rdp->rsp->name, list))
2242                                 cl++;
2243                         c++;
2244                         local_bh_enable();
2245                         list = next;
2246                 }
2247                 trace_rcu_batch_end(rdp->rsp->name, c, !!list, 0, 0, 1);
2248                 ACCESS_ONCE(rdp->nocb_p_count) -= c;
2249                 ACCESS_ONCE(rdp->nocb_p_count_lazy) -= cl;
2250                 rdp->n_nocbs_invoked += c;
2251         }
2252         return 0;
2253 }
2254
2255 /* Initialize per-rcu_data variables for no-CBs CPUs. */
2256 static void __init rcu_boot_init_nocb_percpu_data(struct rcu_data *rdp)
2257 {
2258         rdp->nocb_tail = &rdp->nocb_head;
2259         init_waitqueue_head(&rdp->nocb_wq);
2260 }
2261
2262 /* Create a kthread for each RCU flavor for each no-CBs CPU. */
2263 static void __init rcu_spawn_nocb_kthreads(struct rcu_state *rsp)
2264 {
2265         int cpu;
2266         struct rcu_data *rdp;
2267         struct task_struct *t;
2268
2269         if (rcu_nocb_mask == NULL)
2270                 return;
2271         for_each_cpu(cpu, rcu_nocb_mask) {
2272                 rdp = per_cpu_ptr(rsp->rda, cpu);
2273                 t = kthread_run(rcu_nocb_kthread, rdp,
2274                                 "rcuo%c/%d", rsp->abbr, cpu);
2275                 BUG_ON(IS_ERR(t));
2276                 ACCESS_ONCE(rdp->nocb_kthread) = t;
2277         }
2278 }
2279
2280 /* Prevent __call_rcu() from enqueuing callbacks on no-CBs CPUs */
2281 static bool init_nocb_callback_list(struct rcu_data *rdp)
2282 {
2283         if (rcu_nocb_mask == NULL ||
2284             !cpumask_test_cpu(rdp->cpu, rcu_nocb_mask))
2285                 return false;
2286         rdp->nxttail[RCU_NEXT_TAIL] = NULL;
2287         return true;
2288 }
2289
2290 #else /* #ifdef CONFIG_RCU_NOCB_CPU */
2291
2292 static int rcu_nocb_needs_gp(struct rcu_state *rsp)
2293 {
2294         return 0;
2295 }
2296
2297 static void rcu_nocb_gp_cleanup(struct rcu_state *rsp, struct rcu_node *rnp)
2298 {
2299 }
2300
2301 static void rcu_nocb_gp_set(struct rcu_node *rnp, int nrq)
2302 {
2303 }
2304
2305 static void rcu_init_one_nocb(struct rcu_node *rnp)
2306 {
2307 }
2308
2309 static bool is_nocb_cpu(int cpu)
2310 {
2311         return false;
2312 }
2313
2314 static bool __call_rcu_nocb(struct rcu_data *rdp, struct rcu_head *rhp,
2315                             bool lazy)
2316 {
2317         return 0;
2318 }
2319
2320 static bool __maybe_unused rcu_nocb_adopt_orphan_cbs(struct rcu_state *rsp,
2321                                                      struct rcu_data *rdp)
2322 {
2323         return 0;
2324 }
2325
2326 static void __init rcu_boot_init_nocb_percpu_data(struct rcu_data *rdp)
2327 {
2328 }
2329
2330 static void __init rcu_spawn_nocb_kthreads(struct rcu_state *rsp)
2331 {
2332 }
2333
2334 static bool init_nocb_callback_list(struct rcu_data *rdp)
2335 {
2336         return false;
2337 }
2338
2339 #endif /* #else #ifdef CONFIG_RCU_NOCB_CPU */