rcu: Add grace-period, quiescent-state, and call_rcu trace events
[linux-2.6.git] / kernel / rcutree_plugin.h
1 /*
2  * Read-Copy Update mechanism for mutual exclusion (tree-based version)
3  * Internal non-public definitions that provide either classic
4  * or 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/stop_machine.h>
29
30 /*
31  * Check the RCU kernel configuration parameters and print informative
32  * messages about anything out of the ordinary.  If you like #ifdef, you
33  * will love this function.
34  */
35 static void __init rcu_bootup_announce_oddness(void)
36 {
37 #ifdef CONFIG_RCU_TRACE
38         printk(KERN_INFO "\tRCU debugfs-based tracing is enabled.\n");
39 #endif
40 #if (defined(CONFIG_64BIT) && CONFIG_RCU_FANOUT != 64) || (!defined(CONFIG_64BIT) && CONFIG_RCU_FANOUT != 32)
41         printk(KERN_INFO "\tCONFIG_RCU_FANOUT set to non-default value of %d\n",
42                CONFIG_RCU_FANOUT);
43 #endif
44 #ifdef CONFIG_RCU_FANOUT_EXACT
45         printk(KERN_INFO "\tHierarchical RCU autobalancing is disabled.\n");
46 #endif
47 #ifdef CONFIG_RCU_FAST_NO_HZ
48         printk(KERN_INFO
49                "\tRCU dyntick-idle grace-period acceleration is enabled.\n");
50 #endif
51 #ifdef CONFIG_PROVE_RCU
52         printk(KERN_INFO "\tRCU lockdep checking is enabled.\n");
53 #endif
54 #ifdef CONFIG_RCU_TORTURE_TEST_RUNNABLE
55         printk(KERN_INFO "\tRCU torture testing starts during boot.\n");
56 #endif
57 #if defined(CONFIG_TREE_PREEMPT_RCU) && !defined(CONFIG_RCU_CPU_STALL_VERBOSE)
58         printk(KERN_INFO "\tVerbose stalled-CPUs detection is disabled.\n");
59 #endif
60 #if NUM_RCU_LVL_4 != 0
61         printk(KERN_INFO "\tExperimental four-level hierarchy is enabled.\n");
62 #endif
63 }
64
65 #ifdef CONFIG_TREE_PREEMPT_RCU
66
67 struct rcu_state rcu_preempt_state = RCU_STATE_INITIALIZER(rcu_preempt);
68 DEFINE_PER_CPU(struct rcu_data, rcu_preempt_data);
69 static struct rcu_state *rcu_state = &rcu_preempt_state;
70
71 static void rcu_read_unlock_special(struct task_struct *t);
72 static int rcu_preempted_readers_exp(struct rcu_node *rnp);
73
74 /*
75  * Tell them what RCU they are running.
76  */
77 static void __init rcu_bootup_announce(void)
78 {
79         printk(KERN_INFO "Preemptible hierarchical RCU implementation.\n");
80         rcu_bootup_announce_oddness();
81 }
82
83 /*
84  * Return the number of RCU-preempt batches processed thus far
85  * for debug and statistics.
86  */
87 long rcu_batches_completed_preempt(void)
88 {
89         return rcu_preempt_state.completed;
90 }
91 EXPORT_SYMBOL_GPL(rcu_batches_completed_preempt);
92
93 /*
94  * Return the number of RCU batches processed thus far for debug & stats.
95  */
96 long rcu_batches_completed(void)
97 {
98         return rcu_batches_completed_preempt();
99 }
100 EXPORT_SYMBOL_GPL(rcu_batches_completed);
101
102 /*
103  * Force a quiescent state for preemptible RCU.
104  */
105 void rcu_force_quiescent_state(void)
106 {
107         force_quiescent_state(&rcu_preempt_state, 0);
108 }
109 EXPORT_SYMBOL_GPL(rcu_force_quiescent_state);
110
111 /*
112  * Record a preemptible-RCU quiescent state for the specified CPU.  Note
113  * that this just means that the task currently running on the CPU is
114  * not in a quiescent state.  There might be any number of tasks blocked
115  * while in an RCU read-side critical section.
116  *
117  * Unlike the other rcu_*_qs() functions, callers to this function
118  * must disable irqs in order to protect the assignment to
119  * ->rcu_read_unlock_special.
120  */
121 static void rcu_preempt_qs(int cpu)
122 {
123         struct rcu_data *rdp = &per_cpu(rcu_preempt_data, cpu);
124
125         rdp->passed_quiesc_completed = rdp->gpnum - 1;
126         barrier();
127         if (rdp->passed_quiesc == 0)
128                 trace_rcu_grace_period("rcu_preempt", rdp->gpnum, "cpuqs");
129         rdp->passed_quiesc = 1;
130         current->rcu_read_unlock_special &= ~RCU_READ_UNLOCK_NEED_QS;
131 }
132
133 /*
134  * We have entered the scheduler, and the current task might soon be
135  * context-switched away from.  If this task is in an RCU read-side
136  * critical section, we will no longer be able to rely on the CPU to
137  * record that fact, so we enqueue the task on the blkd_tasks list.
138  * The task will dequeue itself when it exits the outermost enclosing
139  * RCU read-side critical section.  Therefore, the current grace period
140  * cannot be permitted to complete until the blkd_tasks list entries
141  * predating the current grace period drain, in other words, until
142  * rnp->gp_tasks becomes NULL.
143  *
144  * Caller must disable preemption.
145  */
146 static void rcu_preempt_note_context_switch(int cpu)
147 {
148         struct task_struct *t = current;
149         unsigned long flags;
150         struct rcu_data *rdp;
151         struct rcu_node *rnp;
152
153         if (t->rcu_read_lock_nesting > 0 &&
154             (t->rcu_read_unlock_special & RCU_READ_UNLOCK_BLOCKED) == 0) {
155
156                 /* Possibly blocking in an RCU read-side critical section. */
157                 rdp = per_cpu_ptr(rcu_preempt_state.rda, cpu);
158                 rnp = rdp->mynode;
159                 raw_spin_lock_irqsave(&rnp->lock, flags);
160                 t->rcu_read_unlock_special |= RCU_READ_UNLOCK_BLOCKED;
161                 t->rcu_blocked_node = rnp;
162
163                 /*
164                  * If this CPU has already checked in, then this task
165                  * will hold up the next grace period rather than the
166                  * current grace period.  Queue the task accordingly.
167                  * If the task is queued for the current grace period
168                  * (i.e., this CPU has not yet passed through a quiescent
169                  * state for the current grace period), then as long
170                  * as that task remains queued, the current grace period
171                  * cannot end.  Note that there is some uncertainty as
172                  * to exactly when the current grace period started.
173                  * We take a conservative approach, which can result
174                  * in unnecessarily waiting on tasks that started very
175                  * slightly after the current grace period began.  C'est
176                  * la vie!!!
177                  *
178                  * But first, note that the current CPU must still be
179                  * on line!
180                  */
181                 WARN_ON_ONCE((rdp->grpmask & rnp->qsmaskinit) == 0);
182                 WARN_ON_ONCE(!list_empty(&t->rcu_node_entry));
183                 if ((rnp->qsmask & rdp->grpmask) && rnp->gp_tasks != NULL) {
184                         list_add(&t->rcu_node_entry, rnp->gp_tasks->prev);
185                         rnp->gp_tasks = &t->rcu_node_entry;
186 #ifdef CONFIG_RCU_BOOST
187                         if (rnp->boost_tasks != NULL)
188                                 rnp->boost_tasks = rnp->gp_tasks;
189 #endif /* #ifdef CONFIG_RCU_BOOST */
190                 } else {
191                         list_add(&t->rcu_node_entry, &rnp->blkd_tasks);
192                         if (rnp->qsmask & rdp->grpmask)
193                                 rnp->gp_tasks = &t->rcu_node_entry;
194                 }
195                 trace_rcu_preempt_task(rdp->rsp->name,
196                                        t->pid,
197                                        (rnp->qsmask & rdp->grpmask)
198                                        ? rnp->gpnum
199                                        : rnp->gpnum + 1);
200                 raw_spin_unlock_irqrestore(&rnp->lock, flags);
201         } else if (t->rcu_read_lock_nesting < 0 &&
202                    t->rcu_read_unlock_special) {
203
204                 /*
205                  * Complete exit from RCU read-side critical section on
206                  * behalf of preempted instance of __rcu_read_unlock().
207                  */
208                 rcu_read_unlock_special(t);
209         }
210
211         /*
212          * Either we were not in an RCU read-side critical section to
213          * begin with, or we have now recorded that critical section
214          * globally.  Either way, we can now note a quiescent state
215          * for this CPU.  Again, if we were in an RCU read-side critical
216          * section, and if that critical section was blocking the current
217          * grace period, then the fact that the task has been enqueued
218          * means that we continue to block the current grace period.
219          */
220         local_irq_save(flags);
221         rcu_preempt_qs(cpu);
222         local_irq_restore(flags);
223 }
224
225 /*
226  * Tree-preemptible RCU implementation for rcu_read_lock().
227  * Just increment ->rcu_read_lock_nesting, shared state will be updated
228  * if we block.
229  */
230 void __rcu_read_lock(void)
231 {
232         current->rcu_read_lock_nesting++;
233         barrier();  /* needed if we ever invoke rcu_read_lock in rcutree.c */
234 }
235 EXPORT_SYMBOL_GPL(__rcu_read_lock);
236
237 /*
238  * Check for preempted RCU readers blocking the current grace period
239  * for the specified rcu_node structure.  If the caller needs a reliable
240  * answer, it must hold the rcu_node's ->lock.
241  */
242 static int rcu_preempt_blocked_readers_cgp(struct rcu_node *rnp)
243 {
244         return rnp->gp_tasks != NULL;
245 }
246
247 /*
248  * Record a quiescent state for all tasks that were previously queued
249  * on the specified rcu_node structure and that were blocking the current
250  * RCU grace period.  The caller must hold the specified rnp->lock with
251  * irqs disabled, and this lock is released upon return, but irqs remain
252  * disabled.
253  */
254 static void rcu_report_unblock_qs_rnp(struct rcu_node *rnp, unsigned long flags)
255         __releases(rnp->lock)
256 {
257         unsigned long mask;
258         struct rcu_node *rnp_p;
259
260         if (rnp->qsmask != 0 || rcu_preempt_blocked_readers_cgp(rnp)) {
261                 raw_spin_unlock_irqrestore(&rnp->lock, flags);
262                 return;  /* Still need more quiescent states! */
263         }
264
265         rnp_p = rnp->parent;
266         if (rnp_p == NULL) {
267                 /*
268                  * Either there is only one rcu_node in the tree,
269                  * or tasks were kicked up to root rcu_node due to
270                  * CPUs going offline.
271                  */
272                 rcu_report_qs_rsp(&rcu_preempt_state, flags);
273                 return;
274         }
275
276         /* Report up the rest of the hierarchy. */
277         mask = rnp->grpmask;
278         raw_spin_unlock(&rnp->lock);    /* irqs remain disabled. */
279         raw_spin_lock(&rnp_p->lock);    /* irqs already disabled. */
280         rcu_report_qs_rnp(mask, &rcu_preempt_state, rnp_p, flags);
281 }
282
283 /*
284  * Advance a ->blkd_tasks-list pointer to the next entry, instead
285  * returning NULL if at the end of the list.
286  */
287 static struct list_head *rcu_next_node_entry(struct task_struct *t,
288                                              struct rcu_node *rnp)
289 {
290         struct list_head *np;
291
292         np = t->rcu_node_entry.next;
293         if (np == &rnp->blkd_tasks)
294                 np = NULL;
295         return np;
296 }
297
298 /*
299  * Handle special cases during rcu_read_unlock(), such as needing to
300  * notify RCU core processing or task having blocked during the RCU
301  * read-side critical section.
302  */
303 static noinline void rcu_read_unlock_special(struct task_struct *t)
304 {
305         int empty;
306         int empty_exp;
307         unsigned long flags;
308         struct list_head *np;
309         struct rcu_node *rnp;
310         int special;
311
312         /* NMI handlers cannot block and cannot safely manipulate state. */
313         if (in_nmi())
314                 return;
315
316         local_irq_save(flags);
317
318         /*
319          * If RCU core is waiting for this CPU to exit critical section,
320          * let it know that we have done so.
321          */
322         special = t->rcu_read_unlock_special;
323         if (special & RCU_READ_UNLOCK_NEED_QS) {
324                 rcu_preempt_qs(smp_processor_id());
325         }
326
327         /* Hardware IRQ handlers cannot block. */
328         if (in_irq() || in_serving_softirq()) {
329                 local_irq_restore(flags);
330                 return;
331         }
332
333         /* Clean up if blocked during RCU read-side critical section. */
334         if (special & RCU_READ_UNLOCK_BLOCKED) {
335                 t->rcu_read_unlock_special &= ~RCU_READ_UNLOCK_BLOCKED;
336
337                 /*
338                  * Remove this task from the list it blocked on.  The
339                  * task can migrate while we acquire the lock, but at
340                  * most one time.  So at most two passes through loop.
341                  */
342                 for (;;) {
343                         rnp = t->rcu_blocked_node;
344                         raw_spin_lock(&rnp->lock);  /* irqs already disabled. */
345                         if (rnp == t->rcu_blocked_node)
346                                 break;
347                         raw_spin_unlock(&rnp->lock); /* irqs remain disabled. */
348                 }
349                 empty = !rcu_preempt_blocked_readers_cgp(rnp);
350                 empty_exp = !rcu_preempted_readers_exp(rnp);
351                 smp_mb(); /* ensure expedited fastpath sees end of RCU c-s. */
352                 np = rcu_next_node_entry(t, rnp);
353                 list_del_init(&t->rcu_node_entry);
354                 trace_rcu_unlock_preempted_task("rcu_preempt",
355                                                 rnp->gpnum, t->pid);
356                 if (&t->rcu_node_entry == rnp->gp_tasks)
357                         rnp->gp_tasks = np;
358                 if (&t->rcu_node_entry == rnp->exp_tasks)
359                         rnp->exp_tasks = np;
360 #ifdef CONFIG_RCU_BOOST
361                 if (&t->rcu_node_entry == rnp->boost_tasks)
362                         rnp->boost_tasks = np;
363                 /* Snapshot and clear ->rcu_boosted with rcu_node lock held. */
364                 if (t->rcu_boosted) {
365                         special |= RCU_READ_UNLOCK_BOOSTED;
366                         t->rcu_boosted = 0;
367                 }
368 #endif /* #ifdef CONFIG_RCU_BOOST */
369                 t->rcu_blocked_node = NULL;
370
371                 /*
372                  * If this was the last task on the current list, and if
373                  * we aren't waiting on any CPUs, report the quiescent state.
374                  * Note that rcu_report_unblock_qs_rnp() releases rnp->lock.
375                  */
376                 if (!empty && !rcu_preempt_blocked_readers_cgp(rnp)) {
377                         trace_rcu_quiescent_state_report("preempt_rcu",
378                                                          rnp->gpnum,
379                                                          0, rnp->qsmask,
380                                                          rnp->level,
381                                                          rnp->grplo,
382                                                          rnp->grphi,
383                                                          !!rnp->gp_tasks);
384                         rcu_report_unblock_qs_rnp(rnp, flags);
385                 } else
386                         raw_spin_unlock_irqrestore(&rnp->lock, flags);
387
388 #ifdef CONFIG_RCU_BOOST
389                 /* Unboost if we were boosted. */
390                 if (special & RCU_READ_UNLOCK_BOOSTED) {
391                         rt_mutex_unlock(t->rcu_boost_mutex);
392                         t->rcu_boost_mutex = NULL;
393                 }
394 #endif /* #ifdef CONFIG_RCU_BOOST */
395
396                 /*
397                  * If this was the last task on the expedited lists,
398                  * then we need to report up the rcu_node hierarchy.
399                  */
400                 if (!empty_exp && !rcu_preempted_readers_exp(rnp))
401                         rcu_report_exp_rnp(&rcu_preempt_state, rnp);
402         } else {
403                 local_irq_restore(flags);
404         }
405 }
406
407 /*
408  * Tree-preemptible RCU implementation for rcu_read_unlock().
409  * Decrement ->rcu_read_lock_nesting.  If the result is zero (outermost
410  * rcu_read_unlock()) and ->rcu_read_unlock_special is non-zero, then
411  * invoke rcu_read_unlock_special() to clean up after a context switch
412  * in an RCU read-side critical section and other special cases.
413  */
414 void __rcu_read_unlock(void)
415 {
416         struct task_struct *t = current;
417
418         barrier();  /* needed if we ever invoke rcu_read_unlock in rcutree.c */
419         if (t->rcu_read_lock_nesting != 1)
420                 --t->rcu_read_lock_nesting;
421         else {
422                 t->rcu_read_lock_nesting = INT_MIN;
423                 barrier();  /* assign before ->rcu_read_unlock_special load */
424                 if (unlikely(ACCESS_ONCE(t->rcu_read_unlock_special)))
425                         rcu_read_unlock_special(t);
426                 barrier();  /* ->rcu_read_unlock_special load before assign */
427                 t->rcu_read_lock_nesting = 0;
428         }
429 #ifdef CONFIG_PROVE_LOCKING
430         {
431                 int rrln = ACCESS_ONCE(t->rcu_read_lock_nesting);
432
433                 WARN_ON_ONCE(rrln < 0 && rrln > INT_MIN / 2);
434         }
435 #endif /* #ifdef CONFIG_PROVE_LOCKING */
436 }
437 EXPORT_SYMBOL_GPL(__rcu_read_unlock);
438
439 #ifdef CONFIG_RCU_CPU_STALL_VERBOSE
440
441 /*
442  * Dump detailed information for all tasks blocking the current RCU
443  * grace period on the specified rcu_node structure.
444  */
445 static void rcu_print_detail_task_stall_rnp(struct rcu_node *rnp)
446 {
447         unsigned long flags;
448         struct task_struct *t;
449
450         if (!rcu_preempt_blocked_readers_cgp(rnp))
451                 return;
452         raw_spin_lock_irqsave(&rnp->lock, flags);
453         t = list_entry(rnp->gp_tasks,
454                        struct task_struct, rcu_node_entry);
455         list_for_each_entry_continue(t, &rnp->blkd_tasks, rcu_node_entry)
456                 sched_show_task(t);
457         raw_spin_unlock_irqrestore(&rnp->lock, flags);
458 }
459
460 /*
461  * Dump detailed information for all tasks blocking the current RCU
462  * grace period.
463  */
464 static void rcu_print_detail_task_stall(struct rcu_state *rsp)
465 {
466         struct rcu_node *rnp = rcu_get_root(rsp);
467
468         rcu_print_detail_task_stall_rnp(rnp);
469         rcu_for_each_leaf_node(rsp, rnp)
470                 rcu_print_detail_task_stall_rnp(rnp);
471 }
472
473 #else /* #ifdef CONFIG_RCU_CPU_STALL_VERBOSE */
474
475 static void rcu_print_detail_task_stall(struct rcu_state *rsp)
476 {
477 }
478
479 #endif /* #else #ifdef CONFIG_RCU_CPU_STALL_VERBOSE */
480
481 /*
482  * Scan the current list of tasks blocked within RCU read-side critical
483  * sections, printing out the tid of each.
484  */
485 static void rcu_print_task_stall(struct rcu_node *rnp)
486 {
487         struct task_struct *t;
488
489         if (!rcu_preempt_blocked_readers_cgp(rnp))
490                 return;
491         t = list_entry(rnp->gp_tasks,
492                        struct task_struct, rcu_node_entry);
493         list_for_each_entry_continue(t, &rnp->blkd_tasks, rcu_node_entry)
494                 printk(" P%d", t->pid);
495 }
496
497 /*
498  * Suppress preemptible RCU's CPU stall warnings by pushing the
499  * time of the next stall-warning message comfortably far into the
500  * future.
501  */
502 static void rcu_preempt_stall_reset(void)
503 {
504         rcu_preempt_state.jiffies_stall = jiffies + ULONG_MAX / 2;
505 }
506
507 /*
508  * Check that the list of blocked tasks for the newly completed grace
509  * period is in fact empty.  It is a serious bug to complete a grace
510  * period that still has RCU readers blocked!  This function must be
511  * invoked -before- updating this rnp's ->gpnum, and the rnp's ->lock
512  * must be held by the caller.
513  *
514  * Also, if there are blocked tasks on the list, they automatically
515  * block the newly created grace period, so set up ->gp_tasks accordingly.
516  */
517 static void rcu_preempt_check_blocked_tasks(struct rcu_node *rnp)
518 {
519         WARN_ON_ONCE(rcu_preempt_blocked_readers_cgp(rnp));
520         if (!list_empty(&rnp->blkd_tasks))
521                 rnp->gp_tasks = rnp->blkd_tasks.next;
522         WARN_ON_ONCE(rnp->qsmask);
523 }
524
525 #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU
526
527 /*
528  * Handle tasklist migration for case in which all CPUs covered by the
529  * specified rcu_node have gone offline.  Move them up to the root
530  * rcu_node.  The reason for not just moving them to the immediate
531  * parent is to remove the need for rcu_read_unlock_special() to
532  * make more than two attempts to acquire the target rcu_node's lock.
533  * Returns true if there were tasks blocking the current RCU grace
534  * period.
535  *
536  * Returns 1 if there was previously a task blocking the current grace
537  * period on the specified rcu_node structure.
538  *
539  * The caller must hold rnp->lock with irqs disabled.
540  */
541 static int rcu_preempt_offline_tasks(struct rcu_state *rsp,
542                                      struct rcu_node *rnp,
543                                      struct rcu_data *rdp)
544 {
545         struct list_head *lp;
546         struct list_head *lp_root;
547         int retval = 0;
548         struct rcu_node *rnp_root = rcu_get_root(rsp);
549         struct task_struct *t;
550
551         if (rnp == rnp_root) {
552                 WARN_ONCE(1, "Last CPU thought to be offlined?");
553                 return 0;  /* Shouldn't happen: at least one CPU online. */
554         }
555
556         /* If we are on an internal node, complain bitterly. */
557         WARN_ON_ONCE(rnp != rdp->mynode);
558
559         /*
560          * Move tasks up to root rcu_node.  Don't try to get fancy for
561          * this corner-case operation -- just put this node's tasks
562          * at the head of the root node's list, and update the root node's
563          * ->gp_tasks and ->exp_tasks pointers to those of this node's,
564          * if non-NULL.  This might result in waiting for more tasks than
565          * absolutely necessary, but this is a good performance/complexity
566          * tradeoff.
567          */
568         if (rcu_preempt_blocked_readers_cgp(rnp))
569                 retval |= RCU_OFL_TASKS_NORM_GP;
570         if (rcu_preempted_readers_exp(rnp))
571                 retval |= RCU_OFL_TASKS_EXP_GP;
572         lp = &rnp->blkd_tasks;
573         lp_root = &rnp_root->blkd_tasks;
574         while (!list_empty(lp)) {
575                 t = list_entry(lp->next, typeof(*t), rcu_node_entry);
576                 raw_spin_lock(&rnp_root->lock); /* irqs already disabled */
577                 list_del(&t->rcu_node_entry);
578                 t->rcu_blocked_node = rnp_root;
579                 list_add(&t->rcu_node_entry, lp_root);
580                 if (&t->rcu_node_entry == rnp->gp_tasks)
581                         rnp_root->gp_tasks = rnp->gp_tasks;
582                 if (&t->rcu_node_entry == rnp->exp_tasks)
583                         rnp_root->exp_tasks = rnp->exp_tasks;
584 #ifdef CONFIG_RCU_BOOST
585                 if (&t->rcu_node_entry == rnp->boost_tasks)
586                         rnp_root->boost_tasks = rnp->boost_tasks;
587 #endif /* #ifdef CONFIG_RCU_BOOST */
588                 raw_spin_unlock(&rnp_root->lock); /* irqs still disabled */
589         }
590
591 #ifdef CONFIG_RCU_BOOST
592         /* In case root is being boosted and leaf is not. */
593         raw_spin_lock(&rnp_root->lock); /* irqs already disabled */
594         if (rnp_root->boost_tasks != NULL &&
595             rnp_root->boost_tasks != rnp_root->gp_tasks)
596                 rnp_root->boost_tasks = rnp_root->gp_tasks;
597         raw_spin_unlock(&rnp_root->lock); /* irqs still disabled */
598 #endif /* #ifdef CONFIG_RCU_BOOST */
599
600         rnp->gp_tasks = NULL;
601         rnp->exp_tasks = NULL;
602         return retval;
603 }
604
605 /*
606  * Do CPU-offline processing for preemptible RCU.
607  */
608 static void rcu_preempt_offline_cpu(int cpu)
609 {
610         __rcu_offline_cpu(cpu, &rcu_preempt_state);
611 }
612
613 #endif /* #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU */
614
615 /*
616  * Check for a quiescent state from the current CPU.  When a task blocks,
617  * the task is recorded in the corresponding CPU's rcu_node structure,
618  * which is checked elsewhere.
619  *
620  * Caller must disable hard irqs.
621  */
622 static void rcu_preempt_check_callbacks(int cpu)
623 {
624         struct task_struct *t = current;
625
626         if (t->rcu_read_lock_nesting == 0) {
627                 rcu_preempt_qs(cpu);
628                 return;
629         }
630         if (t->rcu_read_lock_nesting > 0 &&
631             per_cpu(rcu_preempt_data, cpu).qs_pending)
632                 t->rcu_read_unlock_special |= RCU_READ_UNLOCK_NEED_QS;
633 }
634
635 /*
636  * Process callbacks for preemptible RCU.
637  */
638 static void rcu_preempt_process_callbacks(void)
639 {
640         __rcu_process_callbacks(&rcu_preempt_state,
641                                 &__get_cpu_var(rcu_preempt_data));
642 }
643
644 #ifdef CONFIG_RCU_BOOST
645
646 static void rcu_preempt_do_callbacks(void)
647 {
648         rcu_do_batch(&rcu_preempt_state, &__get_cpu_var(rcu_preempt_data));
649 }
650
651 #endif /* #ifdef CONFIG_RCU_BOOST */
652
653 /*
654  * Queue a preemptible-RCU callback for invocation after a grace period.
655  */
656 void call_rcu(struct rcu_head *head, void (*func)(struct rcu_head *rcu))
657 {
658         __call_rcu(head, func, &rcu_preempt_state);
659 }
660 EXPORT_SYMBOL_GPL(call_rcu);
661
662 /**
663  * synchronize_rcu - wait until a grace period has elapsed.
664  *
665  * Control will return to the caller some time after a full grace
666  * period has elapsed, in other words after all currently executing RCU
667  * read-side critical sections have completed.  Note, however, that
668  * upon return from synchronize_rcu(), the caller might well be executing
669  * concurrently with new RCU read-side critical sections that began while
670  * synchronize_rcu() was waiting.  RCU read-side critical sections are
671  * delimited by rcu_read_lock() and rcu_read_unlock(), and may be nested.
672  */
673 void synchronize_rcu(void)
674 {
675         if (!rcu_scheduler_active)
676                 return;
677         wait_rcu_gp(call_rcu);
678 }
679 EXPORT_SYMBOL_GPL(synchronize_rcu);
680
681 static DECLARE_WAIT_QUEUE_HEAD(sync_rcu_preempt_exp_wq);
682 static long sync_rcu_preempt_exp_count;
683 static DEFINE_MUTEX(sync_rcu_preempt_exp_mutex);
684
685 /*
686  * Return non-zero if there are any tasks in RCU read-side critical
687  * sections blocking the current preemptible-RCU expedited grace period.
688  * If there is no preemptible-RCU expedited grace period currently in
689  * progress, returns zero unconditionally.
690  */
691 static int rcu_preempted_readers_exp(struct rcu_node *rnp)
692 {
693         return rnp->exp_tasks != NULL;
694 }
695
696 /*
697  * return non-zero if there is no RCU expedited grace period in progress
698  * for the specified rcu_node structure, in other words, if all CPUs and
699  * tasks covered by the specified rcu_node structure have done their bit
700  * for the current expedited grace period.  Works only for preemptible
701  * RCU -- other RCU implementation use other means.
702  *
703  * Caller must hold sync_rcu_preempt_exp_mutex.
704  */
705 static int sync_rcu_preempt_exp_done(struct rcu_node *rnp)
706 {
707         return !rcu_preempted_readers_exp(rnp) &&
708                ACCESS_ONCE(rnp->expmask) == 0;
709 }
710
711 /*
712  * Report the exit from RCU read-side critical section for the last task
713  * that queued itself during or before the current expedited preemptible-RCU
714  * grace period.  This event is reported either to the rcu_node structure on
715  * which the task was queued or to one of that rcu_node structure's ancestors,
716  * recursively up the tree.  (Calm down, calm down, we do the recursion
717  * iteratively!)
718  *
719  * Caller must hold sync_rcu_preempt_exp_mutex.
720  */
721 static void rcu_report_exp_rnp(struct rcu_state *rsp, struct rcu_node *rnp)
722 {
723         unsigned long flags;
724         unsigned long mask;
725
726         raw_spin_lock_irqsave(&rnp->lock, flags);
727         for (;;) {
728                 if (!sync_rcu_preempt_exp_done(rnp)) {
729                         raw_spin_unlock_irqrestore(&rnp->lock, flags);
730                         break;
731                 }
732                 if (rnp->parent == NULL) {
733                         raw_spin_unlock_irqrestore(&rnp->lock, flags);
734                         wake_up(&sync_rcu_preempt_exp_wq);
735                         break;
736                 }
737                 mask = rnp->grpmask;
738                 raw_spin_unlock(&rnp->lock); /* irqs remain disabled */
739                 rnp = rnp->parent;
740                 raw_spin_lock(&rnp->lock); /* irqs already disabled */
741                 rnp->expmask &= ~mask;
742         }
743 }
744
745 /*
746  * Snapshot the tasks blocking the newly started preemptible-RCU expedited
747  * grace period for the specified rcu_node structure.  If there are no such
748  * tasks, report it up the rcu_node hierarchy.
749  *
750  * Caller must hold sync_rcu_preempt_exp_mutex and rsp->onofflock.
751  */
752 static void
753 sync_rcu_preempt_exp_init(struct rcu_state *rsp, struct rcu_node *rnp)
754 {
755         unsigned long flags;
756         int must_wait = 0;
757
758         raw_spin_lock_irqsave(&rnp->lock, flags);
759         if (list_empty(&rnp->blkd_tasks))
760                 raw_spin_unlock_irqrestore(&rnp->lock, flags);
761         else {
762                 rnp->exp_tasks = rnp->blkd_tasks.next;
763                 rcu_initiate_boost(rnp, flags);  /* releases rnp->lock */
764                 must_wait = 1;
765         }
766         if (!must_wait)
767                 rcu_report_exp_rnp(rsp, rnp);
768 }
769
770 /*
771  * Wait for an rcu-preempt grace period, but expedite it.  The basic idea
772  * is to invoke synchronize_sched_expedited() to push all the tasks to
773  * the ->blkd_tasks lists and wait for this list to drain.
774  */
775 void synchronize_rcu_expedited(void)
776 {
777         unsigned long flags;
778         struct rcu_node *rnp;
779         struct rcu_state *rsp = &rcu_preempt_state;
780         long snap;
781         int trycount = 0;
782
783         smp_mb(); /* Caller's modifications seen first by other CPUs. */
784         snap = ACCESS_ONCE(sync_rcu_preempt_exp_count) + 1;
785         smp_mb(); /* Above access cannot bleed into critical section. */
786
787         /*
788          * Acquire lock, falling back to synchronize_rcu() if too many
789          * lock-acquisition failures.  Of course, if someone does the
790          * expedited grace period for us, just leave.
791          */
792         while (!mutex_trylock(&sync_rcu_preempt_exp_mutex)) {
793                 if (trycount++ < 10)
794                         udelay(trycount * num_online_cpus());
795                 else {
796                         synchronize_rcu();
797                         return;
798                 }
799                 if ((ACCESS_ONCE(sync_rcu_preempt_exp_count) - snap) > 0)
800                         goto mb_ret; /* Others did our work for us. */
801         }
802         if ((ACCESS_ONCE(sync_rcu_preempt_exp_count) - snap) > 0)
803                 goto unlock_mb_ret; /* Others did our work for us. */
804
805         /* force all RCU readers onto ->blkd_tasks lists. */
806         synchronize_sched_expedited();
807
808         raw_spin_lock_irqsave(&rsp->onofflock, flags);
809
810         /* Initialize ->expmask for all non-leaf rcu_node structures. */
811         rcu_for_each_nonleaf_node_breadth_first(rsp, rnp) {
812                 raw_spin_lock(&rnp->lock); /* irqs already disabled. */
813                 rnp->expmask = rnp->qsmaskinit;
814                 raw_spin_unlock(&rnp->lock); /* irqs remain disabled. */
815         }
816
817         /* Snapshot current state of ->blkd_tasks lists. */
818         rcu_for_each_leaf_node(rsp, rnp)
819                 sync_rcu_preempt_exp_init(rsp, rnp);
820         if (NUM_RCU_NODES > 1)
821                 sync_rcu_preempt_exp_init(rsp, rcu_get_root(rsp));
822
823         raw_spin_unlock_irqrestore(&rsp->onofflock, flags);
824
825         /* Wait for snapshotted ->blkd_tasks lists to drain. */
826         rnp = rcu_get_root(rsp);
827         wait_event(sync_rcu_preempt_exp_wq,
828                    sync_rcu_preempt_exp_done(rnp));
829
830         /* Clean up and exit. */
831         smp_mb(); /* ensure expedited GP seen before counter increment. */
832         ACCESS_ONCE(sync_rcu_preempt_exp_count)++;
833 unlock_mb_ret:
834         mutex_unlock(&sync_rcu_preempt_exp_mutex);
835 mb_ret:
836         smp_mb(); /* ensure subsequent action seen after grace period. */
837 }
838 EXPORT_SYMBOL_GPL(synchronize_rcu_expedited);
839
840 /*
841  * Check to see if there is any immediate preemptible-RCU-related work
842  * to be done.
843  */
844 static int rcu_preempt_pending(int cpu)
845 {
846         return __rcu_pending(&rcu_preempt_state,
847                              &per_cpu(rcu_preempt_data, cpu));
848 }
849
850 /*
851  * Does preemptible RCU need the CPU to stay out of dynticks mode?
852  */
853 static int rcu_preempt_needs_cpu(int cpu)
854 {
855         return !!per_cpu(rcu_preempt_data, cpu).nxtlist;
856 }
857
858 /**
859  * rcu_barrier - Wait until all in-flight call_rcu() callbacks complete.
860  */
861 void rcu_barrier(void)
862 {
863         _rcu_barrier(&rcu_preempt_state, call_rcu);
864 }
865 EXPORT_SYMBOL_GPL(rcu_barrier);
866
867 /*
868  * Initialize preemptible RCU's per-CPU data.
869  */
870 static void __cpuinit rcu_preempt_init_percpu_data(int cpu)
871 {
872         rcu_init_percpu_data(cpu, &rcu_preempt_state, 1);
873 }
874
875 /*
876  * Move preemptible RCU's callbacks from dying CPU to other online CPU.
877  */
878 static void rcu_preempt_send_cbs_to_online(void)
879 {
880         rcu_send_cbs_to_online(&rcu_preempt_state);
881 }
882
883 /*
884  * Initialize preemptible RCU's state structures.
885  */
886 static void __init __rcu_init_preempt(void)
887 {
888         rcu_init_one(&rcu_preempt_state, &rcu_preempt_data);
889 }
890
891 /*
892  * Check for a task exiting while in a preemptible-RCU read-side
893  * critical section, clean up if so.  No need to issue warnings,
894  * as debug_check_no_locks_held() already does this if lockdep
895  * is enabled.
896  */
897 void exit_rcu(void)
898 {
899         struct task_struct *t = current;
900
901         if (t->rcu_read_lock_nesting == 0)
902                 return;
903         t->rcu_read_lock_nesting = 1;
904         __rcu_read_unlock();
905 }
906
907 #else /* #ifdef CONFIG_TREE_PREEMPT_RCU */
908
909 static struct rcu_state *rcu_state = &rcu_sched_state;
910
911 /*
912  * Tell them what RCU they are running.
913  */
914 static void __init rcu_bootup_announce(void)
915 {
916         printk(KERN_INFO "Hierarchical RCU implementation.\n");
917         rcu_bootup_announce_oddness();
918 }
919
920 /*
921  * Return the number of RCU batches processed thus far for debug & stats.
922  */
923 long rcu_batches_completed(void)
924 {
925         return rcu_batches_completed_sched();
926 }
927 EXPORT_SYMBOL_GPL(rcu_batches_completed);
928
929 /*
930  * Force a quiescent state for RCU, which, because there is no preemptible
931  * RCU, becomes the same as rcu-sched.
932  */
933 void rcu_force_quiescent_state(void)
934 {
935         rcu_sched_force_quiescent_state();
936 }
937 EXPORT_SYMBOL_GPL(rcu_force_quiescent_state);
938
939 /*
940  * Because preemptible RCU does not exist, we never have to check for
941  * CPUs being in quiescent states.
942  */
943 static void rcu_preempt_note_context_switch(int cpu)
944 {
945 }
946
947 /*
948  * Because preemptible RCU does not exist, there are never any preempted
949  * RCU readers.
950  */
951 static int rcu_preempt_blocked_readers_cgp(struct rcu_node *rnp)
952 {
953         return 0;
954 }
955
956 #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU
957
958 /* Because preemptible RCU does not exist, no quieting of tasks. */
959 static void rcu_report_unblock_qs_rnp(struct rcu_node *rnp, unsigned long flags)
960 {
961         raw_spin_unlock_irqrestore(&rnp->lock, flags);
962 }
963
964 #endif /* #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU */
965
966 /*
967  * Because preemptible RCU does not exist, we never have to check for
968  * tasks blocked within RCU read-side critical sections.
969  */
970 static void rcu_print_detail_task_stall(struct rcu_state *rsp)
971 {
972 }
973
974 /*
975  * Because preemptible RCU does not exist, we never have to check for
976  * tasks blocked within RCU read-side critical sections.
977  */
978 static void rcu_print_task_stall(struct rcu_node *rnp)
979 {
980 }
981
982 /*
983  * Because preemptible RCU does not exist, there is no need to suppress
984  * its CPU stall warnings.
985  */
986 static void rcu_preempt_stall_reset(void)
987 {
988 }
989
990 /*
991  * Because there is no preemptible RCU, there can be no readers blocked,
992  * so there is no need to check for blocked tasks.  So check only for
993  * bogus qsmask values.
994  */
995 static void rcu_preempt_check_blocked_tasks(struct rcu_node *rnp)
996 {
997         WARN_ON_ONCE(rnp->qsmask);
998 }
999
1000 #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU
1001
1002 /*
1003  * Because preemptible RCU does not exist, it never needs to migrate
1004  * tasks that were blocked within RCU read-side critical sections, and
1005  * such non-existent tasks cannot possibly have been blocking the current
1006  * grace period.
1007  */
1008 static int rcu_preempt_offline_tasks(struct rcu_state *rsp,
1009                                      struct rcu_node *rnp,
1010                                      struct rcu_data *rdp)
1011 {
1012         return 0;
1013 }
1014
1015 /*
1016  * Because preemptible RCU does not exist, it never needs CPU-offline
1017  * processing.
1018  */
1019 static void rcu_preempt_offline_cpu(int cpu)
1020 {
1021 }
1022
1023 #endif /* #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU */
1024
1025 /*
1026  * Because preemptible RCU does not exist, it never has any callbacks
1027  * to check.
1028  */
1029 static void rcu_preempt_check_callbacks(int cpu)
1030 {
1031 }
1032
1033 /*
1034  * Because preemptible RCU does not exist, it never has any callbacks
1035  * to process.
1036  */
1037 static void rcu_preempt_process_callbacks(void)
1038 {
1039 }
1040
1041 /*
1042  * Wait for an rcu-preempt grace period, but make it happen quickly.
1043  * But because preemptible RCU does not exist, map to rcu-sched.
1044  */
1045 void synchronize_rcu_expedited(void)
1046 {
1047         synchronize_sched_expedited();
1048 }
1049 EXPORT_SYMBOL_GPL(synchronize_rcu_expedited);
1050
1051 #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU
1052
1053 /*
1054  * Because preemptible RCU does not exist, there is never any need to
1055  * report on tasks preempted in RCU read-side critical sections during
1056  * expedited RCU grace periods.
1057  */
1058 static void rcu_report_exp_rnp(struct rcu_state *rsp, struct rcu_node *rnp)
1059 {
1060         return;
1061 }
1062
1063 #endif /* #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU */
1064
1065 /*
1066  * Because preemptible RCU does not exist, it never has any work to do.
1067  */
1068 static int rcu_preempt_pending(int cpu)
1069 {
1070         return 0;
1071 }
1072
1073 /*
1074  * Because preemptible RCU does not exist, it never needs any CPU.
1075  */
1076 static int rcu_preempt_needs_cpu(int cpu)
1077 {
1078         return 0;
1079 }
1080
1081 /*
1082  * Because preemptible RCU does not exist, rcu_barrier() is just
1083  * another name for rcu_barrier_sched().
1084  */
1085 void rcu_barrier(void)
1086 {
1087         rcu_barrier_sched();
1088 }
1089 EXPORT_SYMBOL_GPL(rcu_barrier);
1090
1091 /*
1092  * Because preemptible RCU does not exist, there is no per-CPU
1093  * data to initialize.
1094  */
1095 static void __cpuinit rcu_preempt_init_percpu_data(int cpu)
1096 {
1097 }
1098
1099 /*
1100  * Because there is no preemptible RCU, there are no callbacks to move.
1101  */
1102 static void rcu_preempt_send_cbs_to_online(void)
1103 {
1104 }
1105
1106 /*
1107  * Because preemptible RCU does not exist, it need not be initialized.
1108  */
1109 static void __init __rcu_init_preempt(void)
1110 {
1111 }
1112
1113 #endif /* #else #ifdef CONFIG_TREE_PREEMPT_RCU */
1114
1115 #ifdef CONFIG_RCU_BOOST
1116
1117 #include "rtmutex_common.h"
1118
1119 #ifdef CONFIG_RCU_TRACE
1120
1121 static void rcu_initiate_boost_trace(struct rcu_node *rnp)
1122 {
1123         if (list_empty(&rnp->blkd_tasks))
1124                 rnp->n_balk_blkd_tasks++;
1125         else if (rnp->exp_tasks == NULL && rnp->gp_tasks == NULL)
1126                 rnp->n_balk_exp_gp_tasks++;
1127         else if (rnp->gp_tasks != NULL && rnp->boost_tasks != NULL)
1128                 rnp->n_balk_boost_tasks++;
1129         else if (rnp->gp_tasks != NULL && rnp->qsmask != 0)
1130                 rnp->n_balk_notblocked++;
1131         else if (rnp->gp_tasks != NULL &&
1132                  ULONG_CMP_LT(jiffies, rnp->boost_time))
1133                 rnp->n_balk_notyet++;
1134         else
1135                 rnp->n_balk_nos++;
1136 }
1137
1138 #else /* #ifdef CONFIG_RCU_TRACE */
1139
1140 static void rcu_initiate_boost_trace(struct rcu_node *rnp)
1141 {
1142 }
1143
1144 #endif /* #else #ifdef CONFIG_RCU_TRACE */
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         t->rcu_boosted = 1;
1210         raw_spin_unlock_irqrestore(&rnp->lock, flags);
1211         rt_mutex_lock(&mtx);  /* Side effect: boosts task t's priority. */
1212         rt_mutex_unlock(&mtx);  /* Keep lockdep happy. */
1213
1214         return rnp->exp_tasks != NULL || rnp->boost_tasks != NULL;
1215 }
1216
1217 /*
1218  * Timer handler to initiate waking up of boost kthreads that
1219  * have yielded the CPU due to excessive numbers of tasks to
1220  * boost.  We wake up the per-rcu_node kthread, which in turn
1221  * will wake up the booster kthread.
1222  */
1223 static void rcu_boost_kthread_timer(unsigned long arg)
1224 {
1225         invoke_rcu_node_kthread((struct rcu_node *)arg);
1226 }
1227
1228 /*
1229  * Priority-boosting kthread.  One per leaf rcu_node and one for the
1230  * root rcu_node.
1231  */
1232 static int rcu_boost_kthread(void *arg)
1233 {
1234         struct rcu_node *rnp = (struct rcu_node *)arg;
1235         int spincnt = 0;
1236         int more2boost;
1237
1238         trace_rcu_utilization("Start boost kthread@init");
1239         for (;;) {
1240                 rnp->boost_kthread_status = RCU_KTHREAD_WAITING;
1241                 trace_rcu_utilization("End boost kthread@rcu_wait");
1242                 rcu_wait(rnp->boost_tasks || rnp->exp_tasks);
1243                 trace_rcu_utilization("Start boost kthread@rcu_wait");
1244                 rnp->boost_kthread_status = RCU_KTHREAD_RUNNING;
1245                 more2boost = rcu_boost(rnp);
1246                 if (more2boost)
1247                         spincnt++;
1248                 else
1249                         spincnt = 0;
1250                 if (spincnt > 10) {
1251                         trace_rcu_utilization("End boost kthread@rcu_yield");
1252                         rcu_yield(rcu_boost_kthread_timer, (unsigned long)rnp);
1253                         trace_rcu_utilization("Start boost kthread@rcu_yield");
1254                         spincnt = 0;
1255                 }
1256         }
1257         /* NOTREACHED */
1258         trace_rcu_utilization("End boost kthread@notreached");
1259         return 0;
1260 }
1261
1262 /*
1263  * Check to see if it is time to start boosting RCU readers that are
1264  * blocking the current grace period, and, if so, tell the per-rcu_node
1265  * kthread to start boosting them.  If there is an expedited grace
1266  * period in progress, it is always time to boost.
1267  *
1268  * The caller must hold rnp->lock, which this function releases,
1269  * but irqs remain disabled.  The ->boost_kthread_task is immortal,
1270  * so we don't need to worry about it going away.
1271  */
1272 static void rcu_initiate_boost(struct rcu_node *rnp, unsigned long flags)
1273 {
1274         struct task_struct *t;
1275
1276         if (!rcu_preempt_blocked_readers_cgp(rnp) && rnp->exp_tasks == NULL) {
1277                 rnp->n_balk_exp_gp_tasks++;
1278                 raw_spin_unlock_irqrestore(&rnp->lock, flags);
1279                 return;
1280         }
1281         if (rnp->exp_tasks != NULL ||
1282             (rnp->gp_tasks != NULL &&
1283              rnp->boost_tasks == NULL &&
1284              rnp->qsmask == 0 &&
1285              ULONG_CMP_GE(jiffies, rnp->boost_time))) {
1286                 if (rnp->exp_tasks == NULL)
1287                         rnp->boost_tasks = rnp->gp_tasks;
1288                 raw_spin_unlock_irqrestore(&rnp->lock, flags);
1289                 t = rnp->boost_kthread_task;
1290                 if (t != NULL)
1291                         wake_up_process(t);
1292         } else {
1293                 rcu_initiate_boost_trace(rnp);
1294                 raw_spin_unlock_irqrestore(&rnp->lock, flags);
1295         }
1296 }
1297
1298 /*
1299  * Wake up the per-CPU kthread to invoke RCU callbacks.
1300  */
1301 static void invoke_rcu_callbacks_kthread(void)
1302 {
1303         unsigned long flags;
1304
1305         local_irq_save(flags);
1306         __this_cpu_write(rcu_cpu_has_work, 1);
1307         if (__this_cpu_read(rcu_cpu_kthread_task) != NULL &&
1308             current != __this_cpu_read(rcu_cpu_kthread_task))
1309                 wake_up_process(__this_cpu_read(rcu_cpu_kthread_task));
1310         local_irq_restore(flags);
1311 }
1312
1313 /*
1314  * Set the affinity of the boost kthread.  The CPU-hotplug locks are
1315  * held, so no one should be messing with the existence of the boost
1316  * kthread.
1317  */
1318 static void rcu_boost_kthread_setaffinity(struct rcu_node *rnp,
1319                                           cpumask_var_t cm)
1320 {
1321         struct task_struct *t;
1322
1323         t = rnp->boost_kthread_task;
1324         if (t != NULL)
1325                 set_cpus_allowed_ptr(rnp->boost_kthread_task, cm);
1326 }
1327
1328 #define RCU_BOOST_DELAY_JIFFIES DIV_ROUND_UP(CONFIG_RCU_BOOST_DELAY * HZ, 1000)
1329
1330 /*
1331  * Do priority-boost accounting for the start of a new grace period.
1332  */
1333 static void rcu_preempt_boost_start_gp(struct rcu_node *rnp)
1334 {
1335         rnp->boost_time = jiffies + RCU_BOOST_DELAY_JIFFIES;
1336 }
1337
1338 /*
1339  * Create an RCU-boost kthread for the specified node if one does not
1340  * already exist.  We only create this kthread for preemptible RCU.
1341  * Returns zero if all is well, a negated errno otherwise.
1342  */
1343 static int __cpuinit rcu_spawn_one_boost_kthread(struct rcu_state *rsp,
1344                                                  struct rcu_node *rnp,
1345                                                  int rnp_index)
1346 {
1347         unsigned long flags;
1348         struct sched_param sp;
1349         struct task_struct *t;
1350
1351         if (&rcu_preempt_state != rsp)
1352                 return 0;
1353         rsp->boost = 1;
1354         if (rnp->boost_kthread_task != NULL)
1355                 return 0;
1356         t = kthread_create(rcu_boost_kthread, (void *)rnp,
1357                            "rcub%d", rnp_index);
1358         if (IS_ERR(t))
1359                 return PTR_ERR(t);
1360         raw_spin_lock_irqsave(&rnp->lock, flags);
1361         rnp->boost_kthread_task = t;
1362         raw_spin_unlock_irqrestore(&rnp->lock, flags);
1363         sp.sched_priority = RCU_KTHREAD_PRIO;
1364         sched_setscheduler_nocheck(t, SCHED_FIFO, &sp);
1365         wake_up_process(t); /* get to TASK_INTERRUPTIBLE quickly. */
1366         return 0;
1367 }
1368
1369 #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU
1370
1371 /*
1372  * Stop the RCU's per-CPU kthread when its CPU goes offline,.
1373  */
1374 static void rcu_stop_cpu_kthread(int cpu)
1375 {
1376         struct task_struct *t;
1377
1378         /* Stop the CPU's kthread. */
1379         t = per_cpu(rcu_cpu_kthread_task, cpu);
1380         if (t != NULL) {
1381                 per_cpu(rcu_cpu_kthread_task, cpu) = NULL;
1382                 kthread_stop(t);
1383         }
1384 }
1385
1386 #endif /* #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU */
1387
1388 static void rcu_kthread_do_work(void)
1389 {
1390         rcu_do_batch(&rcu_sched_state, &__get_cpu_var(rcu_sched_data));
1391         rcu_do_batch(&rcu_bh_state, &__get_cpu_var(rcu_bh_data));
1392         rcu_preempt_do_callbacks();
1393 }
1394
1395 /*
1396  * Wake up the specified per-rcu_node-structure kthread.
1397  * Because the per-rcu_node kthreads are immortal, we don't need
1398  * to do anything to keep them alive.
1399  */
1400 static void invoke_rcu_node_kthread(struct rcu_node *rnp)
1401 {
1402         struct task_struct *t;
1403
1404         t = rnp->node_kthread_task;
1405         if (t != NULL)
1406                 wake_up_process(t);
1407 }
1408
1409 /*
1410  * Set the specified CPU's kthread to run RT or not, as specified by
1411  * the to_rt argument.  The CPU-hotplug locks are held, so the task
1412  * is not going away.
1413  */
1414 static void rcu_cpu_kthread_setrt(int cpu, int to_rt)
1415 {
1416         int policy;
1417         struct sched_param sp;
1418         struct task_struct *t;
1419
1420         t = per_cpu(rcu_cpu_kthread_task, cpu);
1421         if (t == NULL)
1422                 return;
1423         if (to_rt) {
1424                 policy = SCHED_FIFO;
1425                 sp.sched_priority = RCU_KTHREAD_PRIO;
1426         } else {
1427                 policy = SCHED_NORMAL;
1428                 sp.sched_priority = 0;
1429         }
1430         sched_setscheduler_nocheck(t, policy, &sp);
1431 }
1432
1433 /*
1434  * Timer handler to initiate the waking up of per-CPU kthreads that
1435  * have yielded the CPU due to excess numbers of RCU callbacks.
1436  * We wake up the per-rcu_node kthread, which in turn will wake up
1437  * the booster kthread.
1438  */
1439 static void rcu_cpu_kthread_timer(unsigned long arg)
1440 {
1441         struct rcu_data *rdp = per_cpu_ptr(rcu_state->rda, arg);
1442         struct rcu_node *rnp = rdp->mynode;
1443
1444         atomic_or(rdp->grpmask, &rnp->wakemask);
1445         invoke_rcu_node_kthread(rnp);
1446 }
1447
1448 /*
1449  * Drop to non-real-time priority and yield, but only after posting a
1450  * timer that will cause us to regain our real-time priority if we
1451  * remain preempted.  Either way, we restore our real-time priority
1452  * before returning.
1453  */
1454 static void rcu_yield(void (*f)(unsigned long), unsigned long arg)
1455 {
1456         struct sched_param sp;
1457         struct timer_list yield_timer;
1458
1459         setup_timer_on_stack(&yield_timer, f, arg);
1460         mod_timer(&yield_timer, jiffies + 2);
1461         sp.sched_priority = 0;
1462         sched_setscheduler_nocheck(current, SCHED_NORMAL, &sp);
1463         set_user_nice(current, 19);
1464         schedule();
1465         sp.sched_priority = RCU_KTHREAD_PRIO;
1466         sched_setscheduler_nocheck(current, SCHED_FIFO, &sp);
1467         del_timer(&yield_timer);
1468 }
1469
1470 /*
1471  * Handle cases where the rcu_cpu_kthread() ends up on the wrong CPU.
1472  * This can happen while the corresponding CPU is either coming online
1473  * or going offline.  We cannot wait until the CPU is fully online
1474  * before starting the kthread, because the various notifier functions
1475  * can wait for RCU grace periods.  So we park rcu_cpu_kthread() until
1476  * the corresponding CPU is online.
1477  *
1478  * Return 1 if the kthread needs to stop, 0 otherwise.
1479  *
1480  * Caller must disable bh.  This function can momentarily enable it.
1481  */
1482 static int rcu_cpu_kthread_should_stop(int cpu)
1483 {
1484         while (cpu_is_offline(cpu) ||
1485                !cpumask_equal(&current->cpus_allowed, cpumask_of(cpu)) ||
1486                smp_processor_id() != cpu) {
1487                 if (kthread_should_stop())
1488                         return 1;
1489                 per_cpu(rcu_cpu_kthread_status, cpu) = RCU_KTHREAD_OFFCPU;
1490                 per_cpu(rcu_cpu_kthread_cpu, cpu) = raw_smp_processor_id();
1491                 local_bh_enable();
1492                 schedule_timeout_uninterruptible(1);
1493                 if (!cpumask_equal(&current->cpus_allowed, cpumask_of(cpu)))
1494                         set_cpus_allowed_ptr(current, cpumask_of(cpu));
1495                 local_bh_disable();
1496         }
1497         per_cpu(rcu_cpu_kthread_cpu, cpu) = cpu;
1498         return 0;
1499 }
1500
1501 /*
1502  * Per-CPU kernel thread that invokes RCU callbacks.  This replaces the
1503  * RCU softirq used in flavors and configurations of RCU that do not
1504  * support RCU priority boosting.
1505  */
1506 static int rcu_cpu_kthread(void *arg)
1507 {
1508         int cpu = (int)(long)arg;
1509         unsigned long flags;
1510         int spincnt = 0;
1511         unsigned int *statusp = &per_cpu(rcu_cpu_kthread_status, cpu);
1512         char work;
1513         char *workp = &per_cpu(rcu_cpu_has_work, cpu);
1514
1515         trace_rcu_utilization("Start CPU kthread@init");
1516         for (;;) {
1517                 *statusp = RCU_KTHREAD_WAITING;
1518                 trace_rcu_utilization("End CPU kthread@rcu_wait");
1519                 rcu_wait(*workp != 0 || kthread_should_stop());
1520                 trace_rcu_utilization("Start CPU kthread@rcu_wait");
1521                 local_bh_disable();
1522                 if (rcu_cpu_kthread_should_stop(cpu)) {
1523                         local_bh_enable();
1524                         break;
1525                 }
1526                 *statusp = RCU_KTHREAD_RUNNING;
1527                 per_cpu(rcu_cpu_kthread_loops, cpu)++;
1528                 local_irq_save(flags);
1529                 work = *workp;
1530                 *workp = 0;
1531                 local_irq_restore(flags);
1532                 if (work)
1533                         rcu_kthread_do_work();
1534                 local_bh_enable();
1535                 if (*workp != 0)
1536                         spincnt++;
1537                 else
1538                         spincnt = 0;
1539                 if (spincnt > 10) {
1540                         *statusp = RCU_KTHREAD_YIELDING;
1541                         trace_rcu_utilization("End CPU kthread@rcu_yield");
1542                         rcu_yield(rcu_cpu_kthread_timer, (unsigned long)cpu);
1543                         trace_rcu_utilization("Start CPU kthread@rcu_yield");
1544                         spincnt = 0;
1545                 }
1546         }
1547         *statusp = RCU_KTHREAD_STOPPED;
1548         trace_rcu_utilization("End CPU kthread@term");
1549         return 0;
1550 }
1551
1552 /*
1553  * Spawn a per-CPU kthread, setting up affinity and priority.
1554  * Because the CPU hotplug lock is held, no other CPU will be attempting
1555  * to manipulate rcu_cpu_kthread_task.  There might be another CPU
1556  * attempting to access it during boot, but the locking in kthread_bind()
1557  * will enforce sufficient ordering.
1558  *
1559  * Please note that we cannot simply refuse to wake up the per-CPU
1560  * kthread because kthreads are created in TASK_UNINTERRUPTIBLE state,
1561  * which can result in softlockup complaints if the task ends up being
1562  * idle for more than a couple of minutes.
1563  *
1564  * However, please note also that we cannot bind the per-CPU kthread to its
1565  * CPU until that CPU is fully online.  We also cannot wait until the
1566  * CPU is fully online before we create its per-CPU kthread, as this would
1567  * deadlock the system when CPU notifiers tried waiting for grace
1568  * periods.  So we bind the per-CPU kthread to its CPU only if the CPU
1569  * is online.  If its CPU is not yet fully online, then the code in
1570  * rcu_cpu_kthread() will wait until it is fully online, and then do
1571  * the binding.
1572  */
1573 static int __cpuinit rcu_spawn_one_cpu_kthread(int cpu)
1574 {
1575         struct sched_param sp;
1576         struct task_struct *t;
1577
1578         if (!rcu_scheduler_fully_active ||
1579             per_cpu(rcu_cpu_kthread_task, cpu) != NULL)
1580                 return 0;
1581         t = kthread_create_on_node(rcu_cpu_kthread,
1582                                    (void *)(long)cpu,
1583                                    cpu_to_node(cpu),
1584                                    "rcuc%d", cpu);
1585         if (IS_ERR(t))
1586                 return PTR_ERR(t);
1587         if (cpu_online(cpu))
1588                 kthread_bind(t, cpu);
1589         per_cpu(rcu_cpu_kthread_cpu, cpu) = cpu;
1590         WARN_ON_ONCE(per_cpu(rcu_cpu_kthread_task, cpu) != NULL);
1591         sp.sched_priority = RCU_KTHREAD_PRIO;
1592         sched_setscheduler_nocheck(t, SCHED_FIFO, &sp);
1593         per_cpu(rcu_cpu_kthread_task, cpu) = t;
1594         wake_up_process(t); /* Get to TASK_INTERRUPTIBLE quickly. */
1595         return 0;
1596 }
1597
1598 /*
1599  * Per-rcu_node kthread, which is in charge of waking up the per-CPU
1600  * kthreads when needed.  We ignore requests to wake up kthreads
1601  * for offline CPUs, which is OK because force_quiescent_state()
1602  * takes care of this case.
1603  */
1604 static int rcu_node_kthread(void *arg)
1605 {
1606         int cpu;
1607         unsigned long flags;
1608         unsigned long mask;
1609         struct rcu_node *rnp = (struct rcu_node *)arg;
1610         struct sched_param sp;
1611         struct task_struct *t;
1612
1613         for (;;) {
1614                 rnp->node_kthread_status = RCU_KTHREAD_WAITING;
1615                 rcu_wait(atomic_read(&rnp->wakemask) != 0);
1616                 rnp->node_kthread_status = RCU_KTHREAD_RUNNING;
1617                 raw_spin_lock_irqsave(&rnp->lock, flags);
1618                 mask = atomic_xchg(&rnp->wakemask, 0);
1619                 rcu_initiate_boost(rnp, flags); /* releases rnp->lock. */
1620                 for (cpu = rnp->grplo; cpu <= rnp->grphi; cpu++, mask >>= 1) {
1621                         if ((mask & 0x1) == 0)
1622                                 continue;
1623                         preempt_disable();
1624                         t = per_cpu(rcu_cpu_kthread_task, cpu);
1625                         if (!cpu_online(cpu) || t == NULL) {
1626                                 preempt_enable();
1627                                 continue;
1628                         }
1629                         per_cpu(rcu_cpu_has_work, cpu) = 1;
1630                         sp.sched_priority = RCU_KTHREAD_PRIO;
1631                         sched_setscheduler_nocheck(t, SCHED_FIFO, &sp);
1632                         preempt_enable();
1633                 }
1634         }
1635         /* NOTREACHED */
1636         rnp->node_kthread_status = RCU_KTHREAD_STOPPED;
1637         return 0;
1638 }
1639
1640 /*
1641  * Set the per-rcu_node kthread's affinity to cover all CPUs that are
1642  * served by the rcu_node in question.  The CPU hotplug lock is still
1643  * held, so the value of rnp->qsmaskinit will be stable.
1644  *
1645  * We don't include outgoingcpu in the affinity set, use -1 if there is
1646  * no outgoing CPU.  If there are no CPUs left in the affinity set,
1647  * this function allows the kthread to execute on any CPU.
1648  */
1649 static void rcu_node_kthread_setaffinity(struct rcu_node *rnp, int outgoingcpu)
1650 {
1651         cpumask_var_t cm;
1652         int cpu;
1653         unsigned long mask = rnp->qsmaskinit;
1654
1655         if (rnp->node_kthread_task == NULL)
1656                 return;
1657         if (!alloc_cpumask_var(&cm, GFP_KERNEL))
1658                 return;
1659         cpumask_clear(cm);
1660         for (cpu = rnp->grplo; cpu <= rnp->grphi; cpu++, mask >>= 1)
1661                 if ((mask & 0x1) && cpu != outgoingcpu)
1662                         cpumask_set_cpu(cpu, cm);
1663         if (cpumask_weight(cm) == 0) {
1664                 cpumask_setall(cm);
1665                 for (cpu = rnp->grplo; cpu <= rnp->grphi; cpu++)
1666                         cpumask_clear_cpu(cpu, cm);
1667                 WARN_ON_ONCE(cpumask_weight(cm) == 0);
1668         }
1669         set_cpus_allowed_ptr(rnp->node_kthread_task, cm);
1670         rcu_boost_kthread_setaffinity(rnp, cm);
1671         free_cpumask_var(cm);
1672 }
1673
1674 /*
1675  * Spawn a per-rcu_node kthread, setting priority and affinity.
1676  * Called during boot before online/offline can happen, or, if
1677  * during runtime, with the main CPU-hotplug locks held.  So only
1678  * one of these can be executing at a time.
1679  */
1680 static int __cpuinit rcu_spawn_one_node_kthread(struct rcu_state *rsp,
1681                                                 struct rcu_node *rnp)
1682 {
1683         unsigned long flags;
1684         int rnp_index = rnp - &rsp->node[0];
1685         struct sched_param sp;
1686         struct task_struct *t;
1687
1688         if (!rcu_scheduler_fully_active ||
1689             rnp->qsmaskinit == 0)
1690                 return 0;
1691         if (rnp->node_kthread_task == NULL) {
1692                 t = kthread_create(rcu_node_kthread, (void *)rnp,
1693                                    "rcun%d", rnp_index);
1694                 if (IS_ERR(t))
1695                         return PTR_ERR(t);
1696                 raw_spin_lock_irqsave(&rnp->lock, flags);
1697                 rnp->node_kthread_task = t;
1698                 raw_spin_unlock_irqrestore(&rnp->lock, flags);
1699                 sp.sched_priority = 99;
1700                 sched_setscheduler_nocheck(t, SCHED_FIFO, &sp);
1701                 wake_up_process(t); /* get to TASK_INTERRUPTIBLE quickly. */
1702         }
1703         return rcu_spawn_one_boost_kthread(rsp, rnp, rnp_index);
1704 }
1705
1706 /*
1707  * Spawn all kthreads -- called as soon as the scheduler is running.
1708  */
1709 static int __init rcu_spawn_kthreads(void)
1710 {
1711         int cpu;
1712         struct rcu_node *rnp;
1713
1714         rcu_scheduler_fully_active = 1;
1715         for_each_possible_cpu(cpu) {
1716                 per_cpu(rcu_cpu_has_work, cpu) = 0;
1717                 if (cpu_online(cpu))
1718                         (void)rcu_spawn_one_cpu_kthread(cpu);
1719         }
1720         rnp = rcu_get_root(rcu_state);
1721         (void)rcu_spawn_one_node_kthread(rcu_state, rnp);
1722         if (NUM_RCU_NODES > 1) {
1723                 rcu_for_each_leaf_node(rcu_state, rnp)
1724                         (void)rcu_spawn_one_node_kthread(rcu_state, rnp);
1725         }
1726         return 0;
1727 }
1728 early_initcall(rcu_spawn_kthreads);
1729
1730 static void __cpuinit rcu_prepare_kthreads(int cpu)
1731 {
1732         struct rcu_data *rdp = per_cpu_ptr(rcu_state->rda, cpu);
1733         struct rcu_node *rnp = rdp->mynode;
1734
1735         /* Fire up the incoming CPU's kthread and leaf rcu_node kthread. */
1736         if (rcu_scheduler_fully_active) {
1737                 (void)rcu_spawn_one_cpu_kthread(cpu);
1738                 if (rnp->node_kthread_task == NULL)
1739                         (void)rcu_spawn_one_node_kthread(rcu_state, rnp);
1740         }
1741 }
1742
1743 #else /* #ifdef CONFIG_RCU_BOOST */
1744
1745 static void rcu_initiate_boost(struct rcu_node *rnp, unsigned long flags)
1746 {
1747         raw_spin_unlock_irqrestore(&rnp->lock, flags);
1748 }
1749
1750 static void invoke_rcu_callbacks_kthread(void)
1751 {
1752         WARN_ON_ONCE(1);
1753 }
1754
1755 static void rcu_preempt_boost_start_gp(struct rcu_node *rnp)
1756 {
1757 }
1758
1759 #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU
1760
1761 static void rcu_stop_cpu_kthread(int cpu)
1762 {
1763 }
1764
1765 #endif /* #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU */
1766
1767 static void rcu_node_kthread_setaffinity(struct rcu_node *rnp, int outgoingcpu)
1768 {
1769 }
1770
1771 static void rcu_cpu_kthread_setrt(int cpu, int to_rt)
1772 {
1773 }
1774
1775 static int __init rcu_scheduler_really_started(void)
1776 {
1777         rcu_scheduler_fully_active = 1;
1778         return 0;
1779 }
1780 early_initcall(rcu_scheduler_really_started);
1781
1782 static void __cpuinit rcu_prepare_kthreads(int cpu)
1783 {
1784 }
1785
1786 #endif /* #else #ifdef CONFIG_RCU_BOOST */
1787
1788 #ifndef CONFIG_SMP
1789
1790 void synchronize_sched_expedited(void)
1791 {
1792         cond_resched();
1793 }
1794 EXPORT_SYMBOL_GPL(synchronize_sched_expedited);
1795
1796 #else /* #ifndef CONFIG_SMP */
1797
1798 static atomic_t sync_sched_expedited_started = ATOMIC_INIT(0);
1799 static atomic_t sync_sched_expedited_done = ATOMIC_INIT(0);
1800
1801 static int synchronize_sched_expedited_cpu_stop(void *data)
1802 {
1803         /*
1804          * There must be a full memory barrier on each affected CPU
1805          * between the time that try_stop_cpus() is called and the
1806          * time that it returns.
1807          *
1808          * In the current initial implementation of cpu_stop, the
1809          * above condition is already met when the control reaches
1810          * this point and the following smp_mb() is not strictly
1811          * necessary.  Do smp_mb() anyway for documentation and
1812          * robustness against future implementation changes.
1813          */
1814         smp_mb(); /* See above comment block. */
1815         return 0;
1816 }
1817
1818 /*
1819  * Wait for an rcu-sched grace period to elapse, but use "big hammer"
1820  * approach to force grace period to end quickly.  This consumes
1821  * significant time on all CPUs, and is thus not recommended for
1822  * any sort of common-case code.
1823  *
1824  * Note that it is illegal to call this function while holding any
1825  * lock that is acquired by a CPU-hotplug notifier.  Failing to
1826  * observe this restriction will result in deadlock.
1827  *
1828  * This implementation can be thought of as an application of ticket
1829  * locking to RCU, with sync_sched_expedited_started and
1830  * sync_sched_expedited_done taking on the roles of the halves
1831  * of the ticket-lock word.  Each task atomically increments
1832  * sync_sched_expedited_started upon entry, snapshotting the old value,
1833  * then attempts to stop all the CPUs.  If this succeeds, then each
1834  * CPU will have executed a context switch, resulting in an RCU-sched
1835  * grace period.  We are then done, so we use atomic_cmpxchg() to
1836  * update sync_sched_expedited_done to match our snapshot -- but
1837  * only if someone else has not already advanced past our snapshot.
1838  *
1839  * On the other hand, if try_stop_cpus() fails, we check the value
1840  * of sync_sched_expedited_done.  If it has advanced past our
1841  * initial snapshot, then someone else must have forced a grace period
1842  * some time after we took our snapshot.  In this case, our work is
1843  * done for us, and we can simply return.  Otherwise, we try again,
1844  * but keep our initial snapshot for purposes of checking for someone
1845  * doing our work for us.
1846  *
1847  * If we fail too many times in a row, we fall back to synchronize_sched().
1848  */
1849 void synchronize_sched_expedited(void)
1850 {
1851         int firstsnap, s, snap, trycount = 0;
1852
1853         /* Note that atomic_inc_return() implies full memory barrier. */
1854         firstsnap = snap = atomic_inc_return(&sync_sched_expedited_started);
1855         get_online_cpus();
1856
1857         /*
1858          * Each pass through the following loop attempts to force a
1859          * context switch on each CPU.
1860          */
1861         while (try_stop_cpus(cpu_online_mask,
1862                              synchronize_sched_expedited_cpu_stop,
1863                              NULL) == -EAGAIN) {
1864                 put_online_cpus();
1865
1866                 /* No joy, try again later.  Or just synchronize_sched(). */
1867                 if (trycount++ < 10)
1868                         udelay(trycount * num_online_cpus());
1869                 else {
1870                         synchronize_sched();
1871                         return;
1872                 }
1873
1874                 /* Check to see if someone else did our work for us. */
1875                 s = atomic_read(&sync_sched_expedited_done);
1876                 if (UINT_CMP_GE((unsigned)s, (unsigned)firstsnap)) {
1877                         smp_mb(); /* ensure test happens before caller kfree */
1878                         return;
1879                 }
1880
1881                 /*
1882                  * Refetching sync_sched_expedited_started allows later
1883                  * callers to piggyback on our grace period.  We subtract
1884                  * 1 to get the same token that the last incrementer got.
1885                  * We retry after they started, so our grace period works
1886                  * for them, and they started after our first try, so their
1887                  * grace period works for us.
1888                  */
1889                 get_online_cpus();
1890                 snap = atomic_read(&sync_sched_expedited_started) - 1;
1891                 smp_mb(); /* ensure read is before try_stop_cpus(). */
1892         }
1893
1894         /*
1895          * Everyone up to our most recent fetch is covered by our grace
1896          * period.  Update the counter, but only if our work is still
1897          * relevant -- which it won't be if someone who started later
1898          * than we did beat us to the punch.
1899          */
1900         do {
1901                 s = atomic_read(&sync_sched_expedited_done);
1902                 if (UINT_CMP_GE((unsigned)s, (unsigned)snap)) {
1903                         smp_mb(); /* ensure test happens before caller kfree */
1904                         break;
1905                 }
1906         } while (atomic_cmpxchg(&sync_sched_expedited_done, s, snap) != s);
1907
1908         put_online_cpus();
1909 }
1910 EXPORT_SYMBOL_GPL(synchronize_sched_expedited);
1911
1912 #endif /* #else #ifndef CONFIG_SMP */
1913
1914 #if !defined(CONFIG_RCU_FAST_NO_HZ)
1915
1916 /*
1917  * Check to see if any future RCU-related work will need to be done
1918  * by the current CPU, even if none need be done immediately, returning
1919  * 1 if so.  This function is part of the RCU implementation; it is -not-
1920  * an exported member of the RCU API.
1921  *
1922  * Because we have preemptible RCU, just check whether this CPU needs
1923  * any flavor of RCU.  Do not chew up lots of CPU cycles with preemption
1924  * disabled in a most-likely vain attempt to cause RCU not to need this CPU.
1925  */
1926 int rcu_needs_cpu(int cpu)
1927 {
1928         return rcu_needs_cpu_quick_check(cpu);
1929 }
1930
1931 /*
1932  * Check to see if we need to continue a callback-flush operations to
1933  * allow the last CPU to enter dyntick-idle mode.  But fast dyntick-idle
1934  * entry is not configured, so we never do need to.
1935  */
1936 static void rcu_needs_cpu_flush(void)
1937 {
1938 }
1939
1940 #else /* #if !defined(CONFIG_RCU_FAST_NO_HZ) */
1941
1942 #define RCU_NEEDS_CPU_FLUSHES 5
1943 static DEFINE_PER_CPU(int, rcu_dyntick_drain);
1944 static DEFINE_PER_CPU(unsigned long, rcu_dyntick_holdoff);
1945
1946 /*
1947  * Check to see if any future RCU-related work will need to be done
1948  * by the current CPU, even if none need be done immediately, returning
1949  * 1 if so.  This function is part of the RCU implementation; it is -not-
1950  * an exported member of the RCU API.
1951  *
1952  * Because we are not supporting preemptible RCU, attempt to accelerate
1953  * any current grace periods so that RCU no longer needs this CPU, but
1954  * only if all other CPUs are already in dynticks-idle mode.  This will
1955  * allow the CPU cores to be powered down immediately, as opposed to after
1956  * waiting many milliseconds for grace periods to elapse.
1957  *
1958  * Because it is not legal to invoke rcu_process_callbacks() with irqs
1959  * disabled, we do one pass of force_quiescent_state(), then do a
1960  * invoke_rcu_core() to cause rcu_process_callbacks() to be invoked
1961  * later.  The per-cpu rcu_dyntick_drain variable controls the sequencing.
1962  */
1963 int rcu_needs_cpu(int cpu)
1964 {
1965         int c = 0;
1966         int snap;
1967         int thatcpu;
1968
1969         /* Check for being in the holdoff period. */
1970         if (per_cpu(rcu_dyntick_holdoff, cpu) == jiffies)
1971                 return rcu_needs_cpu_quick_check(cpu);
1972
1973         /* Don't bother unless we are the last non-dyntick-idle CPU. */
1974         for_each_online_cpu(thatcpu) {
1975                 if (thatcpu == cpu)
1976                         continue;
1977                 snap = atomic_add_return(0, &per_cpu(rcu_dynticks,
1978                                                      thatcpu).dynticks);
1979                 smp_mb(); /* Order sampling of snap with end of grace period. */
1980                 if ((snap & 0x1) != 0) {
1981                         per_cpu(rcu_dyntick_drain, cpu) = 0;
1982                         per_cpu(rcu_dyntick_holdoff, cpu) = jiffies - 1;
1983                         return rcu_needs_cpu_quick_check(cpu);
1984                 }
1985         }
1986
1987         /* Check and update the rcu_dyntick_drain sequencing. */
1988         if (per_cpu(rcu_dyntick_drain, cpu) <= 0) {
1989                 /* First time through, initialize the counter. */
1990                 per_cpu(rcu_dyntick_drain, cpu) = RCU_NEEDS_CPU_FLUSHES;
1991         } else if (--per_cpu(rcu_dyntick_drain, cpu) <= 0) {
1992                 /* We have hit the limit, so time to give up. */
1993                 per_cpu(rcu_dyntick_holdoff, cpu) = jiffies;
1994                 return rcu_needs_cpu_quick_check(cpu);
1995         }
1996
1997         /* Do one step pushing remaining RCU callbacks through. */
1998         if (per_cpu(rcu_sched_data, cpu).nxtlist) {
1999                 rcu_sched_qs(cpu);
2000                 force_quiescent_state(&rcu_sched_state, 0);
2001                 c = c || per_cpu(rcu_sched_data, cpu).nxtlist;
2002         }
2003         if (per_cpu(rcu_bh_data, cpu).nxtlist) {
2004                 rcu_bh_qs(cpu);
2005                 force_quiescent_state(&rcu_bh_state, 0);
2006                 c = c || per_cpu(rcu_bh_data, cpu).nxtlist;
2007         }
2008
2009         /* If RCU callbacks are still pending, RCU still needs this CPU. */
2010         if (c)
2011                 invoke_rcu_core();
2012         return c;
2013 }
2014
2015 /*
2016  * Check to see if we need to continue a callback-flush operations to
2017  * allow the last CPU to enter dyntick-idle mode.
2018  */
2019 static void rcu_needs_cpu_flush(void)
2020 {
2021         int cpu = smp_processor_id();
2022         unsigned long flags;
2023
2024         if (per_cpu(rcu_dyntick_drain, cpu) <= 0)
2025                 return;
2026         local_irq_save(flags);
2027         (void)rcu_needs_cpu(cpu);
2028         local_irq_restore(flags);
2029 }
2030
2031 #endif /* #else #if !defined(CONFIG_RCU_FAST_NO_HZ) */