]> git.karo-electronics.de Git - karo-tx-linux.git/blob - kernel/rcutree.c
backlight: pcf50633: fix checkpatch warning
[karo-tx-linux.git] / kernel / rcutree.c
1 /*
2  * Read-Copy Update mechanism for mutual exclusion
3  *
4  * This program is free software; you can redistribute it and/or modify
5  * it under the terms of the GNU General Public License as published by
6  * the Free Software Foundation; either version 2 of the License, or
7  * (at your option) any later version.
8  *
9  * This program is distributed in the hope that it will be useful,
10  * but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
11  * MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the
12  * GNU General Public License for more details.
13  *
14  * You should have received a copy of the GNU General Public License
15  * along with this program; if not, write to the Free Software
16  * Foundation, Inc., 59 Temple Place - Suite 330, Boston, MA 02111-1307, USA.
17  *
18  * Copyright IBM Corporation, 2008
19  *
20  * Authors: Dipankar Sarma <dipankar@in.ibm.com>
21  *          Manfred Spraul <manfred@colorfullife.com>
22  *          Paul E. McKenney <paulmck@linux.vnet.ibm.com> Hierarchical version
23  *
24  * Based on the original work by Paul McKenney <paulmck@us.ibm.com>
25  * and inputs from Rusty Russell, Andrea Arcangeli and Andi Kleen.
26  *
27  * For detailed explanation of Read-Copy Update mechanism see -
28  *      Documentation/RCU
29  */
30 #include <linux/types.h>
31 #include <linux/kernel.h>
32 #include <linux/init.h>
33 #include <linux/spinlock.h>
34 #include <linux/smp.h>
35 #include <linux/rcupdate.h>
36 #include <linux/interrupt.h>
37 #include <linux/sched.h>
38 #include <linux/nmi.h>
39 #include <linux/atomic.h>
40 #include <linux/bitops.h>
41 #include <linux/export.h>
42 #include <linux/completion.h>
43 #include <linux/moduleparam.h>
44 #include <linux/percpu.h>
45 #include <linux/notifier.h>
46 #include <linux/cpu.h>
47 #include <linux/mutex.h>
48 #include <linux/time.h>
49 #include <linux/kernel_stat.h>
50 #include <linux/wait.h>
51 #include <linux/kthread.h>
52 #include <linux/prefetch.h>
53 #include <linux/delay.h>
54 #include <linux/stop_machine.h>
55 #include <linux/random.h>
56
57 #include "rcutree.h"
58 #include <trace/events/rcu.h>
59
60 #include "rcu.h"
61
62 /* Data structures. */
63
64 static struct lock_class_key rcu_node_class[RCU_NUM_LVLS];
65 static struct lock_class_key rcu_fqs_class[RCU_NUM_LVLS];
66
67 #define RCU_STATE_INITIALIZER(sname, cr) { \
68         .level = { &sname##_state.node[0] }, \
69         .call = cr, \
70         .fqs_state = RCU_GP_IDLE, \
71         .gpnum = 0UL - 300UL, \
72         .completed = 0UL - 300UL, \
73         .orphan_lock = __RAW_SPIN_LOCK_UNLOCKED(&sname##_state.orphan_lock), \
74         .orphan_nxttail = &sname##_state.orphan_nxtlist, \
75         .orphan_donetail = &sname##_state.orphan_donelist, \
76         .barrier_mutex = __MUTEX_INITIALIZER(sname##_state.barrier_mutex), \
77         .onoff_mutex = __MUTEX_INITIALIZER(sname##_state.onoff_mutex), \
78         .name = #sname, \
79 }
80
81 struct rcu_state rcu_sched_state =
82         RCU_STATE_INITIALIZER(rcu_sched, call_rcu_sched);
83 DEFINE_PER_CPU(struct rcu_data, rcu_sched_data);
84
85 struct rcu_state rcu_bh_state = RCU_STATE_INITIALIZER(rcu_bh, call_rcu_bh);
86 DEFINE_PER_CPU(struct rcu_data, rcu_bh_data);
87
88 static struct rcu_state *rcu_state;
89 LIST_HEAD(rcu_struct_flavors);
90
91 /* Increase (but not decrease) the CONFIG_RCU_FANOUT_LEAF at boot time. */
92 static int rcu_fanout_leaf = CONFIG_RCU_FANOUT_LEAF;
93 module_param(rcu_fanout_leaf, int, 0444);
94 int rcu_num_lvls __read_mostly = RCU_NUM_LVLS;
95 static int num_rcu_lvl[] = {  /* Number of rcu_nodes at specified level. */
96         NUM_RCU_LVL_0,
97         NUM_RCU_LVL_1,
98         NUM_RCU_LVL_2,
99         NUM_RCU_LVL_3,
100         NUM_RCU_LVL_4,
101 };
102 int rcu_num_nodes __read_mostly = NUM_RCU_NODES; /* Total # rcu_nodes in use. */
103
104 /*
105  * The rcu_scheduler_active variable transitions from zero to one just
106  * before the first task is spawned.  So when this variable is zero, RCU
107  * can assume that there is but one task, allowing RCU to (for example)
108  * optimized synchronize_sched() to a simple barrier().  When this variable
109  * is one, RCU must actually do all the hard work required to detect real
110  * grace periods.  This variable is also used to suppress boot-time false
111  * positives from lockdep-RCU error checking.
112  */
113 int rcu_scheduler_active __read_mostly;
114 EXPORT_SYMBOL_GPL(rcu_scheduler_active);
115
116 /*
117  * The rcu_scheduler_fully_active variable transitions from zero to one
118  * during the early_initcall() processing, which is after the scheduler
119  * is capable of creating new tasks.  So RCU processing (for example,
120  * creating tasks for RCU priority boosting) must be delayed until after
121  * rcu_scheduler_fully_active transitions from zero to one.  We also
122  * currently delay invocation of any RCU callbacks until after this point.
123  *
124  * It might later prove better for people registering RCU callbacks during
125  * early boot to take responsibility for these callbacks, but one step at
126  * a time.
127  */
128 static int rcu_scheduler_fully_active __read_mostly;
129
130 #ifdef CONFIG_RCU_BOOST
131
132 /*
133  * Control variables for per-CPU and per-rcu_node kthreads.  These
134  * handle all flavors of RCU.
135  */
136 static DEFINE_PER_CPU(struct task_struct *, rcu_cpu_kthread_task);
137 DEFINE_PER_CPU(unsigned int, rcu_cpu_kthread_status);
138 DEFINE_PER_CPU(unsigned int, rcu_cpu_kthread_loops);
139 DEFINE_PER_CPU(char, rcu_cpu_has_work);
140
141 #endif /* #ifdef CONFIG_RCU_BOOST */
142
143 static void rcu_boost_kthread_setaffinity(struct rcu_node *rnp, int outgoingcpu);
144 static void invoke_rcu_core(void);
145 static void invoke_rcu_callbacks(struct rcu_state *rsp, struct rcu_data *rdp);
146
147 /*
148  * Track the rcutorture test sequence number and the update version
149  * number within a given test.  The rcutorture_testseq is incremented
150  * on every rcutorture module load and unload, so has an odd value
151  * when a test is running.  The rcutorture_vernum is set to zero
152  * when rcutorture starts and is incremented on each rcutorture update.
153  * These variables enable correlating rcutorture output with the
154  * RCU tracing information.
155  */
156 unsigned long rcutorture_testseq;
157 unsigned long rcutorture_vernum;
158
159 /*
160  * Return true if an RCU grace period is in progress.  The ACCESS_ONCE()s
161  * permit this function to be invoked without holding the root rcu_node
162  * structure's ->lock, but of course results can be subject to change.
163  */
164 static int rcu_gp_in_progress(struct rcu_state *rsp)
165 {
166         return ACCESS_ONCE(rsp->completed) != ACCESS_ONCE(rsp->gpnum);
167 }
168
169 /*
170  * Note a quiescent state.  Because we do not need to know
171  * how many quiescent states passed, just if there was at least
172  * one since the start of the grace period, this just sets a flag.
173  * The caller must have disabled preemption.
174  */
175 void rcu_sched_qs(int cpu)
176 {
177         struct rcu_data *rdp = &per_cpu(rcu_sched_data, cpu);
178
179         if (rdp->passed_quiesce == 0)
180                 trace_rcu_grace_period("rcu_sched", rdp->gpnum, "cpuqs");
181         rdp->passed_quiesce = 1;
182 }
183
184 void rcu_bh_qs(int cpu)
185 {
186         struct rcu_data *rdp = &per_cpu(rcu_bh_data, cpu);
187
188         if (rdp->passed_quiesce == 0)
189                 trace_rcu_grace_period("rcu_bh", rdp->gpnum, "cpuqs");
190         rdp->passed_quiesce = 1;
191 }
192
193 /*
194  * Note a context switch.  This is a quiescent state for RCU-sched,
195  * and requires special handling for preemptible RCU.
196  * The caller must have disabled preemption.
197  */
198 void rcu_note_context_switch(int cpu)
199 {
200         trace_rcu_utilization("Start context switch");
201         rcu_sched_qs(cpu);
202         rcu_preempt_note_context_switch(cpu);
203         trace_rcu_utilization("End context switch");
204 }
205 EXPORT_SYMBOL_GPL(rcu_note_context_switch);
206
207 DEFINE_PER_CPU(struct rcu_dynticks, rcu_dynticks) = {
208         .dynticks_nesting = DYNTICK_TASK_EXIT_IDLE,
209         .dynticks = ATOMIC_INIT(1),
210 #if defined(CONFIG_RCU_USER_QS) && !defined(CONFIG_RCU_USER_QS_FORCE)
211         .ignore_user_qs = true,
212 #endif
213 };
214
215 static long blimit = 10;        /* Maximum callbacks per rcu_do_batch. */
216 static long qhimark = 10000;    /* If this many pending, ignore blimit. */
217 static long qlowmark = 100;     /* Once only this many pending, use blimit. */
218
219 module_param(blimit, long, 0444);
220 module_param(qhimark, long, 0444);
221 module_param(qlowmark, long, 0444);
222
223 static ulong jiffies_till_first_fqs = RCU_JIFFIES_TILL_FORCE_QS;
224 static ulong jiffies_till_next_fqs = RCU_JIFFIES_TILL_FORCE_QS;
225
226 module_param(jiffies_till_first_fqs, ulong, 0644);
227 module_param(jiffies_till_next_fqs, ulong, 0644);
228
229 static void force_qs_rnp(struct rcu_state *rsp, int (*f)(struct rcu_data *));
230 static void force_quiescent_state(struct rcu_state *rsp);
231 static int rcu_pending(int cpu);
232
233 /*
234  * Return the number of RCU-sched batches processed thus far for debug & stats.
235  */
236 long rcu_batches_completed_sched(void)
237 {
238         return rcu_sched_state.completed;
239 }
240 EXPORT_SYMBOL_GPL(rcu_batches_completed_sched);
241
242 /*
243  * Return the number of RCU BH batches processed thus far for debug & stats.
244  */
245 long rcu_batches_completed_bh(void)
246 {
247         return rcu_bh_state.completed;
248 }
249 EXPORT_SYMBOL_GPL(rcu_batches_completed_bh);
250
251 /*
252  * Force a quiescent state for RCU BH.
253  */
254 void rcu_bh_force_quiescent_state(void)
255 {
256         force_quiescent_state(&rcu_bh_state);
257 }
258 EXPORT_SYMBOL_GPL(rcu_bh_force_quiescent_state);
259
260 /*
261  * Record the number of times rcutorture tests have been initiated and
262  * terminated.  This information allows the debugfs tracing stats to be
263  * correlated to the rcutorture messages, even when the rcutorture module
264  * is being repeatedly loaded and unloaded.  In other words, we cannot
265  * store this state in rcutorture itself.
266  */
267 void rcutorture_record_test_transition(void)
268 {
269         rcutorture_testseq++;
270         rcutorture_vernum = 0;
271 }
272 EXPORT_SYMBOL_GPL(rcutorture_record_test_transition);
273
274 /*
275  * Record the number of writer passes through the current rcutorture test.
276  * This is also used to correlate debugfs tracing stats with the rcutorture
277  * messages.
278  */
279 void rcutorture_record_progress(unsigned long vernum)
280 {
281         rcutorture_vernum++;
282 }
283 EXPORT_SYMBOL_GPL(rcutorture_record_progress);
284
285 /*
286  * Force a quiescent state for RCU-sched.
287  */
288 void rcu_sched_force_quiescent_state(void)
289 {
290         force_quiescent_state(&rcu_sched_state);
291 }
292 EXPORT_SYMBOL_GPL(rcu_sched_force_quiescent_state);
293
294 /*
295  * Does the CPU have callbacks ready to be invoked?
296  */
297 static int
298 cpu_has_callbacks_ready_to_invoke(struct rcu_data *rdp)
299 {
300         return &rdp->nxtlist != rdp->nxttail[RCU_DONE_TAIL];
301 }
302
303 /*
304  * Does the current CPU require a yet-as-unscheduled grace period?
305  */
306 static int
307 cpu_needs_another_gp(struct rcu_state *rsp, struct rcu_data *rdp)
308 {
309         return *rdp->nxttail[RCU_DONE_TAIL +
310                              (ACCESS_ONCE(rsp->completed) != rdp->completed)] &&
311                !rcu_gp_in_progress(rsp);
312 }
313
314 /*
315  * Return the root node of the specified rcu_state structure.
316  */
317 static struct rcu_node *rcu_get_root(struct rcu_state *rsp)
318 {
319         return &rsp->node[0];
320 }
321
322 /*
323  * rcu_eqs_enter_common - current CPU is moving towards extended quiescent state
324  *
325  * If the new value of the ->dynticks_nesting counter now is zero,
326  * we really have entered idle, and must do the appropriate accounting.
327  * The caller must have disabled interrupts.
328  */
329 static void rcu_eqs_enter_common(struct rcu_dynticks *rdtp, long long oldval,
330                                 bool user)
331 {
332         trace_rcu_dyntick("Start", oldval, 0);
333         if (!user && !is_idle_task(current)) {
334                 struct task_struct *idle = idle_task(smp_processor_id());
335
336                 trace_rcu_dyntick("Error on entry: not idle task", oldval, 0);
337                 ftrace_dump(DUMP_ORIG);
338                 WARN_ONCE(1, "Current pid: %d comm: %s / Idle pid: %d comm: %s",
339                           current->pid, current->comm,
340                           idle->pid, idle->comm); /* must be idle task! */
341         }
342         rcu_prepare_for_idle(smp_processor_id());
343         /* CPUs seeing atomic_inc() must see prior RCU read-side crit sects */
344         smp_mb__before_atomic_inc();  /* See above. */
345         atomic_inc(&rdtp->dynticks);
346         smp_mb__after_atomic_inc();  /* Force ordering with next sojourn. */
347         WARN_ON_ONCE(atomic_read(&rdtp->dynticks) & 0x1);
348
349         /*
350          * It is illegal to enter an extended quiescent state while
351          * in an RCU read-side critical section.
352          */
353         rcu_lockdep_assert(!lock_is_held(&rcu_lock_map),
354                            "Illegal idle entry in RCU read-side critical section.");
355         rcu_lockdep_assert(!lock_is_held(&rcu_bh_lock_map),
356                            "Illegal idle entry in RCU-bh read-side critical section.");
357         rcu_lockdep_assert(!lock_is_held(&rcu_sched_lock_map),
358                            "Illegal idle entry in RCU-sched read-side critical section.");
359 }
360
361 /*
362  * Enter an RCU extended quiescent state, which can be either the
363  * idle loop or adaptive-tickless usermode execution.
364  */
365 static void rcu_eqs_enter(bool user)
366 {
367         long long oldval;
368         struct rcu_dynticks *rdtp;
369
370         rdtp = &__get_cpu_var(rcu_dynticks);
371         oldval = rdtp->dynticks_nesting;
372         WARN_ON_ONCE((oldval & DYNTICK_TASK_NEST_MASK) == 0);
373         if ((oldval & DYNTICK_TASK_NEST_MASK) == DYNTICK_TASK_NEST_VALUE)
374                 rdtp->dynticks_nesting = 0;
375         else
376                 rdtp->dynticks_nesting -= DYNTICK_TASK_NEST_VALUE;
377         rcu_eqs_enter_common(rdtp, oldval, user);
378 }
379
380 /**
381  * rcu_idle_enter - inform RCU that current CPU is entering idle
382  *
383  * Enter idle mode, in other words, -leave- the mode in which RCU
384  * read-side critical sections can occur.  (Though RCU read-side
385  * critical sections can occur in irq handlers in idle, a possibility
386  * handled by irq_enter() and irq_exit().)
387  *
388  * We crowbar the ->dynticks_nesting field to zero to allow for
389  * the possibility of usermode upcalls having messed up our count
390  * of interrupt nesting level during the prior busy period.
391  */
392 void rcu_idle_enter(void)
393 {
394         unsigned long flags;
395
396         local_irq_save(flags);
397         rcu_eqs_enter(false);
398         local_irq_restore(flags);
399 }
400 EXPORT_SYMBOL_GPL(rcu_idle_enter);
401
402 #ifdef CONFIG_RCU_USER_QS
403 /**
404  * rcu_user_enter - inform RCU that we are resuming userspace.
405  *
406  * Enter RCU idle mode right before resuming userspace.  No use of RCU
407  * is permitted between this call and rcu_user_exit(). This way the
408  * CPU doesn't need to maintain the tick for RCU maintenance purposes
409  * when the CPU runs in userspace.
410  */
411 void rcu_user_enter(void)
412 {
413         unsigned long flags;
414         struct rcu_dynticks *rdtp;
415
416         /*
417          * Some contexts may involve an exception occuring in an irq,
418          * leading to that nesting:
419          * rcu_irq_enter() rcu_user_exit() rcu_user_exit() rcu_irq_exit()
420          * This would mess up the dyntick_nesting count though. And rcu_irq_*()
421          * helpers are enough to protect RCU uses inside the exception. So
422          * just return immediately if we detect we are in an IRQ.
423          */
424         if (in_interrupt())
425                 return;
426
427         WARN_ON_ONCE(!current->mm);
428
429         local_irq_save(flags);
430         rdtp = &__get_cpu_var(rcu_dynticks);
431         if (!rdtp->ignore_user_qs && !rdtp->in_user) {
432                 rdtp->in_user = true;
433                 rcu_eqs_enter(true);
434         }
435         local_irq_restore(flags);
436 }
437
438 /**
439  * rcu_user_enter_after_irq - inform RCU that we are going to resume userspace
440  * after the current irq returns.
441  *
442  * This is similar to rcu_user_enter() but in the context of a non-nesting
443  * irq. After this call, RCU enters into idle mode when the interrupt
444  * returns.
445  */
446 void rcu_user_enter_after_irq(void)
447 {
448         unsigned long flags;
449         struct rcu_dynticks *rdtp;
450
451         local_irq_save(flags);
452         rdtp = &__get_cpu_var(rcu_dynticks);
453         /* Ensure this irq is interrupting a non-idle RCU state.  */
454         WARN_ON_ONCE(!(rdtp->dynticks_nesting & DYNTICK_TASK_MASK));
455         rdtp->dynticks_nesting = 1;
456         local_irq_restore(flags);
457 }
458 #endif /* CONFIG_RCU_USER_QS */
459
460 /**
461  * rcu_irq_exit - inform RCU that current CPU is exiting irq towards idle
462  *
463  * Exit from an interrupt handler, which might possibly result in entering
464  * idle mode, in other words, leaving the mode in which read-side critical
465  * sections can occur.
466  *
467  * This code assumes that the idle loop never does anything that might
468  * result in unbalanced calls to irq_enter() and irq_exit().  If your
469  * architecture violates this assumption, RCU will give you what you
470  * deserve, good and hard.  But very infrequently and irreproducibly.
471  *
472  * Use things like work queues to work around this limitation.
473  *
474  * You have been warned.
475  */
476 void rcu_irq_exit(void)
477 {
478         unsigned long flags;
479         long long oldval;
480         struct rcu_dynticks *rdtp;
481
482         local_irq_save(flags);
483         rdtp = &__get_cpu_var(rcu_dynticks);
484         oldval = rdtp->dynticks_nesting;
485         rdtp->dynticks_nesting--;
486         WARN_ON_ONCE(rdtp->dynticks_nesting < 0);
487         if (rdtp->dynticks_nesting)
488                 trace_rcu_dyntick("--=", oldval, rdtp->dynticks_nesting);
489         else
490                 rcu_eqs_enter_common(rdtp, oldval, true);
491         local_irq_restore(flags);
492 }
493
494 /*
495  * rcu_eqs_exit_common - current CPU moving away from extended quiescent state
496  *
497  * If the new value of the ->dynticks_nesting counter was previously zero,
498  * we really have exited idle, and must do the appropriate accounting.
499  * The caller must have disabled interrupts.
500  */
501 static void rcu_eqs_exit_common(struct rcu_dynticks *rdtp, long long oldval,
502                                int user)
503 {
504         smp_mb__before_atomic_inc();  /* Force ordering w/previous sojourn. */
505         atomic_inc(&rdtp->dynticks);
506         /* CPUs seeing atomic_inc() must see later RCU read-side crit sects */
507         smp_mb__after_atomic_inc();  /* See above. */
508         WARN_ON_ONCE(!(atomic_read(&rdtp->dynticks) & 0x1));
509         rcu_cleanup_after_idle(smp_processor_id());
510         trace_rcu_dyntick("End", oldval, rdtp->dynticks_nesting);
511         if (!user && !is_idle_task(current)) {
512                 struct task_struct *idle = idle_task(smp_processor_id());
513
514                 trace_rcu_dyntick("Error on exit: not idle task",
515                                   oldval, rdtp->dynticks_nesting);
516                 ftrace_dump(DUMP_ORIG);
517                 WARN_ONCE(1, "Current pid: %d comm: %s / Idle pid: %d comm: %s",
518                           current->pid, current->comm,
519                           idle->pid, idle->comm); /* must be idle task! */
520         }
521 }
522
523 /*
524  * Exit an RCU extended quiescent state, which can be either the
525  * idle loop or adaptive-tickless usermode execution.
526  */
527 static void rcu_eqs_exit(bool user)
528 {
529         struct rcu_dynticks *rdtp;
530         long long oldval;
531
532         rdtp = &__get_cpu_var(rcu_dynticks);
533         oldval = rdtp->dynticks_nesting;
534         WARN_ON_ONCE(oldval < 0);
535         if (oldval & DYNTICK_TASK_NEST_MASK)
536                 rdtp->dynticks_nesting += DYNTICK_TASK_NEST_VALUE;
537         else
538                 rdtp->dynticks_nesting = DYNTICK_TASK_EXIT_IDLE;
539         rcu_eqs_exit_common(rdtp, oldval, user);
540 }
541
542 /**
543  * rcu_idle_exit - inform RCU that current CPU is leaving idle
544  *
545  * Exit idle mode, in other words, -enter- the mode in which RCU
546  * read-side critical sections can occur.
547  *
548  * We crowbar the ->dynticks_nesting field to DYNTICK_TASK_NEST to
549  * allow for the possibility of usermode upcalls messing up our count
550  * of interrupt nesting level during the busy period that is just
551  * now starting.
552  */
553 void rcu_idle_exit(void)
554 {
555         unsigned long flags;
556
557         local_irq_save(flags);
558         rcu_eqs_exit(false);
559         local_irq_restore(flags);
560 }
561 EXPORT_SYMBOL_GPL(rcu_idle_exit);
562
563 #ifdef CONFIG_RCU_USER_QS
564 /**
565  * rcu_user_exit - inform RCU that we are exiting userspace.
566  *
567  * Exit RCU idle mode while entering the kernel because it can
568  * run a RCU read side critical section anytime.
569  */
570 void rcu_user_exit(void)
571 {
572         unsigned long flags;
573         struct rcu_dynticks *rdtp;
574
575         /*
576          * Some contexts may involve an exception occuring in an irq,
577          * leading to that nesting:
578          * rcu_irq_enter() rcu_user_exit() rcu_user_exit() rcu_irq_exit()
579          * This would mess up the dyntick_nesting count though. And rcu_irq_*()
580          * helpers are enough to protect RCU uses inside the exception. So
581          * just return immediately if we detect we are in an IRQ.
582          */
583         if (in_interrupt())
584                 return;
585
586         local_irq_save(flags);
587         rdtp = &__get_cpu_var(rcu_dynticks);
588         if (rdtp->in_user) {
589                 rdtp->in_user = false;
590                 rcu_eqs_exit(true);
591         }
592         local_irq_restore(flags);
593 }
594
595 /**
596  * rcu_user_exit_after_irq - inform RCU that we won't resume to userspace
597  * idle mode after the current non-nesting irq returns.
598  *
599  * This is similar to rcu_user_exit() but in the context of an irq.
600  * This is called when the irq has interrupted a userspace RCU idle mode
601  * context. When the current non-nesting interrupt returns after this call,
602  * the CPU won't restore the RCU idle mode.
603  */
604 void rcu_user_exit_after_irq(void)
605 {
606         unsigned long flags;
607         struct rcu_dynticks *rdtp;
608
609         local_irq_save(flags);
610         rdtp = &__get_cpu_var(rcu_dynticks);
611         /* Ensure we are interrupting an RCU idle mode. */
612         WARN_ON_ONCE(rdtp->dynticks_nesting & DYNTICK_TASK_NEST_MASK);
613         rdtp->dynticks_nesting += DYNTICK_TASK_EXIT_IDLE;
614         local_irq_restore(flags);
615 }
616 #endif /* CONFIG_RCU_USER_QS */
617
618 /**
619  * rcu_irq_enter - inform RCU that current CPU is entering irq away from idle
620  *
621  * Enter an interrupt handler, which might possibly result in exiting
622  * idle mode, in other words, entering the mode in which read-side critical
623  * sections can occur.
624  *
625  * Note that the Linux kernel is fully capable of entering an interrupt
626  * handler that it never exits, for example when doing upcalls to
627  * user mode!  This code assumes that the idle loop never does upcalls to
628  * user mode.  If your architecture does do upcalls from the idle loop (or
629  * does anything else that results in unbalanced calls to the irq_enter()
630  * and irq_exit() functions), RCU will give you what you deserve, good
631  * and hard.  But very infrequently and irreproducibly.
632  *
633  * Use things like work queues to work around this limitation.
634  *
635  * You have been warned.
636  */
637 void rcu_irq_enter(void)
638 {
639         unsigned long flags;
640         struct rcu_dynticks *rdtp;
641         long long oldval;
642
643         local_irq_save(flags);
644         rdtp = &__get_cpu_var(rcu_dynticks);
645         oldval = rdtp->dynticks_nesting;
646         rdtp->dynticks_nesting++;
647         WARN_ON_ONCE(rdtp->dynticks_nesting == 0);
648         if (oldval)
649                 trace_rcu_dyntick("++=", oldval, rdtp->dynticks_nesting);
650         else
651                 rcu_eqs_exit_common(rdtp, oldval, true);
652         local_irq_restore(flags);
653 }
654
655 /**
656  * rcu_nmi_enter - inform RCU of entry to NMI context
657  *
658  * If the CPU was idle with dynamic ticks active, and there is no
659  * irq handler running, this updates rdtp->dynticks_nmi to let the
660  * RCU grace-period handling know that the CPU is active.
661  */
662 void rcu_nmi_enter(void)
663 {
664         struct rcu_dynticks *rdtp = &__get_cpu_var(rcu_dynticks);
665
666         if (rdtp->dynticks_nmi_nesting == 0 &&
667             (atomic_read(&rdtp->dynticks) & 0x1))
668                 return;
669         rdtp->dynticks_nmi_nesting++;
670         smp_mb__before_atomic_inc();  /* Force delay from prior write. */
671         atomic_inc(&rdtp->dynticks);
672         /* CPUs seeing atomic_inc() must see later RCU read-side crit sects */
673         smp_mb__after_atomic_inc();  /* See above. */
674         WARN_ON_ONCE(!(atomic_read(&rdtp->dynticks) & 0x1));
675 }
676
677 /**
678  * rcu_nmi_exit - inform RCU of exit from NMI context
679  *
680  * If the CPU was idle with dynamic ticks active, and there is no
681  * irq handler running, this updates rdtp->dynticks_nmi to let the
682  * RCU grace-period handling know that the CPU is no longer active.
683  */
684 void rcu_nmi_exit(void)
685 {
686         struct rcu_dynticks *rdtp = &__get_cpu_var(rcu_dynticks);
687
688         if (rdtp->dynticks_nmi_nesting == 0 ||
689             --rdtp->dynticks_nmi_nesting != 0)
690                 return;
691         /* CPUs seeing atomic_inc() must see prior RCU read-side crit sects */
692         smp_mb__before_atomic_inc();  /* See above. */
693         atomic_inc(&rdtp->dynticks);
694         smp_mb__after_atomic_inc();  /* Force delay to next write. */
695         WARN_ON_ONCE(atomic_read(&rdtp->dynticks) & 0x1);
696 }
697
698 /**
699  * rcu_is_cpu_idle - see if RCU thinks that the current CPU is idle
700  *
701  * If the current CPU is in its idle loop and is neither in an interrupt
702  * or NMI handler, return true.
703  */
704 int rcu_is_cpu_idle(void)
705 {
706         int ret;
707
708         preempt_disable();
709         ret = (atomic_read(&__get_cpu_var(rcu_dynticks).dynticks) & 0x1) == 0;
710         preempt_enable();
711         return ret;
712 }
713 EXPORT_SYMBOL(rcu_is_cpu_idle);
714
715 #ifdef CONFIG_RCU_USER_QS
716 void rcu_user_hooks_switch(struct task_struct *prev,
717                            struct task_struct *next)
718 {
719         struct rcu_dynticks *rdtp;
720
721         /* Interrupts are disabled in context switch */
722         rdtp = &__get_cpu_var(rcu_dynticks);
723         if (!rdtp->ignore_user_qs) {
724                 clear_tsk_thread_flag(prev, TIF_NOHZ);
725                 set_tsk_thread_flag(next, TIF_NOHZ);
726         }
727 }
728 #endif /* #ifdef CONFIG_RCU_USER_QS */
729
730 #if defined(CONFIG_PROVE_RCU) && defined(CONFIG_HOTPLUG_CPU)
731
732 /*
733  * Is the current CPU online?  Disable preemption to avoid false positives
734  * that could otherwise happen due to the current CPU number being sampled,
735  * this task being preempted, its old CPU being taken offline, resuming
736  * on some other CPU, then determining that its old CPU is now offline.
737  * It is OK to use RCU on an offline processor during initial boot, hence
738  * the check for rcu_scheduler_fully_active.  Note also that it is OK
739  * for a CPU coming online to use RCU for one jiffy prior to marking itself
740  * online in the cpu_online_mask.  Similarly, it is OK for a CPU going
741  * offline to continue to use RCU for one jiffy after marking itself
742  * offline in the cpu_online_mask.  This leniency is necessary given the
743  * non-atomic nature of the online and offline processing, for example,
744  * the fact that a CPU enters the scheduler after completing the CPU_DYING
745  * notifiers.
746  *
747  * This is also why RCU internally marks CPUs online during the
748  * CPU_UP_PREPARE phase and offline during the CPU_DEAD phase.
749  *
750  * Disable checking if in an NMI handler because we cannot safely report
751  * errors from NMI handlers anyway.
752  */
753 bool rcu_lockdep_current_cpu_online(void)
754 {
755         struct rcu_data *rdp;
756         struct rcu_node *rnp;
757         bool ret;
758
759         if (in_nmi())
760                 return 1;
761         preempt_disable();
762         rdp = &__get_cpu_var(rcu_sched_data);
763         rnp = rdp->mynode;
764         ret = (rdp->grpmask & rnp->qsmaskinit) ||
765               !rcu_scheduler_fully_active;
766         preempt_enable();
767         return ret;
768 }
769 EXPORT_SYMBOL_GPL(rcu_lockdep_current_cpu_online);
770
771 #endif /* #if defined(CONFIG_PROVE_RCU) && defined(CONFIG_HOTPLUG_CPU) */
772
773 /**
774  * rcu_is_cpu_rrupt_from_idle - see if idle or immediately interrupted from idle
775  *
776  * If the current CPU is idle or running at a first-level (not nested)
777  * interrupt from idle, return true.  The caller must have at least
778  * disabled preemption.
779  */
780 int rcu_is_cpu_rrupt_from_idle(void)
781 {
782         return __get_cpu_var(rcu_dynticks).dynticks_nesting <= 1;
783 }
784
785 /*
786  * Snapshot the specified CPU's dynticks counter so that we can later
787  * credit them with an implicit quiescent state.  Return 1 if this CPU
788  * is in dynticks idle mode, which is an extended quiescent state.
789  */
790 static int dyntick_save_progress_counter(struct rcu_data *rdp)
791 {
792         rdp->dynticks_snap = atomic_add_return(0, &rdp->dynticks->dynticks);
793         return (rdp->dynticks_snap & 0x1) == 0;
794 }
795
796 /*
797  * Return true if the specified CPU has passed through a quiescent
798  * state by virtue of being in or having passed through an dynticks
799  * idle state since the last call to dyntick_save_progress_counter()
800  * for this same CPU, or by virtue of having been offline.
801  */
802 static int rcu_implicit_dynticks_qs(struct rcu_data *rdp)
803 {
804         unsigned int curr;
805         unsigned int snap;
806
807         curr = (unsigned int)atomic_add_return(0, &rdp->dynticks->dynticks);
808         snap = (unsigned int)rdp->dynticks_snap;
809
810         /*
811          * If the CPU passed through or entered a dynticks idle phase with
812          * no active irq/NMI handlers, then we can safely pretend that the CPU
813          * already acknowledged the request to pass through a quiescent
814          * state.  Either way, that CPU cannot possibly be in an RCU
815          * read-side critical section that started before the beginning
816          * of the current RCU grace period.
817          */
818         if ((curr & 0x1) == 0 || UINT_CMP_GE(curr, snap + 2)) {
819                 trace_rcu_fqs(rdp->rsp->name, rdp->gpnum, rdp->cpu, "dti");
820                 rdp->dynticks_fqs++;
821                 return 1;
822         }
823
824         /*
825          * Check for the CPU being offline, but only if the grace period
826          * is old enough.  We don't need to worry about the CPU changing
827          * state: If we see it offline even once, it has been through a
828          * quiescent state.
829          *
830          * The reason for insisting that the grace period be at least
831          * one jiffy old is that CPUs that are not quite online and that
832          * have just gone offline can still execute RCU read-side critical
833          * sections.
834          */
835         if (ULONG_CMP_GE(rdp->rsp->gp_start + 2, jiffies))
836                 return 0;  /* Grace period is not old enough. */
837         barrier();
838         if (cpu_is_offline(rdp->cpu)) {
839                 trace_rcu_fqs(rdp->rsp->name, rdp->gpnum, rdp->cpu, "ofl");
840                 rdp->offline_fqs++;
841                 return 1;
842         }
843         return 0;
844 }
845
846 static void record_gp_stall_check_time(struct rcu_state *rsp)
847 {
848         rsp->gp_start = jiffies;
849         rsp->jiffies_stall = jiffies + rcu_jiffies_till_stall_check();
850 }
851
852 /*
853  * Dump stacks of all tasks running on stalled CPUs.  This is a fallback
854  * for architectures that do not implement trigger_all_cpu_backtrace().
855  * The NMI-triggered stack traces are more accurate because they are
856  * printed by the target CPU.
857  */
858 static void rcu_dump_cpu_stacks(struct rcu_state *rsp)
859 {
860         int cpu;
861         unsigned long flags;
862         struct rcu_node *rnp;
863
864         rcu_for_each_leaf_node(rsp, rnp) {
865                 raw_spin_lock_irqsave(&rnp->lock, flags);
866                 if (rnp->qsmask != 0) {
867                         for (cpu = 0; cpu <= rnp->grphi - rnp->grplo; cpu++)
868                                 if (rnp->qsmask & (1UL << cpu))
869                                         dump_cpu_task(rnp->grplo + cpu);
870                 }
871                 raw_spin_unlock_irqrestore(&rnp->lock, flags);
872         }
873 }
874
875 static void print_other_cpu_stall(struct rcu_state *rsp)
876 {
877         int cpu;
878         long delta;
879         unsigned long flags;
880         int ndetected = 0;
881         struct rcu_node *rnp = rcu_get_root(rsp);
882         long totqlen = 0;
883
884         /* Only let one CPU complain about others per time interval. */
885
886         raw_spin_lock_irqsave(&rnp->lock, flags);
887         delta = jiffies - rsp->jiffies_stall;
888         if (delta < RCU_STALL_RAT_DELAY || !rcu_gp_in_progress(rsp)) {
889                 raw_spin_unlock_irqrestore(&rnp->lock, flags);
890                 return;
891         }
892         rsp->jiffies_stall = jiffies + 3 * rcu_jiffies_till_stall_check() + 3;
893         raw_spin_unlock_irqrestore(&rnp->lock, flags);
894
895         /*
896          * OK, time to rat on our buddy...
897          * See Documentation/RCU/stallwarn.txt for info on how to debug
898          * RCU CPU stall warnings.
899          */
900         printk(KERN_ERR "INFO: %s detected stalls on CPUs/tasks:",
901                rsp->name);
902         print_cpu_stall_info_begin();
903         rcu_for_each_leaf_node(rsp, rnp) {
904                 raw_spin_lock_irqsave(&rnp->lock, flags);
905                 ndetected += rcu_print_task_stall(rnp);
906                 if (rnp->qsmask != 0) {
907                         for (cpu = 0; cpu <= rnp->grphi - rnp->grplo; cpu++)
908                                 if (rnp->qsmask & (1UL << cpu)) {
909                                         print_cpu_stall_info(rsp,
910                                                              rnp->grplo + cpu);
911                                         ndetected++;
912                                 }
913                 }
914                 raw_spin_unlock_irqrestore(&rnp->lock, flags);
915         }
916
917         /*
918          * Now rat on any tasks that got kicked up to the root rcu_node
919          * due to CPU offlining.
920          */
921         rnp = rcu_get_root(rsp);
922         raw_spin_lock_irqsave(&rnp->lock, flags);
923         ndetected += rcu_print_task_stall(rnp);
924         raw_spin_unlock_irqrestore(&rnp->lock, flags);
925
926         print_cpu_stall_info_end();
927         for_each_possible_cpu(cpu)
928                 totqlen += per_cpu_ptr(rsp->rda, cpu)->qlen;
929         pr_cont("(detected by %d, t=%ld jiffies, g=%lu, c=%lu, q=%lu)\n",
930                smp_processor_id(), (long)(jiffies - rsp->gp_start),
931                rsp->gpnum, rsp->completed, totqlen);
932         if (ndetected == 0)
933                 printk(KERN_ERR "INFO: Stall ended before state dump start\n");
934         else if (!trigger_all_cpu_backtrace())
935                 rcu_dump_cpu_stacks(rsp);
936
937         /* Complain about tasks blocking the grace period. */
938
939         rcu_print_detail_task_stall(rsp);
940
941         force_quiescent_state(rsp);  /* Kick them all. */
942 }
943
944 static void print_cpu_stall(struct rcu_state *rsp)
945 {
946         int cpu;
947         unsigned long flags;
948         struct rcu_node *rnp = rcu_get_root(rsp);
949         long totqlen = 0;
950
951         /*
952          * OK, time to rat on ourselves...
953          * See Documentation/RCU/stallwarn.txt for info on how to debug
954          * RCU CPU stall warnings.
955          */
956         printk(KERN_ERR "INFO: %s self-detected stall on CPU", rsp->name);
957         print_cpu_stall_info_begin();
958         print_cpu_stall_info(rsp, smp_processor_id());
959         print_cpu_stall_info_end();
960         for_each_possible_cpu(cpu)
961                 totqlen += per_cpu_ptr(rsp->rda, cpu)->qlen;
962         pr_cont(" (t=%lu jiffies g=%lu c=%lu q=%lu)\n",
963                 jiffies - rsp->gp_start, rsp->gpnum, rsp->completed, totqlen);
964         if (!trigger_all_cpu_backtrace())
965                 dump_stack();
966
967         raw_spin_lock_irqsave(&rnp->lock, flags);
968         if (ULONG_CMP_GE(jiffies, rsp->jiffies_stall))
969                 rsp->jiffies_stall = jiffies +
970                                      3 * rcu_jiffies_till_stall_check() + 3;
971         raw_spin_unlock_irqrestore(&rnp->lock, flags);
972
973         set_need_resched();  /* kick ourselves to get things going. */
974 }
975
976 static void check_cpu_stall(struct rcu_state *rsp, struct rcu_data *rdp)
977 {
978         unsigned long j;
979         unsigned long js;
980         struct rcu_node *rnp;
981
982         if (rcu_cpu_stall_suppress)
983                 return;
984         j = ACCESS_ONCE(jiffies);
985         js = ACCESS_ONCE(rsp->jiffies_stall);
986         rnp = rdp->mynode;
987         if (rcu_gp_in_progress(rsp) &&
988             (ACCESS_ONCE(rnp->qsmask) & rdp->grpmask) && ULONG_CMP_GE(j, js)) {
989
990                 /* We haven't checked in, so go dump stack. */
991                 print_cpu_stall(rsp);
992
993         } else if (rcu_gp_in_progress(rsp) &&
994                    ULONG_CMP_GE(j, js + RCU_STALL_RAT_DELAY)) {
995
996                 /* They had a few time units to dump stack, so complain. */
997                 print_other_cpu_stall(rsp);
998         }
999 }
1000
1001 /**
1002  * rcu_cpu_stall_reset - prevent further stall warnings in current grace period
1003  *
1004  * Set the stall-warning timeout way off into the future, thus preventing
1005  * any RCU CPU stall-warning messages from appearing in the current set of
1006  * RCU grace periods.
1007  *
1008  * The caller must disable hard irqs.
1009  */
1010 void rcu_cpu_stall_reset(void)
1011 {
1012         struct rcu_state *rsp;
1013
1014         for_each_rcu_flavor(rsp)
1015                 rsp->jiffies_stall = jiffies + ULONG_MAX / 2;
1016 }
1017
1018 /*
1019  * Update CPU-local rcu_data state to record the newly noticed grace period.
1020  * This is used both when we started the grace period and when we notice
1021  * that someone else started the grace period.  The caller must hold the
1022  * ->lock of the leaf rcu_node structure corresponding to the current CPU,
1023  *  and must have irqs disabled.
1024  */
1025 static void __note_new_gpnum(struct rcu_state *rsp, struct rcu_node *rnp, struct rcu_data *rdp)
1026 {
1027         if (rdp->gpnum != rnp->gpnum) {
1028                 /*
1029                  * If the current grace period is waiting for this CPU,
1030                  * set up to detect a quiescent state, otherwise don't
1031                  * go looking for one.
1032                  */
1033                 rdp->gpnum = rnp->gpnum;
1034                 trace_rcu_grace_period(rsp->name, rdp->gpnum, "cpustart");
1035                 rdp->passed_quiesce = 0;
1036                 rdp->qs_pending = !!(rnp->qsmask & rdp->grpmask);
1037                 zero_cpu_stall_ticks(rdp);
1038         }
1039 }
1040
1041 static void note_new_gpnum(struct rcu_state *rsp, struct rcu_data *rdp)
1042 {
1043         unsigned long flags;
1044         struct rcu_node *rnp;
1045
1046         local_irq_save(flags);
1047         rnp = rdp->mynode;
1048         if (rdp->gpnum == ACCESS_ONCE(rnp->gpnum) || /* outside lock. */
1049             !raw_spin_trylock(&rnp->lock)) { /* irqs already off, so later. */
1050                 local_irq_restore(flags);
1051                 return;
1052         }
1053         __note_new_gpnum(rsp, rnp, rdp);
1054         raw_spin_unlock_irqrestore(&rnp->lock, flags);
1055 }
1056
1057 /*
1058  * Did someone else start a new RCU grace period start since we last
1059  * checked?  Update local state appropriately if so.  Must be called
1060  * on the CPU corresponding to rdp.
1061  */
1062 static int
1063 check_for_new_grace_period(struct rcu_state *rsp, struct rcu_data *rdp)
1064 {
1065         unsigned long flags;
1066         int ret = 0;
1067
1068         local_irq_save(flags);
1069         if (rdp->gpnum != rsp->gpnum) {
1070                 note_new_gpnum(rsp, rdp);
1071                 ret = 1;
1072         }
1073         local_irq_restore(flags);
1074         return ret;
1075 }
1076
1077 /*
1078  * Initialize the specified rcu_data structure's callback list to empty.
1079  */
1080 static void init_callback_list(struct rcu_data *rdp)
1081 {
1082         int i;
1083
1084         rdp->nxtlist = NULL;
1085         for (i = 0; i < RCU_NEXT_SIZE; i++)
1086                 rdp->nxttail[i] = &rdp->nxtlist;
1087 }
1088
1089 /*
1090  * Advance this CPU's callbacks, but only if the current grace period
1091  * has ended.  This may be called only from the CPU to whom the rdp
1092  * belongs.  In addition, the corresponding leaf rcu_node structure's
1093  * ->lock must be held by the caller, with irqs disabled.
1094  */
1095 static void
1096 __rcu_process_gp_end(struct rcu_state *rsp, struct rcu_node *rnp, struct rcu_data *rdp)
1097 {
1098         /* Did another grace period end? */
1099         if (rdp->completed != rnp->completed) {
1100
1101                 /* Advance callbacks.  No harm if list empty. */
1102                 rdp->nxttail[RCU_DONE_TAIL] = rdp->nxttail[RCU_WAIT_TAIL];
1103                 rdp->nxttail[RCU_WAIT_TAIL] = rdp->nxttail[RCU_NEXT_READY_TAIL];
1104                 rdp->nxttail[RCU_NEXT_READY_TAIL] = rdp->nxttail[RCU_NEXT_TAIL];
1105
1106                 /* Remember that we saw this grace-period completion. */
1107                 rdp->completed = rnp->completed;
1108                 trace_rcu_grace_period(rsp->name, rdp->gpnum, "cpuend");
1109
1110                 /*
1111                  * If we were in an extended quiescent state, we may have
1112                  * missed some grace periods that others CPUs handled on
1113                  * our behalf. Catch up with this state to avoid noting
1114                  * spurious new grace periods.  If another grace period
1115                  * has started, then rnp->gpnum will have advanced, so
1116                  * we will detect this later on.  Of course, any quiescent
1117                  * states we found for the old GP are now invalid.
1118                  */
1119                 if (ULONG_CMP_LT(rdp->gpnum, rdp->completed)) {
1120                         rdp->gpnum = rdp->completed;
1121                         rdp->passed_quiesce = 0;
1122                 }
1123
1124                 /*
1125                  * If RCU does not need a quiescent state from this CPU,
1126                  * then make sure that this CPU doesn't go looking for one.
1127                  */
1128                 if ((rnp->qsmask & rdp->grpmask) == 0)
1129                         rdp->qs_pending = 0;
1130         }
1131 }
1132
1133 /*
1134  * Advance this CPU's callbacks, but only if the current grace period
1135  * has ended.  This may be called only from the CPU to whom the rdp
1136  * belongs.
1137  */
1138 static void
1139 rcu_process_gp_end(struct rcu_state *rsp, struct rcu_data *rdp)
1140 {
1141         unsigned long flags;
1142         struct rcu_node *rnp;
1143
1144         local_irq_save(flags);
1145         rnp = rdp->mynode;
1146         if (rdp->completed == ACCESS_ONCE(rnp->completed) || /* outside lock. */
1147             !raw_spin_trylock(&rnp->lock)) { /* irqs already off, so later. */
1148                 local_irq_restore(flags);
1149                 return;
1150         }
1151         __rcu_process_gp_end(rsp, rnp, rdp);
1152         raw_spin_unlock_irqrestore(&rnp->lock, flags);
1153 }
1154
1155 /*
1156  * Do per-CPU grace-period initialization for running CPU.  The caller
1157  * must hold the lock of the leaf rcu_node structure corresponding to
1158  * this CPU.
1159  */
1160 static void
1161 rcu_start_gp_per_cpu(struct rcu_state *rsp, struct rcu_node *rnp, struct rcu_data *rdp)
1162 {
1163         /* Prior grace period ended, so advance callbacks for current CPU. */
1164         __rcu_process_gp_end(rsp, rnp, rdp);
1165
1166         /* Set state so that this CPU will detect the next quiescent state. */
1167         __note_new_gpnum(rsp, rnp, rdp);
1168 }
1169
1170 /*
1171  * Initialize a new grace period.
1172  */
1173 static int rcu_gp_init(struct rcu_state *rsp)
1174 {
1175         struct rcu_data *rdp;
1176         struct rcu_node *rnp = rcu_get_root(rsp);
1177
1178         raw_spin_lock_irq(&rnp->lock);
1179         rsp->gp_flags = 0; /* Clear all flags: New grace period. */
1180
1181         if (rcu_gp_in_progress(rsp)) {
1182                 /* Grace period already in progress, don't start another.  */
1183                 raw_spin_unlock_irq(&rnp->lock);
1184                 return 0;
1185         }
1186
1187         /* Advance to a new grace period and initialize state. */
1188         rsp->gpnum++;
1189         trace_rcu_grace_period(rsp->name, rsp->gpnum, "start");
1190         record_gp_stall_check_time(rsp);
1191         raw_spin_unlock_irq(&rnp->lock);
1192
1193         /* Exclude any concurrent CPU-hotplug operations. */
1194         mutex_lock(&rsp->onoff_mutex);
1195
1196         /*
1197          * Set the quiescent-state-needed bits in all the rcu_node
1198          * structures for all currently online CPUs in breadth-first order,
1199          * starting from the root rcu_node structure, relying on the layout
1200          * of the tree within the rsp->node[] array.  Note that other CPUs
1201          * will access only the leaves of the hierarchy, thus seeing that no
1202          * grace period is in progress, at least until the corresponding
1203          * leaf node has been initialized.  In addition, we have excluded
1204          * CPU-hotplug operations.
1205          *
1206          * The grace period cannot complete until the initialization
1207          * process finishes, because this kthread handles both.
1208          */
1209         rcu_for_each_node_breadth_first(rsp, rnp) {
1210                 raw_spin_lock_irq(&rnp->lock);
1211                 rdp = this_cpu_ptr(rsp->rda);
1212                 rcu_preempt_check_blocked_tasks(rnp);
1213                 rnp->qsmask = rnp->qsmaskinit;
1214                 rnp->gpnum = rsp->gpnum;
1215                 WARN_ON_ONCE(rnp->completed != rsp->completed);
1216                 rnp->completed = rsp->completed;
1217                 if (rnp == rdp->mynode)
1218                         rcu_start_gp_per_cpu(rsp, rnp, rdp);
1219                 rcu_preempt_boost_start_gp(rnp);
1220                 trace_rcu_grace_period_init(rsp->name, rnp->gpnum,
1221                                             rnp->level, rnp->grplo,
1222                                             rnp->grphi, rnp->qsmask);
1223                 raw_spin_unlock_irq(&rnp->lock);
1224 #ifdef CONFIG_PROVE_RCU_DELAY
1225                 if ((random32() % (rcu_num_nodes * 8)) == 0)
1226                         schedule_timeout_uninterruptible(2);
1227 #endif /* #ifdef CONFIG_PROVE_RCU_DELAY */
1228                 cond_resched();
1229         }
1230
1231         mutex_unlock(&rsp->onoff_mutex);
1232         return 1;
1233 }
1234
1235 /*
1236  * Do one round of quiescent-state forcing.
1237  */
1238 int rcu_gp_fqs(struct rcu_state *rsp, int fqs_state_in)
1239 {
1240         int fqs_state = fqs_state_in;
1241         struct rcu_node *rnp = rcu_get_root(rsp);
1242
1243         rsp->n_force_qs++;
1244         if (fqs_state == RCU_SAVE_DYNTICK) {
1245                 /* Collect dyntick-idle snapshots. */
1246                 force_qs_rnp(rsp, dyntick_save_progress_counter);
1247                 fqs_state = RCU_FORCE_QS;
1248         } else {
1249                 /* Handle dyntick-idle and offline CPUs. */
1250                 force_qs_rnp(rsp, rcu_implicit_dynticks_qs);
1251         }
1252         /* Clear flag to prevent immediate re-entry. */
1253         if (ACCESS_ONCE(rsp->gp_flags) & RCU_GP_FLAG_FQS) {
1254                 raw_spin_lock_irq(&rnp->lock);
1255                 rsp->gp_flags &= ~RCU_GP_FLAG_FQS;
1256                 raw_spin_unlock_irq(&rnp->lock);
1257         }
1258         return fqs_state;
1259 }
1260
1261 /*
1262  * Clean up after the old grace period.
1263  */
1264 static void rcu_gp_cleanup(struct rcu_state *rsp)
1265 {
1266         unsigned long gp_duration;
1267         struct rcu_data *rdp;
1268         struct rcu_node *rnp = rcu_get_root(rsp);
1269
1270         raw_spin_lock_irq(&rnp->lock);
1271         gp_duration = jiffies - rsp->gp_start;
1272         if (gp_duration > rsp->gp_max)
1273                 rsp->gp_max = gp_duration;
1274
1275         /*
1276          * We know the grace period is complete, but to everyone else
1277          * it appears to still be ongoing.  But it is also the case
1278          * that to everyone else it looks like there is nothing that
1279          * they can do to advance the grace period.  It is therefore
1280          * safe for us to drop the lock in order to mark the grace
1281          * period as completed in all of the rcu_node structures.
1282          */
1283         raw_spin_unlock_irq(&rnp->lock);
1284
1285         /*
1286          * Propagate new ->completed value to rcu_node structures so
1287          * that other CPUs don't have to wait until the start of the next
1288          * grace period to process their callbacks.  This also avoids
1289          * some nasty RCU grace-period initialization races by forcing
1290          * the end of the current grace period to be completely recorded in
1291          * all of the rcu_node structures before the beginning of the next
1292          * grace period is recorded in any of the rcu_node structures.
1293          */
1294         rcu_for_each_node_breadth_first(rsp, rnp) {
1295                 raw_spin_lock_irq(&rnp->lock);
1296                 rnp->completed = rsp->gpnum;
1297                 raw_spin_unlock_irq(&rnp->lock);
1298                 cond_resched();
1299         }
1300         rnp = rcu_get_root(rsp);
1301         raw_spin_lock_irq(&rnp->lock);
1302
1303         rsp->completed = rsp->gpnum; /* Declare grace period done. */
1304         trace_rcu_grace_period(rsp->name, rsp->completed, "end");
1305         rsp->fqs_state = RCU_GP_IDLE;
1306         rdp = this_cpu_ptr(rsp->rda);
1307         if (cpu_needs_another_gp(rsp, rdp))
1308                 rsp->gp_flags = 1;
1309         raw_spin_unlock_irq(&rnp->lock);
1310 }
1311
1312 /*
1313  * Body of kthread that handles grace periods.
1314  */
1315 static int __noreturn rcu_gp_kthread(void *arg)
1316 {
1317         int fqs_state;
1318         unsigned long j;
1319         int ret;
1320         struct rcu_state *rsp = arg;
1321         struct rcu_node *rnp = rcu_get_root(rsp);
1322
1323         for (;;) {
1324
1325                 /* Handle grace-period start. */
1326                 for (;;) {
1327                         wait_event_interruptible(rsp->gp_wq,
1328                                                  rsp->gp_flags &
1329                                                  RCU_GP_FLAG_INIT);
1330                         if ((rsp->gp_flags & RCU_GP_FLAG_INIT) &&
1331                             rcu_gp_init(rsp))
1332                                 break;
1333                         cond_resched();
1334                         flush_signals(current);
1335                 }
1336
1337                 /* Handle quiescent-state forcing. */
1338                 fqs_state = RCU_SAVE_DYNTICK;
1339                 j = jiffies_till_first_fqs;
1340                 if (j > HZ) {
1341                         j = HZ;
1342                         jiffies_till_first_fqs = HZ;
1343                 }
1344                 for (;;) {
1345                         rsp->jiffies_force_qs = jiffies + j;
1346                         ret = wait_event_interruptible_timeout(rsp->gp_wq,
1347                                         (rsp->gp_flags & RCU_GP_FLAG_FQS) ||
1348                                         (!ACCESS_ONCE(rnp->qsmask) &&
1349                                          !rcu_preempt_blocked_readers_cgp(rnp)),
1350                                         j);
1351                         /* If grace period done, leave loop. */
1352                         if (!ACCESS_ONCE(rnp->qsmask) &&
1353                             !rcu_preempt_blocked_readers_cgp(rnp))
1354                                 break;
1355                         /* If time for quiescent-state forcing, do it. */
1356                         if (ret == 0 || (rsp->gp_flags & RCU_GP_FLAG_FQS)) {
1357                                 fqs_state = rcu_gp_fqs(rsp, fqs_state);
1358                                 cond_resched();
1359                         } else {
1360                                 /* Deal with stray signal. */
1361                                 cond_resched();
1362                                 flush_signals(current);
1363                         }
1364                         j = jiffies_till_next_fqs;
1365                         if (j > HZ) {
1366                                 j = HZ;
1367                                 jiffies_till_next_fqs = HZ;
1368                         } else if (j < 1) {
1369                                 j = 1;
1370                                 jiffies_till_next_fqs = 1;
1371                         }
1372                 }
1373
1374                 /* Handle grace-period end. */
1375                 rcu_gp_cleanup(rsp);
1376         }
1377 }
1378
1379 /*
1380  * Start a new RCU grace period if warranted, re-initializing the hierarchy
1381  * in preparation for detecting the next grace period.  The caller must hold
1382  * the root node's ->lock, which is released before return.  Hard irqs must
1383  * be disabled.
1384  *
1385  * Note that it is legal for a dying CPU (which is marked as offline) to
1386  * invoke this function.  This can happen when the dying CPU reports its
1387  * quiescent state.
1388  */
1389 static void
1390 rcu_start_gp(struct rcu_state *rsp, unsigned long flags)
1391         __releases(rcu_get_root(rsp)->lock)
1392 {
1393         struct rcu_data *rdp = this_cpu_ptr(rsp->rda);
1394         struct rcu_node *rnp = rcu_get_root(rsp);
1395
1396         if (!rsp->gp_kthread ||
1397             !cpu_needs_another_gp(rsp, rdp)) {
1398                 /*
1399                  * Either we have not yet spawned the grace-period
1400                  * task, this CPU does not need another grace period,
1401                  * or a grace period is already in progress.
1402                  * Either way, don't start a new grace period.
1403                  */
1404                 raw_spin_unlock_irqrestore(&rnp->lock, flags);
1405                 return;
1406         }
1407
1408         /*
1409          * Because there is no grace period in progress right now,
1410          * any callbacks we have up to this point will be satisfied
1411          * by the next grace period.  So promote all callbacks to be
1412          * handled after the end of the next grace period.  If the
1413          * CPU is not yet aware of the end of the previous grace period,
1414          * we need to allow for the callback advancement that will
1415          * occur when it does become aware.  Deadlock prevents us from
1416          * making it aware at this point: We cannot acquire a leaf
1417          * rcu_node ->lock while holding the root rcu_node ->lock.
1418          */
1419         rdp->nxttail[RCU_NEXT_READY_TAIL] = rdp->nxttail[RCU_NEXT_TAIL];
1420         if (rdp->completed == rsp->completed)
1421                 rdp->nxttail[RCU_WAIT_TAIL] = rdp->nxttail[RCU_NEXT_TAIL];
1422
1423         rsp->gp_flags = RCU_GP_FLAG_INIT;
1424         raw_spin_unlock(&rnp->lock); /* Interrupts remain disabled. */
1425
1426         /* Ensure that CPU is aware of completion of last grace period. */
1427         rcu_process_gp_end(rsp, rdp);
1428         local_irq_restore(flags);
1429
1430         /* Wake up rcu_gp_kthread() to start the grace period. */
1431         wake_up(&rsp->gp_wq);
1432 }
1433
1434 /*
1435  * Report a full set of quiescent states to the specified rcu_state
1436  * data structure.  This involves cleaning up after the prior grace
1437  * period and letting rcu_start_gp() start up the next grace period
1438  * if one is needed.  Note that the caller must hold rnp->lock, as
1439  * required by rcu_start_gp(), which will release it.
1440  */
1441 static void rcu_report_qs_rsp(struct rcu_state *rsp, unsigned long flags)
1442         __releases(rcu_get_root(rsp)->lock)
1443 {
1444         WARN_ON_ONCE(!rcu_gp_in_progress(rsp));
1445         raw_spin_unlock_irqrestore(&rcu_get_root(rsp)->lock, flags);
1446         wake_up(&rsp->gp_wq);  /* Memory barrier implied by wake_up() path. */
1447 }
1448
1449 /*
1450  * Similar to rcu_report_qs_rdp(), for which it is a helper function.
1451  * Allows quiescent states for a group of CPUs to be reported at one go
1452  * to the specified rcu_node structure, though all the CPUs in the group
1453  * must be represented by the same rcu_node structure (which need not be
1454  * a leaf rcu_node structure, though it often will be).  That structure's
1455  * lock must be held upon entry, and it is released before return.
1456  */
1457 static void
1458 rcu_report_qs_rnp(unsigned long mask, struct rcu_state *rsp,
1459                   struct rcu_node *rnp, unsigned long flags)
1460         __releases(rnp->lock)
1461 {
1462         struct rcu_node *rnp_c;
1463
1464         /* Walk up the rcu_node hierarchy. */
1465         for (;;) {
1466                 if (!(rnp->qsmask & mask)) {
1467
1468                         /* Our bit has already been cleared, so done. */
1469                         raw_spin_unlock_irqrestore(&rnp->lock, flags);
1470                         return;
1471                 }
1472                 rnp->qsmask &= ~mask;
1473                 trace_rcu_quiescent_state_report(rsp->name, rnp->gpnum,
1474                                                  mask, rnp->qsmask, rnp->level,
1475                                                  rnp->grplo, rnp->grphi,
1476                                                  !!rnp->gp_tasks);
1477                 if (rnp->qsmask != 0 || rcu_preempt_blocked_readers_cgp(rnp)) {
1478
1479                         /* Other bits still set at this level, so done. */
1480                         raw_spin_unlock_irqrestore(&rnp->lock, flags);
1481                         return;
1482                 }
1483                 mask = rnp->grpmask;
1484                 if (rnp->parent == NULL) {
1485
1486                         /* No more levels.  Exit loop holding root lock. */
1487
1488                         break;
1489                 }
1490                 raw_spin_unlock_irqrestore(&rnp->lock, flags);
1491                 rnp_c = rnp;
1492                 rnp = rnp->parent;
1493                 raw_spin_lock_irqsave(&rnp->lock, flags);
1494                 WARN_ON_ONCE(rnp_c->qsmask);
1495         }
1496
1497         /*
1498          * Get here if we are the last CPU to pass through a quiescent
1499          * state for this grace period.  Invoke rcu_report_qs_rsp()
1500          * to clean up and start the next grace period if one is needed.
1501          */
1502         rcu_report_qs_rsp(rsp, flags); /* releases rnp->lock. */
1503 }
1504
1505 /*
1506  * Record a quiescent state for the specified CPU to that CPU's rcu_data
1507  * structure.  This must be either called from the specified CPU, or
1508  * called when the specified CPU is known to be offline (and when it is
1509  * also known that no other CPU is concurrently trying to help the offline
1510  * CPU).  The lastcomp argument is used to make sure we are still in the
1511  * grace period of interest.  We don't want to end the current grace period
1512  * based on quiescent states detected in an earlier grace period!
1513  */
1514 static void
1515 rcu_report_qs_rdp(int cpu, struct rcu_state *rsp, struct rcu_data *rdp)
1516 {
1517         unsigned long flags;
1518         unsigned long mask;
1519         struct rcu_node *rnp;
1520
1521         rnp = rdp->mynode;
1522         raw_spin_lock_irqsave(&rnp->lock, flags);
1523         if (rdp->passed_quiesce == 0 || rdp->gpnum != rnp->gpnum ||
1524             rnp->completed == rnp->gpnum) {
1525
1526                 /*
1527                  * The grace period in which this quiescent state was
1528                  * recorded has ended, so don't report it upwards.
1529                  * We will instead need a new quiescent state that lies
1530                  * within the current grace period.
1531                  */
1532                 rdp->passed_quiesce = 0;        /* need qs for new gp. */
1533                 raw_spin_unlock_irqrestore(&rnp->lock, flags);
1534                 return;
1535         }
1536         mask = rdp->grpmask;
1537         if ((rnp->qsmask & mask) == 0) {
1538                 raw_spin_unlock_irqrestore(&rnp->lock, flags);
1539         } else {
1540                 rdp->qs_pending = 0;
1541
1542                 /*
1543                  * This GP can't end until cpu checks in, so all of our
1544                  * callbacks can be processed during the next GP.
1545                  */
1546                 rdp->nxttail[RCU_NEXT_READY_TAIL] = rdp->nxttail[RCU_NEXT_TAIL];
1547
1548                 rcu_report_qs_rnp(mask, rsp, rnp, flags); /* rlses rnp->lock */
1549         }
1550 }
1551
1552 /*
1553  * Check to see if there is a new grace period of which this CPU
1554  * is not yet aware, and if so, set up local rcu_data state for it.
1555  * Otherwise, see if this CPU has just passed through its first
1556  * quiescent state for this grace period, and record that fact if so.
1557  */
1558 static void
1559 rcu_check_quiescent_state(struct rcu_state *rsp, struct rcu_data *rdp)
1560 {
1561         /* If there is now a new grace period, record and return. */
1562         if (check_for_new_grace_period(rsp, rdp))
1563                 return;
1564
1565         /*
1566          * Does this CPU still need to do its part for current grace period?
1567          * If no, return and let the other CPUs do their part as well.
1568          */
1569         if (!rdp->qs_pending)
1570                 return;
1571
1572         /*
1573          * Was there a quiescent state since the beginning of the grace
1574          * period? If no, then exit and wait for the next call.
1575          */
1576         if (!rdp->passed_quiesce)
1577                 return;
1578
1579         /*
1580          * Tell RCU we are done (but rcu_report_qs_rdp() will be the
1581          * judge of that).
1582          */
1583         rcu_report_qs_rdp(rdp->cpu, rsp, rdp);
1584 }
1585
1586 #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU
1587
1588 /*
1589  * Send the specified CPU's RCU callbacks to the orphanage.  The
1590  * specified CPU must be offline, and the caller must hold the
1591  * ->orphan_lock.
1592  */
1593 static void
1594 rcu_send_cbs_to_orphanage(int cpu, struct rcu_state *rsp,
1595                           struct rcu_node *rnp, struct rcu_data *rdp)
1596 {
1597         /*
1598          * Orphan the callbacks.  First adjust the counts.  This is safe
1599          * because _rcu_barrier() excludes CPU-hotplug operations, so it
1600          * cannot be running now.  Thus no memory barrier is required.
1601          */
1602         if (rdp->nxtlist != NULL) {
1603                 rsp->qlen_lazy += rdp->qlen_lazy;
1604                 rsp->qlen += rdp->qlen;
1605                 rdp->n_cbs_orphaned += rdp->qlen;
1606                 rdp->qlen_lazy = 0;
1607                 ACCESS_ONCE(rdp->qlen) = 0;
1608         }
1609
1610         /*
1611          * Next, move those callbacks still needing a grace period to
1612          * the orphanage, where some other CPU will pick them up.
1613          * Some of the callbacks might have gone partway through a grace
1614          * period, but that is too bad.  They get to start over because we
1615          * cannot assume that grace periods are synchronized across CPUs.
1616          * We don't bother updating the ->nxttail[] array yet, instead
1617          * we just reset the whole thing later on.
1618          */
1619         if (*rdp->nxttail[RCU_DONE_TAIL] != NULL) {
1620                 *rsp->orphan_nxttail = *rdp->nxttail[RCU_DONE_TAIL];
1621                 rsp->orphan_nxttail = rdp->nxttail[RCU_NEXT_TAIL];
1622                 *rdp->nxttail[RCU_DONE_TAIL] = NULL;
1623         }
1624
1625         /*
1626          * Then move the ready-to-invoke callbacks to the orphanage,
1627          * where some other CPU will pick them up.  These will not be
1628          * required to pass though another grace period: They are done.
1629          */
1630         if (rdp->nxtlist != NULL) {
1631                 *rsp->orphan_donetail = rdp->nxtlist;
1632                 rsp->orphan_donetail = rdp->nxttail[RCU_DONE_TAIL];
1633         }
1634
1635         /* Finally, initialize the rcu_data structure's list to empty.  */
1636         init_callback_list(rdp);
1637 }
1638
1639 /*
1640  * Adopt the RCU callbacks from the specified rcu_state structure's
1641  * orphanage.  The caller must hold the ->orphan_lock.
1642  */
1643 static void rcu_adopt_orphan_cbs(struct rcu_state *rsp)
1644 {
1645         int i;
1646         struct rcu_data *rdp = __this_cpu_ptr(rsp->rda);
1647
1648         /* Do the accounting first. */
1649         rdp->qlen_lazy += rsp->qlen_lazy;
1650         rdp->qlen += rsp->qlen;
1651         rdp->n_cbs_adopted += rsp->qlen;
1652         if (rsp->qlen_lazy != rsp->qlen)
1653                 rcu_idle_count_callbacks_posted();
1654         rsp->qlen_lazy = 0;
1655         rsp->qlen = 0;
1656
1657         /*
1658          * We do not need a memory barrier here because the only way we
1659          * can get here if there is an rcu_barrier() in flight is if
1660          * we are the task doing the rcu_barrier().
1661          */
1662
1663         /* First adopt the ready-to-invoke callbacks. */
1664         if (rsp->orphan_donelist != NULL) {
1665                 *rsp->orphan_donetail = *rdp->nxttail[RCU_DONE_TAIL];
1666                 *rdp->nxttail[RCU_DONE_TAIL] = rsp->orphan_donelist;
1667                 for (i = RCU_NEXT_SIZE - 1; i >= RCU_DONE_TAIL; i--)
1668                         if (rdp->nxttail[i] == rdp->nxttail[RCU_DONE_TAIL])
1669                                 rdp->nxttail[i] = rsp->orphan_donetail;
1670                 rsp->orphan_donelist = NULL;
1671                 rsp->orphan_donetail = &rsp->orphan_donelist;
1672         }
1673
1674         /* And then adopt the callbacks that still need a grace period. */
1675         if (rsp->orphan_nxtlist != NULL) {
1676                 *rdp->nxttail[RCU_NEXT_TAIL] = rsp->orphan_nxtlist;
1677                 rdp->nxttail[RCU_NEXT_TAIL] = rsp->orphan_nxttail;
1678                 rsp->orphan_nxtlist = NULL;
1679                 rsp->orphan_nxttail = &rsp->orphan_nxtlist;
1680         }
1681 }
1682
1683 /*
1684  * Trace the fact that this CPU is going offline.
1685  */
1686 static void rcu_cleanup_dying_cpu(struct rcu_state *rsp)
1687 {
1688         RCU_TRACE(unsigned long mask);
1689         RCU_TRACE(struct rcu_data *rdp = this_cpu_ptr(rsp->rda));
1690         RCU_TRACE(struct rcu_node *rnp = rdp->mynode);
1691
1692         RCU_TRACE(mask = rdp->grpmask);
1693         trace_rcu_grace_period(rsp->name,
1694                                rnp->gpnum + 1 - !!(rnp->qsmask & mask),
1695                                "cpuofl");
1696 }
1697
1698 /*
1699  * The CPU has been completely removed, and some other CPU is reporting
1700  * this fact from process context.  Do the remainder of the cleanup,
1701  * including orphaning the outgoing CPU's RCU callbacks, and also
1702  * adopting them.  There can only be one CPU hotplug operation at a time,
1703  * so no other CPU can be attempting to update rcu_cpu_kthread_task.
1704  */
1705 static void rcu_cleanup_dead_cpu(int cpu, struct rcu_state *rsp)
1706 {
1707         unsigned long flags;
1708         unsigned long mask;
1709         int need_report = 0;
1710         struct rcu_data *rdp = per_cpu_ptr(rsp->rda, cpu);
1711         struct rcu_node *rnp = rdp->mynode;  /* Outgoing CPU's rdp & rnp. */
1712
1713         /* Adjust any no-longer-needed kthreads. */
1714         rcu_boost_kthread_setaffinity(rnp, -1);
1715
1716         /* Remove the dead CPU from the bitmasks in the rcu_node hierarchy. */
1717
1718         /* Exclude any attempts to start a new grace period. */
1719         mutex_lock(&rsp->onoff_mutex);
1720         raw_spin_lock_irqsave(&rsp->orphan_lock, flags);
1721
1722         /* Orphan the dead CPU's callbacks, and adopt them if appropriate. */
1723         rcu_send_cbs_to_orphanage(cpu, rsp, rnp, rdp);
1724         rcu_adopt_orphan_cbs(rsp);
1725
1726         /* Remove the outgoing CPU from the masks in the rcu_node hierarchy. */
1727         mask = rdp->grpmask;    /* rnp->grplo is constant. */
1728         do {
1729                 raw_spin_lock(&rnp->lock);      /* irqs already disabled. */
1730                 rnp->qsmaskinit &= ~mask;
1731                 if (rnp->qsmaskinit != 0) {
1732                         if (rnp != rdp->mynode)
1733                                 raw_spin_unlock(&rnp->lock); /* irqs remain disabled. */
1734                         break;
1735                 }
1736                 if (rnp == rdp->mynode)
1737                         need_report = rcu_preempt_offline_tasks(rsp, rnp, rdp);
1738                 else
1739                         raw_spin_unlock(&rnp->lock); /* irqs remain disabled. */
1740                 mask = rnp->grpmask;
1741                 rnp = rnp->parent;
1742         } while (rnp != NULL);
1743
1744         /*
1745          * We still hold the leaf rcu_node structure lock here, and
1746          * irqs are still disabled.  The reason for this subterfuge is
1747          * because invoking rcu_report_unblock_qs_rnp() with ->orphan_lock
1748          * held leads to deadlock.
1749          */
1750         raw_spin_unlock(&rsp->orphan_lock); /* irqs remain disabled. */
1751         rnp = rdp->mynode;
1752         if (need_report & RCU_OFL_TASKS_NORM_GP)
1753                 rcu_report_unblock_qs_rnp(rnp, flags);
1754         else
1755                 raw_spin_unlock_irqrestore(&rnp->lock, flags);
1756         if (need_report & RCU_OFL_TASKS_EXP_GP)
1757                 rcu_report_exp_rnp(rsp, rnp, true);
1758         WARN_ONCE(rdp->qlen != 0 || rdp->nxtlist != NULL,
1759                   "rcu_cleanup_dead_cpu: Callbacks on offline CPU %d: qlen=%lu, nxtlist=%p\n",
1760                   cpu, rdp->qlen, rdp->nxtlist);
1761         init_callback_list(rdp);
1762         /* Disallow further callbacks on this CPU. */
1763         rdp->nxttail[RCU_NEXT_TAIL] = NULL;
1764         mutex_unlock(&rsp->onoff_mutex);
1765 }
1766
1767 #else /* #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU */
1768
1769 static void rcu_cleanup_dying_cpu(struct rcu_state *rsp)
1770 {
1771 }
1772
1773 static void rcu_cleanup_dead_cpu(int cpu, struct rcu_state *rsp)
1774 {
1775 }
1776
1777 #endif /* #else #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU */
1778
1779 /*
1780  * Invoke any RCU callbacks that have made it to the end of their grace
1781  * period.  Thottle as specified by rdp->blimit.
1782  */
1783 static void rcu_do_batch(struct rcu_state *rsp, struct rcu_data *rdp)
1784 {
1785         unsigned long flags;
1786         struct rcu_head *next, *list, **tail;
1787         long bl, count, count_lazy;
1788         int i;
1789
1790         /* If no callbacks are ready, just return.*/
1791         if (!cpu_has_callbacks_ready_to_invoke(rdp)) {
1792                 trace_rcu_batch_start(rsp->name, rdp->qlen_lazy, rdp->qlen, 0);
1793                 trace_rcu_batch_end(rsp->name, 0, !!ACCESS_ONCE(rdp->nxtlist),
1794                                     need_resched(), is_idle_task(current),
1795                                     rcu_is_callbacks_kthread());
1796                 return;
1797         }
1798
1799         /*
1800          * Extract the list of ready callbacks, disabling to prevent
1801          * races with call_rcu() from interrupt handlers.
1802          */
1803         local_irq_save(flags);
1804         WARN_ON_ONCE(cpu_is_offline(smp_processor_id()));
1805         bl = rdp->blimit;
1806         trace_rcu_batch_start(rsp->name, rdp->qlen_lazy, rdp->qlen, bl);
1807         list = rdp->nxtlist;
1808         rdp->nxtlist = *rdp->nxttail[RCU_DONE_TAIL];
1809         *rdp->nxttail[RCU_DONE_TAIL] = NULL;
1810         tail = rdp->nxttail[RCU_DONE_TAIL];
1811         for (i = RCU_NEXT_SIZE - 1; i >= 0; i--)
1812                 if (rdp->nxttail[i] == rdp->nxttail[RCU_DONE_TAIL])
1813                         rdp->nxttail[i] = &rdp->nxtlist;
1814         local_irq_restore(flags);
1815
1816         /* Invoke callbacks. */
1817         count = count_lazy = 0;
1818         while (list) {
1819                 next = list->next;
1820                 prefetch(next);
1821                 debug_rcu_head_unqueue(list);
1822                 if (__rcu_reclaim(rsp->name, list))
1823                         count_lazy++;
1824                 list = next;
1825                 /* Stop only if limit reached and CPU has something to do. */
1826                 if (++count >= bl &&
1827                     (need_resched() ||
1828                      (!is_idle_task(current) && !rcu_is_callbacks_kthread())))
1829                         break;
1830         }
1831
1832         local_irq_save(flags);
1833         trace_rcu_batch_end(rsp->name, count, !!list, need_resched(),
1834                             is_idle_task(current),
1835                             rcu_is_callbacks_kthread());
1836
1837         /* Update count, and requeue any remaining callbacks. */
1838         if (list != NULL) {
1839                 *tail = rdp->nxtlist;
1840                 rdp->nxtlist = list;
1841                 for (i = 0; i < RCU_NEXT_SIZE; i++)
1842                         if (&rdp->nxtlist == rdp->nxttail[i])
1843                                 rdp->nxttail[i] = tail;
1844                         else
1845                                 break;
1846         }
1847         smp_mb(); /* List handling before counting for rcu_barrier(). */
1848         rdp->qlen_lazy -= count_lazy;
1849         ACCESS_ONCE(rdp->qlen) -= count;
1850         rdp->n_cbs_invoked += count;
1851
1852         /* Reinstate batch limit if we have worked down the excess. */
1853         if (rdp->blimit == LONG_MAX && rdp->qlen <= qlowmark)
1854                 rdp->blimit = blimit;
1855
1856         /* Reset ->qlen_last_fqs_check trigger if enough CBs have drained. */
1857         if (rdp->qlen == 0 && rdp->qlen_last_fqs_check != 0) {
1858                 rdp->qlen_last_fqs_check = 0;
1859                 rdp->n_force_qs_snap = rsp->n_force_qs;
1860         } else if (rdp->qlen < rdp->qlen_last_fqs_check - qhimark)
1861                 rdp->qlen_last_fqs_check = rdp->qlen;
1862         WARN_ON_ONCE((rdp->nxtlist == NULL) != (rdp->qlen == 0));
1863
1864         local_irq_restore(flags);
1865
1866         /* Re-invoke RCU core processing if there are callbacks remaining. */
1867         if (cpu_has_callbacks_ready_to_invoke(rdp))
1868                 invoke_rcu_core();
1869 }
1870
1871 /*
1872  * Check to see if this CPU is in a non-context-switch quiescent state
1873  * (user mode or idle loop for rcu, non-softirq execution for rcu_bh).
1874  * Also schedule RCU core processing.
1875  *
1876  * This function must be called from hardirq context.  It is normally
1877  * invoked from the scheduling-clock interrupt.  If rcu_pending returns
1878  * false, there is no point in invoking rcu_check_callbacks().
1879  */
1880 void rcu_check_callbacks(int cpu, int user)
1881 {
1882         trace_rcu_utilization("Start scheduler-tick");
1883         increment_cpu_stall_ticks();
1884         if (user || rcu_is_cpu_rrupt_from_idle()) {
1885
1886                 /*
1887                  * Get here if this CPU took its interrupt from user
1888                  * mode or from the idle loop, and if this is not a
1889                  * nested interrupt.  In this case, the CPU is in
1890                  * a quiescent state, so note it.
1891                  *
1892                  * No memory barrier is required here because both
1893                  * rcu_sched_qs() and rcu_bh_qs() reference only CPU-local
1894                  * variables that other CPUs neither access nor modify,
1895                  * at least not while the corresponding CPU is online.
1896                  */
1897
1898                 rcu_sched_qs(cpu);
1899                 rcu_bh_qs(cpu);
1900
1901         } else if (!in_softirq()) {
1902
1903                 /*
1904                  * Get here if this CPU did not take its interrupt from
1905                  * softirq, in other words, if it is not interrupting
1906                  * a rcu_bh read-side critical section.  This is an _bh
1907                  * critical section, so note it.
1908                  */
1909
1910                 rcu_bh_qs(cpu);
1911         }
1912         rcu_preempt_check_callbacks(cpu);
1913         if (rcu_pending(cpu))
1914                 invoke_rcu_core();
1915         trace_rcu_utilization("End scheduler-tick");
1916 }
1917
1918 /*
1919  * Scan the leaf rcu_node structures, processing dyntick state for any that
1920  * have not yet encountered a quiescent state, using the function specified.
1921  * Also initiate boosting for any threads blocked on the root rcu_node.
1922  *
1923  * The caller must have suppressed start of new grace periods.
1924  */
1925 static void force_qs_rnp(struct rcu_state *rsp, int (*f)(struct rcu_data *))
1926 {
1927         unsigned long bit;
1928         int cpu;
1929         unsigned long flags;
1930         unsigned long mask;
1931         struct rcu_node *rnp;
1932
1933         rcu_for_each_leaf_node(rsp, rnp) {
1934                 cond_resched();
1935                 mask = 0;
1936                 raw_spin_lock_irqsave(&rnp->lock, flags);
1937                 if (!rcu_gp_in_progress(rsp)) {
1938                         raw_spin_unlock_irqrestore(&rnp->lock, flags);
1939                         return;
1940                 }
1941                 if (rnp->qsmask == 0) {
1942                         rcu_initiate_boost(rnp, flags); /* releases rnp->lock */
1943                         continue;
1944                 }
1945                 cpu = rnp->grplo;
1946                 bit = 1;
1947                 for (; cpu <= rnp->grphi; cpu++, bit <<= 1) {
1948                         if ((rnp->qsmask & bit) != 0 &&
1949                             f(per_cpu_ptr(rsp->rda, cpu)))
1950                                 mask |= bit;
1951                 }
1952                 if (mask != 0) {
1953
1954                         /* rcu_report_qs_rnp() releases rnp->lock. */
1955                         rcu_report_qs_rnp(mask, rsp, rnp, flags);
1956                         continue;
1957                 }
1958                 raw_spin_unlock_irqrestore(&rnp->lock, flags);
1959         }
1960         rnp = rcu_get_root(rsp);
1961         if (rnp->qsmask == 0) {
1962                 raw_spin_lock_irqsave(&rnp->lock, flags);
1963                 rcu_initiate_boost(rnp, flags); /* releases rnp->lock. */
1964         }
1965 }
1966
1967 /*
1968  * Force quiescent states on reluctant CPUs, and also detect which
1969  * CPUs are in dyntick-idle mode.
1970  */
1971 static void force_quiescent_state(struct rcu_state *rsp)
1972 {
1973         unsigned long flags;
1974         bool ret;
1975         struct rcu_node *rnp;
1976         struct rcu_node *rnp_old = NULL;
1977
1978         /* Funnel through hierarchy to reduce memory contention. */
1979         rnp = per_cpu_ptr(rsp->rda, raw_smp_processor_id())->mynode;
1980         for (; rnp != NULL; rnp = rnp->parent) {
1981                 ret = (ACCESS_ONCE(rsp->gp_flags) & RCU_GP_FLAG_FQS) ||
1982                       !raw_spin_trylock(&rnp->fqslock);
1983                 if (rnp_old != NULL)
1984                         raw_spin_unlock(&rnp_old->fqslock);
1985                 if (ret) {
1986                         rsp->n_force_qs_lh++;
1987                         return;
1988                 }
1989                 rnp_old = rnp;
1990         }
1991         /* rnp_old == rcu_get_root(rsp), rnp == NULL. */
1992
1993         /* Reached the root of the rcu_node tree, acquire lock. */
1994         raw_spin_lock_irqsave(&rnp_old->lock, flags);
1995         raw_spin_unlock(&rnp_old->fqslock);
1996         if (ACCESS_ONCE(rsp->gp_flags) & RCU_GP_FLAG_FQS) {
1997                 rsp->n_force_qs_lh++;
1998                 raw_spin_unlock_irqrestore(&rnp_old->lock, flags);
1999                 return;  /* Someone beat us to it. */
2000         }
2001         rsp->gp_flags |= RCU_GP_FLAG_FQS;
2002         raw_spin_unlock_irqrestore(&rnp_old->lock, flags);
2003         wake_up(&rsp->gp_wq);  /* Memory barrier implied by wake_up() path. */
2004 }
2005
2006 /*
2007  * This does the RCU core processing work for the specified rcu_state
2008  * and rcu_data structures.  This may be called only from the CPU to
2009  * whom the rdp belongs.
2010  */
2011 static void
2012 __rcu_process_callbacks(struct rcu_state *rsp)
2013 {
2014         unsigned long flags;
2015         struct rcu_data *rdp = __this_cpu_ptr(rsp->rda);
2016
2017         WARN_ON_ONCE(rdp->beenonline == 0);
2018
2019         /*
2020          * Advance callbacks in response to end of earlier grace
2021          * period that some other CPU ended.
2022          */
2023         rcu_process_gp_end(rsp, rdp);
2024
2025         /* Update RCU state based on any recent quiescent states. */
2026         rcu_check_quiescent_state(rsp, rdp);
2027
2028         /* Does this CPU require a not-yet-started grace period? */
2029         if (cpu_needs_another_gp(rsp, rdp)) {
2030                 raw_spin_lock_irqsave(&rcu_get_root(rsp)->lock, flags);
2031                 rcu_start_gp(rsp, flags);  /* releases above lock */
2032         }
2033
2034         /* If there are callbacks ready, invoke them. */
2035         if (cpu_has_callbacks_ready_to_invoke(rdp))
2036                 invoke_rcu_callbacks(rsp, rdp);
2037 }
2038
2039 /*
2040  * Do RCU core processing for the current CPU.
2041  */
2042 static void rcu_process_callbacks(struct softirq_action *unused)
2043 {
2044         struct rcu_state *rsp;
2045
2046         if (cpu_is_offline(smp_processor_id()))
2047                 return;
2048         trace_rcu_utilization("Start RCU core");
2049         for_each_rcu_flavor(rsp)
2050                 __rcu_process_callbacks(rsp);
2051         trace_rcu_utilization("End RCU core");
2052 }
2053
2054 /*
2055  * Schedule RCU callback invocation.  If the specified type of RCU
2056  * does not support RCU priority boosting, just do a direct call,
2057  * otherwise wake up the per-CPU kernel kthread.  Note that because we
2058  * are running on the current CPU with interrupts disabled, the
2059  * rcu_cpu_kthread_task cannot disappear out from under us.
2060  */
2061 static void invoke_rcu_callbacks(struct rcu_state *rsp, struct rcu_data *rdp)
2062 {
2063         if (unlikely(!ACCESS_ONCE(rcu_scheduler_fully_active)))
2064                 return;
2065         if (likely(!rsp->boost)) {
2066                 rcu_do_batch(rsp, rdp);
2067                 return;
2068         }
2069         invoke_rcu_callbacks_kthread();
2070 }
2071
2072 static void invoke_rcu_core(void)
2073 {
2074         raise_softirq(RCU_SOFTIRQ);
2075 }
2076
2077 /*
2078  * Handle any core-RCU processing required by a call_rcu() invocation.
2079  */
2080 static void __call_rcu_core(struct rcu_state *rsp, struct rcu_data *rdp,
2081                             struct rcu_head *head, unsigned long flags)
2082 {
2083         /*
2084          * If called from an extended quiescent state, invoke the RCU
2085          * core in order to force a re-evaluation of RCU's idleness.
2086          */
2087         if (rcu_is_cpu_idle() && cpu_online(smp_processor_id()))
2088                 invoke_rcu_core();
2089
2090         /* If interrupts were disabled or CPU offline, don't invoke RCU core. */
2091         if (irqs_disabled_flags(flags) || cpu_is_offline(smp_processor_id()))
2092                 return;
2093
2094         /*
2095          * Force the grace period if too many callbacks or too long waiting.
2096          * Enforce hysteresis, and don't invoke force_quiescent_state()
2097          * if some other CPU has recently done so.  Also, don't bother
2098          * invoking force_quiescent_state() if the newly enqueued callback
2099          * is the only one waiting for a grace period to complete.
2100          */
2101         if (unlikely(rdp->qlen > rdp->qlen_last_fqs_check + qhimark)) {
2102
2103                 /* Are we ignoring a completed grace period? */
2104                 rcu_process_gp_end(rsp, rdp);
2105                 check_for_new_grace_period(rsp, rdp);
2106
2107                 /* Start a new grace period if one not already started. */
2108                 if (!rcu_gp_in_progress(rsp)) {
2109                         unsigned long nestflag;
2110                         struct rcu_node *rnp_root = rcu_get_root(rsp);
2111
2112                         raw_spin_lock_irqsave(&rnp_root->lock, nestflag);
2113                         rcu_start_gp(rsp, nestflag);  /* rlses rnp_root->lock */
2114                 } else {
2115                         /* Give the grace period a kick. */
2116                         rdp->blimit = LONG_MAX;
2117                         if (rsp->n_force_qs == rdp->n_force_qs_snap &&
2118                             *rdp->nxttail[RCU_DONE_TAIL] != head)
2119                                 force_quiescent_state(rsp);
2120                         rdp->n_force_qs_snap = rsp->n_force_qs;
2121                         rdp->qlen_last_fqs_check = rdp->qlen;
2122                 }
2123         }
2124 }
2125
2126 static void
2127 __call_rcu(struct rcu_head *head, void (*func)(struct rcu_head *rcu),
2128            struct rcu_state *rsp, bool lazy)
2129 {
2130         unsigned long flags;
2131         struct rcu_data *rdp;
2132
2133         WARN_ON_ONCE((unsigned long)head & 0x3); /* Misaligned rcu_head! */
2134         debug_rcu_head_queue(head);
2135         head->func = func;
2136         head->next = NULL;
2137
2138         /*
2139          * Opportunistically note grace-period endings and beginnings.
2140          * Note that we might see a beginning right after we see an
2141          * end, but never vice versa, since this CPU has to pass through
2142          * a quiescent state betweentimes.
2143          */
2144         local_irq_save(flags);
2145         rdp = this_cpu_ptr(rsp->rda);
2146
2147         /* Add the callback to our list. */
2148         if (unlikely(rdp->nxttail[RCU_NEXT_TAIL] == NULL)) {
2149                 /* _call_rcu() is illegal on offline CPU; leak the callback. */
2150                 WARN_ON_ONCE(1);
2151                 local_irq_restore(flags);
2152                 return;
2153         }
2154         ACCESS_ONCE(rdp->qlen)++;
2155         if (lazy)
2156                 rdp->qlen_lazy++;
2157         else
2158                 rcu_idle_count_callbacks_posted();
2159         smp_mb();  /* Count before adding callback for rcu_barrier(). */
2160         *rdp->nxttail[RCU_NEXT_TAIL] = head;
2161         rdp->nxttail[RCU_NEXT_TAIL] = &head->next;
2162
2163         if (__is_kfree_rcu_offset((unsigned long)func))
2164                 trace_rcu_kfree_callback(rsp->name, head, (unsigned long)func,
2165                                          rdp->qlen_lazy, rdp->qlen);
2166         else
2167                 trace_rcu_callback(rsp->name, head, rdp->qlen_lazy, rdp->qlen);
2168
2169         /* Go handle any RCU core processing required. */
2170         __call_rcu_core(rsp, rdp, head, flags);
2171         local_irq_restore(flags);
2172 }
2173
2174 /*
2175  * Queue an RCU-sched callback for invocation after a grace period.
2176  */
2177 void call_rcu_sched(struct rcu_head *head, void (*func)(struct rcu_head *rcu))
2178 {
2179         __call_rcu(head, func, &rcu_sched_state, 0);
2180 }
2181 EXPORT_SYMBOL_GPL(call_rcu_sched);
2182
2183 /*
2184  * Queue an RCU callback for invocation after a quicker grace period.
2185  */
2186 void call_rcu_bh(struct rcu_head *head, void (*func)(struct rcu_head *rcu))
2187 {
2188         __call_rcu(head, func, &rcu_bh_state, 0);
2189 }
2190 EXPORT_SYMBOL_GPL(call_rcu_bh);
2191
2192 /*
2193  * Because a context switch is a grace period for RCU-sched and RCU-bh,
2194  * any blocking grace-period wait automatically implies a grace period
2195  * if there is only one CPU online at any point time during execution
2196  * of either synchronize_sched() or synchronize_rcu_bh().  It is OK to
2197  * occasionally incorrectly indicate that there are multiple CPUs online
2198  * when there was in fact only one the whole time, as this just adds
2199  * some overhead: RCU still operates correctly.
2200  */
2201 static inline int rcu_blocking_is_gp(void)
2202 {
2203         int ret;
2204
2205         might_sleep();  /* Check for RCU read-side critical section. */
2206         preempt_disable();
2207         ret = num_online_cpus() <= 1;
2208         preempt_enable();
2209         return ret;
2210 }
2211
2212 /**
2213  * synchronize_sched - wait until an rcu-sched grace period has elapsed.
2214  *
2215  * Control will return to the caller some time after a full rcu-sched
2216  * grace period has elapsed, in other words after all currently executing
2217  * rcu-sched read-side critical sections have completed.   These read-side
2218  * critical sections are delimited by rcu_read_lock_sched() and
2219  * rcu_read_unlock_sched(), and may be nested.  Note that preempt_disable(),
2220  * local_irq_disable(), and so on may be used in place of
2221  * rcu_read_lock_sched().
2222  *
2223  * This means that all preempt_disable code sequences, including NMI and
2224  * hardware-interrupt handlers, in progress on entry will have completed
2225  * before this primitive returns.  However, this does not guarantee that
2226  * softirq handlers will have completed, since in some kernels, these
2227  * handlers can run in process context, and can block.
2228  *
2229  * Note that this guarantee implies a further memory-ordering guarantee.
2230  * On systems with more than one CPU, when synchronize_sched() returns,
2231  * each CPU is guaranteed to have executed a full memory barrier since
2232  * the end of its last RCU-sched read-side critical section whose beginning
2233  * preceded the call to synchronize_sched().  Note that this guarantee
2234  * includes CPUs that are offline, idle, or executing in user mode, as
2235  * well as CPUs that are executing in the kernel.  Furthermore, if CPU A
2236  * invoked synchronize_sched(), which returned to its caller on CPU B,
2237  * then both CPU A and CPU B are guaranteed to have executed a full memory
2238  * barrier during the execution of synchronize_sched() -- even if CPU A
2239  * and CPU B are the same CPU (but again only if the system has more than
2240  * one CPU).
2241  *
2242  * This primitive provides the guarantees made by the (now removed)
2243  * synchronize_kernel() API.  In contrast, synchronize_rcu() only
2244  * guarantees that rcu_read_lock() sections will have completed.
2245  * In "classic RCU", these two guarantees happen to be one and
2246  * the same, but can differ in realtime RCU implementations.
2247  */
2248 void synchronize_sched(void)
2249 {
2250         rcu_lockdep_assert(!lock_is_held(&rcu_bh_lock_map) &&
2251                            !lock_is_held(&rcu_lock_map) &&
2252                            !lock_is_held(&rcu_sched_lock_map),
2253                            "Illegal synchronize_sched() in RCU-sched read-side critical section");
2254         if (rcu_blocking_is_gp())
2255                 return;
2256         if (rcu_expedited)
2257                 synchronize_sched_expedited();
2258         else
2259                 wait_rcu_gp(call_rcu_sched);
2260 }
2261 EXPORT_SYMBOL_GPL(synchronize_sched);
2262
2263 /**
2264  * synchronize_rcu_bh - wait until an rcu_bh grace period has elapsed.
2265  *
2266  * Control will return to the caller some time after a full rcu_bh grace
2267  * period has elapsed, in other words after all currently executing rcu_bh
2268  * read-side critical sections have completed.  RCU read-side critical
2269  * sections are delimited by rcu_read_lock_bh() and rcu_read_unlock_bh(),
2270  * and may be nested.
2271  *
2272  * See the description of synchronize_sched() for more detailed information
2273  * on memory ordering guarantees.
2274  */
2275 void synchronize_rcu_bh(void)
2276 {
2277         rcu_lockdep_assert(!lock_is_held(&rcu_bh_lock_map) &&
2278                            !lock_is_held(&rcu_lock_map) &&
2279                            !lock_is_held(&rcu_sched_lock_map),
2280                            "Illegal synchronize_rcu_bh() in RCU-bh read-side critical section");
2281         if (rcu_blocking_is_gp())
2282                 return;
2283         if (rcu_expedited)
2284                 synchronize_rcu_bh_expedited();
2285         else
2286                 wait_rcu_gp(call_rcu_bh);
2287 }
2288 EXPORT_SYMBOL_GPL(synchronize_rcu_bh);
2289
2290 static int synchronize_sched_expedited_cpu_stop(void *data)
2291 {
2292         /*
2293          * There must be a full memory barrier on each affected CPU
2294          * between the time that try_stop_cpus() is called and the
2295          * time that it returns.
2296          *
2297          * In the current initial implementation of cpu_stop, the
2298          * above condition is already met when the control reaches
2299          * this point and the following smp_mb() is not strictly
2300          * necessary.  Do smp_mb() anyway for documentation and
2301          * robustness against future implementation changes.
2302          */
2303         smp_mb(); /* See above comment block. */
2304         return 0;
2305 }
2306
2307 /**
2308  * synchronize_sched_expedited - Brute-force RCU-sched grace period
2309  *
2310  * Wait for an RCU-sched grace period to elapse, but use a "big hammer"
2311  * approach to force the grace period to end quickly.  This consumes
2312  * significant time on all CPUs and is unfriendly to real-time workloads,
2313  * so is thus not recommended for any sort of common-case code.  In fact,
2314  * if you are using synchronize_sched_expedited() in a loop, please
2315  * restructure your code to batch your updates, and then use a single
2316  * synchronize_sched() instead.
2317  *
2318  * Note that it is illegal to call this function while holding any lock
2319  * that is acquired by a CPU-hotplug notifier.  And yes, it is also illegal
2320  * to call this function from a CPU-hotplug notifier.  Failing to observe
2321  * these restriction will result in deadlock.
2322  *
2323  * This implementation can be thought of as an application of ticket
2324  * locking to RCU, with sync_sched_expedited_started and
2325  * sync_sched_expedited_done taking on the roles of the halves
2326  * of the ticket-lock word.  Each task atomically increments
2327  * sync_sched_expedited_started upon entry, snapshotting the old value,
2328  * then attempts to stop all the CPUs.  If this succeeds, then each
2329  * CPU will have executed a context switch, resulting in an RCU-sched
2330  * grace period.  We are then done, so we use atomic_cmpxchg() to
2331  * update sync_sched_expedited_done to match our snapshot -- but
2332  * only if someone else has not already advanced past our snapshot.
2333  *
2334  * On the other hand, if try_stop_cpus() fails, we check the value
2335  * of sync_sched_expedited_done.  If it has advanced past our
2336  * initial snapshot, then someone else must have forced a grace period
2337  * some time after we took our snapshot.  In this case, our work is
2338  * done for us, and we can simply return.  Otherwise, we try again,
2339  * but keep our initial snapshot for purposes of checking for someone
2340  * doing our work for us.
2341  *
2342  * If we fail too many times in a row, we fall back to synchronize_sched().
2343  */
2344 void synchronize_sched_expedited(void)
2345 {
2346         long firstsnap, s, snap;
2347         int trycount = 0;
2348         struct rcu_state *rsp = &rcu_sched_state;
2349
2350         /*
2351          * If we are in danger of counter wrap, just do synchronize_sched().
2352          * By allowing sync_sched_expedited_started to advance no more than
2353          * ULONG_MAX/8 ahead of sync_sched_expedited_done, we are ensuring
2354          * that more than 3.5 billion CPUs would be required to force a
2355          * counter wrap on a 32-bit system.  Quite a few more CPUs would of
2356          * course be required on a 64-bit system.
2357          */
2358         if (ULONG_CMP_GE((ulong)atomic_long_read(&rsp->expedited_start),
2359                          (ulong)atomic_long_read(&rsp->expedited_done) +
2360                          ULONG_MAX / 8)) {
2361                 synchronize_sched();
2362                 atomic_long_inc(&rsp->expedited_wrap);
2363                 return;
2364         }
2365
2366         /*
2367          * Take a ticket.  Note that atomic_inc_return() implies a
2368          * full memory barrier.
2369          */
2370         snap = atomic_long_inc_return(&rsp->expedited_start);
2371         firstsnap = snap;
2372         get_online_cpus();
2373         WARN_ON_ONCE(cpu_is_offline(raw_smp_processor_id()));
2374
2375         /*
2376          * Each pass through the following loop attempts to force a
2377          * context switch on each CPU.
2378          */
2379         while (try_stop_cpus(cpu_online_mask,
2380                              synchronize_sched_expedited_cpu_stop,
2381                              NULL) == -EAGAIN) {
2382                 put_online_cpus();
2383                 atomic_long_inc(&rsp->expedited_tryfail);
2384
2385                 /* Check to see if someone else did our work for us. */
2386                 s = atomic_long_read(&rsp->expedited_done);
2387                 if (ULONG_CMP_GE((ulong)s, (ulong)firstsnap)) {
2388                         /* ensure test happens before caller kfree */
2389                         smp_mb__before_atomic_inc(); /* ^^^ */
2390                         atomic_long_inc(&rsp->expedited_workdone1);
2391                         return;
2392                 }
2393
2394                 /* No joy, try again later.  Or just synchronize_sched(). */
2395                 if (trycount++ < 10) {
2396                         udelay(trycount * num_online_cpus());
2397                 } else {
2398                         wait_rcu_gp(call_rcu_sched);
2399                         atomic_long_inc(&rsp->expedited_normal);
2400                         return;
2401                 }
2402
2403                 /* Recheck to see if someone else did our work for us. */
2404                 s = atomic_long_read(&rsp->expedited_done);
2405                 if (ULONG_CMP_GE((ulong)s, (ulong)firstsnap)) {
2406                         /* ensure test happens before caller kfree */
2407                         smp_mb__before_atomic_inc(); /* ^^^ */
2408                         atomic_long_inc(&rsp->expedited_workdone2);
2409                         return;
2410                 }
2411
2412                 /*
2413                  * Refetching sync_sched_expedited_started allows later
2414                  * callers to piggyback on our grace period.  We retry
2415                  * after they started, so our grace period works for them,
2416                  * and they started after our first try, so their grace
2417                  * period works for us.
2418                  */
2419                 get_online_cpus();
2420                 snap = atomic_long_read(&rsp->expedited_start);
2421                 smp_mb(); /* ensure read is before try_stop_cpus(). */
2422         }
2423         atomic_long_inc(&rsp->expedited_stoppedcpus);
2424
2425         /*
2426          * Everyone up to our most recent fetch is covered by our grace
2427          * period.  Update the counter, but only if our work is still
2428          * relevant -- which it won't be if someone who started later
2429          * than we did already did their update.
2430          */
2431         do {
2432                 atomic_long_inc(&rsp->expedited_done_tries);
2433                 s = atomic_long_read(&rsp->expedited_done);
2434                 if (ULONG_CMP_GE((ulong)s, (ulong)snap)) {
2435                         /* ensure test happens before caller kfree */
2436                         smp_mb__before_atomic_inc(); /* ^^^ */
2437                         atomic_long_inc(&rsp->expedited_done_lost);
2438                         break;
2439                 }
2440         } while (atomic_long_cmpxchg(&rsp->expedited_done, s, snap) != s);
2441         atomic_long_inc(&rsp->expedited_done_exit);
2442
2443         put_online_cpus();
2444 }
2445 EXPORT_SYMBOL_GPL(synchronize_sched_expedited);
2446
2447 /*
2448  * Check to see if there is any immediate RCU-related work to be done
2449  * by the current CPU, for the specified type of RCU, returning 1 if so.
2450  * The checks are in order of increasing expense: checks that can be
2451  * carried out against CPU-local state are performed first.  However,
2452  * we must check for CPU stalls first, else we might not get a chance.
2453  */
2454 static int __rcu_pending(struct rcu_state *rsp, struct rcu_data *rdp)
2455 {
2456         struct rcu_node *rnp = rdp->mynode;
2457
2458         rdp->n_rcu_pending++;
2459
2460         /* Check for CPU stalls, if enabled. */
2461         check_cpu_stall(rsp, rdp);
2462
2463         /* Is the RCU core waiting for a quiescent state from this CPU? */
2464         if (rcu_scheduler_fully_active &&
2465             rdp->qs_pending && !rdp->passed_quiesce) {
2466                 rdp->n_rp_qs_pending++;
2467         } else if (rdp->qs_pending && rdp->passed_quiesce) {
2468                 rdp->n_rp_report_qs++;
2469                 return 1;
2470         }
2471
2472         /* Does this CPU have callbacks ready to invoke? */
2473         if (cpu_has_callbacks_ready_to_invoke(rdp)) {
2474                 rdp->n_rp_cb_ready++;
2475                 return 1;
2476         }
2477
2478         /* Has RCU gone idle with this CPU needing another grace period? */
2479         if (cpu_needs_another_gp(rsp, rdp)) {
2480                 rdp->n_rp_cpu_needs_gp++;
2481                 return 1;
2482         }
2483
2484         /* Has another RCU grace period completed?  */
2485         if (ACCESS_ONCE(rnp->completed) != rdp->completed) { /* outside lock */
2486                 rdp->n_rp_gp_completed++;
2487                 return 1;
2488         }
2489
2490         /* Has a new RCU grace period started? */
2491         if (ACCESS_ONCE(rnp->gpnum) != rdp->gpnum) { /* outside lock */
2492                 rdp->n_rp_gp_started++;
2493                 return 1;
2494         }
2495
2496         /* nothing to do */
2497         rdp->n_rp_need_nothing++;
2498         return 0;
2499 }
2500
2501 /*
2502  * Check to see if there is any immediate RCU-related work to be done
2503  * by the current CPU, returning 1 if so.  This function is part of the
2504  * RCU implementation; it is -not- an exported member of the RCU API.
2505  */
2506 static int rcu_pending(int cpu)
2507 {
2508         struct rcu_state *rsp;
2509
2510         for_each_rcu_flavor(rsp)
2511                 if (__rcu_pending(rsp, per_cpu_ptr(rsp->rda, cpu)))
2512                         return 1;
2513         return 0;
2514 }
2515
2516 /*
2517  * Check to see if any future RCU-related work will need to be done
2518  * by the current CPU, even if none need be done immediately, returning
2519  * 1 if so.
2520  */
2521 static int rcu_cpu_has_callbacks(int cpu)
2522 {
2523         struct rcu_state *rsp;
2524
2525         /* RCU callbacks either ready or pending? */
2526         for_each_rcu_flavor(rsp)
2527                 if (per_cpu_ptr(rsp->rda, cpu)->nxtlist)
2528                         return 1;
2529         return 0;
2530 }
2531
2532 /*
2533  * Helper function for _rcu_barrier() tracing.  If tracing is disabled,
2534  * the compiler is expected to optimize this away.
2535  */
2536 static void _rcu_barrier_trace(struct rcu_state *rsp, char *s,
2537                                int cpu, unsigned long done)
2538 {
2539         trace_rcu_barrier(rsp->name, s, cpu,
2540                           atomic_read(&rsp->barrier_cpu_count), done);
2541 }
2542
2543 /*
2544  * RCU callback function for _rcu_barrier().  If we are last, wake
2545  * up the task executing _rcu_barrier().
2546  */
2547 static void rcu_barrier_callback(struct rcu_head *rhp)
2548 {
2549         struct rcu_data *rdp = container_of(rhp, struct rcu_data, barrier_head);
2550         struct rcu_state *rsp = rdp->rsp;
2551
2552         if (atomic_dec_and_test(&rsp->barrier_cpu_count)) {
2553                 _rcu_barrier_trace(rsp, "LastCB", -1, rsp->n_barrier_done);
2554                 complete(&rsp->barrier_completion);
2555         } else {
2556                 _rcu_barrier_trace(rsp, "CB", -1, rsp->n_barrier_done);
2557         }
2558 }
2559
2560 /*
2561  * Called with preemption disabled, and from cross-cpu IRQ context.
2562  */
2563 static void rcu_barrier_func(void *type)
2564 {
2565         struct rcu_state *rsp = type;
2566         struct rcu_data *rdp = __this_cpu_ptr(rsp->rda);
2567
2568         _rcu_barrier_trace(rsp, "IRQ", -1, rsp->n_barrier_done);
2569         atomic_inc(&rsp->barrier_cpu_count);
2570         rsp->call(&rdp->barrier_head, rcu_barrier_callback);
2571 }
2572
2573 /*
2574  * Orchestrate the specified type of RCU barrier, waiting for all
2575  * RCU callbacks of the specified type to complete.
2576  */
2577 static void _rcu_barrier(struct rcu_state *rsp)
2578 {
2579         int cpu;
2580         struct rcu_data *rdp;
2581         unsigned long snap = ACCESS_ONCE(rsp->n_barrier_done);
2582         unsigned long snap_done;
2583
2584         _rcu_barrier_trace(rsp, "Begin", -1, snap);
2585
2586         /* Take mutex to serialize concurrent rcu_barrier() requests. */
2587         mutex_lock(&rsp->barrier_mutex);
2588
2589         /*
2590          * Ensure that all prior references, including to ->n_barrier_done,
2591          * are ordered before the _rcu_barrier() machinery.
2592          */
2593         smp_mb();  /* See above block comment. */
2594
2595         /*
2596          * Recheck ->n_barrier_done to see if others did our work for us.
2597          * This means checking ->n_barrier_done for an even-to-odd-to-even
2598          * transition.  The "if" expression below therefore rounds the old
2599          * value up to the next even number and adds two before comparing.
2600          */
2601         snap_done = ACCESS_ONCE(rsp->n_barrier_done);
2602         _rcu_barrier_trace(rsp, "Check", -1, snap_done);
2603         if (ULONG_CMP_GE(snap_done, ((snap + 1) & ~0x1) + 2)) {
2604                 _rcu_barrier_trace(rsp, "EarlyExit", -1, snap_done);
2605                 smp_mb(); /* caller's subsequent code after above check. */
2606                 mutex_unlock(&rsp->barrier_mutex);
2607                 return;
2608         }
2609
2610         /*
2611          * Increment ->n_barrier_done to avoid duplicate work.  Use
2612          * ACCESS_ONCE() to prevent the compiler from speculating
2613          * the increment to precede the early-exit check.
2614          */
2615         ACCESS_ONCE(rsp->n_barrier_done)++;
2616         WARN_ON_ONCE((rsp->n_barrier_done & 0x1) != 1);
2617         _rcu_barrier_trace(rsp, "Inc1", -1, rsp->n_barrier_done);
2618         smp_mb(); /* Order ->n_barrier_done increment with below mechanism. */
2619
2620         /*
2621          * Initialize the count to one rather than to zero in order to
2622          * avoid a too-soon return to zero in case of a short grace period
2623          * (or preemption of this task).  Exclude CPU-hotplug operations
2624          * to ensure that no offline CPU has callbacks queued.
2625          */
2626         init_completion(&rsp->barrier_completion);
2627         atomic_set(&rsp->barrier_cpu_count, 1);
2628         get_online_cpus();
2629
2630         /*
2631          * Force each CPU with callbacks to register a new callback.
2632          * When that callback is invoked, we will know that all of the
2633          * corresponding CPU's preceding callbacks have been invoked.
2634          */
2635         for_each_online_cpu(cpu) {
2636                 rdp = per_cpu_ptr(rsp->rda, cpu);
2637                 if (ACCESS_ONCE(rdp->qlen)) {
2638                         _rcu_barrier_trace(rsp, "OnlineQ", cpu,
2639                                            rsp->n_barrier_done);
2640                         smp_call_function_single(cpu, rcu_barrier_func, rsp, 1);
2641                 } else {
2642                         _rcu_barrier_trace(rsp, "OnlineNQ", cpu,
2643                                            rsp->n_barrier_done);
2644                 }
2645         }
2646         put_online_cpus();
2647
2648         /*
2649          * Now that we have an rcu_barrier_callback() callback on each
2650          * CPU, and thus each counted, remove the initial count.
2651          */
2652         if (atomic_dec_and_test(&rsp->barrier_cpu_count))
2653                 complete(&rsp->barrier_completion);
2654
2655         /* Increment ->n_barrier_done to prevent duplicate work. */
2656         smp_mb(); /* Keep increment after above mechanism. */
2657         ACCESS_ONCE(rsp->n_barrier_done)++;
2658         WARN_ON_ONCE((rsp->n_barrier_done & 0x1) != 0);
2659         _rcu_barrier_trace(rsp, "Inc2", -1, rsp->n_barrier_done);
2660         smp_mb(); /* Keep increment before caller's subsequent code. */
2661
2662         /* Wait for all rcu_barrier_callback() callbacks to be invoked. */
2663         wait_for_completion(&rsp->barrier_completion);
2664
2665         /* Other rcu_barrier() invocations can now safely proceed. */
2666         mutex_unlock(&rsp->barrier_mutex);
2667 }
2668
2669 /**
2670  * rcu_barrier_bh - Wait until all in-flight call_rcu_bh() callbacks complete.
2671  */
2672 void rcu_barrier_bh(void)
2673 {
2674         _rcu_barrier(&rcu_bh_state);
2675 }
2676 EXPORT_SYMBOL_GPL(rcu_barrier_bh);
2677
2678 /**
2679  * rcu_barrier_sched - Wait for in-flight call_rcu_sched() callbacks.
2680  */
2681 void rcu_barrier_sched(void)
2682 {
2683         _rcu_barrier(&rcu_sched_state);
2684 }
2685 EXPORT_SYMBOL_GPL(rcu_barrier_sched);
2686
2687 /*
2688  * Do boot-time initialization of a CPU's per-CPU RCU data.
2689  */
2690 static void __init
2691 rcu_boot_init_percpu_data(int cpu, struct rcu_state *rsp)
2692 {
2693         unsigned long flags;
2694         struct rcu_data *rdp = per_cpu_ptr(rsp->rda, cpu);
2695         struct rcu_node *rnp = rcu_get_root(rsp);
2696
2697         /* Set up local state, ensuring consistent view of global state. */
2698         raw_spin_lock_irqsave(&rnp->lock, flags);
2699         rdp->grpmask = 1UL << (cpu - rdp->mynode->grplo);
2700         init_callback_list(rdp);
2701         rdp->qlen_lazy = 0;
2702         ACCESS_ONCE(rdp->qlen) = 0;
2703         rdp->dynticks = &per_cpu(rcu_dynticks, cpu);
2704         WARN_ON_ONCE(rdp->dynticks->dynticks_nesting != DYNTICK_TASK_EXIT_IDLE);
2705         WARN_ON_ONCE(atomic_read(&rdp->dynticks->dynticks) != 1);
2706 #ifdef CONFIG_RCU_USER_QS
2707         WARN_ON_ONCE(rdp->dynticks->in_user);
2708 #endif
2709         rdp->cpu = cpu;
2710         rdp->rsp = rsp;
2711         raw_spin_unlock_irqrestore(&rnp->lock, flags);
2712 }
2713
2714 /*
2715  * Initialize a CPU's per-CPU RCU data.  Note that only one online or
2716  * offline event can be happening at a given time.  Note also that we
2717  * can accept some slop in the rsp->completed access due to the fact
2718  * that this CPU cannot possibly have any RCU callbacks in flight yet.
2719  */
2720 static void __cpuinit
2721 rcu_init_percpu_data(int cpu, struct rcu_state *rsp, int preemptible)
2722 {
2723         unsigned long flags;
2724         unsigned long mask;
2725         struct rcu_data *rdp = per_cpu_ptr(rsp->rda, cpu);
2726         struct rcu_node *rnp = rcu_get_root(rsp);
2727
2728         /* Exclude new grace periods. */
2729         mutex_lock(&rsp->onoff_mutex);
2730
2731         /* Set up local state, ensuring consistent view of global state. */
2732         raw_spin_lock_irqsave(&rnp->lock, flags);
2733         rdp->beenonline = 1;     /* We have now been online. */
2734         rdp->preemptible = preemptible;
2735         rdp->qlen_last_fqs_check = 0;
2736         rdp->n_force_qs_snap = rsp->n_force_qs;
2737         rdp->blimit = blimit;
2738         init_callback_list(rdp);  /* Re-enable callbacks on this CPU. */
2739         rdp->dynticks->dynticks_nesting = DYNTICK_TASK_EXIT_IDLE;
2740         atomic_set(&rdp->dynticks->dynticks,
2741                    (atomic_read(&rdp->dynticks->dynticks) & ~0x1) + 1);
2742         rcu_prepare_for_idle_init(cpu);
2743         raw_spin_unlock(&rnp->lock);            /* irqs remain disabled. */
2744
2745         /* Add CPU to rcu_node bitmasks. */
2746         rnp = rdp->mynode;
2747         mask = rdp->grpmask;
2748         do {
2749                 /* Exclude any attempts to start a new GP on small systems. */
2750                 raw_spin_lock(&rnp->lock);      /* irqs already disabled. */
2751                 rnp->qsmaskinit |= mask;
2752                 mask = rnp->grpmask;
2753                 if (rnp == rdp->mynode) {
2754                         /*
2755                          * If there is a grace period in progress, we will
2756                          * set up to wait for it next time we run the
2757                          * RCU core code.
2758                          */
2759                         rdp->gpnum = rnp->completed;
2760                         rdp->completed = rnp->completed;
2761                         rdp->passed_quiesce = 0;
2762                         rdp->qs_pending = 0;
2763                         trace_rcu_grace_period(rsp->name, rdp->gpnum, "cpuonl");
2764                 }
2765                 raw_spin_unlock(&rnp->lock); /* irqs already disabled. */
2766                 rnp = rnp->parent;
2767         } while (rnp != NULL && !(rnp->qsmaskinit & mask));
2768         local_irq_restore(flags);
2769
2770         mutex_unlock(&rsp->onoff_mutex);
2771 }
2772
2773 static void __cpuinit rcu_prepare_cpu(int cpu)
2774 {
2775         struct rcu_state *rsp;
2776
2777         for_each_rcu_flavor(rsp)
2778                 rcu_init_percpu_data(cpu, rsp,
2779                                      strcmp(rsp->name, "rcu_preempt") == 0);
2780 }
2781
2782 /*
2783  * Handle CPU online/offline notification events.
2784  */
2785 static int __cpuinit rcu_cpu_notify(struct notifier_block *self,
2786                                     unsigned long action, void *hcpu)
2787 {
2788         long cpu = (long)hcpu;
2789         struct rcu_data *rdp = per_cpu_ptr(rcu_state->rda, cpu);
2790         struct rcu_node *rnp = rdp->mynode;
2791         struct rcu_state *rsp;
2792
2793         trace_rcu_utilization("Start CPU hotplug");
2794         switch (action) {
2795         case CPU_UP_PREPARE:
2796         case CPU_UP_PREPARE_FROZEN:
2797                 rcu_prepare_cpu(cpu);
2798                 rcu_prepare_kthreads(cpu);
2799                 break;
2800         case CPU_ONLINE:
2801         case CPU_DOWN_FAILED:
2802                 rcu_boost_kthread_setaffinity(rnp, -1);
2803                 break;
2804         case CPU_DOWN_PREPARE:
2805                 rcu_boost_kthread_setaffinity(rnp, cpu);
2806                 break;
2807         case CPU_DYING:
2808         case CPU_DYING_FROZEN:
2809                 /*
2810                  * The whole machine is "stopped" except this CPU, so we can
2811                  * touch any data without introducing corruption. We send the
2812                  * dying CPU's callbacks to an arbitrarily chosen online CPU.
2813                  */
2814                 for_each_rcu_flavor(rsp)
2815                         rcu_cleanup_dying_cpu(rsp);
2816                 rcu_cleanup_after_idle(cpu);
2817                 break;
2818         case CPU_DEAD:
2819         case CPU_DEAD_FROZEN:
2820         case CPU_UP_CANCELED:
2821         case CPU_UP_CANCELED_FROZEN:
2822                 for_each_rcu_flavor(rsp)
2823                         rcu_cleanup_dead_cpu(cpu, rsp);
2824                 break;
2825         default:
2826                 break;
2827         }
2828         trace_rcu_utilization("End CPU hotplug");
2829         return NOTIFY_OK;
2830 }
2831
2832 /*
2833  * Spawn the kthread that handles this RCU flavor's grace periods.
2834  */
2835 static int __init rcu_spawn_gp_kthread(void)
2836 {
2837         unsigned long flags;
2838         struct rcu_node *rnp;
2839         struct rcu_state *rsp;
2840         struct task_struct *t;
2841
2842         for_each_rcu_flavor(rsp) {
2843                 t = kthread_run(rcu_gp_kthread, rsp, rsp->name);
2844                 BUG_ON(IS_ERR(t));
2845                 rnp = rcu_get_root(rsp);
2846                 raw_spin_lock_irqsave(&rnp->lock, flags);
2847                 rsp->gp_kthread = t;
2848                 raw_spin_unlock_irqrestore(&rnp->lock, flags);
2849         }
2850         return 0;
2851 }
2852 early_initcall(rcu_spawn_gp_kthread);
2853
2854 /*
2855  * This function is invoked towards the end of the scheduler's initialization
2856  * process.  Before this is called, the idle task might contain
2857  * RCU read-side critical sections (during which time, this idle
2858  * task is booting the system).  After this function is called, the
2859  * idle tasks are prohibited from containing RCU read-side critical
2860  * sections.  This function also enables RCU lockdep checking.
2861  */
2862 void rcu_scheduler_starting(void)
2863 {
2864         WARN_ON(num_online_cpus() != 1);
2865         WARN_ON(nr_context_switches() > 0);
2866         rcu_scheduler_active = 1;
2867 }
2868
2869 /*
2870  * Compute the per-level fanout, either using the exact fanout specified
2871  * or balancing the tree, depending on CONFIG_RCU_FANOUT_EXACT.
2872  */
2873 #ifdef CONFIG_RCU_FANOUT_EXACT
2874 static void __init rcu_init_levelspread(struct rcu_state *rsp)
2875 {
2876         int i;
2877
2878         for (i = rcu_num_lvls - 1; i > 0; i--)
2879                 rsp->levelspread[i] = CONFIG_RCU_FANOUT;
2880         rsp->levelspread[0] = rcu_fanout_leaf;
2881 }
2882 #else /* #ifdef CONFIG_RCU_FANOUT_EXACT */
2883 static void __init rcu_init_levelspread(struct rcu_state *rsp)
2884 {
2885         int ccur;
2886         int cprv;
2887         int i;
2888
2889         cprv = nr_cpu_ids;
2890         for (i = rcu_num_lvls - 1; i >= 0; i--) {
2891                 ccur = rsp->levelcnt[i];
2892                 rsp->levelspread[i] = (cprv + ccur - 1) / ccur;
2893                 cprv = ccur;
2894         }
2895 }
2896 #endif /* #else #ifdef CONFIG_RCU_FANOUT_EXACT */
2897
2898 /*
2899  * Helper function for rcu_init() that initializes one rcu_state structure.
2900  */
2901 static void __init rcu_init_one(struct rcu_state *rsp,
2902                 struct rcu_data __percpu *rda)
2903 {
2904         static char *buf[] = { "rcu_node_0",
2905                                "rcu_node_1",
2906                                "rcu_node_2",
2907                                "rcu_node_3" };  /* Match MAX_RCU_LVLS */
2908         static char *fqs[] = { "rcu_node_fqs_0",
2909                                "rcu_node_fqs_1",
2910                                "rcu_node_fqs_2",
2911                                "rcu_node_fqs_3" };  /* Match MAX_RCU_LVLS */
2912         int cpustride = 1;
2913         int i;
2914         int j;
2915         struct rcu_node *rnp;
2916
2917         BUILD_BUG_ON(MAX_RCU_LVLS > ARRAY_SIZE(buf));  /* Fix buf[] init! */
2918
2919         /* Initialize the level-tracking arrays. */
2920
2921         for (i = 0; i < rcu_num_lvls; i++)
2922                 rsp->levelcnt[i] = num_rcu_lvl[i];
2923         for (i = 1; i < rcu_num_lvls; i++)
2924                 rsp->level[i] = rsp->level[i - 1] + rsp->levelcnt[i - 1];
2925         rcu_init_levelspread(rsp);
2926
2927         /* Initialize the elements themselves, starting from the leaves. */
2928
2929         for (i = rcu_num_lvls - 1; i >= 0; i--) {
2930                 cpustride *= rsp->levelspread[i];
2931                 rnp = rsp->level[i];
2932                 for (j = 0; j < rsp->levelcnt[i]; j++, rnp++) {
2933                         raw_spin_lock_init(&rnp->lock);
2934                         lockdep_set_class_and_name(&rnp->lock,
2935                                                    &rcu_node_class[i], buf[i]);
2936                         raw_spin_lock_init(&rnp->fqslock);
2937                         lockdep_set_class_and_name(&rnp->fqslock,
2938                                                    &rcu_fqs_class[i], fqs[i]);
2939                         rnp->gpnum = rsp->gpnum;
2940                         rnp->completed = rsp->completed;
2941                         rnp->qsmask = 0;
2942                         rnp->qsmaskinit = 0;
2943                         rnp->grplo = j * cpustride;
2944                         rnp->grphi = (j + 1) * cpustride - 1;
2945                         if (rnp->grphi >= NR_CPUS)
2946                                 rnp->grphi = NR_CPUS - 1;
2947                         if (i == 0) {
2948                                 rnp->grpnum = 0;
2949                                 rnp->grpmask = 0;
2950                                 rnp->parent = NULL;
2951                         } else {
2952                                 rnp->grpnum = j % rsp->levelspread[i - 1];
2953                                 rnp->grpmask = 1UL << rnp->grpnum;
2954                                 rnp->parent = rsp->level[i - 1] +
2955                                               j / rsp->levelspread[i - 1];
2956                         }
2957                         rnp->level = i;
2958                         INIT_LIST_HEAD(&rnp->blkd_tasks);
2959                 }
2960         }
2961
2962         rsp->rda = rda;
2963         init_waitqueue_head(&rsp->gp_wq);
2964         rnp = rsp->level[rcu_num_lvls - 1];
2965         for_each_possible_cpu(i) {
2966                 while (i > rnp->grphi)
2967                         rnp++;
2968                 per_cpu_ptr(rsp->rda, i)->mynode = rnp;
2969                 rcu_boot_init_percpu_data(i, rsp);
2970         }
2971         list_add(&rsp->flavors, &rcu_struct_flavors);
2972 }
2973
2974 /*
2975  * Compute the rcu_node tree geometry from kernel parameters.  This cannot
2976  * replace the definitions in rcutree.h because those are needed to size
2977  * the ->node array in the rcu_state structure.
2978  */
2979 static void __init rcu_init_geometry(void)
2980 {
2981         int i;
2982         int j;
2983         int n = nr_cpu_ids;
2984         int rcu_capacity[MAX_RCU_LVLS + 1];
2985
2986         /* If the compile-time values are accurate, just leave. */
2987         if (rcu_fanout_leaf == CONFIG_RCU_FANOUT_LEAF &&
2988             nr_cpu_ids == NR_CPUS)
2989                 return;
2990
2991         /*
2992          * Compute number of nodes that can be handled an rcu_node tree
2993          * with the given number of levels.  Setting rcu_capacity[0] makes
2994          * some of the arithmetic easier.
2995          */
2996         rcu_capacity[0] = 1;
2997         rcu_capacity[1] = rcu_fanout_leaf;
2998         for (i = 2; i <= MAX_RCU_LVLS; i++)
2999                 rcu_capacity[i] = rcu_capacity[i - 1] * CONFIG_RCU_FANOUT;
3000
3001         /*
3002          * The boot-time rcu_fanout_leaf parameter is only permitted
3003          * to increase the leaf-level fanout, not decrease it.  Of course,
3004          * the leaf-level fanout cannot exceed the number of bits in
3005          * the rcu_node masks.  Finally, the tree must be able to accommodate
3006          * the configured number of CPUs.  Complain and fall back to the
3007          * compile-time values if these limits are exceeded.
3008          */
3009         if (rcu_fanout_leaf < CONFIG_RCU_FANOUT_LEAF ||
3010             rcu_fanout_leaf > sizeof(unsigned long) * 8 ||
3011             n > rcu_capacity[MAX_RCU_LVLS]) {
3012                 WARN_ON(1);
3013                 return;
3014         }
3015
3016         /* Calculate the number of rcu_nodes at each level of the tree. */
3017         for (i = 1; i <= MAX_RCU_LVLS; i++)
3018                 if (n <= rcu_capacity[i]) {
3019                         for (j = 0; j <= i; j++)
3020                                 num_rcu_lvl[j] =
3021                                         DIV_ROUND_UP(n, rcu_capacity[i - j]);
3022                         rcu_num_lvls = i;
3023                         for (j = i + 1; j <= MAX_RCU_LVLS; j++)
3024                                 num_rcu_lvl[j] = 0;
3025                         break;
3026                 }
3027
3028         /* Calculate the total number of rcu_node structures. */
3029         rcu_num_nodes = 0;
3030         for (i = 0; i <= MAX_RCU_LVLS; i++)
3031                 rcu_num_nodes += num_rcu_lvl[i];
3032         rcu_num_nodes -= n;
3033 }
3034
3035 void __init rcu_init(void)
3036 {
3037         int cpu;
3038
3039         rcu_bootup_announce();
3040         rcu_init_geometry();
3041         rcu_init_one(&rcu_sched_state, &rcu_sched_data);
3042         rcu_init_one(&rcu_bh_state, &rcu_bh_data);
3043         __rcu_init_preempt();
3044          open_softirq(RCU_SOFTIRQ, rcu_process_callbacks);
3045
3046         /*
3047          * We don't need protection against CPU-hotplug here because
3048          * this is called early in boot, before either interrupts
3049          * or the scheduler are operational.
3050          */
3051         cpu_notifier(rcu_cpu_notify, 0);
3052         for_each_online_cpu(cpu)
3053                 rcu_cpu_notify(NULL, CPU_UP_PREPARE, (void *)(long)cpu);
3054 }
3055
3056 #include "rcutree_plugin.h"