]> git.karo-electronics.de Git - karo-tx-linux.git/blob - kernel/rcutree.c
The address limit is already set in flush_old_exec() so this assignment of
[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
54 #include "rcutree.h"
55 #include <trace/events/rcu.h>
56
57 #include "rcu.h"
58
59 /* Data structures. */
60
61 static struct lock_class_key rcu_node_class[NUM_RCU_LVLS];
62
63 #define RCU_STATE_INITIALIZER(structname) { \
64         .level = { &structname##_state.node[0] }, \
65         .levelcnt = { \
66                 NUM_RCU_LVL_0,  /* root of hierarchy. */ \
67                 NUM_RCU_LVL_1, \
68                 NUM_RCU_LVL_2, \
69                 NUM_RCU_LVL_3, \
70                 NUM_RCU_LVL_4, /* == MAX_RCU_LVLS */ \
71         }, \
72         .signaled = RCU_GP_IDLE, \
73         .gpnum = -300, \
74         .completed = -300, \
75         .onofflock = __RAW_SPIN_LOCK_UNLOCKED(&structname##_state.onofflock), \
76         .fqslock = __RAW_SPIN_LOCK_UNLOCKED(&structname##_state.fqslock), \
77         .n_force_qs = 0, \
78         .n_force_qs_ngp = 0, \
79         .name = #structname, \
80 }
81
82 struct rcu_state rcu_sched_state = RCU_STATE_INITIALIZER(rcu_sched);
83 DEFINE_PER_CPU(struct rcu_data, rcu_sched_data);
84
85 struct rcu_state rcu_bh_state = RCU_STATE_INITIALIZER(rcu_bh);
86 DEFINE_PER_CPU(struct rcu_data, rcu_bh_data);
87
88 static struct rcu_state *rcu_state;
89
90 /*
91  * The rcu_scheduler_active variable transitions from zero to one just
92  * before the first task is spawned.  So when this variable is zero, RCU
93  * can assume that there is but one task, allowing RCU to (for example)
94  * optimized synchronize_sched() to a simple barrier().  When this variable
95  * is one, RCU must actually do all the hard work required to detect real
96  * grace periods.  This variable is also used to suppress boot-time false
97  * positives from lockdep-RCU error checking.
98  */
99 int rcu_scheduler_active __read_mostly;
100 EXPORT_SYMBOL_GPL(rcu_scheduler_active);
101
102 /*
103  * The rcu_scheduler_fully_active variable transitions from zero to one
104  * during the early_initcall() processing, which is after the scheduler
105  * is capable of creating new tasks.  So RCU processing (for example,
106  * creating tasks for RCU priority boosting) must be delayed until after
107  * rcu_scheduler_fully_active transitions from zero to one.  We also
108  * currently delay invocation of any RCU callbacks until after this point.
109  *
110  * It might later prove better for people registering RCU callbacks during
111  * early boot to take responsibility for these callbacks, but one step at
112  * a time.
113  */
114 static int rcu_scheduler_fully_active __read_mostly;
115
116 #ifdef CONFIG_RCU_BOOST
117
118 /*
119  * Control variables for per-CPU and per-rcu_node kthreads.  These
120  * handle all flavors of RCU.
121  */
122 static DEFINE_PER_CPU(struct task_struct *, rcu_cpu_kthread_task);
123 DEFINE_PER_CPU(unsigned int, rcu_cpu_kthread_status);
124 DEFINE_PER_CPU(int, rcu_cpu_kthread_cpu);
125 DEFINE_PER_CPU(unsigned int, rcu_cpu_kthread_loops);
126 DEFINE_PER_CPU(char, rcu_cpu_has_work);
127
128 #endif /* #ifdef CONFIG_RCU_BOOST */
129
130 static void rcu_node_kthread_setaffinity(struct rcu_node *rnp, int outgoingcpu);
131 static void invoke_rcu_core(void);
132 static void invoke_rcu_callbacks(struct rcu_state *rsp, struct rcu_data *rdp);
133
134 #define RCU_KTHREAD_PRIO 1      /* RT priority for per-CPU kthreads. */
135
136 /*
137  * Track the rcutorture test sequence number and the update version
138  * number within a given test.  The rcutorture_testseq is incremented
139  * on every rcutorture module load and unload, so has an odd value
140  * when a test is running.  The rcutorture_vernum is set to zero
141  * when rcutorture starts and is incremented on each rcutorture update.
142  * These variables enable correlating rcutorture output with the
143  * RCU tracing information.
144  */
145 unsigned long rcutorture_testseq;
146 unsigned long rcutorture_vernum;
147
148 /*
149  * Return true if an RCU grace period is in progress.  The ACCESS_ONCE()s
150  * permit this function to be invoked without holding the root rcu_node
151  * structure's ->lock, but of course results can be subject to change.
152  */
153 static int rcu_gp_in_progress(struct rcu_state *rsp)
154 {
155         return ACCESS_ONCE(rsp->completed) != ACCESS_ONCE(rsp->gpnum);
156 }
157
158 /*
159  * Note a quiescent state.  Because we do not need to know
160  * how many quiescent states passed, just if there was at least
161  * one since the start of the grace period, this just sets a flag.
162  * The caller must have disabled preemption.
163  */
164 void rcu_sched_qs(int cpu)
165 {
166         struct rcu_data *rdp = &per_cpu(rcu_sched_data, cpu);
167
168         rdp->passed_quiesce_gpnum = rdp->gpnum;
169         barrier();
170         if (rdp->passed_quiesce == 0)
171                 trace_rcu_grace_period("rcu_sched", rdp->gpnum, "cpuqs");
172         rdp->passed_quiesce = 1;
173 }
174
175 void rcu_bh_qs(int cpu)
176 {
177         struct rcu_data *rdp = &per_cpu(rcu_bh_data, cpu);
178
179         rdp->passed_quiesce_gpnum = rdp->gpnum;
180         barrier();
181         if (rdp->passed_quiesce == 0)
182                 trace_rcu_grace_period("rcu_bh", rdp->gpnum, "cpuqs");
183         rdp->passed_quiesce = 1;
184 }
185
186 /*
187  * Note a context switch.  This is a quiescent state for RCU-sched,
188  * and requires special handling for preemptible RCU.
189  * The caller must have disabled preemption.
190  */
191 void rcu_note_context_switch(int cpu)
192 {
193         trace_rcu_utilization("Start context switch");
194         rcu_sched_qs(cpu);
195         rcu_preempt_note_context_switch(cpu);
196         trace_rcu_utilization("End context switch");
197 }
198 EXPORT_SYMBOL_GPL(rcu_note_context_switch);
199
200 #ifdef CONFIG_NO_HZ
201 DEFINE_PER_CPU(struct rcu_dynticks, rcu_dynticks) = {
202         .dynticks_nesting = 1,
203         .dynticks = ATOMIC_INIT(1),
204 };
205 #endif /* #ifdef CONFIG_NO_HZ */
206
207 static int blimit = 10;         /* Maximum callbacks per rcu_do_batch. */
208 static int qhimark = 10000;     /* If this many pending, ignore blimit. */
209 static int qlowmark = 100;      /* Once only this many pending, use blimit. */
210
211 module_param(blimit, int, 0);
212 module_param(qhimark, int, 0);
213 module_param(qlowmark, int, 0);
214
215 int rcu_cpu_stall_suppress __read_mostly;
216 module_param(rcu_cpu_stall_suppress, int, 0644);
217
218 static void force_quiescent_state(struct rcu_state *rsp, int relaxed);
219 static int rcu_pending(int cpu);
220
221 /*
222  * Return the number of RCU-sched batches processed thus far for debug & stats.
223  */
224 long rcu_batches_completed_sched(void)
225 {
226         return rcu_sched_state.completed;
227 }
228 EXPORT_SYMBOL_GPL(rcu_batches_completed_sched);
229
230 /*
231  * Return the number of RCU BH batches processed thus far for debug & stats.
232  */
233 long rcu_batches_completed_bh(void)
234 {
235         return rcu_bh_state.completed;
236 }
237 EXPORT_SYMBOL_GPL(rcu_batches_completed_bh);
238
239 /*
240  * Force a quiescent state for RCU BH.
241  */
242 void rcu_bh_force_quiescent_state(void)
243 {
244         force_quiescent_state(&rcu_bh_state, 0);
245 }
246 EXPORT_SYMBOL_GPL(rcu_bh_force_quiescent_state);
247
248 /*
249  * Record the number of times rcutorture tests have been initiated and
250  * terminated.  This information allows the debugfs tracing stats to be
251  * correlated to the rcutorture messages, even when the rcutorture module
252  * is being repeatedly loaded and unloaded.  In other words, we cannot
253  * store this state in rcutorture itself.
254  */
255 void rcutorture_record_test_transition(void)
256 {
257         rcutorture_testseq++;
258         rcutorture_vernum = 0;
259 }
260 EXPORT_SYMBOL_GPL(rcutorture_record_test_transition);
261
262 /*
263  * Record the number of writer passes through the current rcutorture test.
264  * This is also used to correlate debugfs tracing stats with the rcutorture
265  * messages.
266  */
267 void rcutorture_record_progress(unsigned long vernum)
268 {
269         rcutorture_vernum++;
270 }
271 EXPORT_SYMBOL_GPL(rcutorture_record_progress);
272
273 /*
274  * Force a quiescent state for RCU-sched.
275  */
276 void rcu_sched_force_quiescent_state(void)
277 {
278         force_quiescent_state(&rcu_sched_state, 0);
279 }
280 EXPORT_SYMBOL_GPL(rcu_sched_force_quiescent_state);
281
282 /*
283  * Does the CPU have callbacks ready to be invoked?
284  */
285 static int
286 cpu_has_callbacks_ready_to_invoke(struct rcu_data *rdp)
287 {
288         return &rdp->nxtlist != rdp->nxttail[RCU_DONE_TAIL];
289 }
290
291 /*
292  * Does the current CPU require a yet-as-unscheduled grace period?
293  */
294 static int
295 cpu_needs_another_gp(struct rcu_state *rsp, struct rcu_data *rdp)
296 {
297         return *rdp->nxttail[RCU_DONE_TAIL] && !rcu_gp_in_progress(rsp);
298 }
299
300 /*
301  * Return the root node of the specified rcu_state structure.
302  */
303 static struct rcu_node *rcu_get_root(struct rcu_state *rsp)
304 {
305         return &rsp->node[0];
306 }
307
308 #ifdef CONFIG_SMP
309
310 /*
311  * If the specified CPU is offline, tell the caller that it is in
312  * a quiescent state.  Otherwise, whack it with a reschedule IPI.
313  * Grace periods can end up waiting on an offline CPU when that
314  * CPU is in the process of coming online -- it will be added to the
315  * rcu_node bitmasks before it actually makes it online.  The same thing
316  * can happen while a CPU is in the process of coming online.  Because this
317  * race is quite rare, we check for it after detecting that the grace
318  * period has been delayed rather than checking each and every CPU
319  * each and every time we start a new grace period.
320  */
321 static int rcu_implicit_offline_qs(struct rcu_data *rdp)
322 {
323         /*
324          * If the CPU is offline, it is in a quiescent state.  We can
325          * trust its state not to change because interrupts are disabled.
326          */
327         if (cpu_is_offline(rdp->cpu)) {
328                 trace_rcu_fqs(rdp->rsp->name, rdp->gpnum, rdp->cpu, "ofl");
329                 rdp->offline_fqs++;
330                 return 1;
331         }
332
333         /* If preemptible RCU, no point in sending reschedule IPI. */
334         if (rdp->preemptible)
335                 return 0;
336
337         /* The CPU is online, so send it a reschedule IPI. */
338         if (rdp->cpu != smp_processor_id())
339                 smp_send_reschedule(rdp->cpu);
340         else
341                 set_need_resched();
342         rdp->resched_ipi++;
343         return 0;
344 }
345
346 #endif /* #ifdef CONFIG_SMP */
347
348 #ifdef CONFIG_NO_HZ
349
350 /**
351  * rcu_enter_nohz - inform RCU that current CPU is entering nohz
352  *
353  * Enter nohz mode, in other words, -leave- the mode in which RCU
354  * read-side critical sections can occur.  (Though RCU read-side
355  * critical sections can occur in irq handlers in nohz mode, a possibility
356  * handled by rcu_irq_enter() and rcu_irq_exit()).
357  */
358 void rcu_enter_nohz(void)
359 {
360         unsigned long flags;
361         struct rcu_dynticks *rdtp;
362
363         local_irq_save(flags);
364         rdtp = &__get_cpu_var(rcu_dynticks);
365         if (--rdtp->dynticks_nesting) {
366                 local_irq_restore(flags);
367                 return;
368         }
369         trace_rcu_dyntick("Start");
370         /* CPUs seeing atomic_inc() must see prior RCU read-side crit sects */
371         smp_mb__before_atomic_inc();  /* See above. */
372         atomic_inc(&rdtp->dynticks);
373         smp_mb__after_atomic_inc();  /* Force ordering with next sojourn. */
374         WARN_ON_ONCE(atomic_read(&rdtp->dynticks) & 0x1);
375         local_irq_restore(flags);
376 }
377
378 /*
379  * rcu_exit_nohz - inform RCU that current CPU is leaving nohz
380  *
381  * Exit nohz mode, in other words, -enter- the mode in which RCU
382  * read-side critical sections normally occur.
383  */
384 void rcu_exit_nohz(void)
385 {
386         unsigned long flags;
387         struct rcu_dynticks *rdtp;
388
389         local_irq_save(flags);
390         rdtp = &__get_cpu_var(rcu_dynticks);
391         if (rdtp->dynticks_nesting++) {
392                 local_irq_restore(flags);
393                 return;
394         }
395         smp_mb__before_atomic_inc();  /* Force ordering w/previous sojourn. */
396         atomic_inc(&rdtp->dynticks);
397         /* CPUs seeing atomic_inc() must see later RCU read-side crit sects */
398         smp_mb__after_atomic_inc();  /* See above. */
399         WARN_ON_ONCE(!(atomic_read(&rdtp->dynticks) & 0x1));
400         trace_rcu_dyntick("End");
401         local_irq_restore(flags);
402 }
403
404 /**
405  * rcu_nmi_enter - inform RCU of entry to NMI context
406  *
407  * If the CPU was idle with dynamic ticks active, and there is no
408  * irq handler running, this updates rdtp->dynticks_nmi to let the
409  * RCU grace-period handling know that the CPU is active.
410  */
411 void rcu_nmi_enter(void)
412 {
413         struct rcu_dynticks *rdtp = &__get_cpu_var(rcu_dynticks);
414
415         if (rdtp->dynticks_nmi_nesting == 0 &&
416             (atomic_read(&rdtp->dynticks) & 0x1))
417                 return;
418         rdtp->dynticks_nmi_nesting++;
419         smp_mb__before_atomic_inc();  /* Force delay from prior write. */
420         atomic_inc(&rdtp->dynticks);
421         /* CPUs seeing atomic_inc() must see later RCU read-side crit sects */
422         smp_mb__after_atomic_inc();  /* See above. */
423         WARN_ON_ONCE(!(atomic_read(&rdtp->dynticks) & 0x1));
424 }
425
426 /**
427  * rcu_nmi_exit - inform RCU of exit from NMI context
428  *
429  * If the CPU was idle with dynamic ticks active, and there is no
430  * irq handler running, this updates rdtp->dynticks_nmi to let the
431  * RCU grace-period handling know that the CPU is no longer active.
432  */
433 void rcu_nmi_exit(void)
434 {
435         struct rcu_dynticks *rdtp = &__get_cpu_var(rcu_dynticks);
436
437         if (rdtp->dynticks_nmi_nesting == 0 ||
438             --rdtp->dynticks_nmi_nesting != 0)
439                 return;
440         /* CPUs seeing atomic_inc() must see prior RCU read-side crit sects */
441         smp_mb__before_atomic_inc();  /* See above. */
442         atomic_inc(&rdtp->dynticks);
443         smp_mb__after_atomic_inc();  /* Force delay to next write. */
444         WARN_ON_ONCE(atomic_read(&rdtp->dynticks) & 0x1);
445 }
446
447 /**
448  * rcu_irq_enter - inform RCU of entry to hard irq context
449  *
450  * If the CPU was idle with dynamic ticks active, this updates the
451  * rdtp->dynticks to let the RCU handling know that the CPU is active.
452  */
453 void rcu_irq_enter(void)
454 {
455         rcu_exit_nohz();
456 }
457
458 /**
459  * rcu_irq_exit - inform RCU of exit from hard irq context
460  *
461  * If the CPU was idle with dynamic ticks active, update the rdp->dynticks
462  * to put let the RCU handling be aware that the CPU is going back to idle
463  * with no ticks.
464  */
465 void rcu_irq_exit(void)
466 {
467         rcu_enter_nohz();
468 }
469
470 #ifdef CONFIG_SMP
471
472 /*
473  * Snapshot the specified CPU's dynticks counter so that we can later
474  * credit them with an implicit quiescent state.  Return 1 if this CPU
475  * is in dynticks idle mode, which is an extended quiescent state.
476  */
477 static int dyntick_save_progress_counter(struct rcu_data *rdp)
478 {
479         smp_mb();  /* Work around some architectures weak impls. */
480         rdp->dynticks_snap = atomic_add_return(0, &rdp->dynticks->dynticks);
481         smp_mb();  /* Work around some architectures weak impls. */
482         return 0;
483 }
484
485 /*
486  * Return true if the specified CPU has passed through a quiescent
487  * state by virtue of being in or having passed through an dynticks
488  * idle state since the last call to dyntick_save_progress_counter()
489  * for this same CPU.
490  */
491 static int rcu_implicit_dynticks_qs(struct rcu_data *rdp)
492 {
493         unsigned int curr;
494         unsigned int snap;
495
496         smp_mb();  /* Work around some architectures weak impls. */
497         curr = (unsigned int)atomic_add_return(0, &rdp->dynticks->dynticks);
498         smp_mb();  /* Work around some architectures weak impls. */
499         snap = (unsigned int)rdp->dynticks_snap;
500
501         /*
502          * If the CPU passed through or entered a dynticks idle phase with
503          * no active irq/NMI handlers, then we can safely pretend that the CPU
504          * already acknowledged the request to pass through a quiescent
505          * state.  Either way, that CPU cannot possibly be in an RCU
506          * read-side critical section that started before the beginning
507          * of the current RCU grace period.
508          */
509         if ((curr & 0x1) == 0 || UINT_CMP_GE(curr, snap + 2)) {
510                 trace_rcu_fqs(rdp->rsp->name, rdp->gpnum, rdp->cpu, "dti");
511                 rdp->dynticks_fqs++;
512                 return 1;
513         }
514
515         /* Go check for the CPU being offline. */
516         return rcu_implicit_offline_qs(rdp);
517 }
518
519 #endif /* #ifdef CONFIG_SMP */
520
521 #else /* #ifdef CONFIG_NO_HZ */
522
523 #ifdef CONFIG_SMP
524
525 static int dyntick_save_progress_counter(struct rcu_data *rdp)
526 {
527         return 0;
528 }
529
530 static int rcu_implicit_dynticks_qs(struct rcu_data *rdp)
531 {
532         return rcu_implicit_offline_qs(rdp);
533 }
534
535 #endif /* #ifdef CONFIG_SMP */
536
537 #endif /* #else #ifdef CONFIG_NO_HZ */
538
539 int rcu_cpu_stall_suppress __read_mostly;
540
541 static void record_gp_stall_check_time(struct rcu_state *rsp)
542 {
543         rsp->gp_start = jiffies;
544         rsp->jiffies_stall = jiffies + RCU_SECONDS_TILL_STALL_CHECK;
545 }
546
547 static void print_other_cpu_stall(struct rcu_state *rsp)
548 {
549         int cpu;
550         long delta;
551         unsigned long flags;
552         int ndetected;
553         struct rcu_node *rnp = rcu_get_root(rsp);
554
555         /* Only let one CPU complain about others per time interval. */
556
557         raw_spin_lock_irqsave(&rnp->lock, flags);
558         delta = jiffies - rsp->jiffies_stall;
559         if (delta < RCU_STALL_RAT_DELAY || !rcu_gp_in_progress(rsp)) {
560                 raw_spin_unlock_irqrestore(&rnp->lock, flags);
561                 return;
562         }
563         rsp->jiffies_stall = jiffies + RCU_SECONDS_TILL_STALL_RECHECK;
564
565         /*
566          * Now rat on any tasks that got kicked up to the root rcu_node
567          * due to CPU offlining.
568          */
569         ndetected = rcu_print_task_stall(rnp);
570         raw_spin_unlock_irqrestore(&rnp->lock, flags);
571
572         /*
573          * OK, time to rat on our buddy...
574          * See Documentation/RCU/stallwarn.txt for info on how to debug
575          * RCU CPU stall warnings.
576          */
577         printk(KERN_ERR "INFO: %s detected stalls on CPUs/tasks: {",
578                rsp->name);
579         rcu_for_each_leaf_node(rsp, rnp) {
580                 raw_spin_lock_irqsave(&rnp->lock, flags);
581                 ndetected += rcu_print_task_stall(rnp);
582                 raw_spin_unlock_irqrestore(&rnp->lock, flags);
583                 if (rnp->qsmask == 0)
584                         continue;
585                 for (cpu = 0; cpu <= rnp->grphi - rnp->grplo; cpu++)
586                         if (rnp->qsmask & (1UL << cpu)) {
587                                 printk(" %d", rnp->grplo + cpu);
588                                 ndetected++;
589                         }
590         }
591         printk("} (detected by %d, t=%ld jiffies)\n",
592                smp_processor_id(), (long)(jiffies - rsp->gp_start));
593         if (ndetected == 0)
594                 printk(KERN_ERR "INFO: Stall ended before state dump start\n");
595         else if (!trigger_all_cpu_backtrace())
596                 dump_stack();
597
598         /* If so configured, complain about tasks blocking the grace period. */
599
600         rcu_print_detail_task_stall(rsp);
601
602         force_quiescent_state(rsp, 0);  /* Kick them all. */
603 }
604
605 static void print_cpu_stall(struct rcu_state *rsp)
606 {
607         unsigned long flags;
608         struct rcu_node *rnp = rcu_get_root(rsp);
609
610         /*
611          * OK, time to rat on ourselves...
612          * See Documentation/RCU/stallwarn.txt for info on how to debug
613          * RCU CPU stall warnings.
614          */
615         printk(KERN_ERR "INFO: %s detected stall on CPU %d (t=%lu jiffies)\n",
616                rsp->name, smp_processor_id(), jiffies - rsp->gp_start);
617         if (!trigger_all_cpu_backtrace())
618                 dump_stack();
619
620         raw_spin_lock_irqsave(&rnp->lock, flags);
621         if (ULONG_CMP_GE(jiffies, rsp->jiffies_stall))
622                 rsp->jiffies_stall =
623                         jiffies + RCU_SECONDS_TILL_STALL_RECHECK;
624         raw_spin_unlock_irqrestore(&rnp->lock, flags);
625
626         set_need_resched();  /* kick ourselves to get things going. */
627 }
628
629 static void check_cpu_stall(struct rcu_state *rsp, struct rcu_data *rdp)
630 {
631         unsigned long j;
632         unsigned long js;
633         struct rcu_node *rnp;
634
635         if (rcu_cpu_stall_suppress)
636                 return;
637         j = ACCESS_ONCE(jiffies);
638         js = ACCESS_ONCE(rsp->jiffies_stall);
639         rnp = rdp->mynode;
640         if ((ACCESS_ONCE(rnp->qsmask) & rdp->grpmask) && ULONG_CMP_GE(j, js)) {
641
642                 /* We haven't checked in, so go dump stack. */
643                 print_cpu_stall(rsp);
644
645         } else if (rcu_gp_in_progress(rsp) &&
646                    ULONG_CMP_GE(j, js + RCU_STALL_RAT_DELAY)) {
647
648                 /* They had a few time units to dump stack, so complain. */
649                 print_other_cpu_stall(rsp);
650         }
651 }
652
653 static int rcu_panic(struct notifier_block *this, unsigned long ev, void *ptr)
654 {
655         rcu_cpu_stall_suppress = 1;
656         return NOTIFY_DONE;
657 }
658
659 /**
660  * rcu_cpu_stall_reset - prevent further stall warnings in current grace period
661  *
662  * Set the stall-warning timeout way off into the future, thus preventing
663  * any RCU CPU stall-warning messages from appearing in the current set of
664  * RCU grace periods.
665  *
666  * The caller must disable hard irqs.
667  */
668 void rcu_cpu_stall_reset(void)
669 {
670         rcu_sched_state.jiffies_stall = jiffies + ULONG_MAX / 2;
671         rcu_bh_state.jiffies_stall = jiffies + ULONG_MAX / 2;
672         rcu_preempt_stall_reset();
673 }
674
675 static struct notifier_block rcu_panic_block = {
676         .notifier_call = rcu_panic,
677 };
678
679 static void __init check_cpu_stall_init(void)
680 {
681         atomic_notifier_chain_register(&panic_notifier_list, &rcu_panic_block);
682 }
683
684 /*
685  * Update CPU-local rcu_data state to record the newly noticed grace period.
686  * This is used both when we started the grace period and when we notice
687  * that someone else started the grace period.  The caller must hold the
688  * ->lock of the leaf rcu_node structure corresponding to the current CPU,
689  *  and must have irqs disabled.
690  */
691 static void __note_new_gpnum(struct rcu_state *rsp, struct rcu_node *rnp, struct rcu_data *rdp)
692 {
693         if (rdp->gpnum != rnp->gpnum) {
694                 /*
695                  * If the current grace period is waiting for this CPU,
696                  * set up to detect a quiescent state, otherwise don't
697                  * go looking for one.
698                  */
699                 rdp->gpnum = rnp->gpnum;
700                 trace_rcu_grace_period(rsp->name, rdp->gpnum, "cpustart");
701                 if (rnp->qsmask & rdp->grpmask) {
702                         rdp->qs_pending = 1;
703                         rdp->passed_quiesce = 0;
704                 } else
705                         rdp->qs_pending = 0;
706         }
707 }
708
709 static void note_new_gpnum(struct rcu_state *rsp, struct rcu_data *rdp)
710 {
711         unsigned long flags;
712         struct rcu_node *rnp;
713
714         local_irq_save(flags);
715         rnp = rdp->mynode;
716         if (rdp->gpnum == ACCESS_ONCE(rnp->gpnum) || /* outside lock. */
717             !raw_spin_trylock(&rnp->lock)) { /* irqs already off, so later. */
718                 local_irq_restore(flags);
719                 return;
720         }
721         __note_new_gpnum(rsp, rnp, rdp);
722         raw_spin_unlock_irqrestore(&rnp->lock, flags);
723 }
724
725 /*
726  * Did someone else start a new RCU grace period start since we last
727  * checked?  Update local state appropriately if so.  Must be called
728  * on the CPU corresponding to rdp.
729  */
730 static int
731 check_for_new_grace_period(struct rcu_state *rsp, struct rcu_data *rdp)
732 {
733         unsigned long flags;
734         int ret = 0;
735
736         local_irq_save(flags);
737         if (rdp->gpnum != rsp->gpnum) {
738                 note_new_gpnum(rsp, rdp);
739                 ret = 1;
740         }
741         local_irq_restore(flags);
742         return ret;
743 }
744
745 /*
746  * Advance this CPU's callbacks, but only if the current grace period
747  * has ended.  This may be called only from the CPU to whom the rdp
748  * belongs.  In addition, the corresponding leaf rcu_node structure's
749  * ->lock must be held by the caller, with irqs disabled.
750  */
751 static void
752 __rcu_process_gp_end(struct rcu_state *rsp, struct rcu_node *rnp, struct rcu_data *rdp)
753 {
754         /* Did another grace period end? */
755         if (rdp->completed != rnp->completed) {
756
757                 /* Advance callbacks.  No harm if list empty. */
758                 rdp->nxttail[RCU_DONE_TAIL] = rdp->nxttail[RCU_WAIT_TAIL];
759                 rdp->nxttail[RCU_WAIT_TAIL] = rdp->nxttail[RCU_NEXT_READY_TAIL];
760                 rdp->nxttail[RCU_NEXT_READY_TAIL] = rdp->nxttail[RCU_NEXT_TAIL];
761
762                 /* Remember that we saw this grace-period completion. */
763                 rdp->completed = rnp->completed;
764                 trace_rcu_grace_period(rsp->name, rdp->gpnum, "cpuend");
765
766                 /*
767                  * If we were in an extended quiescent state, we may have
768                  * missed some grace periods that others CPUs handled on
769                  * our behalf. Catch up with this state to avoid noting
770                  * spurious new grace periods.  If another grace period
771                  * has started, then rnp->gpnum will have advanced, so
772                  * we will detect this later on.
773                  */
774                 if (ULONG_CMP_LT(rdp->gpnum, rdp->completed))
775                         rdp->gpnum = rdp->completed;
776
777                 /*
778                  * If RCU does not need a quiescent state from this CPU,
779                  * then make sure that this CPU doesn't go looking for one.
780                  */
781                 if ((rnp->qsmask & rdp->grpmask) == 0)
782                         rdp->qs_pending = 0;
783         }
784 }
785
786 /*
787  * Advance this CPU's callbacks, but only if the current grace period
788  * has ended.  This may be called only from the CPU to whom the rdp
789  * belongs.
790  */
791 static void
792 rcu_process_gp_end(struct rcu_state *rsp, struct rcu_data *rdp)
793 {
794         unsigned long flags;
795         struct rcu_node *rnp;
796
797         local_irq_save(flags);
798         rnp = rdp->mynode;
799         if (rdp->completed == ACCESS_ONCE(rnp->completed) || /* outside lock. */
800             !raw_spin_trylock(&rnp->lock)) { /* irqs already off, so later. */
801                 local_irq_restore(flags);
802                 return;
803         }
804         __rcu_process_gp_end(rsp, rnp, rdp);
805         raw_spin_unlock_irqrestore(&rnp->lock, flags);
806 }
807
808 /*
809  * Do per-CPU grace-period initialization for running CPU.  The caller
810  * must hold the lock of the leaf rcu_node structure corresponding to
811  * this CPU.
812  */
813 static void
814 rcu_start_gp_per_cpu(struct rcu_state *rsp, struct rcu_node *rnp, struct rcu_data *rdp)
815 {
816         /* Prior grace period ended, so advance callbacks for current CPU. */
817         __rcu_process_gp_end(rsp, rnp, rdp);
818
819         /*
820          * Because this CPU just now started the new grace period, we know
821          * that all of its callbacks will be covered by this upcoming grace
822          * period, even the ones that were registered arbitrarily recently.
823          * Therefore, advance all outstanding callbacks to RCU_WAIT_TAIL.
824          *
825          * Other CPUs cannot be sure exactly when the grace period started.
826          * Therefore, their recently registered callbacks must pass through
827          * an additional RCU_NEXT_READY stage, so that they will be handled
828          * by the next RCU grace period.
829          */
830         rdp->nxttail[RCU_NEXT_READY_TAIL] = rdp->nxttail[RCU_NEXT_TAIL];
831         rdp->nxttail[RCU_WAIT_TAIL] = rdp->nxttail[RCU_NEXT_TAIL];
832
833         /* Set state so that this CPU will detect the next quiescent state. */
834         __note_new_gpnum(rsp, rnp, rdp);
835 }
836
837 /*
838  * Start a new RCU grace period if warranted, re-initializing the hierarchy
839  * in preparation for detecting the next grace period.  The caller must hold
840  * the root node's ->lock, which is released before return.  Hard irqs must
841  * be disabled.
842  */
843 static void
844 rcu_start_gp(struct rcu_state *rsp, unsigned long flags)
845         __releases(rcu_get_root(rsp)->lock)
846 {
847         struct rcu_data *rdp = this_cpu_ptr(rsp->rda);
848         struct rcu_node *rnp = rcu_get_root(rsp);
849
850         if (!rcu_scheduler_fully_active ||
851             !cpu_needs_another_gp(rsp, rdp) ||
852             rsp->fqs_active) {
853                 if (rcu_scheduler_fully_active &&
854                     cpu_needs_another_gp(rsp, rdp))
855                         rsp->fqs_need_gp = 1;
856                 if (rnp->completed == rsp->completed) {
857                         raw_spin_unlock_irqrestore(&rnp->lock, flags);
858                         return;
859                 }
860                 raw_spin_unlock(&rnp->lock);     /* irqs remain disabled. */
861
862                 /*
863                  * Propagate new ->completed value to rcu_node structures
864                  * so that other CPUs don't have to wait until the start
865                  * of the next grace period to process their callbacks.
866                  */
867                 rcu_for_each_node_breadth_first(rsp, rnp) {
868                         raw_spin_lock(&rnp->lock); /* irqs already disabled. */
869                         rnp->completed = rsp->completed;
870                         raw_spin_unlock(&rnp->lock); /* irqs remain disabled. */
871                 }
872                 local_irq_restore(flags);
873                 return;
874         }
875
876         /* Advance to a new grace period and initialize state. */
877         rsp->gpnum++;
878         trace_rcu_grace_period(rsp->name, rsp->gpnum, "start");
879         WARN_ON_ONCE(rsp->signaled == RCU_GP_INIT);
880         rsp->signaled = RCU_GP_INIT; /* Hold off force_quiescent_state. */
881         rsp->jiffies_force_qs = jiffies + RCU_JIFFIES_TILL_FORCE_QS;
882         record_gp_stall_check_time(rsp);
883
884         /* Special-case the common single-level case. */
885         if (NUM_RCU_NODES == 1) {
886                 rcu_preempt_check_blocked_tasks(rnp);
887                 rnp->qsmask = rnp->qsmaskinit;
888                 rnp->gpnum = rsp->gpnum;
889                 rnp->completed = rsp->completed;
890                 rsp->signaled = RCU_SIGNAL_INIT; /* force_quiescent_state OK. */
891                 rcu_start_gp_per_cpu(rsp, rnp, rdp);
892                 rcu_preempt_boost_start_gp(rnp);
893                 trace_rcu_grace_period_init(rsp->name, rnp->gpnum,
894                                             rnp->level, rnp->grplo,
895                                             rnp->grphi, rnp->qsmask);
896                 raw_spin_unlock_irqrestore(&rnp->lock, flags);
897                 return;
898         }
899
900         raw_spin_unlock(&rnp->lock);  /* leave irqs disabled. */
901
902
903         /* Exclude any concurrent CPU-hotplug operations. */
904         raw_spin_lock(&rsp->onofflock);  /* irqs already disabled. */
905
906         /*
907          * Set the quiescent-state-needed bits in all the rcu_node
908          * structures for all currently online CPUs in breadth-first
909          * order, starting from the root rcu_node structure.  This
910          * operation relies on the layout of the hierarchy within the
911          * rsp->node[] array.  Note that other CPUs will access only
912          * the leaves of the hierarchy, which still indicate that no
913          * grace period is in progress, at least until the corresponding
914          * leaf node has been initialized.  In addition, we have excluded
915          * CPU-hotplug operations.
916          *
917          * Note that the grace period cannot complete until we finish
918          * the initialization process, as there will be at least one
919          * qsmask bit set in the root node until that time, namely the
920          * one corresponding to this CPU, due to the fact that we have
921          * irqs disabled.
922          */
923         rcu_for_each_node_breadth_first(rsp, rnp) {
924                 raw_spin_lock(&rnp->lock);      /* irqs already disabled. */
925                 rcu_preempt_check_blocked_tasks(rnp);
926                 rnp->qsmask = rnp->qsmaskinit;
927                 rnp->gpnum = rsp->gpnum;
928                 rnp->completed = rsp->completed;
929                 if (rnp == rdp->mynode)
930                         rcu_start_gp_per_cpu(rsp, rnp, rdp);
931                 rcu_preempt_boost_start_gp(rnp);
932                 trace_rcu_grace_period_init(rsp->name, rnp->gpnum,
933                                             rnp->level, rnp->grplo,
934                                             rnp->grphi, rnp->qsmask);
935                 raw_spin_unlock(&rnp->lock);    /* irqs remain disabled. */
936         }
937
938         rnp = rcu_get_root(rsp);
939         raw_spin_lock(&rnp->lock);              /* irqs already disabled. */
940         rsp->signaled = RCU_SIGNAL_INIT; /* force_quiescent_state now OK. */
941         raw_spin_unlock(&rnp->lock);            /* irqs remain disabled. */
942         raw_spin_unlock_irqrestore(&rsp->onofflock, flags);
943 }
944
945 /*
946  * Report a full set of quiescent states to the specified rcu_state
947  * data structure.  This involves cleaning up after the prior grace
948  * period and letting rcu_start_gp() start up the next grace period
949  * if one is needed.  Note that the caller must hold rnp->lock, as
950  * required by rcu_start_gp(), which will release it.
951  */
952 static void rcu_report_qs_rsp(struct rcu_state *rsp, unsigned long flags)
953         __releases(rcu_get_root(rsp)->lock)
954 {
955         unsigned long gp_duration;
956
957         WARN_ON_ONCE(!rcu_gp_in_progress(rsp));
958
959         /*
960          * Ensure that all grace-period and pre-grace-period activity
961          * is seen before the assignment to rsp->completed.
962          */
963         smp_mb(); /* See above block comment. */
964         gp_duration = jiffies - rsp->gp_start;
965         if (gp_duration > rsp->gp_max)
966                 rsp->gp_max = gp_duration;
967         rsp->completed = rsp->gpnum;
968         trace_rcu_grace_period(rsp->name, rsp->completed, "end");
969         rsp->signaled = RCU_GP_IDLE;
970         rcu_start_gp(rsp, flags);  /* releases root node's rnp->lock. */
971 }
972
973 /*
974  * Similar to rcu_report_qs_rdp(), for which it is a helper function.
975  * Allows quiescent states for a group of CPUs to be reported at one go
976  * to the specified rcu_node structure, though all the CPUs in the group
977  * must be represented by the same rcu_node structure (which need not be
978  * a leaf rcu_node structure, though it often will be).  That structure's
979  * lock must be held upon entry, and it is released before return.
980  */
981 static void
982 rcu_report_qs_rnp(unsigned long mask, struct rcu_state *rsp,
983                   struct rcu_node *rnp, unsigned long flags)
984         __releases(rnp->lock)
985 {
986         struct rcu_node *rnp_c;
987
988         /* Walk up the rcu_node hierarchy. */
989         for (;;) {
990                 if (!(rnp->qsmask & mask)) {
991
992                         /* Our bit has already been cleared, so done. */
993                         raw_spin_unlock_irqrestore(&rnp->lock, flags);
994                         return;
995                 }
996                 rnp->qsmask &= ~mask;
997                 trace_rcu_quiescent_state_report(rsp->name, rnp->gpnum,
998                                                  mask, rnp->qsmask, rnp->level,
999                                                  rnp->grplo, rnp->grphi,
1000                                                  !!rnp->gp_tasks);
1001                 if (rnp->qsmask != 0 || rcu_preempt_blocked_readers_cgp(rnp)) {
1002
1003                         /* Other bits still set at this level, so done. */
1004                         raw_spin_unlock_irqrestore(&rnp->lock, flags);
1005                         return;
1006                 }
1007                 mask = rnp->grpmask;
1008                 if (rnp->parent == NULL) {
1009
1010                         /* No more levels.  Exit loop holding root lock. */
1011
1012                         break;
1013                 }
1014                 raw_spin_unlock_irqrestore(&rnp->lock, flags);
1015                 rnp_c = rnp;
1016                 rnp = rnp->parent;
1017                 raw_spin_lock_irqsave(&rnp->lock, flags);
1018                 WARN_ON_ONCE(rnp_c->qsmask);
1019         }
1020
1021         /*
1022          * Get here if we are the last CPU to pass through a quiescent
1023          * state for this grace period.  Invoke rcu_report_qs_rsp()
1024          * to clean up and start the next grace period if one is needed.
1025          */
1026         rcu_report_qs_rsp(rsp, flags); /* releases rnp->lock. */
1027 }
1028
1029 /*
1030  * Record a quiescent state for the specified CPU to that CPU's rcu_data
1031  * structure.  This must be either called from the specified CPU, or
1032  * called when the specified CPU is known to be offline (and when it is
1033  * also known that no other CPU is concurrently trying to help the offline
1034  * CPU).  The lastcomp argument is used to make sure we are still in the
1035  * grace period of interest.  We don't want to end the current grace period
1036  * based on quiescent states detected in an earlier grace period!
1037  */
1038 static void
1039 rcu_report_qs_rdp(int cpu, struct rcu_state *rsp, struct rcu_data *rdp, long lastgp)
1040 {
1041         unsigned long flags;
1042         unsigned long mask;
1043         struct rcu_node *rnp;
1044
1045         rnp = rdp->mynode;
1046         raw_spin_lock_irqsave(&rnp->lock, flags);
1047         if (lastgp != rnp->gpnum || rnp->completed == rnp->gpnum) {
1048
1049                 /*
1050                  * The grace period in which this quiescent state was
1051                  * recorded has ended, so don't report it upwards.
1052                  * We will instead need a new quiescent state that lies
1053                  * within the current grace period.
1054                  */
1055                 rdp->passed_quiesce = 0;        /* need qs for new gp. */
1056                 raw_spin_unlock_irqrestore(&rnp->lock, flags);
1057                 return;
1058         }
1059         mask = rdp->grpmask;
1060         if ((rnp->qsmask & mask) == 0) {
1061                 raw_spin_unlock_irqrestore(&rnp->lock, flags);
1062         } else {
1063                 rdp->qs_pending = 0;
1064
1065                 /*
1066                  * This GP can't end until cpu checks in, so all of our
1067                  * callbacks can be processed during the next GP.
1068                  */
1069                 rdp->nxttail[RCU_NEXT_READY_TAIL] = rdp->nxttail[RCU_NEXT_TAIL];
1070
1071                 rcu_report_qs_rnp(mask, rsp, rnp, flags); /* rlses rnp->lock */
1072         }
1073 }
1074
1075 /*
1076  * Check to see if there is a new grace period of which this CPU
1077  * is not yet aware, and if so, set up local rcu_data state for it.
1078  * Otherwise, see if this CPU has just passed through its first
1079  * quiescent state for this grace period, and record that fact if so.
1080  */
1081 static void
1082 rcu_check_quiescent_state(struct rcu_state *rsp, struct rcu_data *rdp)
1083 {
1084         /* If there is now a new grace period, record and return. */
1085         if (check_for_new_grace_period(rsp, rdp))
1086                 return;
1087
1088         /*
1089          * Does this CPU still need to do its part for current grace period?
1090          * If no, return and let the other CPUs do their part as well.
1091          */
1092         if (!rdp->qs_pending)
1093                 return;
1094
1095         /*
1096          * Was there a quiescent state since the beginning of the grace
1097          * period? If no, then exit and wait for the next call.
1098          */
1099         if (!rdp->passed_quiesce)
1100                 return;
1101
1102         /*
1103          * Tell RCU we are done (but rcu_report_qs_rdp() will be the
1104          * judge of that).
1105          */
1106         rcu_report_qs_rdp(rdp->cpu, rsp, rdp, rdp->passed_quiesce_gpnum);
1107 }
1108
1109 #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU
1110
1111 /*
1112  * Move a dying CPU's RCU callbacks to online CPU's callback list.
1113  * Synchronization is not required because this function executes
1114  * in stop_machine() context.
1115  */
1116 static void rcu_send_cbs_to_online(struct rcu_state *rsp)
1117 {
1118         int i;
1119         /* current DYING CPU is cleared in the cpu_online_mask */
1120         int receive_cpu = cpumask_any(cpu_online_mask);
1121         struct rcu_data *rdp = this_cpu_ptr(rsp->rda);
1122         struct rcu_data *receive_rdp = per_cpu_ptr(rsp->rda, receive_cpu);
1123
1124         if (rdp->nxtlist == NULL)
1125                 return;  /* irqs disabled, so comparison is stable. */
1126
1127         *receive_rdp->nxttail[RCU_NEXT_TAIL] = rdp->nxtlist;
1128         receive_rdp->nxttail[RCU_NEXT_TAIL] = rdp->nxttail[RCU_NEXT_TAIL];
1129         receive_rdp->qlen += rdp->qlen;
1130         receive_rdp->n_cbs_adopted += rdp->qlen;
1131         rdp->n_cbs_orphaned += rdp->qlen;
1132
1133         rdp->nxtlist = NULL;
1134         for (i = 0; i < RCU_NEXT_SIZE; i++)
1135                 rdp->nxttail[i] = &rdp->nxtlist;
1136         rdp->qlen = 0;
1137 }
1138
1139 /*
1140  * Remove the outgoing CPU from the bitmasks in the rcu_node hierarchy
1141  * and move all callbacks from the outgoing CPU to the current one.
1142  * There can only be one CPU hotplug operation at a time, so no other
1143  * CPU can be attempting to update rcu_cpu_kthread_task.
1144  */
1145 static void __rcu_offline_cpu(int cpu, struct rcu_state *rsp)
1146 {
1147         unsigned long flags;
1148         unsigned long mask;
1149         int need_report = 0;
1150         struct rcu_data *rdp = per_cpu_ptr(rsp->rda, cpu);
1151         struct rcu_node *rnp;
1152
1153         rcu_stop_cpu_kthread(cpu);
1154
1155         /* Exclude any attempts to start a new grace period. */
1156         raw_spin_lock_irqsave(&rsp->onofflock, flags);
1157
1158         /* Remove the outgoing CPU from the masks in the rcu_node hierarchy. */
1159         rnp = rdp->mynode;      /* this is the outgoing CPU's rnp. */
1160         mask = rdp->grpmask;    /* rnp->grplo is constant. */
1161         do {
1162                 raw_spin_lock(&rnp->lock);      /* irqs already disabled. */
1163                 rnp->qsmaskinit &= ~mask;
1164                 if (rnp->qsmaskinit != 0) {
1165                         if (rnp != rdp->mynode)
1166                                 raw_spin_unlock(&rnp->lock); /* irqs remain disabled. */
1167                         else
1168                                 trace_rcu_grace_period(rsp->name,
1169                                                        rnp->gpnum + 1 -
1170                                                        !!(rnp->qsmask & mask),
1171                                                        "cpuofl");
1172                         break;
1173                 }
1174                 if (rnp == rdp->mynode) {
1175                         trace_rcu_grace_period(rsp->name,
1176                                                rnp->gpnum + 1 -
1177                                                !!(rnp->qsmask & mask),
1178                                                "cpuofl");
1179                         need_report = rcu_preempt_offline_tasks(rsp, rnp, rdp);
1180                 } else
1181                         raw_spin_unlock(&rnp->lock); /* irqs remain disabled. */
1182                 mask = rnp->grpmask;
1183                 rnp = rnp->parent;
1184         } while (rnp != NULL);
1185
1186         /*
1187          * We still hold the leaf rcu_node structure lock here, and
1188          * irqs are still disabled.  The reason for this subterfuge is
1189          * because invoking rcu_report_unblock_qs_rnp() with ->onofflock
1190          * held leads to deadlock.
1191          */
1192         raw_spin_unlock(&rsp->onofflock); /* irqs remain disabled. */
1193         rnp = rdp->mynode;
1194         if (need_report & RCU_OFL_TASKS_NORM_GP)
1195                 rcu_report_unblock_qs_rnp(rnp, flags);
1196         else
1197                 raw_spin_unlock_irqrestore(&rnp->lock, flags);
1198         if (need_report & RCU_OFL_TASKS_EXP_GP)
1199                 rcu_report_exp_rnp(rsp, rnp);
1200         rcu_node_kthread_setaffinity(rnp, -1);
1201 }
1202
1203 /*
1204  * Remove the specified CPU from the RCU hierarchy and move any pending
1205  * callbacks that it might have to the current CPU.  This code assumes
1206  * that at least one CPU in the system will remain running at all times.
1207  * Any attempt to offline -all- CPUs is likely to strand RCU callbacks.
1208  */
1209 static void rcu_offline_cpu(int cpu)
1210 {
1211         __rcu_offline_cpu(cpu, &rcu_sched_state);
1212         __rcu_offline_cpu(cpu, &rcu_bh_state);
1213         rcu_preempt_offline_cpu(cpu);
1214 }
1215
1216 #else /* #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU */
1217
1218 static void rcu_send_cbs_to_online(struct rcu_state *rsp)
1219 {
1220 }
1221
1222 static void rcu_offline_cpu(int cpu)
1223 {
1224 }
1225
1226 #endif /* #else #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU */
1227
1228 /*
1229  * Invoke any RCU callbacks that have made it to the end of their grace
1230  * period.  Thottle as specified by rdp->blimit.
1231  */
1232 static void rcu_do_batch(struct rcu_state *rsp, struct rcu_data *rdp)
1233 {
1234         unsigned long flags;
1235         struct rcu_head *next, *list, **tail;
1236         int bl, count;
1237
1238         /* If no callbacks are ready, just return.*/
1239         if (!cpu_has_callbacks_ready_to_invoke(rdp)) {
1240                 trace_rcu_batch_start(rsp->name, 0, 0);
1241                 trace_rcu_batch_end(rsp->name, 0);
1242                 return;
1243         }
1244
1245         /*
1246          * Extract the list of ready callbacks, disabling to prevent
1247          * races with call_rcu() from interrupt handlers.
1248          */
1249         local_irq_save(flags);
1250         bl = rdp->blimit;
1251         trace_rcu_batch_start(rsp->name, rdp->qlen, bl);
1252         list = rdp->nxtlist;
1253         rdp->nxtlist = *rdp->nxttail[RCU_DONE_TAIL];
1254         *rdp->nxttail[RCU_DONE_TAIL] = NULL;
1255         tail = rdp->nxttail[RCU_DONE_TAIL];
1256         for (count = RCU_NEXT_SIZE - 1; count >= 0; count--)
1257                 if (rdp->nxttail[count] == rdp->nxttail[RCU_DONE_TAIL])
1258                         rdp->nxttail[count] = &rdp->nxtlist;
1259         local_irq_restore(flags);
1260
1261         /* Invoke callbacks. */
1262         count = 0;
1263         while (list) {
1264                 next = list->next;
1265                 prefetch(next);
1266                 debug_rcu_head_unqueue(list);
1267                 __rcu_reclaim(rsp->name, list);
1268                 list = next;
1269                 if (++count >= bl)
1270                         break;
1271         }
1272
1273         local_irq_save(flags);
1274         trace_rcu_batch_end(rsp->name, count);
1275
1276         /* Update count, and requeue any remaining callbacks. */
1277         rdp->qlen -= count;
1278         rdp->n_cbs_invoked += count;
1279         if (list != NULL) {
1280                 *tail = rdp->nxtlist;
1281                 rdp->nxtlist = list;
1282                 for (count = 0; count < RCU_NEXT_SIZE; count++)
1283                         if (&rdp->nxtlist == rdp->nxttail[count])
1284                                 rdp->nxttail[count] = tail;
1285                         else
1286                                 break;
1287         }
1288
1289         /* Reinstate batch limit if we have worked down the excess. */
1290         if (rdp->blimit == LONG_MAX && rdp->qlen <= qlowmark)
1291                 rdp->blimit = blimit;
1292
1293         /* Reset ->qlen_last_fqs_check trigger if enough CBs have drained. */
1294         if (rdp->qlen == 0 && rdp->qlen_last_fqs_check != 0) {
1295                 rdp->qlen_last_fqs_check = 0;
1296                 rdp->n_force_qs_snap = rsp->n_force_qs;
1297         } else if (rdp->qlen < rdp->qlen_last_fqs_check - qhimark)
1298                 rdp->qlen_last_fqs_check = rdp->qlen;
1299
1300         local_irq_restore(flags);
1301
1302         /* Re-invoke RCU core processing if there are callbacks remaining. */
1303         if (cpu_has_callbacks_ready_to_invoke(rdp))
1304                 invoke_rcu_core();
1305 }
1306
1307 /*
1308  * Check to see if this CPU is in a non-context-switch quiescent state
1309  * (user mode or idle loop for rcu, non-softirq execution for rcu_bh).
1310  * Also schedule RCU core processing.
1311  *
1312  * This function must be called with hardirqs disabled.  It is normally
1313  * invoked from the scheduling-clock interrupt.  If rcu_pending returns
1314  * false, there is no point in invoking rcu_check_callbacks().
1315  */
1316 void rcu_check_callbacks(int cpu, int user)
1317 {
1318         trace_rcu_utilization("Start scheduler-tick");
1319         if (user ||
1320             (idle_cpu(cpu) && rcu_scheduler_active &&
1321              !in_softirq() && hardirq_count() <= (1 << HARDIRQ_SHIFT))) {
1322
1323                 /*
1324                  * Get here if this CPU took its interrupt from user
1325                  * mode or from the idle loop, and if this is not a
1326                  * nested interrupt.  In this case, the CPU is in
1327                  * a quiescent state, so note it.
1328                  *
1329                  * No memory barrier is required here because both
1330                  * rcu_sched_qs() and rcu_bh_qs() reference only CPU-local
1331                  * variables that other CPUs neither access nor modify,
1332                  * at least not while the corresponding CPU is online.
1333                  */
1334
1335                 rcu_sched_qs(cpu);
1336                 rcu_bh_qs(cpu);
1337
1338         } else if (!in_softirq()) {
1339
1340                 /*
1341                  * Get here if this CPU did not take its interrupt from
1342                  * softirq, in other words, if it is not interrupting
1343                  * a rcu_bh read-side critical section.  This is an _bh
1344                  * critical section, so note it.
1345                  */
1346
1347                 rcu_bh_qs(cpu);
1348         }
1349         rcu_preempt_check_callbacks(cpu);
1350         if (rcu_pending(cpu))
1351                 invoke_rcu_core();
1352         trace_rcu_utilization("End scheduler-tick");
1353 }
1354
1355 #ifdef CONFIG_SMP
1356
1357 /*
1358  * Scan the leaf rcu_node structures, processing dyntick state for any that
1359  * have not yet encountered a quiescent state, using the function specified.
1360  * Also initiate boosting for any threads blocked on the root rcu_node.
1361  *
1362  * The caller must have suppressed start of new grace periods.
1363  */
1364 static void force_qs_rnp(struct rcu_state *rsp, int (*f)(struct rcu_data *))
1365 {
1366         unsigned long bit;
1367         int cpu;
1368         unsigned long flags;
1369         unsigned long mask;
1370         struct rcu_node *rnp;
1371
1372         rcu_for_each_leaf_node(rsp, rnp) {
1373                 mask = 0;
1374                 raw_spin_lock_irqsave(&rnp->lock, flags);
1375                 if (!rcu_gp_in_progress(rsp)) {
1376                         raw_spin_unlock_irqrestore(&rnp->lock, flags);
1377                         return;
1378                 }
1379                 if (rnp->qsmask == 0) {
1380                         rcu_initiate_boost(rnp, flags); /* releases rnp->lock */
1381                         continue;
1382                 }
1383                 cpu = rnp->grplo;
1384                 bit = 1;
1385                 for (; cpu <= rnp->grphi; cpu++, bit <<= 1) {
1386                         if ((rnp->qsmask & bit) != 0 &&
1387                             f(per_cpu_ptr(rsp->rda, cpu)))
1388                                 mask |= bit;
1389                 }
1390                 if (mask != 0) {
1391
1392                         /* rcu_report_qs_rnp() releases rnp->lock. */
1393                         rcu_report_qs_rnp(mask, rsp, rnp, flags);
1394                         continue;
1395                 }
1396                 raw_spin_unlock_irqrestore(&rnp->lock, flags);
1397         }
1398         rnp = rcu_get_root(rsp);
1399         if (rnp->qsmask == 0) {
1400                 raw_spin_lock_irqsave(&rnp->lock, flags);
1401                 rcu_initiate_boost(rnp, flags); /* releases rnp->lock. */
1402         }
1403 }
1404
1405 /*
1406  * Force quiescent states on reluctant CPUs, and also detect which
1407  * CPUs are in dyntick-idle mode.
1408  */
1409 static void force_quiescent_state(struct rcu_state *rsp, int relaxed)
1410 {
1411         unsigned long flags;
1412         struct rcu_node *rnp = rcu_get_root(rsp);
1413
1414         trace_rcu_utilization("Start fqs");
1415         if (!rcu_gp_in_progress(rsp)) {
1416                 trace_rcu_utilization("End fqs");
1417                 return;  /* No grace period in progress, nothing to force. */
1418         }
1419         if (!raw_spin_trylock_irqsave(&rsp->fqslock, flags)) {
1420                 rsp->n_force_qs_lh++; /* Inexact, can lose counts.  Tough! */
1421                 trace_rcu_utilization("End fqs");
1422                 return; /* Someone else is already on the job. */
1423         }
1424         if (relaxed && ULONG_CMP_GE(rsp->jiffies_force_qs, jiffies))
1425                 goto unlock_fqs_ret; /* no emergency and done recently. */
1426         rsp->n_force_qs++;
1427         raw_spin_lock(&rnp->lock);  /* irqs already disabled */
1428         rsp->jiffies_force_qs = jiffies + RCU_JIFFIES_TILL_FORCE_QS;
1429         if(!rcu_gp_in_progress(rsp)) {
1430                 rsp->n_force_qs_ngp++;
1431                 raw_spin_unlock(&rnp->lock);  /* irqs remain disabled */
1432                 goto unlock_fqs_ret;  /* no GP in progress, time updated. */
1433         }
1434         rsp->fqs_active = 1;
1435         switch (rsp->signaled) {
1436         case RCU_GP_IDLE:
1437         case RCU_GP_INIT:
1438
1439                 break; /* grace period idle or initializing, ignore. */
1440
1441         case RCU_SAVE_DYNTICK:
1442                 if (RCU_SIGNAL_INIT != RCU_SAVE_DYNTICK)
1443                         break; /* So gcc recognizes the dead code. */
1444
1445                 raw_spin_unlock(&rnp->lock);  /* irqs remain disabled */
1446
1447                 /* Record dyntick-idle state. */
1448                 force_qs_rnp(rsp, dyntick_save_progress_counter);
1449                 raw_spin_lock(&rnp->lock);  /* irqs already disabled */
1450                 if (rcu_gp_in_progress(rsp))
1451                         rsp->signaled = RCU_FORCE_QS;
1452                 break;
1453
1454         case RCU_FORCE_QS:
1455
1456                 /* Check dyntick-idle state, send IPI to laggarts. */
1457                 raw_spin_unlock(&rnp->lock);  /* irqs remain disabled */
1458                 force_qs_rnp(rsp, rcu_implicit_dynticks_qs);
1459
1460                 /* Leave state in case more forcing is required. */
1461
1462                 raw_spin_lock(&rnp->lock);  /* irqs already disabled */
1463                 break;
1464         }
1465         rsp->fqs_active = 0;
1466         if (rsp->fqs_need_gp) {
1467                 raw_spin_unlock(&rsp->fqslock); /* irqs remain disabled */
1468                 rsp->fqs_need_gp = 0;
1469                 rcu_start_gp(rsp, flags); /* releases rnp->lock */
1470                 trace_rcu_utilization("End fqs");
1471                 return;
1472         }
1473         raw_spin_unlock(&rnp->lock);  /* irqs remain disabled */
1474 unlock_fqs_ret:
1475         raw_spin_unlock_irqrestore(&rsp->fqslock, flags);
1476         trace_rcu_utilization("End fqs");
1477 }
1478
1479 #else /* #ifdef CONFIG_SMP */
1480
1481 static void force_quiescent_state(struct rcu_state *rsp, int relaxed)
1482 {
1483         set_need_resched();
1484 }
1485
1486 #endif /* #else #ifdef CONFIG_SMP */
1487
1488 /*
1489  * This does the RCU core processing work for the specified rcu_state
1490  * and rcu_data structures.  This may be called only from the CPU to
1491  * whom the rdp belongs.
1492  */
1493 static void
1494 __rcu_process_callbacks(struct rcu_state *rsp, struct rcu_data *rdp)
1495 {
1496         unsigned long flags;
1497
1498         WARN_ON_ONCE(rdp->beenonline == 0);
1499
1500         /*
1501          * If an RCU GP has gone long enough, go check for dyntick
1502          * idle CPUs and, if needed, send resched IPIs.
1503          */
1504         if (ULONG_CMP_LT(ACCESS_ONCE(rsp->jiffies_force_qs), jiffies))
1505                 force_quiescent_state(rsp, 1);
1506
1507         /*
1508          * Advance callbacks in response to end of earlier grace
1509          * period that some other CPU ended.
1510          */
1511         rcu_process_gp_end(rsp, rdp);
1512
1513         /* Update RCU state based on any recent quiescent states. */
1514         rcu_check_quiescent_state(rsp, rdp);
1515
1516         /* Does this CPU require a not-yet-started grace period? */
1517         if (cpu_needs_another_gp(rsp, rdp)) {
1518                 raw_spin_lock_irqsave(&rcu_get_root(rsp)->lock, flags);
1519                 rcu_start_gp(rsp, flags);  /* releases above lock */
1520         }
1521
1522         /* If there are callbacks ready, invoke them. */
1523         if (cpu_has_callbacks_ready_to_invoke(rdp))
1524                 invoke_rcu_callbacks(rsp, rdp);
1525 }
1526
1527 /*
1528  * Do RCU core processing for the current CPU.
1529  */
1530 static void rcu_process_callbacks(struct softirq_action *unused)
1531 {
1532         trace_rcu_utilization("Start RCU core");
1533         __rcu_process_callbacks(&rcu_sched_state,
1534                                 &__get_cpu_var(rcu_sched_data));
1535         __rcu_process_callbacks(&rcu_bh_state, &__get_cpu_var(rcu_bh_data));
1536         rcu_preempt_process_callbacks();
1537
1538         /* If we are last CPU on way to dyntick-idle mode, accelerate it. */
1539         rcu_needs_cpu_flush();
1540         trace_rcu_utilization("End RCU core");
1541 }
1542
1543 /*
1544  * Schedule RCU callback invocation.  If the specified type of RCU
1545  * does not support RCU priority boosting, just do a direct call,
1546  * otherwise wake up the per-CPU kernel kthread.  Note that because we
1547  * are running on the current CPU with interrupts disabled, the
1548  * rcu_cpu_kthread_task cannot disappear out from under us.
1549  */
1550 static void invoke_rcu_callbacks(struct rcu_state *rsp, struct rcu_data *rdp)
1551 {
1552         if (unlikely(!ACCESS_ONCE(rcu_scheduler_fully_active)))
1553                 return;
1554         if (likely(!rsp->boost)) {
1555                 rcu_do_batch(rsp, rdp);
1556                 return;
1557         }
1558         invoke_rcu_callbacks_kthread();
1559 }
1560
1561 static void invoke_rcu_core(void)
1562 {
1563         raise_softirq(RCU_SOFTIRQ);
1564 }
1565
1566 static void
1567 __call_rcu(struct rcu_head *head, void (*func)(struct rcu_head *rcu),
1568            struct rcu_state *rsp)
1569 {
1570         unsigned long flags;
1571         struct rcu_data *rdp;
1572
1573         debug_rcu_head_queue(head);
1574         head->func = func;
1575         head->next = NULL;
1576
1577         smp_mb(); /* Ensure RCU update seen before callback registry. */
1578
1579         /*
1580          * Opportunistically note grace-period endings and beginnings.
1581          * Note that we might see a beginning right after we see an
1582          * end, but never vice versa, since this CPU has to pass through
1583          * a quiescent state betweentimes.
1584          */
1585         local_irq_save(flags);
1586         rdp = this_cpu_ptr(rsp->rda);
1587
1588         /* Add the callback to our list. */
1589         *rdp->nxttail[RCU_NEXT_TAIL] = head;
1590         rdp->nxttail[RCU_NEXT_TAIL] = &head->next;
1591         rdp->qlen++;
1592
1593         if (__is_kfree_rcu_offset((unsigned long)func))
1594                 trace_rcu_kfree_callback(rsp->name, head, (unsigned long)func,
1595                                          rdp->qlen);
1596         else
1597                 trace_rcu_callback(rsp->name, head, rdp->qlen);
1598
1599         /* If interrupts were disabled, don't dive into RCU core. */
1600         if (irqs_disabled_flags(flags)) {
1601                 local_irq_restore(flags);
1602                 return;
1603         }
1604
1605         /*
1606          * Force the grace period if too many callbacks or too long waiting.
1607          * Enforce hysteresis, and don't invoke force_quiescent_state()
1608          * if some other CPU has recently done so.  Also, don't bother
1609          * invoking force_quiescent_state() if the newly enqueued callback
1610          * is the only one waiting for a grace period to complete.
1611          */
1612         if (unlikely(rdp->qlen > rdp->qlen_last_fqs_check + qhimark)) {
1613
1614                 /* Are we ignoring a completed grace period? */
1615                 rcu_process_gp_end(rsp, rdp);
1616                 check_for_new_grace_period(rsp, rdp);
1617
1618                 /* Start a new grace period if one not already started. */
1619                 if (!rcu_gp_in_progress(rsp)) {
1620                         unsigned long nestflag;
1621                         struct rcu_node *rnp_root = rcu_get_root(rsp);
1622
1623                         raw_spin_lock_irqsave(&rnp_root->lock, nestflag);
1624                         rcu_start_gp(rsp, nestflag);  /* rlses rnp_root->lock */
1625                 } else {
1626                         /* Give the grace period a kick. */
1627                         rdp->blimit = LONG_MAX;
1628                         if (rsp->n_force_qs == rdp->n_force_qs_snap &&
1629                             *rdp->nxttail[RCU_DONE_TAIL] != head)
1630                                 force_quiescent_state(rsp, 0);
1631                         rdp->n_force_qs_snap = rsp->n_force_qs;
1632                         rdp->qlen_last_fqs_check = rdp->qlen;
1633                 }
1634         } else if (ULONG_CMP_LT(ACCESS_ONCE(rsp->jiffies_force_qs), jiffies))
1635                 force_quiescent_state(rsp, 1);
1636         local_irq_restore(flags);
1637 }
1638
1639 /*
1640  * Queue an RCU-sched callback for invocation after a grace period.
1641  */
1642 void call_rcu_sched(struct rcu_head *head, void (*func)(struct rcu_head *rcu))
1643 {
1644         __call_rcu(head, func, &rcu_sched_state);
1645 }
1646 EXPORT_SYMBOL_GPL(call_rcu_sched);
1647
1648 /*
1649  * Queue an RCU for invocation after a quicker grace period.
1650  */
1651 void call_rcu_bh(struct rcu_head *head, void (*func)(struct rcu_head *rcu))
1652 {
1653         __call_rcu(head, func, &rcu_bh_state);
1654 }
1655 EXPORT_SYMBOL_GPL(call_rcu_bh);
1656
1657 /**
1658  * synchronize_sched - wait until an rcu-sched grace period has elapsed.
1659  *
1660  * Control will return to the caller some time after a full rcu-sched
1661  * grace period has elapsed, in other words after all currently executing
1662  * rcu-sched read-side critical sections have completed.   These read-side
1663  * critical sections are delimited by rcu_read_lock_sched() and
1664  * rcu_read_unlock_sched(), and may be nested.  Note that preempt_disable(),
1665  * local_irq_disable(), and so on may be used in place of
1666  * rcu_read_lock_sched().
1667  *
1668  * This means that all preempt_disable code sequences, including NMI and
1669  * hardware-interrupt handlers, in progress on entry will have completed
1670  * before this primitive returns.  However, this does not guarantee that
1671  * softirq handlers will have completed, since in some kernels, these
1672  * handlers can run in process context, and can block.
1673  *
1674  * This primitive provides the guarantees made by the (now removed)
1675  * synchronize_kernel() API.  In contrast, synchronize_rcu() only
1676  * guarantees that rcu_read_lock() sections will have completed.
1677  * In "classic RCU", these two guarantees happen to be one and
1678  * the same, but can differ in realtime RCU implementations.
1679  */
1680 void synchronize_sched(void)
1681 {
1682         if (rcu_blocking_is_gp())
1683                 return;
1684         wait_rcu_gp(call_rcu_sched);
1685 }
1686 EXPORT_SYMBOL_GPL(synchronize_sched);
1687
1688 /**
1689  * synchronize_rcu_bh - wait until an rcu_bh grace period has elapsed.
1690  *
1691  * Control will return to the caller some time after a full rcu_bh grace
1692  * period has elapsed, in other words after all currently executing rcu_bh
1693  * read-side critical sections have completed.  RCU read-side critical
1694  * sections are delimited by rcu_read_lock_bh() and rcu_read_unlock_bh(),
1695  * and may be nested.
1696  */
1697 void synchronize_rcu_bh(void)
1698 {
1699         if (rcu_blocking_is_gp())
1700                 return;
1701         wait_rcu_gp(call_rcu_bh);
1702 }
1703 EXPORT_SYMBOL_GPL(synchronize_rcu_bh);
1704
1705 /*
1706  * Check to see if there is any immediate RCU-related work to be done
1707  * by the current CPU, for the specified type of RCU, returning 1 if so.
1708  * The checks are in order of increasing expense: checks that can be
1709  * carried out against CPU-local state are performed first.  However,
1710  * we must check for CPU stalls first, else we might not get a chance.
1711  */
1712 static int __rcu_pending(struct rcu_state *rsp, struct rcu_data *rdp)
1713 {
1714         struct rcu_node *rnp = rdp->mynode;
1715
1716         rdp->n_rcu_pending++;
1717
1718         /* Check for CPU stalls, if enabled. */
1719         check_cpu_stall(rsp, rdp);
1720
1721         /* Is the RCU core waiting for a quiescent state from this CPU? */
1722         if (rcu_scheduler_fully_active &&
1723             rdp->qs_pending && !rdp->passed_quiesce) {
1724
1725                 /*
1726                  * If force_quiescent_state() coming soon and this CPU
1727                  * needs a quiescent state, and this is either RCU-sched
1728                  * or RCU-bh, force a local reschedule.
1729                  */
1730                 rdp->n_rp_qs_pending++;
1731                 if (!rdp->preemptible &&
1732                     ULONG_CMP_LT(ACCESS_ONCE(rsp->jiffies_force_qs) - 1,
1733                                  jiffies))
1734                         set_need_resched();
1735         } else if (rdp->qs_pending && rdp->passed_quiesce) {
1736                 rdp->n_rp_report_qs++;
1737                 return 1;
1738         }
1739
1740         /* Does this CPU have callbacks ready to invoke? */
1741         if (cpu_has_callbacks_ready_to_invoke(rdp)) {
1742                 rdp->n_rp_cb_ready++;
1743                 return 1;
1744         }
1745
1746         /* Has RCU gone idle with this CPU needing another grace period? */
1747         if (cpu_needs_another_gp(rsp, rdp)) {
1748                 rdp->n_rp_cpu_needs_gp++;
1749                 return 1;
1750         }
1751
1752         /* Has another RCU grace period completed?  */
1753         if (ACCESS_ONCE(rnp->completed) != rdp->completed) { /* outside lock */
1754                 rdp->n_rp_gp_completed++;
1755                 return 1;
1756         }
1757
1758         /* Has a new RCU grace period started? */
1759         if (ACCESS_ONCE(rnp->gpnum) != rdp->gpnum) { /* outside lock */
1760                 rdp->n_rp_gp_started++;
1761                 return 1;
1762         }
1763
1764         /* Has an RCU GP gone long enough to send resched IPIs &c? */
1765         if (rcu_gp_in_progress(rsp) &&
1766             ULONG_CMP_LT(ACCESS_ONCE(rsp->jiffies_force_qs), jiffies)) {
1767                 rdp->n_rp_need_fqs++;
1768                 return 1;
1769         }
1770
1771         /* nothing to do */
1772         rdp->n_rp_need_nothing++;
1773         return 0;
1774 }
1775
1776 /*
1777  * Check to see if there is any immediate RCU-related work to be done
1778  * by the current CPU, returning 1 if so.  This function is part of the
1779  * RCU implementation; it is -not- an exported member of the RCU API.
1780  */
1781 static int rcu_pending(int cpu)
1782 {
1783         return __rcu_pending(&rcu_sched_state, &per_cpu(rcu_sched_data, cpu)) ||
1784                __rcu_pending(&rcu_bh_state, &per_cpu(rcu_bh_data, cpu)) ||
1785                rcu_preempt_pending(cpu);
1786 }
1787
1788 /*
1789  * Check to see if any future RCU-related work will need to be done
1790  * by the current CPU, even if none need be done immediately, returning
1791  * 1 if so.
1792  */
1793 static int rcu_needs_cpu_quick_check(int cpu)
1794 {
1795         /* RCU callbacks either ready or pending? */
1796         return per_cpu(rcu_sched_data, cpu).nxtlist ||
1797                per_cpu(rcu_bh_data, cpu).nxtlist ||
1798                rcu_preempt_needs_cpu(cpu);
1799 }
1800
1801 static DEFINE_PER_CPU(struct rcu_head, rcu_barrier_head) = {NULL};
1802 static atomic_t rcu_barrier_cpu_count;
1803 static DEFINE_MUTEX(rcu_barrier_mutex);
1804 static struct completion rcu_barrier_completion;
1805
1806 static void rcu_barrier_callback(struct rcu_head *notused)
1807 {
1808         if (atomic_dec_and_test(&rcu_barrier_cpu_count))
1809                 complete(&rcu_barrier_completion);
1810 }
1811
1812 /*
1813  * Called with preemption disabled, and from cross-cpu IRQ context.
1814  */
1815 static void rcu_barrier_func(void *type)
1816 {
1817         int cpu = smp_processor_id();
1818         struct rcu_head *head = &per_cpu(rcu_barrier_head, cpu);
1819         void (*call_rcu_func)(struct rcu_head *head,
1820                               void (*func)(struct rcu_head *head));
1821
1822         atomic_inc(&rcu_barrier_cpu_count);
1823         call_rcu_func = type;
1824         call_rcu_func(head, rcu_barrier_callback);
1825 }
1826
1827 /*
1828  * Orchestrate the specified type of RCU barrier, waiting for all
1829  * RCU callbacks of the specified type to complete.
1830  */
1831 static void _rcu_barrier(struct rcu_state *rsp,
1832                          void (*call_rcu_func)(struct rcu_head *head,
1833                                                void (*func)(struct rcu_head *head)))
1834 {
1835         BUG_ON(in_interrupt());
1836         /* Take mutex to serialize concurrent rcu_barrier() requests. */
1837         mutex_lock(&rcu_barrier_mutex);
1838         init_completion(&rcu_barrier_completion);
1839         /*
1840          * Initialize rcu_barrier_cpu_count to 1, then invoke
1841          * rcu_barrier_func() on each CPU, so that each CPU also has
1842          * incremented rcu_barrier_cpu_count.  Only then is it safe to
1843          * decrement rcu_barrier_cpu_count -- otherwise the first CPU
1844          * might complete its grace period before all of the other CPUs
1845          * did their increment, causing this function to return too
1846          * early.  Note that on_each_cpu() disables irqs, which prevents
1847          * any CPUs from coming online or going offline until each online
1848          * CPU has queued its RCU-barrier callback.
1849          */
1850         atomic_set(&rcu_barrier_cpu_count, 1);
1851         on_each_cpu(rcu_barrier_func, (void *)call_rcu_func, 1);
1852         if (atomic_dec_and_test(&rcu_barrier_cpu_count))
1853                 complete(&rcu_barrier_completion);
1854         wait_for_completion(&rcu_barrier_completion);
1855         mutex_unlock(&rcu_barrier_mutex);
1856 }
1857
1858 /**
1859  * rcu_barrier_bh - Wait until all in-flight call_rcu_bh() callbacks complete.
1860  */
1861 void rcu_barrier_bh(void)
1862 {
1863         _rcu_barrier(&rcu_bh_state, call_rcu_bh);
1864 }
1865 EXPORT_SYMBOL_GPL(rcu_barrier_bh);
1866
1867 /**
1868  * rcu_barrier_sched - Wait for in-flight call_rcu_sched() callbacks.
1869  */
1870 void rcu_barrier_sched(void)
1871 {
1872         _rcu_barrier(&rcu_sched_state, call_rcu_sched);
1873 }
1874 EXPORT_SYMBOL_GPL(rcu_barrier_sched);
1875
1876 /*
1877  * Do boot-time initialization of a CPU's per-CPU RCU data.
1878  */
1879 static void __init
1880 rcu_boot_init_percpu_data(int cpu, struct rcu_state *rsp)
1881 {
1882         unsigned long flags;
1883         int i;
1884         struct rcu_data *rdp = per_cpu_ptr(rsp->rda, cpu);
1885         struct rcu_node *rnp = rcu_get_root(rsp);
1886
1887         /* Set up local state, ensuring consistent view of global state. */
1888         raw_spin_lock_irqsave(&rnp->lock, flags);
1889         rdp->grpmask = 1UL << (cpu - rdp->mynode->grplo);
1890         rdp->nxtlist = NULL;
1891         for (i = 0; i < RCU_NEXT_SIZE; i++)
1892                 rdp->nxttail[i] = &rdp->nxtlist;
1893         rdp->qlen = 0;
1894 #ifdef CONFIG_NO_HZ
1895         rdp->dynticks = &per_cpu(rcu_dynticks, cpu);
1896 #endif /* #ifdef CONFIG_NO_HZ */
1897         rdp->cpu = cpu;
1898         rdp->rsp = rsp;
1899         raw_spin_unlock_irqrestore(&rnp->lock, flags);
1900 }
1901
1902 /*
1903  * Initialize a CPU's per-CPU RCU data.  Note that only one online or
1904  * offline event can be happening at a given time.  Note also that we
1905  * can accept some slop in the rsp->completed access due to the fact
1906  * that this CPU cannot possibly have any RCU callbacks in flight yet.
1907  */
1908 static void __cpuinit
1909 rcu_init_percpu_data(int cpu, struct rcu_state *rsp, int preemptible)
1910 {
1911         unsigned long flags;
1912         unsigned long mask;
1913         struct rcu_data *rdp = per_cpu_ptr(rsp->rda, cpu);
1914         struct rcu_node *rnp = rcu_get_root(rsp);
1915
1916         /* Set up local state, ensuring consistent view of global state. */
1917         raw_spin_lock_irqsave(&rnp->lock, flags);
1918         rdp->beenonline = 1;     /* We have now been online. */
1919         rdp->preemptible = preemptible;
1920         rdp->qlen_last_fqs_check = 0;
1921         rdp->n_force_qs_snap = rsp->n_force_qs;
1922         rdp->blimit = blimit;
1923         raw_spin_unlock(&rnp->lock);            /* irqs remain disabled. */
1924
1925         /*
1926          * A new grace period might start here.  If so, we won't be part
1927          * of it, but that is OK, as we are currently in a quiescent state.
1928          */
1929
1930         /* Exclude any attempts to start a new GP on large systems. */
1931         raw_spin_lock(&rsp->onofflock);         /* irqs already disabled. */
1932
1933         /* Add CPU to rcu_node bitmasks. */
1934         rnp = rdp->mynode;
1935         mask = rdp->grpmask;
1936         do {
1937                 /* Exclude any attempts to start a new GP on small systems. */
1938                 raw_spin_lock(&rnp->lock);      /* irqs already disabled. */
1939                 rnp->qsmaskinit |= mask;
1940                 mask = rnp->grpmask;
1941                 if (rnp == rdp->mynode) {
1942                         /*
1943                          * If there is a grace period in progress, we will
1944                          * set up to wait for it next time we run the
1945                          * RCU core code.
1946                          */
1947                         rdp->gpnum = rnp->completed;
1948                         rdp->completed = rnp->completed;
1949                         rdp->passed_quiesce = 0;
1950                         rdp->qs_pending = 0;
1951                         rdp->passed_quiesce_gpnum = rnp->gpnum - 1;
1952                         trace_rcu_grace_period(rsp->name, rdp->gpnum, "cpuonl");
1953                 }
1954                 raw_spin_unlock(&rnp->lock); /* irqs already disabled. */
1955                 rnp = rnp->parent;
1956         } while (rnp != NULL && !(rnp->qsmaskinit & mask));
1957
1958         raw_spin_unlock_irqrestore(&rsp->onofflock, flags);
1959 }
1960
1961 static void __cpuinit rcu_prepare_cpu(int cpu)
1962 {
1963         rcu_init_percpu_data(cpu, &rcu_sched_state, 0);
1964         rcu_init_percpu_data(cpu, &rcu_bh_state, 0);
1965         rcu_preempt_init_percpu_data(cpu);
1966 }
1967
1968 /*
1969  * Handle CPU online/offline notification events.
1970  */
1971 static int __cpuinit rcu_cpu_notify(struct notifier_block *self,
1972                                     unsigned long action, void *hcpu)
1973 {
1974         long cpu = (long)hcpu;
1975         struct rcu_data *rdp = per_cpu_ptr(rcu_state->rda, cpu);
1976         struct rcu_node *rnp = rdp->mynode;
1977
1978         trace_rcu_utilization("Start CPU hotplug");
1979         switch (action) {
1980         case CPU_UP_PREPARE:
1981         case CPU_UP_PREPARE_FROZEN:
1982                 rcu_prepare_cpu(cpu);
1983                 rcu_prepare_kthreads(cpu);
1984                 break;
1985         case CPU_ONLINE:
1986         case CPU_DOWN_FAILED:
1987                 rcu_node_kthread_setaffinity(rnp, -1);
1988                 rcu_cpu_kthread_setrt(cpu, 1);
1989                 break;
1990         case CPU_DOWN_PREPARE:
1991                 rcu_node_kthread_setaffinity(rnp, cpu);
1992                 rcu_cpu_kthread_setrt(cpu, 0);
1993                 break;
1994         case CPU_DYING:
1995         case CPU_DYING_FROZEN:
1996                 /*
1997                  * The whole machine is "stopped" except this CPU, so we can
1998                  * touch any data without introducing corruption. We send the
1999                  * dying CPU's callbacks to an arbitrarily chosen online CPU.
2000                  */
2001                 rcu_send_cbs_to_online(&rcu_bh_state);
2002                 rcu_send_cbs_to_online(&rcu_sched_state);
2003                 rcu_preempt_send_cbs_to_online();
2004                 break;
2005         case CPU_DEAD:
2006         case CPU_DEAD_FROZEN:
2007         case CPU_UP_CANCELED:
2008         case CPU_UP_CANCELED_FROZEN:
2009                 rcu_offline_cpu(cpu);
2010                 break;
2011         default:
2012                 break;
2013         }
2014         trace_rcu_utilization("End CPU hotplug");
2015         return NOTIFY_OK;
2016 }
2017
2018 /*
2019  * This function is invoked towards the end of the scheduler's initialization
2020  * process.  Before this is called, the idle task might contain
2021  * RCU read-side critical sections (during which time, this idle
2022  * task is booting the system).  After this function is called, the
2023  * idle tasks are prohibited from containing RCU read-side critical
2024  * sections.  This function also enables RCU lockdep checking.
2025  */
2026 void rcu_scheduler_starting(void)
2027 {
2028         WARN_ON(num_online_cpus() != 1);
2029         WARN_ON(nr_context_switches() > 0);
2030         rcu_scheduler_active = 1;
2031 }
2032
2033 /*
2034  * Compute the per-level fanout, either using the exact fanout specified
2035  * or balancing the tree, depending on CONFIG_RCU_FANOUT_EXACT.
2036  */
2037 #ifdef CONFIG_RCU_FANOUT_EXACT
2038 static void __init rcu_init_levelspread(struct rcu_state *rsp)
2039 {
2040         int i;
2041
2042         for (i = NUM_RCU_LVLS - 1; i > 0; i--)
2043                 rsp->levelspread[i] = CONFIG_RCU_FANOUT;
2044         rsp->levelspread[0] = RCU_FANOUT_LEAF;
2045 }
2046 #else /* #ifdef CONFIG_RCU_FANOUT_EXACT */
2047 static void __init rcu_init_levelspread(struct rcu_state *rsp)
2048 {
2049         int ccur;
2050         int cprv;
2051         int i;
2052
2053         cprv = NR_CPUS;
2054         for (i = NUM_RCU_LVLS - 1; i >= 0; i--) {
2055                 ccur = rsp->levelcnt[i];
2056                 rsp->levelspread[i] = (cprv + ccur - 1) / ccur;
2057                 cprv = ccur;
2058         }
2059 }
2060 #endif /* #else #ifdef CONFIG_RCU_FANOUT_EXACT */
2061
2062 /*
2063  * Helper function for rcu_init() that initializes one rcu_state structure.
2064  */
2065 static void __init rcu_init_one(struct rcu_state *rsp,
2066                 struct rcu_data __percpu *rda)
2067 {
2068         static char *buf[] = { "rcu_node_level_0",
2069                                "rcu_node_level_1",
2070                                "rcu_node_level_2",
2071                                "rcu_node_level_3" };  /* Match MAX_RCU_LVLS */
2072         int cpustride = 1;
2073         int i;
2074         int j;
2075         struct rcu_node *rnp;
2076
2077         BUILD_BUG_ON(MAX_RCU_LVLS > ARRAY_SIZE(buf));  /* Fix buf[] init! */
2078
2079         /* Initialize the level-tracking arrays. */
2080
2081         for (i = 1; i < NUM_RCU_LVLS; i++)
2082                 rsp->level[i] = rsp->level[i - 1] + rsp->levelcnt[i - 1];
2083         rcu_init_levelspread(rsp);
2084
2085         /* Initialize the elements themselves, starting from the leaves. */
2086
2087         for (i = NUM_RCU_LVLS - 1; i >= 0; i--) {
2088                 cpustride *= rsp->levelspread[i];
2089                 rnp = rsp->level[i];
2090                 for (j = 0; j < rsp->levelcnt[i]; j++, rnp++) {
2091                         raw_spin_lock_init(&rnp->lock);
2092                         lockdep_set_class_and_name(&rnp->lock,
2093                                                    &rcu_node_class[i], buf[i]);
2094                         rnp->gpnum = 0;
2095                         rnp->qsmask = 0;
2096                         rnp->qsmaskinit = 0;
2097                         rnp->grplo = j * cpustride;
2098                         rnp->grphi = (j + 1) * cpustride - 1;
2099                         if (rnp->grphi >= NR_CPUS)
2100                                 rnp->grphi = NR_CPUS - 1;
2101                         if (i == 0) {
2102                                 rnp->grpnum = 0;
2103                                 rnp->grpmask = 0;
2104                                 rnp->parent = NULL;
2105                         } else {
2106                                 rnp->grpnum = j % rsp->levelspread[i - 1];
2107                                 rnp->grpmask = 1UL << rnp->grpnum;
2108                                 rnp->parent = rsp->level[i - 1] +
2109                                               j / rsp->levelspread[i - 1];
2110                         }
2111                         rnp->level = i;
2112                         INIT_LIST_HEAD(&rnp->blkd_tasks);
2113                 }
2114         }
2115
2116         rsp->rda = rda;
2117         rnp = rsp->level[NUM_RCU_LVLS - 1];
2118         for_each_possible_cpu(i) {
2119                 while (i > rnp->grphi)
2120                         rnp++;
2121                 per_cpu_ptr(rsp->rda, i)->mynode = rnp;
2122                 rcu_boot_init_percpu_data(i, rsp);
2123         }
2124 }
2125
2126 void __init rcu_init(void)
2127 {
2128         int cpu;
2129
2130         rcu_bootup_announce();
2131         rcu_init_one(&rcu_sched_state, &rcu_sched_data);
2132         rcu_init_one(&rcu_bh_state, &rcu_bh_data);
2133         __rcu_init_preempt();
2134          open_softirq(RCU_SOFTIRQ, rcu_process_callbacks);
2135
2136         /*
2137          * We don't need protection against CPU-hotplug here because
2138          * this is called early in boot, before either interrupts
2139          * or the scheduler are operational.
2140          */
2141         cpu_notifier(rcu_cpu_notify, 0);
2142         for_each_online_cpu(cpu)
2143                 rcu_cpu_notify(NULL, CPU_UP_PREPARE, (void *)(long)cpu);
2144         check_cpu_stall_init();
2145 }
2146
2147 #include "rcutree_plugin.h"