]> git.karo-electronics.de Git - mv-sheeva.git/blob - kernel/rcutree_plugin.h
rcu: No interrupt disabling for rcu_prepare_for_idle()
[mv-sheeva.git] / kernel / rcutree_plugin.h
1 /*
2  * Read-Copy Update mechanism for mutual exclusion (tree-based version)
3  * Internal non-public definitions that provide either classic
4  * or preemptible semantics.
5  *
6  * This program is free software; you can redistribute it and/or modify
7  * it under the terms of the GNU General Public License as published by
8  * the Free Software Foundation; either version 2 of the License, or
9  * (at your option) any later version.
10  *
11  * This program is distributed in the hope that it will be useful,
12  * but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
13  * MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the
14  * GNU General Public License for more details.
15  *
16  * You should have received a copy of the GNU General Public License
17  * along with this program; if not, write to the Free Software
18  * Foundation, Inc., 59 Temple Place - Suite 330, Boston, MA 02111-1307, USA.
19  *
20  * Copyright Red Hat, 2009
21  * Copyright IBM Corporation, 2009
22  *
23  * Author: Ingo Molnar <mingo@elte.hu>
24  *         Paul E. McKenney <paulmck@linux.vnet.ibm.com>
25  */
26
27 #include <linux/delay.h>
28
29 #define RCU_KTHREAD_PRIO 1
30
31 #ifdef CONFIG_RCU_BOOST
32 #define RCU_BOOST_PRIO CONFIG_RCU_BOOST_PRIO
33 #else
34 #define RCU_BOOST_PRIO RCU_KTHREAD_PRIO
35 #endif
36
37 /*
38  * Check the RCU kernel configuration parameters and print informative
39  * messages about anything out of the ordinary.  If you like #ifdef, you
40  * will love this function.
41  */
42 static void __init rcu_bootup_announce_oddness(void)
43 {
44 #ifdef CONFIG_RCU_TRACE
45         printk(KERN_INFO "\tRCU debugfs-based tracing is enabled.\n");
46 #endif
47 #if (defined(CONFIG_64BIT) && CONFIG_RCU_FANOUT != 64) || (!defined(CONFIG_64BIT) && CONFIG_RCU_FANOUT != 32)
48         printk(KERN_INFO "\tCONFIG_RCU_FANOUT set to non-default value of %d\n",
49                CONFIG_RCU_FANOUT);
50 #endif
51 #ifdef CONFIG_RCU_FANOUT_EXACT
52         printk(KERN_INFO "\tHierarchical RCU autobalancing is disabled.\n");
53 #endif
54 #ifdef CONFIG_RCU_FAST_NO_HZ
55         printk(KERN_INFO
56                "\tRCU dyntick-idle grace-period acceleration is enabled.\n");
57 #endif
58 #ifdef CONFIG_PROVE_RCU
59         printk(KERN_INFO "\tRCU lockdep checking is enabled.\n");
60 #endif
61 #ifdef CONFIG_RCU_TORTURE_TEST_RUNNABLE
62         printk(KERN_INFO "\tRCU torture testing starts during boot.\n");
63 #endif
64 #if defined(CONFIG_TREE_PREEMPT_RCU) && !defined(CONFIG_RCU_CPU_STALL_VERBOSE)
65         printk(KERN_INFO "\tDump stacks of tasks blocking RCU-preempt GP.\n");
66 #endif
67 #if defined(CONFIG_RCU_CPU_STALL_INFO)
68         printk(KERN_INFO "\tAdditional per-CPU info printed with stalls.\n");
69 #endif
70 #if NUM_RCU_LVL_4 != 0
71         printk(KERN_INFO "\tExperimental four-level hierarchy is enabled.\n");
72 #endif
73 }
74
75 #ifdef CONFIG_TREE_PREEMPT_RCU
76
77 struct rcu_state rcu_preempt_state = RCU_STATE_INITIALIZER(rcu_preempt);
78 DEFINE_PER_CPU(struct rcu_data, rcu_preempt_data);
79 static struct rcu_state *rcu_state = &rcu_preempt_state;
80
81 static void rcu_read_unlock_special(struct task_struct *t);
82 static int rcu_preempted_readers_exp(struct rcu_node *rnp);
83
84 /*
85  * Tell them what RCU they are running.
86  */
87 static void __init rcu_bootup_announce(void)
88 {
89         printk(KERN_INFO "Preemptible hierarchical RCU implementation.\n");
90         rcu_bootup_announce_oddness();
91 }
92
93 /*
94  * Return the number of RCU-preempt batches processed thus far
95  * for debug and statistics.
96  */
97 long rcu_batches_completed_preempt(void)
98 {
99         return rcu_preempt_state.completed;
100 }
101 EXPORT_SYMBOL_GPL(rcu_batches_completed_preempt);
102
103 /*
104  * Return the number of RCU batches processed thus far for debug & stats.
105  */
106 long rcu_batches_completed(void)
107 {
108         return rcu_batches_completed_preempt();
109 }
110 EXPORT_SYMBOL_GPL(rcu_batches_completed);
111
112 /*
113  * Force a quiescent state for preemptible RCU.
114  */
115 void rcu_force_quiescent_state(void)
116 {
117         force_quiescent_state(&rcu_preempt_state, 0);
118 }
119 EXPORT_SYMBOL_GPL(rcu_force_quiescent_state);
120
121 /*
122  * Record a preemptible-RCU quiescent state for the specified CPU.  Note
123  * that this just means that the task currently running on the CPU is
124  * not in a quiescent state.  There might be any number of tasks blocked
125  * while in an RCU read-side critical section.
126  *
127  * Unlike the other rcu_*_qs() functions, callers to this function
128  * must disable irqs in order to protect the assignment to
129  * ->rcu_read_unlock_special.
130  */
131 static void rcu_preempt_qs(int cpu)
132 {
133         struct rcu_data *rdp = &per_cpu(rcu_preempt_data, cpu);
134
135         rdp->passed_quiesce_gpnum = rdp->gpnum;
136         barrier();
137         if (rdp->passed_quiesce == 0)
138                 trace_rcu_grace_period("rcu_preempt", rdp->gpnum, "cpuqs");
139         rdp->passed_quiesce = 1;
140         current->rcu_read_unlock_special &= ~RCU_READ_UNLOCK_NEED_QS;
141 }
142
143 /*
144  * We have entered the scheduler, and the current task might soon be
145  * context-switched away from.  If this task is in an RCU read-side
146  * critical section, we will no longer be able to rely on the CPU to
147  * record that fact, so we enqueue the task on the blkd_tasks list.
148  * The task will dequeue itself when it exits the outermost enclosing
149  * RCU read-side critical section.  Therefore, the current grace period
150  * cannot be permitted to complete until the blkd_tasks list entries
151  * predating the current grace period drain, in other words, until
152  * rnp->gp_tasks becomes NULL.
153  *
154  * Caller must disable preemption.
155  */
156 static void rcu_preempt_note_context_switch(int cpu)
157 {
158         struct task_struct *t = current;
159         unsigned long flags;
160         struct rcu_data *rdp;
161         struct rcu_node *rnp;
162
163         if (t->rcu_read_lock_nesting > 0 &&
164             (t->rcu_read_unlock_special & RCU_READ_UNLOCK_BLOCKED) == 0) {
165
166                 /* Possibly blocking in an RCU read-side critical section. */
167                 rdp = per_cpu_ptr(rcu_preempt_state.rda, cpu);
168                 rnp = rdp->mynode;
169                 raw_spin_lock_irqsave(&rnp->lock, flags);
170                 t->rcu_read_unlock_special |= RCU_READ_UNLOCK_BLOCKED;
171                 t->rcu_blocked_node = rnp;
172
173                 /*
174                  * If this CPU has already checked in, then this task
175                  * will hold up the next grace period rather than the
176                  * current grace period.  Queue the task accordingly.
177                  * If the task is queued for the current grace period
178                  * (i.e., this CPU has not yet passed through a quiescent
179                  * state for the current grace period), then as long
180                  * as that task remains queued, the current grace period
181                  * cannot end.  Note that there is some uncertainty as
182                  * to exactly when the current grace period started.
183                  * We take a conservative approach, which can result
184                  * in unnecessarily waiting on tasks that started very
185                  * slightly after the current grace period began.  C'est
186                  * la vie!!!
187                  *
188                  * But first, note that the current CPU must still be
189                  * on line!
190                  */
191                 WARN_ON_ONCE((rdp->grpmask & rnp->qsmaskinit) == 0);
192                 WARN_ON_ONCE(!list_empty(&t->rcu_node_entry));
193                 if ((rnp->qsmask & rdp->grpmask) && rnp->gp_tasks != NULL) {
194                         list_add(&t->rcu_node_entry, rnp->gp_tasks->prev);
195                         rnp->gp_tasks = &t->rcu_node_entry;
196 #ifdef CONFIG_RCU_BOOST
197                         if (rnp->boost_tasks != NULL)
198                                 rnp->boost_tasks = rnp->gp_tasks;
199 #endif /* #ifdef CONFIG_RCU_BOOST */
200                 } else {
201                         list_add(&t->rcu_node_entry, &rnp->blkd_tasks);
202                         if (rnp->qsmask & rdp->grpmask)
203                                 rnp->gp_tasks = &t->rcu_node_entry;
204                 }
205                 trace_rcu_preempt_task(rdp->rsp->name,
206                                        t->pid,
207                                        (rnp->qsmask & rdp->grpmask)
208                                        ? rnp->gpnum
209                                        : rnp->gpnum + 1);
210                 raw_spin_unlock_irqrestore(&rnp->lock, flags);
211         } else if (t->rcu_read_lock_nesting < 0 &&
212                    t->rcu_read_unlock_special) {
213
214                 /*
215                  * Complete exit from RCU read-side critical section on
216                  * behalf of preempted instance of __rcu_read_unlock().
217                  */
218                 rcu_read_unlock_special(t);
219         }
220
221         /*
222          * Either we were not in an RCU read-side critical section to
223          * begin with, or we have now recorded that critical section
224          * globally.  Either way, we can now note a quiescent state
225          * for this CPU.  Again, if we were in an RCU read-side critical
226          * section, and if that critical section was blocking the current
227          * grace period, then the fact that the task has been enqueued
228          * means that we continue to block the current grace period.
229          */
230         local_irq_save(flags);
231         rcu_preempt_qs(cpu);
232         local_irq_restore(flags);
233 }
234
235 /*
236  * Tree-preemptible RCU implementation for rcu_read_lock().
237  * Just increment ->rcu_read_lock_nesting, shared state will be updated
238  * if we block.
239  */
240 void __rcu_read_lock(void)
241 {
242         current->rcu_read_lock_nesting++;
243         barrier();  /* needed if we ever invoke rcu_read_lock in rcutree.c */
244 }
245 EXPORT_SYMBOL_GPL(__rcu_read_lock);
246
247 /*
248  * Check for preempted RCU readers blocking the current grace period
249  * for the specified rcu_node structure.  If the caller needs a reliable
250  * answer, it must hold the rcu_node's ->lock.
251  */
252 static int rcu_preempt_blocked_readers_cgp(struct rcu_node *rnp)
253 {
254         return rnp->gp_tasks != NULL;
255 }
256
257 /*
258  * Record a quiescent state for all tasks that were previously queued
259  * on the specified rcu_node structure and that were blocking the current
260  * RCU grace period.  The caller must hold the specified rnp->lock with
261  * irqs disabled, and this lock is released upon return, but irqs remain
262  * disabled.
263  */
264 static void rcu_report_unblock_qs_rnp(struct rcu_node *rnp, unsigned long flags)
265         __releases(rnp->lock)
266 {
267         unsigned long mask;
268         struct rcu_node *rnp_p;
269
270         if (rnp->qsmask != 0 || rcu_preempt_blocked_readers_cgp(rnp)) {
271                 raw_spin_unlock_irqrestore(&rnp->lock, flags);
272                 return;  /* Still need more quiescent states! */
273         }
274
275         rnp_p = rnp->parent;
276         if (rnp_p == NULL) {
277                 /*
278                  * Either there is only one rcu_node in the tree,
279                  * or tasks were kicked up to root rcu_node due to
280                  * CPUs going offline.
281                  */
282                 rcu_report_qs_rsp(&rcu_preempt_state, flags);
283                 return;
284         }
285
286         /* Report up the rest of the hierarchy. */
287         mask = rnp->grpmask;
288         raw_spin_unlock(&rnp->lock);    /* irqs remain disabled. */
289         raw_spin_lock(&rnp_p->lock);    /* irqs already disabled. */
290         rcu_report_qs_rnp(mask, &rcu_preempt_state, rnp_p, flags);
291 }
292
293 /*
294  * Advance a ->blkd_tasks-list pointer to the next entry, instead
295  * returning NULL if at the end of the list.
296  */
297 static struct list_head *rcu_next_node_entry(struct task_struct *t,
298                                              struct rcu_node *rnp)
299 {
300         struct list_head *np;
301
302         np = t->rcu_node_entry.next;
303         if (np == &rnp->blkd_tasks)
304                 np = NULL;
305         return np;
306 }
307
308 /*
309  * Handle special cases during rcu_read_unlock(), such as needing to
310  * notify RCU core processing or task having blocked during the RCU
311  * read-side critical section.
312  */
313 static noinline void rcu_read_unlock_special(struct task_struct *t)
314 {
315         int empty;
316         int empty_exp;
317         int empty_exp_now;
318         unsigned long flags;
319         struct list_head *np;
320 #ifdef CONFIG_RCU_BOOST
321         struct rt_mutex *rbmp = NULL;
322 #endif /* #ifdef CONFIG_RCU_BOOST */
323         struct rcu_node *rnp;
324         int special;
325
326         /* NMI handlers cannot block and cannot safely manipulate state. */
327         if (in_nmi())
328                 return;
329
330         local_irq_save(flags);
331
332         /*
333          * If RCU core is waiting for this CPU to exit critical section,
334          * let it know that we have done so.
335          */
336         special = t->rcu_read_unlock_special;
337         if (special & RCU_READ_UNLOCK_NEED_QS) {
338                 rcu_preempt_qs(smp_processor_id());
339         }
340
341         /* Hardware IRQ handlers cannot block. */
342         if (in_irq() || in_serving_softirq()) {
343                 local_irq_restore(flags);
344                 return;
345         }
346
347         /* Clean up if blocked during RCU read-side critical section. */
348         if (special & RCU_READ_UNLOCK_BLOCKED) {
349                 t->rcu_read_unlock_special &= ~RCU_READ_UNLOCK_BLOCKED;
350
351                 /*
352                  * Remove this task from the list it blocked on.  The
353                  * task can migrate while we acquire the lock, but at
354                  * most one time.  So at most two passes through loop.
355                  */
356                 for (;;) {
357                         rnp = t->rcu_blocked_node;
358                         raw_spin_lock(&rnp->lock);  /* irqs already disabled. */
359                         if (rnp == t->rcu_blocked_node)
360                                 break;
361                         raw_spin_unlock(&rnp->lock); /* irqs remain disabled. */
362                 }
363                 empty = !rcu_preempt_blocked_readers_cgp(rnp);
364                 empty_exp = !rcu_preempted_readers_exp(rnp);
365                 smp_mb(); /* ensure expedited fastpath sees end of RCU c-s. */
366                 np = rcu_next_node_entry(t, rnp);
367                 list_del_init(&t->rcu_node_entry);
368                 t->rcu_blocked_node = NULL;
369                 trace_rcu_unlock_preempted_task("rcu_preempt",
370                                                 rnp->gpnum, t->pid);
371                 if (&t->rcu_node_entry == rnp->gp_tasks)
372                         rnp->gp_tasks = np;
373                 if (&t->rcu_node_entry == rnp->exp_tasks)
374                         rnp->exp_tasks = np;
375 #ifdef CONFIG_RCU_BOOST
376                 if (&t->rcu_node_entry == rnp->boost_tasks)
377                         rnp->boost_tasks = np;
378                 /* Snapshot/clear ->rcu_boost_mutex with rcu_node lock held. */
379                 if (t->rcu_boost_mutex) {
380                         rbmp = t->rcu_boost_mutex;
381                         t->rcu_boost_mutex = NULL;
382                 }
383 #endif /* #ifdef CONFIG_RCU_BOOST */
384
385                 /*
386                  * If this was the last task on the current list, and if
387                  * we aren't waiting on any CPUs, report the quiescent state.
388                  * Note that rcu_report_unblock_qs_rnp() releases rnp->lock,
389                  * so we must take a snapshot of the expedited state.
390                  */
391                 empty_exp_now = !rcu_preempted_readers_exp(rnp);
392                 if (!empty && !rcu_preempt_blocked_readers_cgp(rnp)) {
393                         trace_rcu_quiescent_state_report("preempt_rcu",
394                                                          rnp->gpnum,
395                                                          0, rnp->qsmask,
396                                                          rnp->level,
397                                                          rnp->grplo,
398                                                          rnp->grphi,
399                                                          !!rnp->gp_tasks);
400                         rcu_report_unblock_qs_rnp(rnp, flags);
401                 } else
402                         raw_spin_unlock_irqrestore(&rnp->lock, flags);
403
404 #ifdef CONFIG_RCU_BOOST
405                 /* Unboost if we were boosted. */
406                 if (rbmp)
407                         rt_mutex_unlock(rbmp);
408 #endif /* #ifdef CONFIG_RCU_BOOST */
409
410                 /*
411                  * If this was the last task on the expedited lists,
412                  * then we need to report up the rcu_node hierarchy.
413                  */
414                 if (!empty_exp && empty_exp_now)
415                         rcu_report_exp_rnp(&rcu_preempt_state, rnp, true);
416         } else {
417                 local_irq_restore(flags);
418         }
419 }
420
421 /*
422  * Tree-preemptible RCU implementation for rcu_read_unlock().
423  * Decrement ->rcu_read_lock_nesting.  If the result is zero (outermost
424  * rcu_read_unlock()) and ->rcu_read_unlock_special is non-zero, then
425  * invoke rcu_read_unlock_special() to clean up after a context switch
426  * in an RCU read-side critical section and other special cases.
427  */
428 void __rcu_read_unlock(void)
429 {
430         struct task_struct *t = current;
431
432         if (t->rcu_read_lock_nesting != 1)
433                 --t->rcu_read_lock_nesting;
434         else {
435                 barrier();  /* critical section before exit code. */
436                 t->rcu_read_lock_nesting = INT_MIN;
437                 barrier();  /* assign before ->rcu_read_unlock_special load */
438                 if (unlikely(ACCESS_ONCE(t->rcu_read_unlock_special)))
439                         rcu_read_unlock_special(t);
440                 barrier();  /* ->rcu_read_unlock_special load before assign */
441                 t->rcu_read_lock_nesting = 0;
442         }
443 #ifdef CONFIG_PROVE_LOCKING
444         {
445                 int rrln = ACCESS_ONCE(t->rcu_read_lock_nesting);
446
447                 WARN_ON_ONCE(rrln < 0 && rrln > INT_MIN / 2);
448         }
449 #endif /* #ifdef CONFIG_PROVE_LOCKING */
450 }
451 EXPORT_SYMBOL_GPL(__rcu_read_unlock);
452
453 #ifdef CONFIG_RCU_CPU_STALL_VERBOSE
454
455 /*
456  * Dump detailed information for all tasks blocking the current RCU
457  * grace period on the specified rcu_node structure.
458  */
459 static void rcu_print_detail_task_stall_rnp(struct rcu_node *rnp)
460 {
461         unsigned long flags;
462         struct task_struct *t;
463
464         if (!rcu_preempt_blocked_readers_cgp(rnp))
465                 return;
466         raw_spin_lock_irqsave(&rnp->lock, flags);
467         t = list_entry(rnp->gp_tasks,
468                        struct task_struct, rcu_node_entry);
469         list_for_each_entry_continue(t, &rnp->blkd_tasks, rcu_node_entry)
470                 sched_show_task(t);
471         raw_spin_unlock_irqrestore(&rnp->lock, flags);
472 }
473
474 /*
475  * Dump detailed information for all tasks blocking the current RCU
476  * grace period.
477  */
478 static void rcu_print_detail_task_stall(struct rcu_state *rsp)
479 {
480         struct rcu_node *rnp = rcu_get_root(rsp);
481
482         rcu_print_detail_task_stall_rnp(rnp);
483         rcu_for_each_leaf_node(rsp, rnp)
484                 rcu_print_detail_task_stall_rnp(rnp);
485 }
486
487 #else /* #ifdef CONFIG_RCU_CPU_STALL_VERBOSE */
488
489 static void rcu_print_detail_task_stall(struct rcu_state *rsp)
490 {
491 }
492
493 #endif /* #else #ifdef CONFIG_RCU_CPU_STALL_VERBOSE */
494
495 #ifdef CONFIG_RCU_CPU_STALL_INFO
496
497 static void rcu_print_task_stall_begin(struct rcu_node *rnp)
498 {
499         printk(KERN_ERR "\tTasks blocked on level-%d rcu_node (CPUs %d-%d):",
500                rnp->level, rnp->grplo, rnp->grphi);
501 }
502
503 static void rcu_print_task_stall_end(void)
504 {
505         printk(KERN_CONT "\n");
506 }
507
508 #else /* #ifdef CONFIG_RCU_CPU_STALL_INFO */
509
510 static void rcu_print_task_stall_begin(struct rcu_node *rnp)
511 {
512 }
513
514 static void rcu_print_task_stall_end(void)
515 {
516 }
517
518 #endif /* #else #ifdef CONFIG_RCU_CPU_STALL_INFO */
519
520 /*
521  * Scan the current list of tasks blocked within RCU read-side critical
522  * sections, printing out the tid of each.
523  */
524 static int rcu_print_task_stall(struct rcu_node *rnp)
525 {
526         struct task_struct *t;
527         int ndetected = 0;
528
529         if (!rcu_preempt_blocked_readers_cgp(rnp))
530                 return 0;
531         rcu_print_task_stall_begin(rnp);
532         t = list_entry(rnp->gp_tasks,
533                        struct task_struct, rcu_node_entry);
534         list_for_each_entry_continue(t, &rnp->blkd_tasks, rcu_node_entry) {
535                 printk(KERN_CONT " P%d", t->pid);
536                 ndetected++;
537         }
538         rcu_print_task_stall_end();
539         return ndetected;
540 }
541
542 /*
543  * Suppress preemptible RCU's CPU stall warnings by pushing the
544  * time of the next stall-warning message comfortably far into the
545  * future.
546  */
547 static void rcu_preempt_stall_reset(void)
548 {
549         rcu_preempt_state.jiffies_stall = jiffies + ULONG_MAX / 2;
550 }
551
552 /*
553  * Check that the list of blocked tasks for the newly completed grace
554  * period is in fact empty.  It is a serious bug to complete a grace
555  * period that still has RCU readers blocked!  This function must be
556  * invoked -before- updating this rnp's ->gpnum, and the rnp's ->lock
557  * must be held by the caller.
558  *
559  * Also, if there are blocked tasks on the list, they automatically
560  * block the newly created grace period, so set up ->gp_tasks accordingly.
561  */
562 static void rcu_preempt_check_blocked_tasks(struct rcu_node *rnp)
563 {
564         WARN_ON_ONCE(rcu_preempt_blocked_readers_cgp(rnp));
565         if (!list_empty(&rnp->blkd_tasks))
566                 rnp->gp_tasks = rnp->blkd_tasks.next;
567         WARN_ON_ONCE(rnp->qsmask);
568 }
569
570 #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU
571
572 /*
573  * Handle tasklist migration for case in which all CPUs covered by the
574  * specified rcu_node have gone offline.  Move them up to the root
575  * rcu_node.  The reason for not just moving them to the immediate
576  * parent is to remove the need for rcu_read_unlock_special() to
577  * make more than two attempts to acquire the target rcu_node's lock.
578  * Returns true if there were tasks blocking the current RCU grace
579  * period.
580  *
581  * Returns 1 if there was previously a task blocking the current grace
582  * period on the specified rcu_node structure.
583  *
584  * The caller must hold rnp->lock with irqs disabled.
585  */
586 static int rcu_preempt_offline_tasks(struct rcu_state *rsp,
587                                      struct rcu_node *rnp,
588                                      struct rcu_data *rdp)
589 {
590         struct list_head *lp;
591         struct list_head *lp_root;
592         int retval = 0;
593         struct rcu_node *rnp_root = rcu_get_root(rsp);
594         struct task_struct *t;
595
596         if (rnp == rnp_root) {
597                 WARN_ONCE(1, "Last CPU thought to be offlined?");
598                 return 0;  /* Shouldn't happen: at least one CPU online. */
599         }
600
601         /* If we are on an internal node, complain bitterly. */
602         WARN_ON_ONCE(rnp != rdp->mynode);
603
604         /*
605          * Move tasks up to root rcu_node.  Don't try to get fancy for
606          * this corner-case operation -- just put this node's tasks
607          * at the head of the root node's list, and update the root node's
608          * ->gp_tasks and ->exp_tasks pointers to those of this node's,
609          * if non-NULL.  This might result in waiting for more tasks than
610          * absolutely necessary, but this is a good performance/complexity
611          * tradeoff.
612          */
613         if (rcu_preempt_blocked_readers_cgp(rnp))
614                 retval |= RCU_OFL_TASKS_NORM_GP;
615         if (rcu_preempted_readers_exp(rnp))
616                 retval |= RCU_OFL_TASKS_EXP_GP;
617         lp = &rnp->blkd_tasks;
618         lp_root = &rnp_root->blkd_tasks;
619         while (!list_empty(lp)) {
620                 t = list_entry(lp->next, typeof(*t), rcu_node_entry);
621                 raw_spin_lock(&rnp_root->lock); /* irqs already disabled */
622                 list_del(&t->rcu_node_entry);
623                 t->rcu_blocked_node = rnp_root;
624                 list_add(&t->rcu_node_entry, lp_root);
625                 if (&t->rcu_node_entry == rnp->gp_tasks)
626                         rnp_root->gp_tasks = rnp->gp_tasks;
627                 if (&t->rcu_node_entry == rnp->exp_tasks)
628                         rnp_root->exp_tasks = rnp->exp_tasks;
629 #ifdef CONFIG_RCU_BOOST
630                 if (&t->rcu_node_entry == rnp->boost_tasks)
631                         rnp_root->boost_tasks = rnp->boost_tasks;
632 #endif /* #ifdef CONFIG_RCU_BOOST */
633                 raw_spin_unlock(&rnp_root->lock); /* irqs still disabled */
634         }
635
636 #ifdef CONFIG_RCU_BOOST
637         /* In case root is being boosted and leaf is not. */
638         raw_spin_lock(&rnp_root->lock); /* irqs already disabled */
639         if (rnp_root->boost_tasks != NULL &&
640             rnp_root->boost_tasks != rnp_root->gp_tasks)
641                 rnp_root->boost_tasks = rnp_root->gp_tasks;
642         raw_spin_unlock(&rnp_root->lock); /* irqs still disabled */
643 #endif /* #ifdef CONFIG_RCU_BOOST */
644
645         rnp->gp_tasks = NULL;
646         rnp->exp_tasks = NULL;
647         return retval;
648 }
649
650 #endif /* #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU */
651
652 /*
653  * Do CPU-offline processing for preemptible RCU.
654  */
655 static void rcu_preempt_cleanup_dead_cpu(int cpu)
656 {
657         rcu_cleanup_dead_cpu(cpu, &rcu_preempt_state);
658 }
659
660 /*
661  * Check for a quiescent state from the current CPU.  When a task blocks,
662  * the task is recorded in the corresponding CPU's rcu_node structure,
663  * which is checked elsewhere.
664  *
665  * Caller must disable hard irqs.
666  */
667 static void rcu_preempt_check_callbacks(int cpu)
668 {
669         struct task_struct *t = current;
670
671         if (t->rcu_read_lock_nesting == 0) {
672                 rcu_preempt_qs(cpu);
673                 return;
674         }
675         if (t->rcu_read_lock_nesting > 0 &&
676             per_cpu(rcu_preempt_data, cpu).qs_pending)
677                 t->rcu_read_unlock_special |= RCU_READ_UNLOCK_NEED_QS;
678 }
679
680 /*
681  * Process callbacks for preemptible RCU.
682  */
683 static void rcu_preempt_process_callbacks(void)
684 {
685         __rcu_process_callbacks(&rcu_preempt_state,
686                                 &__get_cpu_var(rcu_preempt_data));
687 }
688
689 #ifdef CONFIG_RCU_BOOST
690
691 static void rcu_preempt_do_callbacks(void)
692 {
693         rcu_do_batch(&rcu_preempt_state, &__get_cpu_var(rcu_preempt_data));
694 }
695
696 #endif /* #ifdef CONFIG_RCU_BOOST */
697
698 /*
699  * Queue a preemptible-RCU callback for invocation after a grace period.
700  */
701 void call_rcu(struct rcu_head *head, void (*func)(struct rcu_head *rcu))
702 {
703         __call_rcu(head, func, &rcu_preempt_state, 0);
704 }
705 EXPORT_SYMBOL_GPL(call_rcu);
706
707 /*
708  * Queue an RCU callback for lazy invocation after a grace period.
709  * This will likely be later named something like "call_rcu_lazy()",
710  * but this change will require some way of tagging the lazy RCU
711  * callbacks in the list of pending callbacks.  Until then, this
712  * function may only be called from __kfree_rcu().
713  */
714 void kfree_call_rcu(struct rcu_head *head,
715                     void (*func)(struct rcu_head *rcu))
716 {
717         __call_rcu(head, func, &rcu_preempt_state, 1);
718 }
719 EXPORT_SYMBOL_GPL(kfree_call_rcu);
720
721 /**
722  * synchronize_rcu - wait until a grace period has elapsed.
723  *
724  * Control will return to the caller some time after a full grace
725  * period has elapsed, in other words after all currently executing RCU
726  * read-side critical sections have completed.  Note, however, that
727  * upon return from synchronize_rcu(), the caller might well be executing
728  * concurrently with new RCU read-side critical sections that began while
729  * synchronize_rcu() was waiting.  RCU read-side critical sections are
730  * delimited by rcu_read_lock() and rcu_read_unlock(), and may be nested.
731  */
732 void synchronize_rcu(void)
733 {
734         rcu_lockdep_assert(!lock_is_held(&rcu_bh_lock_map) &&
735                            !lock_is_held(&rcu_lock_map) &&
736                            !lock_is_held(&rcu_sched_lock_map),
737                            "Illegal synchronize_rcu() in RCU read-side critical section");
738         if (!rcu_scheduler_active)
739                 return;
740         wait_rcu_gp(call_rcu);
741 }
742 EXPORT_SYMBOL_GPL(synchronize_rcu);
743
744 static DECLARE_WAIT_QUEUE_HEAD(sync_rcu_preempt_exp_wq);
745 static long sync_rcu_preempt_exp_count;
746 static DEFINE_MUTEX(sync_rcu_preempt_exp_mutex);
747
748 /*
749  * Return non-zero if there are any tasks in RCU read-side critical
750  * sections blocking the current preemptible-RCU expedited grace period.
751  * If there is no preemptible-RCU expedited grace period currently in
752  * progress, returns zero unconditionally.
753  */
754 static int rcu_preempted_readers_exp(struct rcu_node *rnp)
755 {
756         return rnp->exp_tasks != NULL;
757 }
758
759 /*
760  * return non-zero if there is no RCU expedited grace period in progress
761  * for the specified rcu_node structure, in other words, if all CPUs and
762  * tasks covered by the specified rcu_node structure have done their bit
763  * for the current expedited grace period.  Works only for preemptible
764  * RCU -- other RCU implementation use other means.
765  *
766  * Caller must hold sync_rcu_preempt_exp_mutex.
767  */
768 static int sync_rcu_preempt_exp_done(struct rcu_node *rnp)
769 {
770         return !rcu_preempted_readers_exp(rnp) &&
771                ACCESS_ONCE(rnp->expmask) == 0;
772 }
773
774 /*
775  * Report the exit from RCU read-side critical section for the last task
776  * that queued itself during or before the current expedited preemptible-RCU
777  * grace period.  This event is reported either to the rcu_node structure on
778  * which the task was queued or to one of that rcu_node structure's ancestors,
779  * recursively up the tree.  (Calm down, calm down, we do the recursion
780  * iteratively!)
781  *
782  * Most callers will set the "wake" flag, but the task initiating the
783  * expedited grace period need not wake itself.
784  *
785  * Caller must hold sync_rcu_preempt_exp_mutex.
786  */
787 static void rcu_report_exp_rnp(struct rcu_state *rsp, struct rcu_node *rnp,
788                                bool wake)
789 {
790         unsigned long flags;
791         unsigned long mask;
792
793         raw_spin_lock_irqsave(&rnp->lock, flags);
794         for (;;) {
795                 if (!sync_rcu_preempt_exp_done(rnp)) {
796                         raw_spin_unlock_irqrestore(&rnp->lock, flags);
797                         break;
798                 }
799                 if (rnp->parent == NULL) {
800                         raw_spin_unlock_irqrestore(&rnp->lock, flags);
801                         if (wake)
802                                 wake_up(&sync_rcu_preempt_exp_wq);
803                         break;
804                 }
805                 mask = rnp->grpmask;
806                 raw_spin_unlock(&rnp->lock); /* irqs remain disabled */
807                 rnp = rnp->parent;
808                 raw_spin_lock(&rnp->lock); /* irqs already disabled */
809                 rnp->expmask &= ~mask;
810         }
811 }
812
813 /*
814  * Snapshot the tasks blocking the newly started preemptible-RCU expedited
815  * grace period for the specified rcu_node structure.  If there are no such
816  * tasks, report it up the rcu_node hierarchy.
817  *
818  * Caller must hold sync_rcu_preempt_exp_mutex and rsp->onofflock.
819  */
820 static void
821 sync_rcu_preempt_exp_init(struct rcu_state *rsp, struct rcu_node *rnp)
822 {
823         unsigned long flags;
824         int must_wait = 0;
825
826         raw_spin_lock_irqsave(&rnp->lock, flags);
827         if (list_empty(&rnp->blkd_tasks))
828                 raw_spin_unlock_irqrestore(&rnp->lock, flags);
829         else {
830                 rnp->exp_tasks = rnp->blkd_tasks.next;
831                 rcu_initiate_boost(rnp, flags);  /* releases rnp->lock */
832                 must_wait = 1;
833         }
834         if (!must_wait)
835                 rcu_report_exp_rnp(rsp, rnp, false); /* Don't wake self. */
836 }
837
838 /*
839  * Wait for an rcu-preempt grace period, but expedite it.  The basic idea
840  * is to invoke synchronize_sched_expedited() to push all the tasks to
841  * the ->blkd_tasks lists and wait for this list to drain.
842  */
843 void synchronize_rcu_expedited(void)
844 {
845         unsigned long flags;
846         struct rcu_node *rnp;
847         struct rcu_state *rsp = &rcu_preempt_state;
848         long snap;
849         int trycount = 0;
850
851         smp_mb(); /* Caller's modifications seen first by other CPUs. */
852         snap = ACCESS_ONCE(sync_rcu_preempt_exp_count) + 1;
853         smp_mb(); /* Above access cannot bleed into critical section. */
854
855         /*
856          * Acquire lock, falling back to synchronize_rcu() if too many
857          * lock-acquisition failures.  Of course, if someone does the
858          * expedited grace period for us, just leave.
859          */
860         while (!mutex_trylock(&sync_rcu_preempt_exp_mutex)) {
861                 if (trycount++ < 10)
862                         udelay(trycount * num_online_cpus());
863                 else {
864                         synchronize_rcu();
865                         return;
866                 }
867                 if ((ACCESS_ONCE(sync_rcu_preempt_exp_count) - snap) > 0)
868                         goto mb_ret; /* Others did our work for us. */
869         }
870         if ((ACCESS_ONCE(sync_rcu_preempt_exp_count) - snap) > 0)
871                 goto unlock_mb_ret; /* Others did our work for us. */
872
873         /* force all RCU readers onto ->blkd_tasks lists. */
874         synchronize_sched_expedited();
875
876         raw_spin_lock_irqsave(&rsp->onofflock, flags);
877
878         /* Initialize ->expmask for all non-leaf rcu_node structures. */
879         rcu_for_each_nonleaf_node_breadth_first(rsp, rnp) {
880                 raw_spin_lock(&rnp->lock); /* irqs already disabled. */
881                 rnp->expmask = rnp->qsmaskinit;
882                 raw_spin_unlock(&rnp->lock); /* irqs remain disabled. */
883         }
884
885         /* Snapshot current state of ->blkd_tasks lists. */
886         rcu_for_each_leaf_node(rsp, rnp)
887                 sync_rcu_preempt_exp_init(rsp, rnp);
888         if (NUM_RCU_NODES > 1)
889                 sync_rcu_preempt_exp_init(rsp, rcu_get_root(rsp));
890
891         raw_spin_unlock_irqrestore(&rsp->onofflock, flags);
892
893         /* Wait for snapshotted ->blkd_tasks lists to drain. */
894         rnp = rcu_get_root(rsp);
895         wait_event(sync_rcu_preempt_exp_wq,
896                    sync_rcu_preempt_exp_done(rnp));
897
898         /* Clean up and exit. */
899         smp_mb(); /* ensure expedited GP seen before counter increment. */
900         ACCESS_ONCE(sync_rcu_preempt_exp_count)++;
901 unlock_mb_ret:
902         mutex_unlock(&sync_rcu_preempt_exp_mutex);
903 mb_ret:
904         smp_mb(); /* ensure subsequent action seen after grace period. */
905 }
906 EXPORT_SYMBOL_GPL(synchronize_rcu_expedited);
907
908 /*
909  * Check to see if there is any immediate preemptible-RCU-related work
910  * to be done.
911  */
912 static int rcu_preempt_pending(int cpu)
913 {
914         return __rcu_pending(&rcu_preempt_state,
915                              &per_cpu(rcu_preempt_data, cpu));
916 }
917
918 /*
919  * Does preemptible RCU have callbacks on this CPU?
920  */
921 static int rcu_preempt_cpu_has_callbacks(int cpu)
922 {
923         return !!per_cpu(rcu_preempt_data, cpu).nxtlist;
924 }
925
926 /**
927  * rcu_barrier - Wait until all in-flight call_rcu() callbacks complete.
928  */
929 void rcu_barrier(void)
930 {
931         _rcu_barrier(&rcu_preempt_state, call_rcu);
932 }
933 EXPORT_SYMBOL_GPL(rcu_barrier);
934
935 /*
936  * Initialize preemptible RCU's per-CPU data.
937  */
938 static void __cpuinit rcu_preempt_init_percpu_data(int cpu)
939 {
940         rcu_init_percpu_data(cpu, &rcu_preempt_state, 1);
941 }
942
943 /*
944  * Move preemptible RCU's callbacks from dying CPU to other online CPU
945  * and record a quiescent state.
946  */
947 static void rcu_preempt_cleanup_dying_cpu(void)
948 {
949         rcu_cleanup_dying_cpu(&rcu_preempt_state);
950 }
951
952 /*
953  * Initialize preemptible RCU's state structures.
954  */
955 static void __init __rcu_init_preempt(void)
956 {
957         rcu_init_one(&rcu_preempt_state, &rcu_preempt_data);
958 }
959
960 /*
961  * Check for a task exiting while in a preemptible-RCU read-side
962  * critical section, clean up if so.  No need to issue warnings,
963  * as debug_check_no_locks_held() already does this if lockdep
964  * is enabled.
965  */
966 void exit_rcu(void)
967 {
968         struct task_struct *t = current;
969
970         if (t->rcu_read_lock_nesting == 0)
971                 return;
972         t->rcu_read_lock_nesting = 1;
973         __rcu_read_unlock();
974 }
975
976 #else /* #ifdef CONFIG_TREE_PREEMPT_RCU */
977
978 static struct rcu_state *rcu_state = &rcu_sched_state;
979
980 /*
981  * Tell them what RCU they are running.
982  */
983 static void __init rcu_bootup_announce(void)
984 {
985         printk(KERN_INFO "Hierarchical RCU implementation.\n");
986         rcu_bootup_announce_oddness();
987 }
988
989 /*
990  * Return the number of RCU batches processed thus far for debug & stats.
991  */
992 long rcu_batches_completed(void)
993 {
994         return rcu_batches_completed_sched();
995 }
996 EXPORT_SYMBOL_GPL(rcu_batches_completed);
997
998 /*
999  * Force a quiescent state for RCU, which, because there is no preemptible
1000  * RCU, becomes the same as rcu-sched.
1001  */
1002 void rcu_force_quiescent_state(void)
1003 {
1004         rcu_sched_force_quiescent_state();
1005 }
1006 EXPORT_SYMBOL_GPL(rcu_force_quiescent_state);
1007
1008 /*
1009  * Because preemptible RCU does not exist, we never have to check for
1010  * CPUs being in quiescent states.
1011  */
1012 static void rcu_preempt_note_context_switch(int cpu)
1013 {
1014 }
1015
1016 /*
1017  * Because preemptible RCU does not exist, there are never any preempted
1018  * RCU readers.
1019  */
1020 static int rcu_preempt_blocked_readers_cgp(struct rcu_node *rnp)
1021 {
1022         return 0;
1023 }
1024
1025 #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU
1026
1027 /* Because preemptible RCU does not exist, no quieting of tasks. */
1028 static void rcu_report_unblock_qs_rnp(struct rcu_node *rnp, unsigned long flags)
1029 {
1030         raw_spin_unlock_irqrestore(&rnp->lock, flags);
1031 }
1032
1033 #endif /* #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU */
1034
1035 /*
1036  * Because preemptible RCU does not exist, we never have to check for
1037  * tasks blocked within RCU read-side critical sections.
1038  */
1039 static void rcu_print_detail_task_stall(struct rcu_state *rsp)
1040 {
1041 }
1042
1043 /*
1044  * Because preemptible RCU does not exist, we never have to check for
1045  * tasks blocked within RCU read-side critical sections.
1046  */
1047 static int rcu_print_task_stall(struct rcu_node *rnp)
1048 {
1049         return 0;
1050 }
1051
1052 /*
1053  * Because preemptible RCU does not exist, there is no need to suppress
1054  * its CPU stall warnings.
1055  */
1056 static void rcu_preempt_stall_reset(void)
1057 {
1058 }
1059
1060 /*
1061  * Because there is no preemptible RCU, there can be no readers blocked,
1062  * so there is no need to check for blocked tasks.  So check only for
1063  * bogus qsmask values.
1064  */
1065 static void rcu_preempt_check_blocked_tasks(struct rcu_node *rnp)
1066 {
1067         WARN_ON_ONCE(rnp->qsmask);
1068 }
1069
1070 #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU
1071
1072 /*
1073  * Because preemptible RCU does not exist, it never needs to migrate
1074  * tasks that were blocked within RCU read-side critical sections, and
1075  * such non-existent tasks cannot possibly have been blocking the current
1076  * grace period.
1077  */
1078 static int rcu_preempt_offline_tasks(struct rcu_state *rsp,
1079                                      struct rcu_node *rnp,
1080                                      struct rcu_data *rdp)
1081 {
1082         return 0;
1083 }
1084
1085 #endif /* #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU */
1086
1087 /*
1088  * Because preemptible RCU does not exist, it never needs CPU-offline
1089  * processing.
1090  */
1091 static void rcu_preempt_cleanup_dead_cpu(int cpu)
1092 {
1093 }
1094
1095 /*
1096  * Because preemptible RCU does not exist, it never has any callbacks
1097  * to check.
1098  */
1099 static void rcu_preempt_check_callbacks(int cpu)
1100 {
1101 }
1102
1103 /*
1104  * Because preemptible RCU does not exist, it never has any callbacks
1105  * to process.
1106  */
1107 static void rcu_preempt_process_callbacks(void)
1108 {
1109 }
1110
1111 /*
1112  * Queue an RCU callback for lazy invocation after a grace period.
1113  * This will likely be later named something like "call_rcu_lazy()",
1114  * but this change will require some way of tagging the lazy RCU
1115  * callbacks in the list of pending callbacks.  Until then, this
1116  * function may only be called from __kfree_rcu().
1117  *
1118  * Because there is no preemptible RCU, we use RCU-sched instead.
1119  */
1120 void kfree_call_rcu(struct rcu_head *head,
1121                     void (*func)(struct rcu_head *rcu))
1122 {
1123         __call_rcu(head, func, &rcu_sched_state, 1);
1124 }
1125 EXPORT_SYMBOL_GPL(kfree_call_rcu);
1126
1127 /*
1128  * Wait for an rcu-preempt grace period, but make it happen quickly.
1129  * But because preemptible RCU does not exist, map to rcu-sched.
1130  */
1131 void synchronize_rcu_expedited(void)
1132 {
1133         synchronize_sched_expedited();
1134 }
1135 EXPORT_SYMBOL_GPL(synchronize_rcu_expedited);
1136
1137 #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU
1138
1139 /*
1140  * Because preemptible RCU does not exist, there is never any need to
1141  * report on tasks preempted in RCU read-side critical sections during
1142  * expedited RCU grace periods.
1143  */
1144 static void rcu_report_exp_rnp(struct rcu_state *rsp, struct rcu_node *rnp,
1145                                bool wake)
1146 {
1147 }
1148
1149 #endif /* #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU */
1150
1151 /*
1152  * Because preemptible RCU does not exist, it never has any work to do.
1153  */
1154 static int rcu_preempt_pending(int cpu)
1155 {
1156         return 0;
1157 }
1158
1159 /*
1160  * Because preemptible RCU does not exist, it never has callbacks
1161  */
1162 static int rcu_preempt_cpu_has_callbacks(int cpu)
1163 {
1164         return 0;
1165 }
1166
1167 /*
1168  * Because preemptible RCU does not exist, rcu_barrier() is just
1169  * another name for rcu_barrier_sched().
1170  */
1171 void rcu_barrier(void)
1172 {
1173         rcu_barrier_sched();
1174 }
1175 EXPORT_SYMBOL_GPL(rcu_barrier);
1176
1177 /*
1178  * Because preemptible RCU does not exist, there is no per-CPU
1179  * data to initialize.
1180  */
1181 static void __cpuinit rcu_preempt_init_percpu_data(int cpu)
1182 {
1183 }
1184
1185 /*
1186  * Because there is no preemptible RCU, there is no cleanup to do.
1187  */
1188 static void rcu_preempt_cleanup_dying_cpu(void)
1189 {
1190 }
1191
1192 /*
1193  * Because preemptible RCU does not exist, it need not be initialized.
1194  */
1195 static void __init __rcu_init_preempt(void)
1196 {
1197 }
1198
1199 #endif /* #else #ifdef CONFIG_TREE_PREEMPT_RCU */
1200
1201 #ifdef CONFIG_RCU_BOOST
1202
1203 #include "rtmutex_common.h"
1204
1205 #ifdef CONFIG_RCU_TRACE
1206
1207 static void rcu_initiate_boost_trace(struct rcu_node *rnp)
1208 {
1209         if (list_empty(&rnp->blkd_tasks))
1210                 rnp->n_balk_blkd_tasks++;
1211         else if (rnp->exp_tasks == NULL && rnp->gp_tasks == NULL)
1212                 rnp->n_balk_exp_gp_tasks++;
1213         else if (rnp->gp_tasks != NULL && rnp->boost_tasks != NULL)
1214                 rnp->n_balk_boost_tasks++;
1215         else if (rnp->gp_tasks != NULL && rnp->qsmask != 0)
1216                 rnp->n_balk_notblocked++;
1217         else if (rnp->gp_tasks != NULL &&
1218                  ULONG_CMP_LT(jiffies, rnp->boost_time))
1219                 rnp->n_balk_notyet++;
1220         else
1221                 rnp->n_balk_nos++;
1222 }
1223
1224 #else /* #ifdef CONFIG_RCU_TRACE */
1225
1226 static void rcu_initiate_boost_trace(struct rcu_node *rnp)
1227 {
1228 }
1229
1230 #endif /* #else #ifdef CONFIG_RCU_TRACE */
1231
1232 /*
1233  * Carry out RCU priority boosting on the task indicated by ->exp_tasks
1234  * or ->boost_tasks, advancing the pointer to the next task in the
1235  * ->blkd_tasks list.
1236  *
1237  * Note that irqs must be enabled: boosting the task can block.
1238  * Returns 1 if there are more tasks needing to be boosted.
1239  */
1240 static int rcu_boost(struct rcu_node *rnp)
1241 {
1242         unsigned long flags;
1243         struct rt_mutex mtx;
1244         struct task_struct *t;
1245         struct list_head *tb;
1246
1247         if (rnp->exp_tasks == NULL && rnp->boost_tasks == NULL)
1248                 return 0;  /* Nothing left to boost. */
1249
1250         raw_spin_lock_irqsave(&rnp->lock, flags);
1251
1252         /*
1253          * Recheck under the lock: all tasks in need of boosting
1254          * might exit their RCU read-side critical sections on their own.
1255          */
1256         if (rnp->exp_tasks == NULL && rnp->boost_tasks == NULL) {
1257                 raw_spin_unlock_irqrestore(&rnp->lock, flags);
1258                 return 0;
1259         }
1260
1261         /*
1262          * Preferentially boost tasks blocking expedited grace periods.
1263          * This cannot starve the normal grace periods because a second
1264          * expedited grace period must boost all blocked tasks, including
1265          * those blocking the pre-existing normal grace period.
1266          */
1267         if (rnp->exp_tasks != NULL) {
1268                 tb = rnp->exp_tasks;
1269                 rnp->n_exp_boosts++;
1270         } else {
1271                 tb = rnp->boost_tasks;
1272                 rnp->n_normal_boosts++;
1273         }
1274         rnp->n_tasks_boosted++;
1275
1276         /*
1277          * We boost task t by manufacturing an rt_mutex that appears to
1278          * be held by task t.  We leave a pointer to that rt_mutex where
1279          * task t can find it, and task t will release the mutex when it
1280          * exits its outermost RCU read-side critical section.  Then
1281          * simply acquiring this artificial rt_mutex will boost task
1282          * t's priority.  (Thanks to tglx for suggesting this approach!)
1283          *
1284          * Note that task t must acquire rnp->lock to remove itself from
1285          * the ->blkd_tasks list, which it will do from exit() if from
1286          * nowhere else.  We therefore are guaranteed that task t will
1287          * stay around at least until we drop rnp->lock.  Note that
1288          * rnp->lock also resolves races between our priority boosting
1289          * and task t's exiting its outermost RCU read-side critical
1290          * section.
1291          */
1292         t = container_of(tb, struct task_struct, rcu_node_entry);
1293         rt_mutex_init_proxy_locked(&mtx, t);
1294         t->rcu_boost_mutex = &mtx;
1295         raw_spin_unlock_irqrestore(&rnp->lock, flags);
1296         rt_mutex_lock(&mtx);  /* Side effect: boosts task t's priority. */
1297         rt_mutex_unlock(&mtx);  /* Keep lockdep happy. */
1298
1299         return ACCESS_ONCE(rnp->exp_tasks) != NULL ||
1300                ACCESS_ONCE(rnp->boost_tasks) != NULL;
1301 }
1302
1303 /*
1304  * Timer handler to initiate waking up of boost kthreads that
1305  * have yielded the CPU due to excessive numbers of tasks to
1306  * boost.  We wake up the per-rcu_node kthread, which in turn
1307  * will wake up the booster kthread.
1308  */
1309 static void rcu_boost_kthread_timer(unsigned long arg)
1310 {
1311         invoke_rcu_node_kthread((struct rcu_node *)arg);
1312 }
1313
1314 /*
1315  * Priority-boosting kthread.  One per leaf rcu_node and one for the
1316  * root rcu_node.
1317  */
1318 static int rcu_boost_kthread(void *arg)
1319 {
1320         struct rcu_node *rnp = (struct rcu_node *)arg;
1321         int spincnt = 0;
1322         int more2boost;
1323
1324         trace_rcu_utilization("Start boost kthread@init");
1325         for (;;) {
1326                 rnp->boost_kthread_status = RCU_KTHREAD_WAITING;
1327                 trace_rcu_utilization("End boost kthread@rcu_wait");
1328                 rcu_wait(rnp->boost_tasks || rnp->exp_tasks);
1329                 trace_rcu_utilization("Start boost kthread@rcu_wait");
1330                 rnp->boost_kthread_status = RCU_KTHREAD_RUNNING;
1331                 more2boost = rcu_boost(rnp);
1332                 if (more2boost)
1333                         spincnt++;
1334                 else
1335                         spincnt = 0;
1336                 if (spincnt > 10) {
1337                         trace_rcu_utilization("End boost kthread@rcu_yield");
1338                         rcu_yield(rcu_boost_kthread_timer, (unsigned long)rnp);
1339                         trace_rcu_utilization("Start boost kthread@rcu_yield");
1340                         spincnt = 0;
1341                 }
1342         }
1343         /* NOTREACHED */
1344         trace_rcu_utilization("End boost kthread@notreached");
1345         return 0;
1346 }
1347
1348 /*
1349  * Check to see if it is time to start boosting RCU readers that are
1350  * blocking the current grace period, and, if so, tell the per-rcu_node
1351  * kthread to start boosting them.  If there is an expedited grace
1352  * period in progress, it is always time to boost.
1353  *
1354  * The caller must hold rnp->lock, which this function releases,
1355  * but irqs remain disabled.  The ->boost_kthread_task is immortal,
1356  * so we don't need to worry about it going away.
1357  */
1358 static void rcu_initiate_boost(struct rcu_node *rnp, unsigned long flags)
1359 {
1360         struct task_struct *t;
1361
1362         if (!rcu_preempt_blocked_readers_cgp(rnp) && rnp->exp_tasks == NULL) {
1363                 rnp->n_balk_exp_gp_tasks++;
1364                 raw_spin_unlock_irqrestore(&rnp->lock, flags);
1365                 return;
1366         }
1367         if (rnp->exp_tasks != NULL ||
1368             (rnp->gp_tasks != NULL &&
1369              rnp->boost_tasks == NULL &&
1370              rnp->qsmask == 0 &&
1371              ULONG_CMP_GE(jiffies, rnp->boost_time))) {
1372                 if (rnp->exp_tasks == NULL)
1373                         rnp->boost_tasks = rnp->gp_tasks;
1374                 raw_spin_unlock_irqrestore(&rnp->lock, flags);
1375                 t = rnp->boost_kthread_task;
1376                 if (t != NULL)
1377                         wake_up_process(t);
1378         } else {
1379                 rcu_initiate_boost_trace(rnp);
1380                 raw_spin_unlock_irqrestore(&rnp->lock, flags);
1381         }
1382 }
1383
1384 /*
1385  * Wake up the per-CPU kthread to invoke RCU callbacks.
1386  */
1387 static void invoke_rcu_callbacks_kthread(void)
1388 {
1389         unsigned long flags;
1390
1391         local_irq_save(flags);
1392         __this_cpu_write(rcu_cpu_has_work, 1);
1393         if (__this_cpu_read(rcu_cpu_kthread_task) != NULL &&
1394             current != __this_cpu_read(rcu_cpu_kthread_task))
1395                 wake_up_process(__this_cpu_read(rcu_cpu_kthread_task));
1396         local_irq_restore(flags);
1397 }
1398
1399 /*
1400  * Is the current CPU running the RCU-callbacks kthread?
1401  * Caller must have preemption disabled.
1402  */
1403 static bool rcu_is_callbacks_kthread(void)
1404 {
1405         return __get_cpu_var(rcu_cpu_kthread_task) == current;
1406 }
1407
1408 /*
1409  * Set the affinity of the boost kthread.  The CPU-hotplug locks are
1410  * held, so no one should be messing with the existence of the boost
1411  * kthread.
1412  */
1413 static void rcu_boost_kthread_setaffinity(struct rcu_node *rnp,
1414                                           cpumask_var_t cm)
1415 {
1416         struct task_struct *t;
1417
1418         t = rnp->boost_kthread_task;
1419         if (t != NULL)
1420                 set_cpus_allowed_ptr(rnp->boost_kthread_task, cm);
1421 }
1422
1423 #define RCU_BOOST_DELAY_JIFFIES DIV_ROUND_UP(CONFIG_RCU_BOOST_DELAY * HZ, 1000)
1424
1425 /*
1426  * Do priority-boost accounting for the start of a new grace period.
1427  */
1428 static void rcu_preempt_boost_start_gp(struct rcu_node *rnp)
1429 {
1430         rnp->boost_time = jiffies + RCU_BOOST_DELAY_JIFFIES;
1431 }
1432
1433 /*
1434  * Create an RCU-boost kthread for the specified node if one does not
1435  * already exist.  We only create this kthread for preemptible RCU.
1436  * Returns zero if all is well, a negated errno otherwise.
1437  */
1438 static int __cpuinit rcu_spawn_one_boost_kthread(struct rcu_state *rsp,
1439                                                  struct rcu_node *rnp,
1440                                                  int rnp_index)
1441 {
1442         unsigned long flags;
1443         struct sched_param sp;
1444         struct task_struct *t;
1445
1446         if (&rcu_preempt_state != rsp)
1447                 return 0;
1448         rsp->boost = 1;
1449         if (rnp->boost_kthread_task != NULL)
1450                 return 0;
1451         t = kthread_create(rcu_boost_kthread, (void *)rnp,
1452                            "rcub/%d", rnp_index);
1453         if (IS_ERR(t))
1454                 return PTR_ERR(t);
1455         raw_spin_lock_irqsave(&rnp->lock, flags);
1456         rnp->boost_kthread_task = t;
1457         raw_spin_unlock_irqrestore(&rnp->lock, flags);
1458         sp.sched_priority = RCU_BOOST_PRIO;
1459         sched_setscheduler_nocheck(t, SCHED_FIFO, &sp);
1460         wake_up_process(t); /* get to TASK_INTERRUPTIBLE quickly. */
1461         return 0;
1462 }
1463
1464 #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU
1465
1466 /*
1467  * Stop the RCU's per-CPU kthread when its CPU goes offline,.
1468  */
1469 static void rcu_stop_cpu_kthread(int cpu)
1470 {
1471         struct task_struct *t;
1472
1473         /* Stop the CPU's kthread. */
1474         t = per_cpu(rcu_cpu_kthread_task, cpu);
1475         if (t != NULL) {
1476                 per_cpu(rcu_cpu_kthread_task, cpu) = NULL;
1477                 kthread_stop(t);
1478         }
1479 }
1480
1481 #endif /* #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU */
1482
1483 static void rcu_kthread_do_work(void)
1484 {
1485         rcu_do_batch(&rcu_sched_state, &__get_cpu_var(rcu_sched_data));
1486         rcu_do_batch(&rcu_bh_state, &__get_cpu_var(rcu_bh_data));
1487         rcu_preempt_do_callbacks();
1488 }
1489
1490 /*
1491  * Wake up the specified per-rcu_node-structure kthread.
1492  * Because the per-rcu_node kthreads are immortal, we don't need
1493  * to do anything to keep them alive.
1494  */
1495 static void invoke_rcu_node_kthread(struct rcu_node *rnp)
1496 {
1497         struct task_struct *t;
1498
1499         t = rnp->node_kthread_task;
1500         if (t != NULL)
1501                 wake_up_process(t);
1502 }
1503
1504 /*
1505  * Set the specified CPU's kthread to run RT or not, as specified by
1506  * the to_rt argument.  The CPU-hotplug locks are held, so the task
1507  * is not going away.
1508  */
1509 static void rcu_cpu_kthread_setrt(int cpu, int to_rt)
1510 {
1511         int policy;
1512         struct sched_param sp;
1513         struct task_struct *t;
1514
1515         t = per_cpu(rcu_cpu_kthread_task, cpu);
1516         if (t == NULL)
1517                 return;
1518         if (to_rt) {
1519                 policy = SCHED_FIFO;
1520                 sp.sched_priority = RCU_KTHREAD_PRIO;
1521         } else {
1522                 policy = SCHED_NORMAL;
1523                 sp.sched_priority = 0;
1524         }
1525         sched_setscheduler_nocheck(t, policy, &sp);
1526 }
1527
1528 /*
1529  * Timer handler to initiate the waking up of per-CPU kthreads that
1530  * have yielded the CPU due to excess numbers of RCU callbacks.
1531  * We wake up the per-rcu_node kthread, which in turn will wake up
1532  * the booster kthread.
1533  */
1534 static void rcu_cpu_kthread_timer(unsigned long arg)
1535 {
1536         struct rcu_data *rdp = per_cpu_ptr(rcu_state->rda, arg);
1537         struct rcu_node *rnp = rdp->mynode;
1538
1539         atomic_or(rdp->grpmask, &rnp->wakemask);
1540         invoke_rcu_node_kthread(rnp);
1541 }
1542
1543 /*
1544  * Drop to non-real-time priority and yield, but only after posting a
1545  * timer that will cause us to regain our real-time priority if we
1546  * remain preempted.  Either way, we restore our real-time priority
1547  * before returning.
1548  */
1549 static void rcu_yield(void (*f)(unsigned long), unsigned long arg)
1550 {
1551         struct sched_param sp;
1552         struct timer_list yield_timer;
1553         int prio = current->rt_priority;
1554
1555         setup_timer_on_stack(&yield_timer, f, arg);
1556         mod_timer(&yield_timer, jiffies + 2);
1557         sp.sched_priority = 0;
1558         sched_setscheduler_nocheck(current, SCHED_NORMAL, &sp);
1559         set_user_nice(current, 19);
1560         schedule();
1561         set_user_nice(current, 0);
1562         sp.sched_priority = prio;
1563         sched_setscheduler_nocheck(current, SCHED_FIFO, &sp);
1564         del_timer(&yield_timer);
1565 }
1566
1567 /*
1568  * Handle cases where the rcu_cpu_kthread() ends up on the wrong CPU.
1569  * This can happen while the corresponding CPU is either coming online
1570  * or going offline.  We cannot wait until the CPU is fully online
1571  * before starting the kthread, because the various notifier functions
1572  * can wait for RCU grace periods.  So we park rcu_cpu_kthread() until
1573  * the corresponding CPU is online.
1574  *
1575  * Return 1 if the kthread needs to stop, 0 otherwise.
1576  *
1577  * Caller must disable bh.  This function can momentarily enable it.
1578  */
1579 static int rcu_cpu_kthread_should_stop(int cpu)
1580 {
1581         while (cpu_is_offline(cpu) ||
1582                !cpumask_equal(&current->cpus_allowed, cpumask_of(cpu)) ||
1583                smp_processor_id() != cpu) {
1584                 if (kthread_should_stop())
1585                         return 1;
1586                 per_cpu(rcu_cpu_kthread_status, cpu) = RCU_KTHREAD_OFFCPU;
1587                 per_cpu(rcu_cpu_kthread_cpu, cpu) = raw_smp_processor_id();
1588                 local_bh_enable();
1589                 schedule_timeout_uninterruptible(1);
1590                 if (!cpumask_equal(&current->cpus_allowed, cpumask_of(cpu)))
1591                         set_cpus_allowed_ptr(current, cpumask_of(cpu));
1592                 local_bh_disable();
1593         }
1594         per_cpu(rcu_cpu_kthread_cpu, cpu) = cpu;
1595         return 0;
1596 }
1597
1598 /*
1599  * Per-CPU kernel thread that invokes RCU callbacks.  This replaces the
1600  * RCU softirq used in flavors and configurations of RCU that do not
1601  * support RCU priority boosting.
1602  */
1603 static int rcu_cpu_kthread(void *arg)
1604 {
1605         int cpu = (int)(long)arg;
1606         unsigned long flags;
1607         int spincnt = 0;
1608         unsigned int *statusp = &per_cpu(rcu_cpu_kthread_status, cpu);
1609         char work;
1610         char *workp = &per_cpu(rcu_cpu_has_work, cpu);
1611
1612         trace_rcu_utilization("Start CPU kthread@init");
1613         for (;;) {
1614                 *statusp = RCU_KTHREAD_WAITING;
1615                 trace_rcu_utilization("End CPU kthread@rcu_wait");
1616                 rcu_wait(*workp != 0 || kthread_should_stop());
1617                 trace_rcu_utilization("Start CPU kthread@rcu_wait");
1618                 local_bh_disable();
1619                 if (rcu_cpu_kthread_should_stop(cpu)) {
1620                         local_bh_enable();
1621                         break;
1622                 }
1623                 *statusp = RCU_KTHREAD_RUNNING;
1624                 per_cpu(rcu_cpu_kthread_loops, cpu)++;
1625                 local_irq_save(flags);
1626                 work = *workp;
1627                 *workp = 0;
1628                 local_irq_restore(flags);
1629                 if (work)
1630                         rcu_kthread_do_work();
1631                 local_bh_enable();
1632                 if (*workp != 0)
1633                         spincnt++;
1634                 else
1635                         spincnt = 0;
1636                 if (spincnt > 10) {
1637                         *statusp = RCU_KTHREAD_YIELDING;
1638                         trace_rcu_utilization("End CPU kthread@rcu_yield");
1639                         rcu_yield(rcu_cpu_kthread_timer, (unsigned long)cpu);
1640                         trace_rcu_utilization("Start CPU kthread@rcu_yield");
1641                         spincnt = 0;
1642                 }
1643         }
1644         *statusp = RCU_KTHREAD_STOPPED;
1645         trace_rcu_utilization("End CPU kthread@term");
1646         return 0;
1647 }
1648
1649 /*
1650  * Spawn a per-CPU kthread, setting up affinity and priority.
1651  * Because the CPU hotplug lock is held, no other CPU will be attempting
1652  * to manipulate rcu_cpu_kthread_task.  There might be another CPU
1653  * attempting to access it during boot, but the locking in kthread_bind()
1654  * will enforce sufficient ordering.
1655  *
1656  * Please note that we cannot simply refuse to wake up the per-CPU
1657  * kthread because kthreads are created in TASK_UNINTERRUPTIBLE state,
1658  * which can result in softlockup complaints if the task ends up being
1659  * idle for more than a couple of minutes.
1660  *
1661  * However, please note also that we cannot bind the per-CPU kthread to its
1662  * CPU until that CPU is fully online.  We also cannot wait until the
1663  * CPU is fully online before we create its per-CPU kthread, as this would
1664  * deadlock the system when CPU notifiers tried waiting for grace
1665  * periods.  So we bind the per-CPU kthread to its CPU only if the CPU
1666  * is online.  If its CPU is not yet fully online, then the code in
1667  * rcu_cpu_kthread() will wait until it is fully online, and then do
1668  * the binding.
1669  */
1670 static int __cpuinit rcu_spawn_one_cpu_kthread(int cpu)
1671 {
1672         struct sched_param sp;
1673         struct task_struct *t;
1674
1675         if (!rcu_scheduler_fully_active ||
1676             per_cpu(rcu_cpu_kthread_task, cpu) != NULL)
1677                 return 0;
1678         t = kthread_create_on_node(rcu_cpu_kthread,
1679                                    (void *)(long)cpu,
1680                                    cpu_to_node(cpu),
1681                                    "rcuc/%d", cpu);
1682         if (IS_ERR(t))
1683                 return PTR_ERR(t);
1684         if (cpu_online(cpu))
1685                 kthread_bind(t, cpu);
1686         per_cpu(rcu_cpu_kthread_cpu, cpu) = cpu;
1687         WARN_ON_ONCE(per_cpu(rcu_cpu_kthread_task, cpu) != NULL);
1688         sp.sched_priority = RCU_KTHREAD_PRIO;
1689         sched_setscheduler_nocheck(t, SCHED_FIFO, &sp);
1690         per_cpu(rcu_cpu_kthread_task, cpu) = t;
1691         wake_up_process(t); /* Get to TASK_INTERRUPTIBLE quickly. */
1692         return 0;
1693 }
1694
1695 /*
1696  * Per-rcu_node kthread, which is in charge of waking up the per-CPU
1697  * kthreads when needed.  We ignore requests to wake up kthreads
1698  * for offline CPUs, which is OK because force_quiescent_state()
1699  * takes care of this case.
1700  */
1701 static int rcu_node_kthread(void *arg)
1702 {
1703         int cpu;
1704         unsigned long flags;
1705         unsigned long mask;
1706         struct rcu_node *rnp = (struct rcu_node *)arg;
1707         struct sched_param sp;
1708         struct task_struct *t;
1709
1710         for (;;) {
1711                 rnp->node_kthread_status = RCU_KTHREAD_WAITING;
1712                 rcu_wait(atomic_read(&rnp->wakemask) != 0);
1713                 rnp->node_kthread_status = RCU_KTHREAD_RUNNING;
1714                 raw_spin_lock_irqsave(&rnp->lock, flags);
1715                 mask = atomic_xchg(&rnp->wakemask, 0);
1716                 rcu_initiate_boost(rnp, flags); /* releases rnp->lock. */
1717                 for (cpu = rnp->grplo; cpu <= rnp->grphi; cpu++, mask >>= 1) {
1718                         if ((mask & 0x1) == 0)
1719                                 continue;
1720                         preempt_disable();
1721                         t = per_cpu(rcu_cpu_kthread_task, cpu);
1722                         if (!cpu_online(cpu) || t == NULL) {
1723                                 preempt_enable();
1724                                 continue;
1725                         }
1726                         per_cpu(rcu_cpu_has_work, cpu) = 1;
1727                         sp.sched_priority = RCU_KTHREAD_PRIO;
1728                         sched_setscheduler_nocheck(t, SCHED_FIFO, &sp);
1729                         preempt_enable();
1730                 }
1731         }
1732         /* NOTREACHED */
1733         rnp->node_kthread_status = RCU_KTHREAD_STOPPED;
1734         return 0;
1735 }
1736
1737 /*
1738  * Set the per-rcu_node kthread's affinity to cover all CPUs that are
1739  * served by the rcu_node in question.  The CPU hotplug lock is still
1740  * held, so the value of rnp->qsmaskinit will be stable.
1741  *
1742  * We don't include outgoingcpu in the affinity set, use -1 if there is
1743  * no outgoing CPU.  If there are no CPUs left in the affinity set,
1744  * this function allows the kthread to execute on any CPU.
1745  */
1746 static void rcu_node_kthread_setaffinity(struct rcu_node *rnp, int outgoingcpu)
1747 {
1748         cpumask_var_t cm;
1749         int cpu;
1750         unsigned long mask = rnp->qsmaskinit;
1751
1752         if (rnp->node_kthread_task == NULL)
1753                 return;
1754         if (!alloc_cpumask_var(&cm, GFP_KERNEL))
1755                 return;
1756         cpumask_clear(cm);
1757         for (cpu = rnp->grplo; cpu <= rnp->grphi; cpu++, mask >>= 1)
1758                 if ((mask & 0x1) && cpu != outgoingcpu)
1759                         cpumask_set_cpu(cpu, cm);
1760         if (cpumask_weight(cm) == 0) {
1761                 cpumask_setall(cm);
1762                 for (cpu = rnp->grplo; cpu <= rnp->grphi; cpu++)
1763                         cpumask_clear_cpu(cpu, cm);
1764                 WARN_ON_ONCE(cpumask_weight(cm) == 0);
1765         }
1766         set_cpus_allowed_ptr(rnp->node_kthread_task, cm);
1767         rcu_boost_kthread_setaffinity(rnp, cm);
1768         free_cpumask_var(cm);
1769 }
1770
1771 /*
1772  * Spawn a per-rcu_node kthread, setting priority and affinity.
1773  * Called during boot before online/offline can happen, or, if
1774  * during runtime, with the main CPU-hotplug locks held.  So only
1775  * one of these can be executing at a time.
1776  */
1777 static int __cpuinit rcu_spawn_one_node_kthread(struct rcu_state *rsp,
1778                                                 struct rcu_node *rnp)
1779 {
1780         unsigned long flags;
1781         int rnp_index = rnp - &rsp->node[0];
1782         struct sched_param sp;
1783         struct task_struct *t;
1784
1785         if (!rcu_scheduler_fully_active ||
1786             rnp->qsmaskinit == 0)
1787                 return 0;
1788         if (rnp->node_kthread_task == NULL) {
1789                 t = kthread_create(rcu_node_kthread, (void *)rnp,
1790                                    "rcun/%d", rnp_index);
1791                 if (IS_ERR(t))
1792                         return PTR_ERR(t);
1793                 raw_spin_lock_irqsave(&rnp->lock, flags);
1794                 rnp->node_kthread_task = t;
1795                 raw_spin_unlock_irqrestore(&rnp->lock, flags);
1796                 sp.sched_priority = 99;
1797                 sched_setscheduler_nocheck(t, SCHED_FIFO, &sp);
1798                 wake_up_process(t); /* get to TASK_INTERRUPTIBLE quickly. */
1799         }
1800         return rcu_spawn_one_boost_kthread(rsp, rnp, rnp_index);
1801 }
1802
1803 /*
1804  * Spawn all kthreads -- called as soon as the scheduler is running.
1805  */
1806 static int __init rcu_spawn_kthreads(void)
1807 {
1808         int cpu;
1809         struct rcu_node *rnp;
1810
1811         rcu_scheduler_fully_active = 1;
1812         for_each_possible_cpu(cpu) {
1813                 per_cpu(rcu_cpu_has_work, cpu) = 0;
1814                 if (cpu_online(cpu))
1815                         (void)rcu_spawn_one_cpu_kthread(cpu);
1816         }
1817         rnp = rcu_get_root(rcu_state);
1818         (void)rcu_spawn_one_node_kthread(rcu_state, rnp);
1819         if (NUM_RCU_NODES > 1) {
1820                 rcu_for_each_leaf_node(rcu_state, rnp)
1821                         (void)rcu_spawn_one_node_kthread(rcu_state, rnp);
1822         }
1823         return 0;
1824 }
1825 early_initcall(rcu_spawn_kthreads);
1826
1827 static void __cpuinit rcu_prepare_kthreads(int cpu)
1828 {
1829         struct rcu_data *rdp = per_cpu_ptr(rcu_state->rda, cpu);
1830         struct rcu_node *rnp = rdp->mynode;
1831
1832         /* Fire up the incoming CPU's kthread and leaf rcu_node kthread. */
1833         if (rcu_scheduler_fully_active) {
1834                 (void)rcu_spawn_one_cpu_kthread(cpu);
1835                 if (rnp->node_kthread_task == NULL)
1836                         (void)rcu_spawn_one_node_kthread(rcu_state, rnp);
1837         }
1838 }
1839
1840 #else /* #ifdef CONFIG_RCU_BOOST */
1841
1842 static void rcu_initiate_boost(struct rcu_node *rnp, unsigned long flags)
1843 {
1844         raw_spin_unlock_irqrestore(&rnp->lock, flags);
1845 }
1846
1847 static void invoke_rcu_callbacks_kthread(void)
1848 {
1849         WARN_ON_ONCE(1);
1850 }
1851
1852 static bool rcu_is_callbacks_kthread(void)
1853 {
1854         return false;
1855 }
1856
1857 static void rcu_preempt_boost_start_gp(struct rcu_node *rnp)
1858 {
1859 }
1860
1861 #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU
1862
1863 static void rcu_stop_cpu_kthread(int cpu)
1864 {
1865 }
1866
1867 #endif /* #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU */
1868
1869 static void rcu_node_kthread_setaffinity(struct rcu_node *rnp, int outgoingcpu)
1870 {
1871 }
1872
1873 static void rcu_cpu_kthread_setrt(int cpu, int to_rt)
1874 {
1875 }
1876
1877 static int __init rcu_scheduler_really_started(void)
1878 {
1879         rcu_scheduler_fully_active = 1;
1880         return 0;
1881 }
1882 early_initcall(rcu_scheduler_really_started);
1883
1884 static void __cpuinit rcu_prepare_kthreads(int cpu)
1885 {
1886 }
1887
1888 #endif /* #else #ifdef CONFIG_RCU_BOOST */
1889
1890 #if !defined(CONFIG_RCU_FAST_NO_HZ)
1891
1892 /*
1893  * Check to see if any future RCU-related work will need to be done
1894  * by the current CPU, even if none need be done immediately, returning
1895  * 1 if so.  This function is part of the RCU implementation; it is -not-
1896  * an exported member of the RCU API.
1897  *
1898  * Because we not have RCU_FAST_NO_HZ, just check whether this CPU needs
1899  * any flavor of RCU.
1900  */
1901 int rcu_needs_cpu(int cpu)
1902 {
1903         return rcu_cpu_has_callbacks(cpu);
1904 }
1905
1906 /*
1907  * Because we do not have RCU_FAST_NO_HZ, don't bother initializing for it.
1908  */
1909 static void rcu_prepare_for_idle_init(int cpu)
1910 {
1911 }
1912
1913 /*
1914  * Because we do not have RCU_FAST_NO_HZ, don't bother cleaning up
1915  * after it.
1916  */
1917 static void rcu_cleanup_after_idle(int cpu)
1918 {
1919 }
1920
1921 /*
1922  * Do the idle-entry grace-period work, which, because CONFIG_RCU_FAST_NO_HZ=n,
1923  * is nothing.
1924  */
1925 static void rcu_prepare_for_idle(int cpu)
1926 {
1927 }
1928
1929 #else /* #if !defined(CONFIG_RCU_FAST_NO_HZ) */
1930
1931 /*
1932  * This code is invoked when a CPU goes idle, at which point we want
1933  * to have the CPU do everything required for RCU so that it can enter
1934  * the energy-efficient dyntick-idle mode.  This is handled by a
1935  * state machine implemented by rcu_prepare_for_idle() below.
1936  *
1937  * The following three proprocessor symbols control this state machine:
1938  *
1939  * RCU_IDLE_FLUSHES gives the maximum number of times that we will attempt
1940  *      to satisfy RCU.  Beyond this point, it is better to incur a periodic
1941  *      scheduling-clock interrupt than to loop through the state machine
1942  *      at full power.
1943  * RCU_IDLE_OPT_FLUSHES gives the number of RCU_IDLE_FLUSHES that are
1944  *      optional if RCU does not need anything immediately from this
1945  *      CPU, even if this CPU still has RCU callbacks queued.  The first
1946  *      times through the state machine are mandatory: we need to give
1947  *      the state machine a chance to communicate a quiescent state
1948  *      to the RCU core.
1949  * RCU_IDLE_GP_DELAY gives the number of jiffies that a CPU is permitted
1950  *      to sleep in dyntick-idle mode with RCU callbacks pending.  This
1951  *      is sized to be roughly one RCU grace period.  Those energy-efficiency
1952  *      benchmarkers who might otherwise be tempted to set this to a large
1953  *      number, be warned: Setting RCU_IDLE_GP_DELAY too high can hang your
1954  *      system.  And if you are -that- concerned about energy efficiency,
1955  *      just power the system down and be done with it!
1956  * RCU_IDLE_LAZY_GP_DELAY gives the number of jiffies that a CPU is
1957  *      permitted to sleep in dyntick-idle mode with only lazy RCU
1958  *      callbacks pending.  Setting this too high can OOM your system.
1959  *
1960  * The values below work well in practice.  If future workloads require
1961  * adjustment, they can be converted into kernel config parameters, though
1962  * making the state machine smarter might be a better option.
1963  */
1964 #define RCU_IDLE_FLUSHES 5              /* Number of dyntick-idle tries. */
1965 #define RCU_IDLE_OPT_FLUSHES 3          /* Optional dyntick-idle tries. */
1966 #define RCU_IDLE_GP_DELAY 6             /* Roughly one grace period. */
1967 #define RCU_IDLE_LAZY_GP_DELAY (6 * HZ) /* Roughly six seconds. */
1968
1969 static DEFINE_PER_CPU(int, rcu_dyntick_drain);
1970 static DEFINE_PER_CPU(unsigned long, rcu_dyntick_holdoff);
1971 static DEFINE_PER_CPU(struct hrtimer, rcu_idle_gp_timer);
1972 static ktime_t rcu_idle_gp_wait;        /* If some non-lazy callbacks. */
1973 static ktime_t rcu_idle_lazy_gp_wait;   /* If only lazy callbacks. */
1974
1975 /*
1976  * Allow the CPU to enter dyntick-idle mode if either: (1) There are no
1977  * callbacks on this CPU, (2) this CPU has not yet attempted to enter
1978  * dyntick-idle mode, or (3) this CPU is in the process of attempting to
1979  * enter dyntick-idle mode.  Otherwise, if we have recently tried and failed
1980  * to enter dyntick-idle mode, we refuse to try to enter it.  After all,
1981  * it is better to incur scheduling-clock interrupts than to spin
1982  * continuously for the same time duration!
1983  */
1984 int rcu_needs_cpu(int cpu)
1985 {
1986         /* If no callbacks, RCU doesn't need the CPU. */
1987         if (!rcu_cpu_has_callbacks(cpu))
1988                 return 0;
1989         /* Otherwise, RCU needs the CPU only if it recently tried and failed. */
1990         return per_cpu(rcu_dyntick_holdoff, cpu) == jiffies;
1991 }
1992
1993 /*
1994  * Does the specified flavor of RCU have non-lazy callbacks pending on
1995  * the specified CPU?  Both RCU flavor and CPU are specified by the
1996  * rcu_data structure.
1997  */
1998 static bool __rcu_cpu_has_nonlazy_callbacks(struct rcu_data *rdp)
1999 {
2000         return rdp->qlen != rdp->qlen_lazy;
2001 }
2002
2003 #ifdef CONFIG_TREE_PREEMPT_RCU
2004
2005 /*
2006  * Are there non-lazy RCU-preempt callbacks?  (There cannot be if there
2007  * is no RCU-preempt in the kernel.)
2008  */
2009 static bool rcu_preempt_cpu_has_nonlazy_callbacks(int cpu)
2010 {
2011         struct rcu_data *rdp = &per_cpu(rcu_preempt_data, cpu);
2012
2013         return __rcu_cpu_has_nonlazy_callbacks(rdp);
2014 }
2015
2016 #else /* #ifdef CONFIG_TREE_PREEMPT_RCU */
2017
2018 static bool rcu_preempt_cpu_has_nonlazy_callbacks(int cpu)
2019 {
2020         return 0;
2021 }
2022
2023 #endif /* else #ifdef CONFIG_TREE_PREEMPT_RCU */
2024
2025 /*
2026  * Does any flavor of RCU have non-lazy callbacks on the specified CPU?
2027  */
2028 static bool rcu_cpu_has_nonlazy_callbacks(int cpu)
2029 {
2030         return __rcu_cpu_has_nonlazy_callbacks(&per_cpu(rcu_sched_data, cpu)) ||
2031                __rcu_cpu_has_nonlazy_callbacks(&per_cpu(rcu_bh_data, cpu)) ||
2032                rcu_preempt_cpu_has_nonlazy_callbacks(cpu);
2033 }
2034
2035 /*
2036  * Timer handler used to force CPU to start pushing its remaining RCU
2037  * callbacks in the case where it entered dyntick-idle mode with callbacks
2038  * pending.  The hander doesn't really need to do anything because the
2039  * real work is done upon re-entry to idle, or by the next scheduling-clock
2040  * interrupt should idle not be re-entered.
2041  */
2042 static enum hrtimer_restart rcu_idle_gp_timer_func(struct hrtimer *hrtp)
2043 {
2044         trace_rcu_prep_idle("Timer");
2045         return HRTIMER_NORESTART;
2046 }
2047
2048 /*
2049  * Initialize the timer used to pull CPUs out of dyntick-idle mode.
2050  */
2051 static void rcu_prepare_for_idle_init(int cpu)
2052 {
2053         static int firsttime = 1;
2054         struct hrtimer *hrtp = &per_cpu(rcu_idle_gp_timer, cpu);
2055
2056         hrtimer_init(hrtp, CLOCK_MONOTONIC, HRTIMER_MODE_REL);
2057         hrtp->function = rcu_idle_gp_timer_func;
2058         if (firsttime) {
2059                 unsigned int upj = jiffies_to_usecs(RCU_IDLE_GP_DELAY);
2060
2061                 rcu_idle_gp_wait = ns_to_ktime(upj * (u64)1000);
2062                 upj = jiffies_to_usecs(RCU_IDLE_LAZY_GP_DELAY);
2063                 rcu_idle_lazy_gp_wait = ns_to_ktime(upj * (u64)1000);
2064                 firsttime = 0;
2065         }
2066 }
2067
2068 /*
2069  * Clean up for exit from idle.  Because we are exiting from idle, there
2070  * is no longer any point to rcu_idle_gp_timer, so cancel it.  This will
2071  * do nothing if this timer is not active, so just cancel it unconditionally.
2072  */
2073 static void rcu_cleanup_after_idle(int cpu)
2074 {
2075         hrtimer_cancel(&per_cpu(rcu_idle_gp_timer, cpu));
2076 }
2077
2078 /*
2079  * Check to see if any RCU-related work can be done by the current CPU,
2080  * and if so, schedule a softirq to get it done.  This function is part
2081  * of the RCU implementation; it is -not- an exported member of the RCU API.
2082  *
2083  * The idea is for the current CPU to clear out all work required by the
2084  * RCU core for the current grace period, so that this CPU can be permitted
2085  * to enter dyntick-idle mode.  In some cases, it will need to be awakened
2086  * at the end of the grace period by whatever CPU ends the grace period.
2087  * This allows CPUs to go dyntick-idle more quickly, and to reduce the
2088  * number of wakeups by a modest integer factor.
2089  *
2090  * Because it is not legal to invoke rcu_process_callbacks() with irqs
2091  * disabled, we do one pass of force_quiescent_state(), then do a
2092  * invoke_rcu_core() to cause rcu_process_callbacks() to be invoked
2093  * later.  The per-cpu rcu_dyntick_drain variable controls the sequencing.
2094  *
2095  * The caller must have disabled interrupts.
2096  */
2097 static void rcu_prepare_for_idle(int cpu)
2098 {
2099         /*
2100          * If there are no callbacks on this CPU, enter dyntick-idle mode.
2101          * Also reset state to avoid prejudicing later attempts.
2102          */
2103         if (!rcu_cpu_has_callbacks(cpu)) {
2104                 per_cpu(rcu_dyntick_holdoff, cpu) = jiffies - 1;
2105                 per_cpu(rcu_dyntick_drain, cpu) = 0;
2106                 trace_rcu_prep_idle("No callbacks");
2107                 return;
2108         }
2109
2110         /*
2111          * If in holdoff mode, just return.  We will presumably have
2112          * refrained from disabling the scheduling-clock tick.
2113          */
2114         if (per_cpu(rcu_dyntick_holdoff, cpu) == jiffies) {
2115                 trace_rcu_prep_idle("In holdoff");
2116                 return;
2117         }
2118
2119         /* Check and update the rcu_dyntick_drain sequencing. */
2120         if (per_cpu(rcu_dyntick_drain, cpu) <= 0) {
2121                 /* First time through, initialize the counter. */
2122                 per_cpu(rcu_dyntick_drain, cpu) = RCU_IDLE_FLUSHES;
2123         } else if (per_cpu(rcu_dyntick_drain, cpu) <= RCU_IDLE_OPT_FLUSHES &&
2124                    !rcu_pending(cpu)) {
2125                 /* Can we go dyntick-idle despite still having callbacks? */
2126                 trace_rcu_prep_idle("Dyntick with callbacks");
2127                 per_cpu(rcu_dyntick_drain, cpu) = 0;
2128                 per_cpu(rcu_dyntick_holdoff, cpu) = jiffies - 1;
2129                 if (rcu_cpu_has_nonlazy_callbacks(cpu))
2130                         hrtimer_start(&per_cpu(rcu_idle_gp_timer, cpu),
2131                                       rcu_idle_gp_wait, HRTIMER_MODE_REL);
2132                 else
2133                         hrtimer_start(&per_cpu(rcu_idle_gp_timer, cpu),
2134                                       rcu_idle_lazy_gp_wait, HRTIMER_MODE_REL);
2135                 return; /* Nothing more to do immediately. */
2136         } else if (--per_cpu(rcu_dyntick_drain, cpu) <= 0) {
2137                 /* We have hit the limit, so time to give up. */
2138                 per_cpu(rcu_dyntick_holdoff, cpu) = jiffies;
2139                 trace_rcu_prep_idle("Begin holdoff");
2140                 invoke_rcu_core();  /* Force the CPU out of dyntick-idle. */
2141                 return;
2142         }
2143
2144         /*
2145          * Do one step of pushing the remaining RCU callbacks through
2146          * the RCU core state machine.
2147          */
2148 #ifdef CONFIG_TREE_PREEMPT_RCU
2149         if (per_cpu(rcu_preempt_data, cpu).nxtlist) {
2150                 rcu_preempt_qs(cpu);
2151                 force_quiescent_state(&rcu_preempt_state, 0);
2152         }
2153 #endif /* #ifdef CONFIG_TREE_PREEMPT_RCU */
2154         if (per_cpu(rcu_sched_data, cpu).nxtlist) {
2155                 rcu_sched_qs(cpu);
2156                 force_quiescent_state(&rcu_sched_state, 0);
2157         }
2158         if (per_cpu(rcu_bh_data, cpu).nxtlist) {
2159                 rcu_bh_qs(cpu);
2160                 force_quiescent_state(&rcu_bh_state, 0);
2161         }
2162
2163         /*
2164          * If RCU callbacks are still pending, RCU still needs this CPU.
2165          * So try forcing the callbacks through the grace period.
2166          */
2167         if (rcu_cpu_has_callbacks(cpu)) {
2168                 trace_rcu_prep_idle("More callbacks");
2169                 invoke_rcu_core();
2170         } else
2171                 trace_rcu_prep_idle("Callbacks drained");
2172 }
2173
2174 #endif /* #else #if !defined(CONFIG_RCU_FAST_NO_HZ) */
2175
2176 #ifdef CONFIG_RCU_CPU_STALL_INFO
2177
2178 #ifdef CONFIG_RCU_FAST_NO_HZ
2179
2180 static void print_cpu_stall_fast_no_hz(char *cp, int cpu)
2181 {
2182         struct hrtimer *hrtp = &per_cpu(rcu_idle_gp_timer, cpu);
2183
2184         sprintf(cp, "drain=%d %c timer=%lld",
2185                 per_cpu(rcu_dyntick_drain, cpu),
2186                 per_cpu(rcu_dyntick_holdoff, cpu) == jiffies ? 'H' : '.',
2187                 hrtimer_active(hrtp)
2188                         ? ktime_to_us(hrtimer_get_remaining(hrtp))
2189                         : -1);
2190 }
2191
2192 #else /* #ifdef CONFIG_RCU_FAST_NO_HZ */
2193
2194 static void print_cpu_stall_fast_no_hz(char *cp, int cpu)
2195 {
2196 }
2197
2198 #endif /* #else #ifdef CONFIG_RCU_FAST_NO_HZ */
2199
2200 /* Initiate the stall-info list. */
2201 static void print_cpu_stall_info_begin(void)
2202 {
2203         printk(KERN_CONT "\n");
2204 }
2205
2206 /*
2207  * Print out diagnostic information for the specified stalled CPU.
2208  *
2209  * If the specified CPU is aware of the current RCU grace period
2210  * (flavor specified by rsp), then print the number of scheduling
2211  * clock interrupts the CPU has taken during the time that it has
2212  * been aware.  Otherwise, print the number of RCU grace periods
2213  * that this CPU is ignorant of, for example, "1" if the CPU was
2214  * aware of the previous grace period.
2215  *
2216  * Also print out idle and (if CONFIG_RCU_FAST_NO_HZ) idle-entry info.
2217  */
2218 static void print_cpu_stall_info(struct rcu_state *rsp, int cpu)
2219 {
2220         char fast_no_hz[72];
2221         struct rcu_data *rdp = per_cpu_ptr(rsp->rda, cpu);
2222         struct rcu_dynticks *rdtp = rdp->dynticks;
2223         char *ticks_title;
2224         unsigned long ticks_value;
2225
2226         if (rsp->gpnum == rdp->gpnum) {
2227                 ticks_title = "ticks this GP";
2228                 ticks_value = rdp->ticks_this_gp;
2229         } else {
2230                 ticks_title = "GPs behind";
2231                 ticks_value = rsp->gpnum - rdp->gpnum;
2232         }
2233         print_cpu_stall_fast_no_hz(fast_no_hz, cpu);
2234         printk(KERN_ERR "\t%d: (%lu %s) idle=%03x/%llx/%d %s\n",
2235                cpu, ticks_value, ticks_title,
2236                atomic_read(&rdtp->dynticks) & 0xfff,
2237                rdtp->dynticks_nesting, rdtp->dynticks_nmi_nesting,
2238                fast_no_hz);
2239 }
2240
2241 /* Terminate the stall-info list. */
2242 static void print_cpu_stall_info_end(void)
2243 {
2244         printk(KERN_ERR "\t");
2245 }
2246
2247 /* Zero ->ticks_this_gp for all flavors of RCU. */
2248 static void zero_cpu_stall_ticks(struct rcu_data *rdp)
2249 {
2250         rdp->ticks_this_gp = 0;
2251 }
2252
2253 /* Increment ->ticks_this_gp for all flavors of RCU. */
2254 static void increment_cpu_stall_ticks(void)
2255 {
2256         __get_cpu_var(rcu_sched_data).ticks_this_gp++;
2257         __get_cpu_var(rcu_bh_data).ticks_this_gp++;
2258 #ifdef CONFIG_TREE_PREEMPT_RCU
2259         __get_cpu_var(rcu_preempt_data).ticks_this_gp++;
2260 #endif /* #ifdef CONFIG_TREE_PREEMPT_RCU */
2261 }
2262
2263 #else /* #ifdef CONFIG_RCU_CPU_STALL_INFO */
2264
2265 static void print_cpu_stall_info_begin(void)
2266 {
2267         printk(KERN_CONT " {");
2268 }
2269
2270 static void print_cpu_stall_info(struct rcu_state *rsp, int cpu)
2271 {
2272         printk(KERN_CONT " %d", cpu);
2273 }
2274
2275 static void print_cpu_stall_info_end(void)
2276 {
2277         printk(KERN_CONT "} ");
2278 }
2279
2280 static void zero_cpu_stall_ticks(struct rcu_data *rdp)
2281 {
2282 }
2283
2284 static void increment_cpu_stall_ticks(void)
2285 {
2286 }
2287
2288 #endif /* #else #ifdef CONFIG_RCU_CPU_STALL_INFO */