8e52cde7b8f76df7e484b15b9571301dddfe001c
[safe/jmp/linux-2.6] / 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 <asm/atomic.h>
40 #include <linux/bitops.h>
41 #include <linux/module.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
50 #include "rcutree.h"
51
52 #ifdef CONFIG_DEBUG_LOCK_ALLOC
53 static struct lock_class_key rcu_lock_key;
54 struct lockdep_map rcu_lock_map =
55         STATIC_LOCKDEP_MAP_INIT("rcu_read_lock", &rcu_lock_key);
56 EXPORT_SYMBOL_GPL(rcu_lock_map);
57 #endif
58
59 /* Data structures. */
60
61 #define RCU_STATE_INITIALIZER(name) { \
62         .level = { &name.node[0] }, \
63         .levelcnt = { \
64                 NUM_RCU_LVL_0,  /* root of hierarchy. */ \
65                 NUM_RCU_LVL_1, \
66                 NUM_RCU_LVL_2, \
67                 NUM_RCU_LVL_3, /* == MAX_RCU_LVLS */ \
68         }, \
69         .signaled = RCU_SIGNAL_INIT, \
70         .gpnum = -300, \
71         .completed = -300, \
72         .onofflock = __SPIN_LOCK_UNLOCKED(&name.onofflock), \
73         .fqslock = __SPIN_LOCK_UNLOCKED(&name.fqslock), \
74         .n_force_qs = 0, \
75         .n_force_qs_ngp = 0, \
76 }
77
78 struct rcu_state rcu_sched_state = RCU_STATE_INITIALIZER(rcu_sched_state);
79 DEFINE_PER_CPU(struct rcu_data, rcu_sched_data);
80
81 struct rcu_state rcu_bh_state = RCU_STATE_INITIALIZER(rcu_bh_state);
82 DEFINE_PER_CPU(struct rcu_data, rcu_bh_data);
83
84
85 /*
86  * Return true if an RCU grace period is in progress.  The ACCESS_ONCE()s
87  * permit this function to be invoked without holding the root rcu_node
88  * structure's ->lock, but of course results can be subject to change.
89  */
90 static int rcu_gp_in_progress(struct rcu_state *rsp)
91 {
92         return ACCESS_ONCE(rsp->completed) != ACCESS_ONCE(rsp->gpnum);
93 }
94
95 /*
96  * Note a quiescent state.  Because we do not need to know
97  * how many quiescent states passed, just if there was at least
98  * one since the start of the grace period, this just sets a flag.
99  */
100 void rcu_sched_qs(int cpu)
101 {
102         struct rcu_data *rdp;
103
104         rdp = &per_cpu(rcu_sched_data, cpu);
105         rdp->passed_quiesc_completed = rdp->completed;
106         barrier();
107         rdp->passed_quiesc = 1;
108         rcu_preempt_note_context_switch(cpu);
109 }
110
111 void rcu_bh_qs(int cpu)
112 {
113         struct rcu_data *rdp;
114
115         rdp = &per_cpu(rcu_bh_data, cpu);
116         rdp->passed_quiesc_completed = rdp->completed;
117         barrier();
118         rdp->passed_quiesc = 1;
119 }
120
121 #ifdef CONFIG_NO_HZ
122 DEFINE_PER_CPU(struct rcu_dynticks, rcu_dynticks) = {
123         .dynticks_nesting = 1,
124         .dynticks = 1,
125 };
126 #endif /* #ifdef CONFIG_NO_HZ */
127
128 static int blimit = 10;         /* Maximum callbacks per softirq. */
129 static int qhimark = 10000;     /* If this many pending, ignore blimit. */
130 static int qlowmark = 100;      /* Once only this many pending, use blimit. */
131
132 static void force_quiescent_state(struct rcu_state *rsp, int relaxed);
133 static int rcu_pending(int cpu);
134
135 /*
136  * Return the number of RCU-sched batches processed thus far for debug & stats.
137  */
138 long rcu_batches_completed_sched(void)
139 {
140         return rcu_sched_state.completed;
141 }
142 EXPORT_SYMBOL_GPL(rcu_batches_completed_sched);
143
144 /*
145  * Return the number of RCU BH batches processed thus far for debug & stats.
146  */
147 long rcu_batches_completed_bh(void)
148 {
149         return rcu_bh_state.completed;
150 }
151 EXPORT_SYMBOL_GPL(rcu_batches_completed_bh);
152
153 /*
154  * Does the CPU have callbacks ready to be invoked?
155  */
156 static int
157 cpu_has_callbacks_ready_to_invoke(struct rcu_data *rdp)
158 {
159         return &rdp->nxtlist != rdp->nxttail[RCU_DONE_TAIL];
160 }
161
162 /*
163  * Does the current CPU require a yet-as-unscheduled grace period?
164  */
165 static int
166 cpu_needs_another_gp(struct rcu_state *rsp, struct rcu_data *rdp)
167 {
168         return *rdp->nxttail[RCU_DONE_TAIL] && !rcu_gp_in_progress(rsp);
169 }
170
171 /*
172  * Return the root node of the specified rcu_state structure.
173  */
174 static struct rcu_node *rcu_get_root(struct rcu_state *rsp)
175 {
176         return &rsp->node[0];
177 }
178
179 #ifdef CONFIG_SMP
180
181 /*
182  * If the specified CPU is offline, tell the caller that it is in
183  * a quiescent state.  Otherwise, whack it with a reschedule IPI.
184  * Grace periods can end up waiting on an offline CPU when that
185  * CPU is in the process of coming online -- it will be added to the
186  * rcu_node bitmasks before it actually makes it online.  The same thing
187  * can happen while a CPU is in the process of coming online.  Because this
188  * race is quite rare, we check for it after detecting that the grace
189  * period has been delayed rather than checking each and every CPU
190  * each and every time we start a new grace period.
191  */
192 static int rcu_implicit_offline_qs(struct rcu_data *rdp)
193 {
194         /*
195          * If the CPU is offline, it is in a quiescent state.  We can
196          * trust its state not to change because interrupts are disabled.
197          */
198         if (cpu_is_offline(rdp->cpu)) {
199                 rdp->offline_fqs++;
200                 return 1;
201         }
202
203         /* If preemptable RCU, no point in sending reschedule IPI. */
204         if (rdp->preemptable)
205                 return 0;
206
207         /* The CPU is online, so send it a reschedule IPI. */
208         if (rdp->cpu != smp_processor_id())
209                 smp_send_reschedule(rdp->cpu);
210         else
211                 set_need_resched();
212         rdp->resched_ipi++;
213         return 0;
214 }
215
216 #endif /* #ifdef CONFIG_SMP */
217
218 #ifdef CONFIG_NO_HZ
219
220 /**
221  * rcu_enter_nohz - inform RCU that current CPU is entering nohz
222  *
223  * Enter nohz mode, in other words, -leave- the mode in which RCU
224  * read-side critical sections can occur.  (Though RCU read-side
225  * critical sections can occur in irq handlers in nohz mode, a possibility
226  * handled by rcu_irq_enter() and rcu_irq_exit()).
227  */
228 void rcu_enter_nohz(void)
229 {
230         unsigned long flags;
231         struct rcu_dynticks *rdtp;
232
233         smp_mb(); /* CPUs seeing ++ must see prior RCU read-side crit sects */
234         local_irq_save(flags);
235         rdtp = &__get_cpu_var(rcu_dynticks);
236         rdtp->dynticks++;
237         rdtp->dynticks_nesting--;
238         WARN_ON_ONCE(rdtp->dynticks & 0x1);
239         local_irq_restore(flags);
240 }
241
242 /*
243  * rcu_exit_nohz - inform RCU that current CPU is leaving nohz
244  *
245  * Exit nohz mode, in other words, -enter- the mode in which RCU
246  * read-side critical sections normally occur.
247  */
248 void rcu_exit_nohz(void)
249 {
250         unsigned long flags;
251         struct rcu_dynticks *rdtp;
252
253         local_irq_save(flags);
254         rdtp = &__get_cpu_var(rcu_dynticks);
255         rdtp->dynticks++;
256         rdtp->dynticks_nesting++;
257         WARN_ON_ONCE(!(rdtp->dynticks & 0x1));
258         local_irq_restore(flags);
259         smp_mb(); /* CPUs seeing ++ must see later RCU read-side crit sects */
260 }
261
262 /**
263  * rcu_nmi_enter - inform RCU of entry to NMI context
264  *
265  * If the CPU was idle with dynamic ticks active, and there is no
266  * irq handler running, this updates rdtp->dynticks_nmi to let the
267  * RCU grace-period handling know that the CPU is active.
268  */
269 void rcu_nmi_enter(void)
270 {
271         struct rcu_dynticks *rdtp = &__get_cpu_var(rcu_dynticks);
272
273         if (rdtp->dynticks & 0x1)
274                 return;
275         rdtp->dynticks_nmi++;
276         WARN_ON_ONCE(!(rdtp->dynticks_nmi & 0x1));
277         smp_mb(); /* CPUs seeing ++ must see later RCU read-side crit sects */
278 }
279
280 /**
281  * rcu_nmi_exit - inform RCU of exit from NMI context
282  *
283  * If the CPU was idle with dynamic ticks active, and there is no
284  * irq handler running, this updates rdtp->dynticks_nmi to let the
285  * RCU grace-period handling know that the CPU is no longer active.
286  */
287 void rcu_nmi_exit(void)
288 {
289         struct rcu_dynticks *rdtp = &__get_cpu_var(rcu_dynticks);
290
291         if (rdtp->dynticks & 0x1)
292                 return;
293         smp_mb(); /* CPUs seeing ++ must see prior RCU read-side crit sects */
294         rdtp->dynticks_nmi++;
295         WARN_ON_ONCE(rdtp->dynticks_nmi & 0x1);
296 }
297
298 /**
299  * rcu_irq_enter - inform RCU of entry to hard irq context
300  *
301  * If the CPU was idle with dynamic ticks active, this updates the
302  * rdtp->dynticks to let the RCU handling know that the CPU is active.
303  */
304 void rcu_irq_enter(void)
305 {
306         struct rcu_dynticks *rdtp = &__get_cpu_var(rcu_dynticks);
307
308         if (rdtp->dynticks_nesting++)
309                 return;
310         rdtp->dynticks++;
311         WARN_ON_ONCE(!(rdtp->dynticks & 0x1));
312         smp_mb(); /* CPUs seeing ++ must see later RCU read-side crit sects */
313 }
314
315 /**
316  * rcu_irq_exit - inform RCU of exit from hard irq context
317  *
318  * If the CPU was idle with dynamic ticks active, update the rdp->dynticks
319  * to put let the RCU handling be aware that the CPU is going back to idle
320  * with no ticks.
321  */
322 void rcu_irq_exit(void)
323 {
324         struct rcu_dynticks *rdtp = &__get_cpu_var(rcu_dynticks);
325
326         if (--rdtp->dynticks_nesting)
327                 return;
328         smp_mb(); /* CPUs seeing ++ must see prior RCU read-side crit sects */
329         rdtp->dynticks++;
330         WARN_ON_ONCE(rdtp->dynticks & 0x1);
331
332         /* If the interrupt queued a callback, get out of dyntick mode. */
333         if (__get_cpu_var(rcu_sched_data).nxtlist ||
334             __get_cpu_var(rcu_bh_data).nxtlist)
335                 set_need_resched();
336 }
337
338 /*
339  * Record the specified "completed" value, which is later used to validate
340  * dynticks counter manipulations.  Specify "rsp->completed - 1" to
341  * unconditionally invalidate any future dynticks manipulations (which is
342  * useful at the beginning of a grace period).
343  */
344 static void dyntick_record_completed(struct rcu_state *rsp, long comp)
345 {
346         rsp->dynticks_completed = comp;
347 }
348
349 #ifdef CONFIG_SMP
350
351 /*
352  * Recall the previously recorded value of the completion for dynticks.
353  */
354 static long dyntick_recall_completed(struct rcu_state *rsp)
355 {
356         return rsp->dynticks_completed;
357 }
358
359 /*
360  * Snapshot the specified CPU's dynticks counter so that we can later
361  * credit them with an implicit quiescent state.  Return 1 if this CPU
362  * is in dynticks idle mode, which is an extended quiescent state.
363  */
364 static int dyntick_save_progress_counter(struct rcu_data *rdp)
365 {
366         int ret;
367         int snap;
368         int snap_nmi;
369
370         snap = rdp->dynticks->dynticks;
371         snap_nmi = rdp->dynticks->dynticks_nmi;
372         smp_mb();       /* Order sampling of snap with end of grace period. */
373         rdp->dynticks_snap = snap;
374         rdp->dynticks_nmi_snap = snap_nmi;
375         ret = ((snap & 0x1) == 0) && ((snap_nmi & 0x1) == 0);
376         if (ret)
377                 rdp->dynticks_fqs++;
378         return ret;
379 }
380
381 /*
382  * Return true if the specified CPU has passed through a quiescent
383  * state by virtue of being in or having passed through an dynticks
384  * idle state since the last call to dyntick_save_progress_counter()
385  * for this same CPU.
386  */
387 static int rcu_implicit_dynticks_qs(struct rcu_data *rdp)
388 {
389         long curr;
390         long curr_nmi;
391         long snap;
392         long snap_nmi;
393
394         curr = rdp->dynticks->dynticks;
395         snap = rdp->dynticks_snap;
396         curr_nmi = rdp->dynticks->dynticks_nmi;
397         snap_nmi = rdp->dynticks_nmi_snap;
398         smp_mb(); /* force ordering with cpu entering/leaving dynticks. */
399
400         /*
401          * If the CPU passed through or entered a dynticks idle phase with
402          * no active irq/NMI handlers, then we can safely pretend that the CPU
403          * already acknowledged the request to pass through a quiescent
404          * state.  Either way, that CPU cannot possibly be in an RCU
405          * read-side critical section that started before the beginning
406          * of the current RCU grace period.
407          */
408         if ((curr != snap || (curr & 0x1) == 0) &&
409             (curr_nmi != snap_nmi || (curr_nmi & 0x1) == 0)) {
410                 rdp->dynticks_fqs++;
411                 return 1;
412         }
413
414         /* Go check for the CPU being offline. */
415         return rcu_implicit_offline_qs(rdp);
416 }
417
418 #endif /* #ifdef CONFIG_SMP */
419
420 #else /* #ifdef CONFIG_NO_HZ */
421
422 static void dyntick_record_completed(struct rcu_state *rsp, long comp)
423 {
424 }
425
426 #ifdef CONFIG_SMP
427
428 /*
429  * If there are no dynticks, then the only way that a CPU can passively
430  * be in a quiescent state is to be offline.  Unlike dynticks idle, which
431  * is a point in time during the prior (already finished) grace period,
432  * an offline CPU is always in a quiescent state, and thus can be
433  * unconditionally applied.  So just return the current value of completed.
434  */
435 static long dyntick_recall_completed(struct rcu_state *rsp)
436 {
437         return rsp->completed;
438 }
439
440 static int dyntick_save_progress_counter(struct rcu_data *rdp)
441 {
442         return 0;
443 }
444
445 static int rcu_implicit_dynticks_qs(struct rcu_data *rdp)
446 {
447         return rcu_implicit_offline_qs(rdp);
448 }
449
450 #endif /* #ifdef CONFIG_SMP */
451
452 #endif /* #else #ifdef CONFIG_NO_HZ */
453
454 #ifdef CONFIG_RCU_CPU_STALL_DETECTOR
455
456 static void record_gp_stall_check_time(struct rcu_state *rsp)
457 {
458         rsp->gp_start = jiffies;
459         rsp->jiffies_stall = jiffies + RCU_SECONDS_TILL_STALL_CHECK;
460 }
461
462 static void print_other_cpu_stall(struct rcu_state *rsp)
463 {
464         int cpu;
465         long delta;
466         unsigned long flags;
467         struct rcu_node *rnp = rcu_get_root(rsp);
468         struct rcu_node *rnp_cur = rsp->level[NUM_RCU_LVLS - 1];
469         struct rcu_node *rnp_end = &rsp->node[NUM_RCU_NODES];
470
471         /* Only let one CPU complain about others per time interval. */
472
473         spin_lock_irqsave(&rnp->lock, flags);
474         delta = jiffies - rsp->jiffies_stall;
475         if (delta < RCU_STALL_RAT_DELAY || !rcu_gp_in_progress(rsp)) {
476                 spin_unlock_irqrestore(&rnp->lock, flags);
477                 return;
478         }
479         rsp->jiffies_stall = jiffies + RCU_SECONDS_TILL_STALL_RECHECK;
480         spin_unlock_irqrestore(&rnp->lock, flags);
481
482         /* OK, time to rat on our buddy... */
483
484         printk(KERN_ERR "INFO: RCU detected CPU stalls:");
485         for (; rnp_cur < rnp_end; rnp_cur++) {
486                 rcu_print_task_stall(rnp);
487                 if (rnp_cur->qsmask == 0)
488                         continue;
489                 for (cpu = 0; cpu <= rnp_cur->grphi - rnp_cur->grplo; cpu++)
490                         if (rnp_cur->qsmask & (1UL << cpu))
491                                 printk(" %d", rnp_cur->grplo + cpu);
492         }
493         printk(" (detected by %d, t=%ld jiffies)\n",
494                smp_processor_id(), (long)(jiffies - rsp->gp_start));
495         trigger_all_cpu_backtrace();
496
497         force_quiescent_state(rsp, 0);  /* Kick them all. */
498 }
499
500 static void print_cpu_stall(struct rcu_state *rsp)
501 {
502         unsigned long flags;
503         struct rcu_node *rnp = rcu_get_root(rsp);
504
505         printk(KERN_ERR "INFO: RCU detected CPU %d stall (t=%lu jiffies)\n",
506                         smp_processor_id(), jiffies - rsp->gp_start);
507         trigger_all_cpu_backtrace();
508
509         spin_lock_irqsave(&rnp->lock, flags);
510         if ((long)(jiffies - rsp->jiffies_stall) >= 0)
511                 rsp->jiffies_stall =
512                         jiffies + RCU_SECONDS_TILL_STALL_RECHECK;
513         spin_unlock_irqrestore(&rnp->lock, flags);
514
515         set_need_resched();  /* kick ourselves to get things going. */
516 }
517
518 static void check_cpu_stall(struct rcu_state *rsp, struct rcu_data *rdp)
519 {
520         long delta;
521         struct rcu_node *rnp;
522
523         delta = jiffies - rsp->jiffies_stall;
524         rnp = rdp->mynode;
525         if ((rnp->qsmask & rdp->grpmask) && delta >= 0) {
526
527                 /* We haven't checked in, so go dump stack. */
528                 print_cpu_stall(rsp);
529
530         } else if (rcu_gp_in_progress(rsp) && delta >= RCU_STALL_RAT_DELAY) {
531
532                 /* They had two time units to dump stack, so complain. */
533                 print_other_cpu_stall(rsp);
534         }
535 }
536
537 #else /* #ifdef CONFIG_RCU_CPU_STALL_DETECTOR */
538
539 static void record_gp_stall_check_time(struct rcu_state *rsp)
540 {
541 }
542
543 static void check_cpu_stall(struct rcu_state *rsp, struct rcu_data *rdp)
544 {
545 }
546
547 #endif /* #else #ifdef CONFIG_RCU_CPU_STALL_DETECTOR */
548
549 /*
550  * Update CPU-local rcu_data state to record the newly noticed grace period.
551  * This is used both when we started the grace period and when we notice
552  * that someone else started the grace period.
553  */
554 static void note_new_gpnum(struct rcu_state *rsp, struct rcu_data *rdp)
555 {
556         rdp->qs_pending = 1;
557         rdp->passed_quiesc = 0;
558         rdp->gpnum = rsp->gpnum;
559 }
560
561 /*
562  * Did someone else start a new RCU grace period start since we last
563  * checked?  Update local state appropriately if so.  Must be called
564  * on the CPU corresponding to rdp.
565  */
566 static int
567 check_for_new_grace_period(struct rcu_state *rsp, struct rcu_data *rdp)
568 {
569         unsigned long flags;
570         int ret = 0;
571
572         local_irq_save(flags);
573         if (rdp->gpnum != rsp->gpnum) {
574                 note_new_gpnum(rsp, rdp);
575                 ret = 1;
576         }
577         local_irq_restore(flags);
578         return ret;
579 }
580
581 /*
582  * Start a new RCU grace period if warranted, re-initializing the hierarchy
583  * in preparation for detecting the next grace period.  The caller must hold
584  * the root node's ->lock, which is released before return.  Hard irqs must
585  * be disabled.
586  */
587 static void
588 rcu_start_gp(struct rcu_state *rsp, unsigned long flags)
589         __releases(rcu_get_root(rsp)->lock)
590 {
591         struct rcu_data *rdp = rsp->rda[smp_processor_id()];
592         struct rcu_node *rnp = rcu_get_root(rsp);
593
594         if (!cpu_needs_another_gp(rsp, rdp)) {
595                 spin_unlock_irqrestore(&rnp->lock, flags);
596                 return;
597         }
598
599         /* Advance to a new grace period and initialize state. */
600         rsp->gpnum++;
601         WARN_ON_ONCE(rsp->signaled == RCU_GP_INIT);
602         rsp->signaled = RCU_GP_INIT; /* Hold off force_quiescent_state. */
603         rsp->jiffies_force_qs = jiffies + RCU_JIFFIES_TILL_FORCE_QS;
604         record_gp_stall_check_time(rsp);
605         dyntick_record_completed(rsp, rsp->completed - 1);
606         note_new_gpnum(rsp, rdp);
607
608         /*
609          * Because this CPU just now started the new grace period, we know
610          * that all of its callbacks will be covered by this upcoming grace
611          * period, even the ones that were registered arbitrarily recently.
612          * Therefore, advance all outstanding callbacks to RCU_WAIT_TAIL.
613          *
614          * Other CPUs cannot be sure exactly when the grace period started.
615          * Therefore, their recently registered callbacks must pass through
616          * an additional RCU_NEXT_READY stage, so that they will be handled
617          * by the next RCU grace period.
618          */
619         rdp->nxttail[RCU_NEXT_READY_TAIL] = rdp->nxttail[RCU_NEXT_TAIL];
620         rdp->nxttail[RCU_WAIT_TAIL] = rdp->nxttail[RCU_NEXT_TAIL];
621
622         /* Special-case the common single-level case. */
623         if (NUM_RCU_NODES == 1) {
624                 rcu_preempt_check_blocked_tasks(rnp);
625                 rnp->qsmask = rnp->qsmaskinit;
626                 rnp->gpnum = rsp->gpnum;
627                 rsp->signaled = RCU_SIGNAL_INIT; /* force_quiescent_state OK. */
628                 spin_unlock_irqrestore(&rnp->lock, flags);
629                 return;
630         }
631
632         spin_unlock(&rnp->lock);  /* leave irqs disabled. */
633
634
635         /* Exclude any concurrent CPU-hotplug operations. */
636         spin_lock(&rsp->onofflock);  /* irqs already disabled. */
637
638         /*
639          * Set the quiescent-state-needed bits in all the rcu_node
640          * structures for all currently online CPUs in breadth-first
641          * order, starting from the root rcu_node structure.  This
642          * operation relies on the layout of the hierarchy within the
643          * rsp->node[] array.  Note that other CPUs will access only
644          * the leaves of the hierarchy, which still indicate that no
645          * grace period is in progress, at least until the corresponding
646          * leaf node has been initialized.  In addition, we have excluded
647          * CPU-hotplug operations.
648          *
649          * Note that the grace period cannot complete until we finish
650          * the initialization process, as there will be at least one
651          * qsmask bit set in the root node until that time, namely the
652          * one corresponding to this CPU, due to the fact that we have
653          * irqs disabled.
654          */
655         for (rnp = &rsp->node[0]; rnp < &rsp->node[NUM_RCU_NODES]; rnp++) {
656                 spin_lock(&rnp->lock);  /* irqs already disabled. */
657                 rcu_preempt_check_blocked_tasks(rnp);
658                 rnp->qsmask = rnp->qsmaskinit;
659                 rnp->gpnum = rsp->gpnum;
660                 spin_unlock(&rnp->lock);        /* irqs already disabled. */
661         }
662
663         rsp->signaled = RCU_SIGNAL_INIT; /* force_quiescent_state now OK. */
664         spin_unlock_irqrestore(&rsp->onofflock, flags);
665 }
666
667 /*
668  * Advance this CPU's callbacks, but only if the current grace period
669  * has ended.  This may be called only from the CPU to whom the rdp
670  * belongs.
671  */
672 static void
673 rcu_process_gp_end(struct rcu_state *rsp, struct rcu_data *rdp)
674 {
675         long completed_snap;
676         unsigned long flags;
677
678         local_irq_save(flags);
679         completed_snap = ACCESS_ONCE(rsp->completed);  /* outside of lock. */
680
681         /* Did another grace period end? */
682         if (rdp->completed != completed_snap) {
683
684                 /* Advance callbacks.  No harm if list empty. */
685                 rdp->nxttail[RCU_DONE_TAIL] = rdp->nxttail[RCU_WAIT_TAIL];
686                 rdp->nxttail[RCU_WAIT_TAIL] = rdp->nxttail[RCU_NEXT_READY_TAIL];
687                 rdp->nxttail[RCU_NEXT_READY_TAIL] = rdp->nxttail[RCU_NEXT_TAIL];
688
689                 /* Remember that we saw this grace-period completion. */
690                 rdp->completed = completed_snap;
691         }
692         local_irq_restore(flags);
693 }
694
695 /*
696  * Clean up after the prior grace period and let rcu_start_gp() start up
697  * the next grace period if one is needed.  Note that the caller must
698  * hold rnp->lock, as required by rcu_start_gp(), which will release it.
699  */
700 static void cpu_quiet_msk_finish(struct rcu_state *rsp, unsigned long flags)
701         __releases(rcu_get_root(rsp)->lock)
702 {
703         WARN_ON_ONCE(!rcu_gp_in_progress(rsp));
704         rsp->completed = rsp->gpnum;
705         rcu_process_gp_end(rsp, rsp->rda[smp_processor_id()]);
706         rcu_start_gp(rsp, flags);  /* releases root node's rnp->lock. */
707 }
708
709 /*
710  * Similar to cpu_quiet(), for which it is a helper function.  Allows
711  * a group of CPUs to be quieted at one go, though all the CPUs in the
712  * group must be represented by the same leaf rcu_node structure.
713  * That structure's lock must be held upon entry, and it is released
714  * before return.
715  */
716 static void
717 cpu_quiet_msk(unsigned long mask, struct rcu_state *rsp, struct rcu_node *rnp,
718               unsigned long flags)
719         __releases(rnp->lock)
720 {
721         struct rcu_node *rnp_c;
722
723         /* Walk up the rcu_node hierarchy. */
724         for (;;) {
725                 if (!(rnp->qsmask & mask)) {
726
727                         /* Our bit has already been cleared, so done. */
728                         spin_unlock_irqrestore(&rnp->lock, flags);
729                         return;
730                 }
731                 rnp->qsmask &= ~mask;
732                 if (rnp->qsmask != 0 || rcu_preempted_readers(rnp)) {
733
734                         /* Other bits still set at this level, so done. */
735                         spin_unlock_irqrestore(&rnp->lock, flags);
736                         return;
737                 }
738                 mask = rnp->grpmask;
739                 if (rnp->parent == NULL) {
740
741                         /* No more levels.  Exit loop holding root lock. */
742
743                         break;
744                 }
745                 spin_unlock_irqrestore(&rnp->lock, flags);
746                 rnp_c = rnp;
747                 rnp = rnp->parent;
748                 spin_lock_irqsave(&rnp->lock, flags);
749                 WARN_ON_ONCE(rnp_c->qsmask);
750         }
751
752         /*
753          * Get here if we are the last CPU to pass through a quiescent
754          * state for this grace period.  Invoke cpu_quiet_msk_finish()
755          * to clean up and start the next grace period if one is needed.
756          */
757         cpu_quiet_msk_finish(rsp, flags); /* releases rnp->lock. */
758 }
759
760 /*
761  * Record a quiescent state for the specified CPU, which must either be
762  * the current CPU.  The lastcomp argument is used to make sure we are
763  * still in the grace period of interest.  We don't want to end the current
764  * grace period based on quiescent states detected in an earlier grace
765  * period!
766  */
767 static void
768 cpu_quiet(int cpu, struct rcu_state *rsp, struct rcu_data *rdp, long lastcomp)
769 {
770         unsigned long flags;
771         unsigned long mask;
772         struct rcu_node *rnp;
773
774         rnp = rdp->mynode;
775         spin_lock_irqsave(&rnp->lock, flags);
776         if (lastcomp != ACCESS_ONCE(rsp->completed)) {
777
778                 /*
779                  * Someone beat us to it for this grace period, so leave.
780                  * The race with GP start is resolved by the fact that we
781                  * hold the leaf rcu_node lock, so that the per-CPU bits
782                  * cannot yet be initialized -- so we would simply find our
783                  * CPU's bit already cleared in cpu_quiet_msk() if this race
784                  * occurred.
785                  */
786                 rdp->passed_quiesc = 0; /* try again later! */
787                 spin_unlock_irqrestore(&rnp->lock, flags);
788                 return;
789         }
790         mask = rdp->grpmask;
791         if ((rnp->qsmask & mask) == 0) {
792                 spin_unlock_irqrestore(&rnp->lock, flags);
793         } else {
794                 rdp->qs_pending = 0;
795
796                 /*
797                  * This GP can't end until cpu checks in, so all of our
798                  * callbacks can be processed during the next GP.
799                  */
800                 rdp->nxttail[RCU_NEXT_READY_TAIL] = rdp->nxttail[RCU_NEXT_TAIL];
801
802                 cpu_quiet_msk(mask, rsp, rnp, flags); /* releases rnp->lock */
803         }
804 }
805
806 /*
807  * Check to see if there is a new grace period of which this CPU
808  * is not yet aware, and if so, set up local rcu_data state for it.
809  * Otherwise, see if this CPU has just passed through its first
810  * quiescent state for this grace period, and record that fact if so.
811  */
812 static void
813 rcu_check_quiescent_state(struct rcu_state *rsp, struct rcu_data *rdp)
814 {
815         /* If there is now a new grace period, record and return. */
816         if (check_for_new_grace_period(rsp, rdp))
817                 return;
818
819         /*
820          * Does this CPU still need to do its part for current grace period?
821          * If no, return and let the other CPUs do their part as well.
822          */
823         if (!rdp->qs_pending)
824                 return;
825
826         /*
827          * Was there a quiescent state since the beginning of the grace
828          * period? If no, then exit and wait for the next call.
829          */
830         if (!rdp->passed_quiesc)
831                 return;
832
833         /* Tell RCU we are done (but cpu_quiet() will be the judge of that). */
834         cpu_quiet(rdp->cpu, rsp, rdp, rdp->passed_quiesc_completed);
835 }
836
837 #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU
838
839 /*
840  * Remove the outgoing CPU from the bitmasks in the rcu_node hierarchy
841  * and move all callbacks from the outgoing CPU to the current one.
842  */
843 static void __rcu_offline_cpu(int cpu, struct rcu_state *rsp)
844 {
845         int i;
846         unsigned long flags;
847         long lastcomp;
848         unsigned long mask;
849         struct rcu_data *rdp = rsp->rda[cpu];
850         struct rcu_data *rdp_me;
851         struct rcu_node *rnp;
852
853         /* Exclude any attempts to start a new grace period. */
854         spin_lock_irqsave(&rsp->onofflock, flags);
855
856         /* Remove the outgoing CPU from the masks in the rcu_node hierarchy. */
857         rnp = rdp->mynode;      /* this is the outgoing CPU's rnp. */
858         mask = rdp->grpmask;    /* rnp->grplo is constant. */
859         do {
860                 spin_lock(&rnp->lock);          /* irqs already disabled. */
861                 rnp->qsmaskinit &= ~mask;
862                 if (rnp->qsmaskinit != 0) {
863                         spin_unlock(&rnp->lock); /* irqs remain disabled. */
864                         break;
865                 }
866                 rcu_preempt_offline_tasks(rsp, rnp, rdp);
867                 mask = rnp->grpmask;
868                 spin_unlock(&rnp->lock);        /* irqs remain disabled. */
869                 rnp = rnp->parent;
870         } while (rnp != NULL);
871         lastcomp = rsp->completed;
872
873         spin_unlock(&rsp->onofflock);           /* irqs remain disabled. */
874
875         /*
876          * Move callbacks from the outgoing CPU to the running CPU.
877          * Note that the outgoing CPU is now quiescent, so it is now
878          * (uncharacteristically) safe to access its rcu_data structure.
879          * Note also that we must carefully retain the order of the
880          * outgoing CPU's callbacks in order for rcu_barrier() to work
881          * correctly.  Finally, note that we start all the callbacks
882          * afresh, even those that have passed through a grace period
883          * and are therefore ready to invoke.  The theory is that hotplug
884          * events are rare, and that if they are frequent enough to
885          * indefinitely delay callbacks, you have far worse things to
886          * be worrying about.
887          */
888         rdp_me = rsp->rda[smp_processor_id()];
889         if (rdp->nxtlist != NULL) {
890                 *rdp_me->nxttail[RCU_NEXT_TAIL] = rdp->nxtlist;
891                 rdp_me->nxttail[RCU_NEXT_TAIL] = rdp->nxttail[RCU_NEXT_TAIL];
892                 rdp->nxtlist = NULL;
893                 for (i = 0; i < RCU_NEXT_SIZE; i++)
894                         rdp->nxttail[i] = &rdp->nxtlist;
895                 rdp_me->qlen += rdp->qlen;
896                 rdp->qlen = 0;
897         }
898         local_irq_restore(flags);
899 }
900
901 /*
902  * Remove the specified CPU from the RCU hierarchy and move any pending
903  * callbacks that it might have to the current CPU.  This code assumes
904  * that at least one CPU in the system will remain running at all times.
905  * Any attempt to offline -all- CPUs is likely to strand RCU callbacks.
906  */
907 static void rcu_offline_cpu(int cpu)
908 {
909         __rcu_offline_cpu(cpu, &rcu_sched_state);
910         __rcu_offline_cpu(cpu, &rcu_bh_state);
911         rcu_preempt_offline_cpu(cpu);
912 }
913
914 #else /* #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU */
915
916 static void rcu_offline_cpu(int cpu)
917 {
918 }
919
920 #endif /* #else #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU */
921
922 /*
923  * Invoke any RCU callbacks that have made it to the end of their grace
924  * period.  Thottle as specified by rdp->blimit.
925  */
926 static void rcu_do_batch(struct rcu_data *rdp)
927 {
928         unsigned long flags;
929         struct rcu_head *next, *list, **tail;
930         int count;
931
932         /* If no callbacks are ready, just return.*/
933         if (!cpu_has_callbacks_ready_to_invoke(rdp))
934                 return;
935
936         /*
937          * Extract the list of ready callbacks, disabling to prevent
938          * races with call_rcu() from interrupt handlers.
939          */
940         local_irq_save(flags);
941         list = rdp->nxtlist;
942         rdp->nxtlist = *rdp->nxttail[RCU_DONE_TAIL];
943         *rdp->nxttail[RCU_DONE_TAIL] = NULL;
944         tail = rdp->nxttail[RCU_DONE_TAIL];
945         for (count = RCU_NEXT_SIZE - 1; count >= 0; count--)
946                 if (rdp->nxttail[count] == rdp->nxttail[RCU_DONE_TAIL])
947                         rdp->nxttail[count] = &rdp->nxtlist;
948         local_irq_restore(flags);
949
950         /* Invoke callbacks. */
951         count = 0;
952         while (list) {
953                 next = list->next;
954                 prefetch(next);
955                 list->func(list);
956                 list = next;
957                 if (++count >= rdp->blimit)
958                         break;
959         }
960
961         local_irq_save(flags);
962
963         /* Update count, and requeue any remaining callbacks. */
964         rdp->qlen -= count;
965         if (list != NULL) {
966                 *tail = rdp->nxtlist;
967                 rdp->nxtlist = list;
968                 for (count = 0; count < RCU_NEXT_SIZE; count++)
969                         if (&rdp->nxtlist == rdp->nxttail[count])
970                                 rdp->nxttail[count] = tail;
971                         else
972                                 break;
973         }
974
975         /* Reinstate batch limit if we have worked down the excess. */
976         if (rdp->blimit == LONG_MAX && rdp->qlen <= qlowmark)
977                 rdp->blimit = blimit;
978
979         local_irq_restore(flags);
980
981         /* Re-raise the RCU softirq if there are callbacks remaining. */
982         if (cpu_has_callbacks_ready_to_invoke(rdp))
983                 raise_softirq(RCU_SOFTIRQ);
984 }
985
986 /*
987  * Check to see if this CPU is in a non-context-switch quiescent state
988  * (user mode or idle loop for rcu, non-softirq execution for rcu_bh).
989  * Also schedule the RCU softirq handler.
990  *
991  * This function must be called with hardirqs disabled.  It is normally
992  * invoked from the scheduling-clock interrupt.  If rcu_pending returns
993  * false, there is no point in invoking rcu_check_callbacks().
994  */
995 void rcu_check_callbacks(int cpu, int user)
996 {
997         if (!rcu_pending(cpu))
998                 return; /* if nothing for RCU to do. */
999         if (user ||
1000             (idle_cpu(cpu) && rcu_scheduler_active &&
1001              !in_softirq() && hardirq_count() <= (1 << HARDIRQ_SHIFT))) {
1002
1003                 /*
1004                  * Get here if this CPU took its interrupt from user
1005                  * mode or from the idle loop, and if this is not a
1006                  * nested interrupt.  In this case, the CPU is in
1007                  * a quiescent state, so note it.
1008                  *
1009                  * No memory barrier is required here because both
1010                  * rcu_sched_qs() and rcu_bh_qs() reference only CPU-local
1011                  * variables that other CPUs neither access nor modify,
1012                  * at least not while the corresponding CPU is online.
1013                  */
1014
1015                 rcu_sched_qs(cpu);
1016                 rcu_bh_qs(cpu);
1017
1018         } else if (!in_softirq()) {
1019
1020                 /*
1021                  * Get here if this CPU did not take its interrupt from
1022                  * softirq, in other words, if it is not interrupting
1023                  * a rcu_bh read-side critical section.  This is an _bh
1024                  * critical section, so note it.
1025                  */
1026
1027                 rcu_bh_qs(cpu);
1028         }
1029         rcu_preempt_check_callbacks(cpu);
1030         raise_softirq(RCU_SOFTIRQ);
1031 }
1032
1033 #ifdef CONFIG_SMP
1034
1035 /*
1036  * Scan the leaf rcu_node structures, processing dyntick state for any that
1037  * have not yet encountered a quiescent state, using the function specified.
1038  * Returns 1 if the current grace period ends while scanning (possibly
1039  * because we made it end).
1040  */
1041 static int rcu_process_dyntick(struct rcu_state *rsp, long lastcomp,
1042                                int (*f)(struct rcu_data *))
1043 {
1044         unsigned long bit;
1045         int cpu;
1046         unsigned long flags;
1047         unsigned long mask;
1048         struct rcu_node *rnp_cur = rsp->level[NUM_RCU_LVLS - 1];
1049         struct rcu_node *rnp_end = &rsp->node[NUM_RCU_NODES];
1050
1051         for (; rnp_cur < rnp_end; rnp_cur++) {
1052                 mask = 0;
1053                 spin_lock_irqsave(&rnp_cur->lock, flags);
1054                 if (rsp->completed != lastcomp) {
1055                         spin_unlock_irqrestore(&rnp_cur->lock, flags);
1056                         return 1;
1057                 }
1058                 if (rnp_cur->qsmask == 0) {
1059                         spin_unlock_irqrestore(&rnp_cur->lock, flags);
1060                         continue;
1061                 }
1062                 cpu = rnp_cur->grplo;
1063                 bit = 1;
1064                 for (; cpu <= rnp_cur->grphi; cpu++, bit <<= 1) {
1065                         if ((rnp_cur->qsmask & bit) != 0 && f(rsp->rda[cpu]))
1066                                 mask |= bit;
1067                 }
1068                 if (mask != 0 && rsp->completed == lastcomp) {
1069
1070                         /* cpu_quiet_msk() releases rnp_cur->lock. */
1071                         cpu_quiet_msk(mask, rsp, rnp_cur, flags);
1072                         continue;
1073                 }
1074                 spin_unlock_irqrestore(&rnp_cur->lock, flags);
1075         }
1076         return 0;
1077 }
1078
1079 /*
1080  * Force quiescent states on reluctant CPUs, and also detect which
1081  * CPUs are in dyntick-idle mode.
1082  */
1083 static void force_quiescent_state(struct rcu_state *rsp, int relaxed)
1084 {
1085         unsigned long flags;
1086         long lastcomp;
1087         struct rcu_node *rnp = rcu_get_root(rsp);
1088         u8 signaled;
1089
1090         if (!rcu_gp_in_progress(rsp))
1091                 return;  /* No grace period in progress, nothing to force. */
1092         if (!spin_trylock_irqsave(&rsp->fqslock, flags)) {
1093                 rsp->n_force_qs_lh++; /* Inexact, can lose counts.  Tough! */
1094                 return; /* Someone else is already on the job. */
1095         }
1096         if (relaxed &&
1097             (long)(rsp->jiffies_force_qs - jiffies) >= 0)
1098                 goto unlock_ret; /* no emergency and done recently. */
1099         rsp->n_force_qs++;
1100         spin_lock(&rnp->lock);
1101         lastcomp = rsp->completed;
1102         signaled = rsp->signaled;
1103         rsp->jiffies_force_qs = jiffies + RCU_JIFFIES_TILL_FORCE_QS;
1104         if (lastcomp == rsp->gpnum) {
1105                 rsp->n_force_qs_ngp++;
1106                 spin_unlock(&rnp->lock);
1107                 goto unlock_ret;  /* no GP in progress, time updated. */
1108         }
1109         spin_unlock(&rnp->lock);
1110         switch (signaled) {
1111         case RCU_GP_INIT:
1112
1113                 break; /* grace period still initializing, ignore. */
1114
1115         case RCU_SAVE_DYNTICK:
1116
1117                 if (RCU_SIGNAL_INIT != RCU_SAVE_DYNTICK)
1118                         break; /* So gcc recognizes the dead code. */
1119
1120                 /* Record dyntick-idle state. */
1121                 if (rcu_process_dyntick(rsp, lastcomp,
1122                                         dyntick_save_progress_counter))
1123                         goto unlock_ret;
1124
1125                 /* Update state, record completion counter. */
1126                 spin_lock(&rnp->lock);
1127                 if (lastcomp == rsp->completed) {
1128                         rsp->signaled = RCU_FORCE_QS;
1129                         dyntick_record_completed(rsp, lastcomp);
1130                 }
1131                 spin_unlock(&rnp->lock);
1132                 break;
1133
1134         case RCU_FORCE_QS:
1135
1136                 /* Check dyntick-idle state, send IPI to laggarts. */
1137                 if (rcu_process_dyntick(rsp, dyntick_recall_completed(rsp),
1138                                         rcu_implicit_dynticks_qs))
1139                         goto unlock_ret;
1140
1141                 /* Leave state in case more forcing is required. */
1142
1143                 break;
1144         }
1145 unlock_ret:
1146         spin_unlock_irqrestore(&rsp->fqslock, flags);
1147 }
1148
1149 #else /* #ifdef CONFIG_SMP */
1150
1151 static void force_quiescent_state(struct rcu_state *rsp, int relaxed)
1152 {
1153         set_need_resched();
1154 }
1155
1156 #endif /* #else #ifdef CONFIG_SMP */
1157
1158 /*
1159  * This does the RCU processing work from softirq context for the
1160  * specified rcu_state and rcu_data structures.  This may be called
1161  * only from the CPU to whom the rdp belongs.
1162  */
1163 static void
1164 __rcu_process_callbacks(struct rcu_state *rsp, struct rcu_data *rdp)
1165 {
1166         unsigned long flags;
1167
1168         WARN_ON_ONCE(rdp->beenonline == 0);
1169
1170         /*
1171          * If an RCU GP has gone long enough, go check for dyntick
1172          * idle CPUs and, if needed, send resched IPIs.
1173          */
1174         if ((long)(ACCESS_ONCE(rsp->jiffies_force_qs) - jiffies) < 0)
1175                 force_quiescent_state(rsp, 1);
1176
1177         /*
1178          * Advance callbacks in response to end of earlier grace
1179          * period that some other CPU ended.
1180          */
1181         rcu_process_gp_end(rsp, rdp);
1182
1183         /* Update RCU state based on any recent quiescent states. */
1184         rcu_check_quiescent_state(rsp, rdp);
1185
1186         /* Does this CPU require a not-yet-started grace period? */
1187         if (cpu_needs_another_gp(rsp, rdp)) {
1188                 spin_lock_irqsave(&rcu_get_root(rsp)->lock, flags);
1189                 rcu_start_gp(rsp, flags);  /* releases above lock */
1190         }
1191
1192         /* If there are callbacks ready, invoke them. */
1193         rcu_do_batch(rdp);
1194 }
1195
1196 /*
1197  * Do softirq processing for the current CPU.
1198  */
1199 static void rcu_process_callbacks(struct softirq_action *unused)
1200 {
1201         /*
1202          * Memory references from any prior RCU read-side critical sections
1203          * executed by the interrupted code must be seen before any RCU
1204          * grace-period manipulations below.
1205          */
1206         smp_mb(); /* See above block comment. */
1207
1208         __rcu_process_callbacks(&rcu_sched_state,
1209                                 &__get_cpu_var(rcu_sched_data));
1210         __rcu_process_callbacks(&rcu_bh_state, &__get_cpu_var(rcu_bh_data));
1211         rcu_preempt_process_callbacks();
1212
1213         /*
1214          * Memory references from any later RCU read-side critical sections
1215          * executed by the interrupted code must be seen after any RCU
1216          * grace-period manipulations above.
1217          */
1218         smp_mb(); /* See above block comment. */
1219 }
1220
1221 static void
1222 __call_rcu(struct rcu_head *head, void (*func)(struct rcu_head *rcu),
1223            struct rcu_state *rsp)
1224 {
1225         unsigned long flags;
1226         struct rcu_data *rdp;
1227
1228         head->func = func;
1229         head->next = NULL;
1230
1231         smp_mb(); /* Ensure RCU update seen before callback registry. */
1232
1233         /*
1234          * Opportunistically note grace-period endings and beginnings.
1235          * Note that we might see a beginning right after we see an
1236          * end, but never vice versa, since this CPU has to pass through
1237          * a quiescent state betweentimes.
1238          */
1239         local_irq_save(flags);
1240         rdp = rsp->rda[smp_processor_id()];
1241         rcu_process_gp_end(rsp, rdp);
1242         check_for_new_grace_period(rsp, rdp);
1243
1244         /* Add the callback to our list. */
1245         *rdp->nxttail[RCU_NEXT_TAIL] = head;
1246         rdp->nxttail[RCU_NEXT_TAIL] = &head->next;
1247
1248         /* Start a new grace period if one not already started. */
1249         if (!rcu_gp_in_progress(rsp)) {
1250                 unsigned long nestflag;
1251                 struct rcu_node *rnp_root = rcu_get_root(rsp);
1252
1253                 spin_lock_irqsave(&rnp_root->lock, nestflag);
1254                 rcu_start_gp(rsp, nestflag);  /* releases rnp_root->lock. */
1255         }
1256
1257         /* Force the grace period if too many callbacks or too long waiting. */
1258         if (unlikely(++rdp->qlen > qhimark)) {
1259                 rdp->blimit = LONG_MAX;
1260                 force_quiescent_state(rsp, 0);
1261         } else if ((long)(ACCESS_ONCE(rsp->jiffies_force_qs) - jiffies) < 0)
1262                 force_quiescent_state(rsp, 1);
1263         local_irq_restore(flags);
1264 }
1265
1266 /*
1267  * Queue an RCU-sched callback for invocation after a grace period.
1268  */
1269 void call_rcu_sched(struct rcu_head *head, void (*func)(struct rcu_head *rcu))
1270 {
1271         __call_rcu(head, func, &rcu_sched_state);
1272 }
1273 EXPORT_SYMBOL_GPL(call_rcu_sched);
1274
1275 /*
1276  * Queue an RCU for invocation after a quicker grace period.
1277  */
1278 void call_rcu_bh(struct rcu_head *head, void (*func)(struct rcu_head *rcu))
1279 {
1280         __call_rcu(head, func, &rcu_bh_state);
1281 }
1282 EXPORT_SYMBOL_GPL(call_rcu_bh);
1283
1284 /*
1285  * Check to see if there is any immediate RCU-related work to be done
1286  * by the current CPU, for the specified type of RCU, returning 1 if so.
1287  * The checks are in order of increasing expense: checks that can be
1288  * carried out against CPU-local state are performed first.  However,
1289  * we must check for CPU stalls first, else we might not get a chance.
1290  */
1291 static int __rcu_pending(struct rcu_state *rsp, struct rcu_data *rdp)
1292 {
1293         rdp->n_rcu_pending++;
1294
1295         /* Check for CPU stalls, if enabled. */
1296         check_cpu_stall(rsp, rdp);
1297
1298         /* Is the RCU core waiting for a quiescent state from this CPU? */
1299         if (rdp->qs_pending) {
1300                 rdp->n_rp_qs_pending++;
1301                 return 1;
1302         }
1303
1304         /* Does this CPU have callbacks ready to invoke? */
1305         if (cpu_has_callbacks_ready_to_invoke(rdp)) {
1306                 rdp->n_rp_cb_ready++;
1307                 return 1;
1308         }
1309
1310         /* Has RCU gone idle with this CPU needing another grace period? */
1311         if (cpu_needs_another_gp(rsp, rdp)) {
1312                 rdp->n_rp_cpu_needs_gp++;
1313                 return 1;
1314         }
1315
1316         /* Has another RCU grace period completed?  */
1317         if (ACCESS_ONCE(rsp->completed) != rdp->completed) { /* outside lock */
1318                 rdp->n_rp_gp_completed++;
1319                 return 1;
1320         }
1321
1322         /* Has a new RCU grace period started? */
1323         if (ACCESS_ONCE(rsp->gpnum) != rdp->gpnum) { /* outside lock */
1324                 rdp->n_rp_gp_started++;
1325                 return 1;
1326         }
1327
1328         /* Has an RCU GP gone long enough to send resched IPIs &c? */
1329         if (rcu_gp_in_progress(rsp) &&
1330             ((long)(ACCESS_ONCE(rsp->jiffies_force_qs) - jiffies) < 0)) {
1331                 rdp->n_rp_need_fqs++;
1332                 return 1;
1333         }
1334
1335         /* nothing to do */
1336         rdp->n_rp_need_nothing++;
1337         return 0;
1338 }
1339
1340 /*
1341  * Check to see if there is any immediate RCU-related work to be done
1342  * by the current CPU, returning 1 if so.  This function is part of the
1343  * RCU implementation; it is -not- an exported member of the RCU API.
1344  */
1345 static int rcu_pending(int cpu)
1346 {
1347         return __rcu_pending(&rcu_sched_state, &per_cpu(rcu_sched_data, cpu)) ||
1348                __rcu_pending(&rcu_bh_state, &per_cpu(rcu_bh_data, cpu)) ||
1349                rcu_preempt_pending(cpu);
1350 }
1351
1352 /*
1353  * Check to see if any future RCU-related work will need to be done
1354  * by the current CPU, even if none need be done immediately, returning
1355  * 1 if so.  This function is part of the RCU implementation; it is -not-
1356  * an exported member of the RCU API.
1357  */
1358 int rcu_needs_cpu(int cpu)
1359 {
1360         /* RCU callbacks either ready or pending? */
1361         return per_cpu(rcu_sched_data, cpu).nxtlist ||
1362                per_cpu(rcu_bh_data, cpu).nxtlist ||
1363                rcu_preempt_needs_cpu(cpu);
1364 }
1365
1366 /*
1367  * Do boot-time initialization of a CPU's per-CPU RCU data.
1368  */
1369 static void __init
1370 rcu_boot_init_percpu_data(int cpu, struct rcu_state *rsp)
1371 {
1372         unsigned long flags;
1373         int i;
1374         struct rcu_data *rdp = rsp->rda[cpu];
1375         struct rcu_node *rnp = rcu_get_root(rsp);
1376
1377         /* Set up local state, ensuring consistent view of global state. */
1378         spin_lock_irqsave(&rnp->lock, flags);
1379         rdp->grpmask = 1UL << (cpu - rdp->mynode->grplo);
1380         rdp->nxtlist = NULL;
1381         for (i = 0; i < RCU_NEXT_SIZE; i++)
1382                 rdp->nxttail[i] = &rdp->nxtlist;
1383         rdp->qlen = 0;
1384 #ifdef CONFIG_NO_HZ
1385         rdp->dynticks = &per_cpu(rcu_dynticks, cpu);
1386 #endif /* #ifdef CONFIG_NO_HZ */
1387         rdp->cpu = cpu;
1388         spin_unlock_irqrestore(&rnp->lock, flags);
1389 }
1390
1391 /*
1392  * Initialize a CPU's per-CPU RCU data.  Note that only one online or
1393  * offline event can be happening at a given time.  Note also that we
1394  * can accept some slop in the rsp->completed access due to the fact
1395  * that this CPU cannot possibly have any RCU callbacks in flight yet.
1396  */
1397 static void __cpuinit
1398 rcu_init_percpu_data(int cpu, struct rcu_state *rsp, int preemptable)
1399 {
1400         unsigned long flags;
1401         long lastcomp;
1402         unsigned long mask;
1403         struct rcu_data *rdp = rsp->rda[cpu];
1404         struct rcu_node *rnp = rcu_get_root(rsp);
1405
1406         /* Set up local state, ensuring consistent view of global state. */
1407         spin_lock_irqsave(&rnp->lock, flags);
1408         lastcomp = rsp->completed;
1409         rdp->completed = lastcomp;
1410         rdp->gpnum = lastcomp;
1411         rdp->passed_quiesc = 0;  /* We could be racing with new GP, */
1412         rdp->qs_pending = 1;     /*  so set up to respond to current GP. */
1413         rdp->beenonline = 1;     /* We have now been online. */
1414         rdp->preemptable = preemptable;
1415         rdp->passed_quiesc_completed = lastcomp - 1;
1416         rdp->blimit = blimit;
1417         spin_unlock(&rnp->lock);                /* irqs remain disabled. */
1418
1419         /*
1420          * A new grace period might start here.  If so, we won't be part
1421          * of it, but that is OK, as we are currently in a quiescent state.
1422          */
1423
1424         /* Exclude any attempts to start a new GP on large systems. */
1425         spin_lock(&rsp->onofflock);             /* irqs already disabled. */
1426
1427         /* Add CPU to rcu_node bitmasks. */
1428         rnp = rdp->mynode;
1429         mask = rdp->grpmask;
1430         do {
1431                 /* Exclude any attempts to start a new GP on small systems. */
1432                 spin_lock(&rnp->lock);  /* irqs already disabled. */
1433                 rnp->qsmaskinit |= mask;
1434                 mask = rnp->grpmask;
1435                 spin_unlock(&rnp->lock); /* irqs already disabled. */
1436                 rnp = rnp->parent;
1437         } while (rnp != NULL && !(rnp->qsmaskinit & mask));
1438
1439         spin_unlock_irqrestore(&rsp->onofflock, flags);
1440 }
1441
1442 static void __cpuinit rcu_online_cpu(int cpu)
1443 {
1444         rcu_init_percpu_data(cpu, &rcu_sched_state, 0);
1445         rcu_init_percpu_data(cpu, &rcu_bh_state, 0);
1446         rcu_preempt_init_percpu_data(cpu);
1447 }
1448
1449 /*
1450  * Handle CPU online/offline notification events.
1451  */
1452 int __cpuinit rcu_cpu_notify(struct notifier_block *self,
1453                              unsigned long action, void *hcpu)
1454 {
1455         long cpu = (long)hcpu;
1456
1457         switch (action) {
1458         case CPU_UP_PREPARE:
1459         case CPU_UP_PREPARE_FROZEN:
1460                 rcu_online_cpu(cpu);
1461                 break;
1462         case CPU_DEAD:
1463         case CPU_DEAD_FROZEN:
1464         case CPU_UP_CANCELED:
1465         case CPU_UP_CANCELED_FROZEN:
1466                 rcu_offline_cpu(cpu);
1467                 break;
1468         default:
1469                 break;
1470         }
1471         return NOTIFY_OK;
1472 }
1473
1474 /*
1475  * Compute the per-level fanout, either using the exact fanout specified
1476  * or balancing the tree, depending on CONFIG_RCU_FANOUT_EXACT.
1477  */
1478 #ifdef CONFIG_RCU_FANOUT_EXACT
1479 static void __init rcu_init_levelspread(struct rcu_state *rsp)
1480 {
1481         int i;
1482
1483         for (i = NUM_RCU_LVLS - 1; i >= 0; i--)
1484                 rsp->levelspread[i] = CONFIG_RCU_FANOUT;
1485 }
1486 #else /* #ifdef CONFIG_RCU_FANOUT_EXACT */
1487 static void __init rcu_init_levelspread(struct rcu_state *rsp)
1488 {
1489         int ccur;
1490         int cprv;
1491         int i;
1492
1493         cprv = NR_CPUS;
1494         for (i = NUM_RCU_LVLS - 1; i >= 0; i--) {
1495                 ccur = rsp->levelcnt[i];
1496                 rsp->levelspread[i] = (cprv + ccur - 1) / ccur;
1497                 cprv = ccur;
1498         }
1499 }
1500 #endif /* #else #ifdef CONFIG_RCU_FANOUT_EXACT */
1501
1502 /*
1503  * Helper function for rcu_init() that initializes one rcu_state structure.
1504  */
1505 static void __init rcu_init_one(struct rcu_state *rsp)
1506 {
1507         int cpustride = 1;
1508         int i;
1509         int j;
1510         struct rcu_node *rnp;
1511
1512         /* Initialize the level-tracking arrays. */
1513
1514         for (i = 1; i < NUM_RCU_LVLS; i++)
1515                 rsp->level[i] = rsp->level[i - 1] + rsp->levelcnt[i - 1];
1516         rcu_init_levelspread(rsp);
1517
1518         /* Initialize the elements themselves, starting from the leaves. */
1519
1520         for (i = NUM_RCU_LVLS - 1; i >= 0; i--) {
1521                 cpustride *= rsp->levelspread[i];
1522                 rnp = rsp->level[i];
1523                 for (j = 0; j < rsp->levelcnt[i]; j++, rnp++) {
1524                         spin_lock_init(&rnp->lock);
1525                         rnp->gpnum = 0;
1526                         rnp->qsmask = 0;
1527                         rnp->qsmaskinit = 0;
1528                         rnp->grplo = j * cpustride;
1529                         rnp->grphi = (j + 1) * cpustride - 1;
1530                         if (rnp->grphi >= NR_CPUS)
1531                                 rnp->grphi = NR_CPUS - 1;
1532                         if (i == 0) {
1533                                 rnp->grpnum = 0;
1534                                 rnp->grpmask = 0;
1535                                 rnp->parent = NULL;
1536                         } else {
1537                                 rnp->grpnum = j % rsp->levelspread[i - 1];
1538                                 rnp->grpmask = 1UL << rnp->grpnum;
1539                                 rnp->parent = rsp->level[i - 1] +
1540                                               j / rsp->levelspread[i - 1];
1541                         }
1542                         rnp->level = i;
1543                         INIT_LIST_HEAD(&rnp->blocked_tasks[0]);
1544                         INIT_LIST_HEAD(&rnp->blocked_tasks[1]);
1545                 }
1546         }
1547 }
1548
1549 /*
1550  * Helper macro for __rcu_init() and __rcu_init_preempt().  To be used
1551  * nowhere else!  Assigns leaf node pointers into each CPU's rcu_data
1552  * structure.
1553  */
1554 #define RCU_INIT_FLAVOR(rsp, rcu_data) \
1555 do { \
1556         rcu_init_one(rsp); \
1557         rnp = (rsp)->level[NUM_RCU_LVLS - 1]; \
1558         j = 0; \
1559         for_each_possible_cpu(i) { \
1560                 if (i > rnp[j].grphi) \
1561                         j++; \
1562                 per_cpu(rcu_data, i).mynode = &rnp[j]; \
1563                 (rsp)->rda[i] = &per_cpu(rcu_data, i); \
1564                 rcu_boot_init_percpu_data(i, rsp); \
1565         } \
1566 } while (0)
1567
1568 void __init __rcu_init(void)
1569 {
1570         int i;                  /* All used by RCU_INIT_FLAVOR(). */
1571         int j;
1572         struct rcu_node *rnp;
1573
1574         rcu_bootup_announce();
1575 #ifdef CONFIG_RCU_CPU_STALL_DETECTOR
1576         printk(KERN_INFO "RCU-based detection of stalled CPUs is enabled.\n");
1577 #endif /* #ifdef CONFIG_RCU_CPU_STALL_DETECTOR */
1578         RCU_INIT_FLAVOR(&rcu_sched_state, rcu_sched_data);
1579         RCU_INIT_FLAVOR(&rcu_bh_state, rcu_bh_data);
1580         __rcu_init_preempt();
1581         open_softirq(RCU_SOFTIRQ, rcu_process_callbacks);
1582 }
1583
1584 #include "rcutree_plugin.h"
1585
1586 module_param(blimit, int, 0);
1587 module_param(qhimark, int, 0);
1588 module_param(qlowmark, int, 0);