rcu: slim down rcutiny by removing rcu_scheduler_active and friends
[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 #include <linux/kernel_stat.h>
50
51 #include "rcutree.h"
52
53 /* Data structures. */
54
55 static struct lock_class_key rcu_node_class[NUM_RCU_LVLS];
56
57 #define RCU_STATE_INITIALIZER(name) { \
58         .level = { &name.node[0] }, \
59         .levelcnt = { \
60                 NUM_RCU_LVL_0,  /* root of hierarchy. */ \
61                 NUM_RCU_LVL_1, \
62                 NUM_RCU_LVL_2, \
63                 NUM_RCU_LVL_3, \
64                 NUM_RCU_LVL_4, /* == MAX_RCU_LVLS */ \
65         }, \
66         .signaled = RCU_GP_IDLE, \
67         .gpnum = -300, \
68         .completed = -300, \
69         .onofflock = __RAW_SPIN_LOCK_UNLOCKED(&name.onofflock), \
70         .orphan_cbs_list = NULL, \
71         .orphan_cbs_tail = &name.orphan_cbs_list, \
72         .orphan_qlen = 0, \
73         .fqslock = __RAW_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 int rcu_scheduler_active __read_mostly;
85 EXPORT_SYMBOL_GPL(rcu_scheduler_active);
86
87 /*
88  * Return true if an RCU grace period is in progress.  The ACCESS_ONCE()s
89  * permit this function to be invoked without holding the root rcu_node
90  * structure's ->lock, but of course results can be subject to change.
91  */
92 static int rcu_gp_in_progress(struct rcu_state *rsp)
93 {
94         return ACCESS_ONCE(rsp->completed) != ACCESS_ONCE(rsp->gpnum);
95 }
96
97 /*
98  * Note a quiescent state.  Because we do not need to know
99  * how many quiescent states passed, just if there was at least
100  * one since the start of the grace period, this just sets a flag.
101  */
102 void rcu_sched_qs(int cpu)
103 {
104         struct rcu_data *rdp = &per_cpu(rcu_sched_data, cpu);
105
106         rdp->passed_quiesc_completed = rdp->gpnum - 1;
107         barrier();
108         rdp->passed_quiesc = 1;
109 }
110
111 void rcu_bh_qs(int cpu)
112 {
113         struct rcu_data *rdp = &per_cpu(rcu_bh_data, cpu);
114
115         rdp->passed_quiesc_completed = rdp->gpnum - 1;
116         barrier();
117         rdp->passed_quiesc = 1;
118 }
119
120 /*
121  * Note a context switch.  This is a quiescent state for RCU-sched,
122  * and requires special handling for preemptible RCU.
123  */
124 void rcu_note_context_switch(int cpu)
125 {
126         rcu_sched_qs(cpu);
127         rcu_preempt_note_context_switch(cpu);
128 }
129
130 #ifdef CONFIG_NO_HZ
131 DEFINE_PER_CPU(struct rcu_dynticks, rcu_dynticks) = {
132         .dynticks_nesting = 1,
133         .dynticks = 1,
134 };
135 #endif /* #ifdef CONFIG_NO_HZ */
136
137 static int blimit = 10;         /* Maximum callbacks per softirq. */
138 static int qhimark = 10000;     /* If this many pending, ignore blimit. */
139 static int qlowmark = 100;      /* Once only this many pending, use blimit. */
140
141 module_param(blimit, int, 0);
142 module_param(qhimark, int, 0);
143 module_param(qlowmark, int, 0);
144
145 static void force_quiescent_state(struct rcu_state *rsp, int relaxed);
146 static int rcu_pending(int cpu);
147
148 /*
149  * Return the number of RCU-sched batches processed thus far for debug & stats.
150  */
151 long rcu_batches_completed_sched(void)
152 {
153         return rcu_sched_state.completed;
154 }
155 EXPORT_SYMBOL_GPL(rcu_batches_completed_sched);
156
157 /*
158  * Return the number of RCU BH batches processed thus far for debug & stats.
159  */
160 long rcu_batches_completed_bh(void)
161 {
162         return rcu_bh_state.completed;
163 }
164 EXPORT_SYMBOL_GPL(rcu_batches_completed_bh);
165
166 /*
167  * Force a quiescent state for RCU BH.
168  */
169 void rcu_bh_force_quiescent_state(void)
170 {
171         force_quiescent_state(&rcu_bh_state, 0);
172 }
173 EXPORT_SYMBOL_GPL(rcu_bh_force_quiescent_state);
174
175 /*
176  * Force a quiescent state for RCU-sched.
177  */
178 void rcu_sched_force_quiescent_state(void)
179 {
180         force_quiescent_state(&rcu_sched_state, 0);
181 }
182 EXPORT_SYMBOL_GPL(rcu_sched_force_quiescent_state);
183
184 /*
185  * Does the CPU have callbacks ready to be invoked?
186  */
187 static int
188 cpu_has_callbacks_ready_to_invoke(struct rcu_data *rdp)
189 {
190         return &rdp->nxtlist != rdp->nxttail[RCU_DONE_TAIL];
191 }
192
193 /*
194  * Does the current CPU require a yet-as-unscheduled grace period?
195  */
196 static int
197 cpu_needs_another_gp(struct rcu_state *rsp, struct rcu_data *rdp)
198 {
199         return *rdp->nxttail[RCU_DONE_TAIL] && !rcu_gp_in_progress(rsp);
200 }
201
202 /*
203  * Return the root node of the specified rcu_state structure.
204  */
205 static struct rcu_node *rcu_get_root(struct rcu_state *rsp)
206 {
207         return &rsp->node[0];
208 }
209
210 #ifdef CONFIG_SMP
211
212 /*
213  * If the specified CPU is offline, tell the caller that it is in
214  * a quiescent state.  Otherwise, whack it with a reschedule IPI.
215  * Grace periods can end up waiting on an offline CPU when that
216  * CPU is in the process of coming online -- it will be added to the
217  * rcu_node bitmasks before it actually makes it online.  The same thing
218  * can happen while a CPU is in the process of coming online.  Because this
219  * race is quite rare, we check for it after detecting that the grace
220  * period has been delayed rather than checking each and every CPU
221  * each and every time we start a new grace period.
222  */
223 static int rcu_implicit_offline_qs(struct rcu_data *rdp)
224 {
225         /*
226          * If the CPU is offline, it is in a quiescent state.  We can
227          * trust its state not to change because interrupts are disabled.
228          */
229         if (cpu_is_offline(rdp->cpu)) {
230                 rdp->offline_fqs++;
231                 return 1;
232         }
233
234         /* If preemptable RCU, no point in sending reschedule IPI. */
235         if (rdp->preemptable)
236                 return 0;
237
238         /* The CPU is online, so send it a reschedule IPI. */
239         if (rdp->cpu != smp_processor_id())
240                 smp_send_reschedule(rdp->cpu);
241         else
242                 set_need_resched();
243         rdp->resched_ipi++;
244         return 0;
245 }
246
247 #endif /* #ifdef CONFIG_SMP */
248
249 #ifdef CONFIG_NO_HZ
250
251 /**
252  * rcu_enter_nohz - inform RCU that current CPU is entering nohz
253  *
254  * Enter nohz mode, in other words, -leave- the mode in which RCU
255  * read-side critical sections can occur.  (Though RCU read-side
256  * critical sections can occur in irq handlers in nohz mode, a possibility
257  * handled by rcu_irq_enter() and rcu_irq_exit()).
258  */
259 void rcu_enter_nohz(void)
260 {
261         unsigned long flags;
262         struct rcu_dynticks *rdtp;
263
264         smp_mb(); /* CPUs seeing ++ must see prior RCU read-side crit sects */
265         local_irq_save(flags);
266         rdtp = &__get_cpu_var(rcu_dynticks);
267         rdtp->dynticks++;
268         rdtp->dynticks_nesting--;
269         WARN_ON_ONCE(rdtp->dynticks & 0x1);
270         local_irq_restore(flags);
271 }
272
273 /*
274  * rcu_exit_nohz - inform RCU that current CPU is leaving nohz
275  *
276  * Exit nohz mode, in other words, -enter- the mode in which RCU
277  * read-side critical sections normally occur.
278  */
279 void rcu_exit_nohz(void)
280 {
281         unsigned long flags;
282         struct rcu_dynticks *rdtp;
283
284         local_irq_save(flags);
285         rdtp = &__get_cpu_var(rcu_dynticks);
286         rdtp->dynticks++;
287         rdtp->dynticks_nesting++;
288         WARN_ON_ONCE(!(rdtp->dynticks & 0x1));
289         local_irq_restore(flags);
290         smp_mb(); /* CPUs seeing ++ must see later RCU read-side crit sects */
291 }
292
293 /**
294  * rcu_nmi_enter - inform RCU of entry to NMI context
295  *
296  * If the CPU was idle with dynamic ticks active, and there is no
297  * irq handler running, this updates rdtp->dynticks_nmi to let the
298  * RCU grace-period handling know that the CPU is active.
299  */
300 void rcu_nmi_enter(void)
301 {
302         struct rcu_dynticks *rdtp = &__get_cpu_var(rcu_dynticks);
303
304         if (rdtp->dynticks & 0x1)
305                 return;
306         rdtp->dynticks_nmi++;
307         WARN_ON_ONCE(!(rdtp->dynticks_nmi & 0x1));
308         smp_mb(); /* CPUs seeing ++ must see later RCU read-side crit sects */
309 }
310
311 /**
312  * rcu_nmi_exit - inform RCU of exit from NMI context
313  *
314  * If the CPU was idle with dynamic ticks active, and there is no
315  * irq handler running, this updates rdtp->dynticks_nmi to let the
316  * RCU grace-period handling know that the CPU is no longer active.
317  */
318 void rcu_nmi_exit(void)
319 {
320         struct rcu_dynticks *rdtp = &__get_cpu_var(rcu_dynticks);
321
322         if (rdtp->dynticks & 0x1)
323                 return;
324         smp_mb(); /* CPUs seeing ++ must see prior RCU read-side crit sects */
325         rdtp->dynticks_nmi++;
326         WARN_ON_ONCE(rdtp->dynticks_nmi & 0x1);
327 }
328
329 /**
330  * rcu_irq_enter - inform RCU of entry to hard irq context
331  *
332  * If the CPU was idle with dynamic ticks active, this updates the
333  * rdtp->dynticks to let the RCU handling know that the CPU is active.
334  */
335 void rcu_irq_enter(void)
336 {
337         struct rcu_dynticks *rdtp = &__get_cpu_var(rcu_dynticks);
338
339         if (rdtp->dynticks_nesting++)
340                 return;
341         rdtp->dynticks++;
342         WARN_ON_ONCE(!(rdtp->dynticks & 0x1));
343         smp_mb(); /* CPUs seeing ++ must see later RCU read-side crit sects */
344 }
345
346 /**
347  * rcu_irq_exit - inform RCU of exit from hard irq context
348  *
349  * If the CPU was idle with dynamic ticks active, update the rdp->dynticks
350  * to put let the RCU handling be aware that the CPU is going back to idle
351  * with no ticks.
352  */
353 void rcu_irq_exit(void)
354 {
355         struct rcu_dynticks *rdtp = &__get_cpu_var(rcu_dynticks);
356
357         if (--rdtp->dynticks_nesting)
358                 return;
359         smp_mb(); /* CPUs seeing ++ must see prior RCU read-side crit sects */
360         rdtp->dynticks++;
361         WARN_ON_ONCE(rdtp->dynticks & 0x1);
362
363         /* If the interrupt queued a callback, get out of dyntick mode. */
364         if (__get_cpu_var(rcu_sched_data).nxtlist ||
365             __get_cpu_var(rcu_bh_data).nxtlist)
366                 set_need_resched();
367 }
368
369 #ifdef CONFIG_SMP
370
371 /*
372  * Snapshot the specified CPU's dynticks counter so that we can later
373  * credit them with an implicit quiescent state.  Return 1 if this CPU
374  * is in dynticks idle mode, which is an extended quiescent state.
375  */
376 static int dyntick_save_progress_counter(struct rcu_data *rdp)
377 {
378         int ret;
379         int snap;
380         int snap_nmi;
381
382         snap = rdp->dynticks->dynticks;
383         snap_nmi = rdp->dynticks->dynticks_nmi;
384         smp_mb();       /* Order sampling of snap with end of grace period. */
385         rdp->dynticks_snap = snap;
386         rdp->dynticks_nmi_snap = snap_nmi;
387         ret = ((snap & 0x1) == 0) && ((snap_nmi & 0x1) == 0);
388         if (ret)
389                 rdp->dynticks_fqs++;
390         return ret;
391 }
392
393 /*
394  * Return true if the specified CPU has passed through a quiescent
395  * state by virtue of being in or having passed through an dynticks
396  * idle state since the last call to dyntick_save_progress_counter()
397  * for this same CPU.
398  */
399 static int rcu_implicit_dynticks_qs(struct rcu_data *rdp)
400 {
401         long curr;
402         long curr_nmi;
403         long snap;
404         long snap_nmi;
405
406         curr = rdp->dynticks->dynticks;
407         snap = rdp->dynticks_snap;
408         curr_nmi = rdp->dynticks->dynticks_nmi;
409         snap_nmi = rdp->dynticks_nmi_snap;
410         smp_mb(); /* force ordering with cpu entering/leaving dynticks. */
411
412         /*
413          * If the CPU passed through or entered a dynticks idle phase with
414          * no active irq/NMI handlers, then we can safely pretend that the CPU
415          * already acknowledged the request to pass through a quiescent
416          * state.  Either way, that CPU cannot possibly be in an RCU
417          * read-side critical section that started before the beginning
418          * of the current RCU grace period.
419          */
420         if ((curr != snap || (curr & 0x1) == 0) &&
421             (curr_nmi != snap_nmi || (curr_nmi & 0x1) == 0)) {
422                 rdp->dynticks_fqs++;
423                 return 1;
424         }
425
426         /* Go check for the CPU being offline. */
427         return rcu_implicit_offline_qs(rdp);
428 }
429
430 #endif /* #ifdef CONFIG_SMP */
431
432 #else /* #ifdef CONFIG_NO_HZ */
433
434 #ifdef CONFIG_SMP
435
436 static int dyntick_save_progress_counter(struct rcu_data *rdp)
437 {
438         return 0;
439 }
440
441 static int rcu_implicit_dynticks_qs(struct rcu_data *rdp)
442 {
443         return rcu_implicit_offline_qs(rdp);
444 }
445
446 #endif /* #ifdef CONFIG_SMP */
447
448 #endif /* #else #ifdef CONFIG_NO_HZ */
449
450 #ifdef CONFIG_RCU_CPU_STALL_DETECTOR
451
452 static void record_gp_stall_check_time(struct rcu_state *rsp)
453 {
454         rsp->gp_start = jiffies;
455         rsp->jiffies_stall = jiffies + RCU_SECONDS_TILL_STALL_CHECK;
456 }
457
458 static void print_other_cpu_stall(struct rcu_state *rsp)
459 {
460         int cpu;
461         long delta;
462         unsigned long flags;
463         struct rcu_node *rnp = rcu_get_root(rsp);
464
465         /* Only let one CPU complain about others per time interval. */
466
467         raw_spin_lock_irqsave(&rnp->lock, flags);
468         delta = jiffies - rsp->jiffies_stall;
469         if (delta < RCU_STALL_RAT_DELAY || !rcu_gp_in_progress(rsp)) {
470                 raw_spin_unlock_irqrestore(&rnp->lock, flags);
471                 return;
472         }
473         rsp->jiffies_stall = jiffies + RCU_SECONDS_TILL_STALL_RECHECK;
474
475         /*
476          * Now rat on any tasks that got kicked up to the root rcu_node
477          * due to CPU offlining.
478          */
479         rcu_print_task_stall(rnp);
480         raw_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         rcu_for_each_leaf_node(rsp, rnp) {
486                 raw_spin_lock_irqsave(&rnp->lock, flags);
487                 rcu_print_task_stall(rnp);
488                 raw_spin_unlock_irqrestore(&rnp->lock, flags);
489                 if (rnp->qsmask == 0)
490                         continue;
491                 for (cpu = 0; cpu <= rnp->grphi - rnp->grplo; cpu++)
492                         if (rnp->qsmask & (1UL << cpu))
493                                 printk(" %d", rnp->grplo + cpu);
494         }
495         printk(" (detected by %d, t=%ld jiffies)\n",
496                smp_processor_id(), (long)(jiffies - rsp->gp_start));
497         trigger_all_cpu_backtrace();
498
499         /* If so configured, complain about tasks blocking the grace period. */
500
501         rcu_print_detail_task_stall(rsp);
502
503         force_quiescent_state(rsp, 0);  /* Kick them all. */
504 }
505
506 static void print_cpu_stall(struct rcu_state *rsp)
507 {
508         unsigned long flags;
509         struct rcu_node *rnp = rcu_get_root(rsp);
510
511         printk(KERN_ERR "INFO: RCU detected CPU %d stall (t=%lu jiffies)\n",
512                         smp_processor_id(), jiffies - rsp->gp_start);
513         trigger_all_cpu_backtrace();
514
515         raw_spin_lock_irqsave(&rnp->lock, flags);
516         if (ULONG_CMP_GE(jiffies, rsp->jiffies_stall))
517                 rsp->jiffies_stall =
518                         jiffies + RCU_SECONDS_TILL_STALL_RECHECK;
519         raw_spin_unlock_irqrestore(&rnp->lock, flags);
520
521         set_need_resched();  /* kick ourselves to get things going. */
522 }
523
524 static void check_cpu_stall(struct rcu_state *rsp, struct rcu_data *rdp)
525 {
526         long delta;
527         struct rcu_node *rnp;
528
529         delta = jiffies - rsp->jiffies_stall;
530         rnp = rdp->mynode;
531         if ((rnp->qsmask & rdp->grpmask) && delta >= 0) {
532
533                 /* We haven't checked in, so go dump stack. */
534                 print_cpu_stall(rsp);
535
536         } else if (rcu_gp_in_progress(rsp) && delta >= RCU_STALL_RAT_DELAY) {
537
538                 /* They had two time units to dump stack, so complain. */
539                 print_other_cpu_stall(rsp);
540         }
541 }
542
543 #else /* #ifdef CONFIG_RCU_CPU_STALL_DETECTOR */
544
545 static void record_gp_stall_check_time(struct rcu_state *rsp)
546 {
547 }
548
549 static void check_cpu_stall(struct rcu_state *rsp, struct rcu_data *rdp)
550 {
551 }
552
553 #endif /* #else #ifdef CONFIG_RCU_CPU_STALL_DETECTOR */
554
555 /*
556  * Update CPU-local rcu_data state to record the newly noticed grace period.
557  * This is used both when we started the grace period and when we notice
558  * that someone else started the grace period.  The caller must hold the
559  * ->lock of the leaf rcu_node structure corresponding to the current CPU,
560  *  and must have irqs disabled.
561  */
562 static void __note_new_gpnum(struct rcu_state *rsp, struct rcu_node *rnp, struct rcu_data *rdp)
563 {
564         if (rdp->gpnum != rnp->gpnum) {
565                 rdp->qs_pending = 1;
566                 rdp->passed_quiesc = 0;
567                 rdp->gpnum = rnp->gpnum;
568         }
569 }
570
571 static void note_new_gpnum(struct rcu_state *rsp, struct rcu_data *rdp)
572 {
573         unsigned long flags;
574         struct rcu_node *rnp;
575
576         local_irq_save(flags);
577         rnp = rdp->mynode;
578         if (rdp->gpnum == ACCESS_ONCE(rnp->gpnum) || /* outside lock. */
579             !raw_spin_trylock(&rnp->lock)) { /* irqs already off, so later. */
580                 local_irq_restore(flags);
581                 return;
582         }
583         __note_new_gpnum(rsp, rnp, rdp);
584         raw_spin_unlock_irqrestore(&rnp->lock, flags);
585 }
586
587 /*
588  * Did someone else start a new RCU grace period start since we last
589  * checked?  Update local state appropriately if so.  Must be called
590  * on the CPU corresponding to rdp.
591  */
592 static int
593 check_for_new_grace_period(struct rcu_state *rsp, struct rcu_data *rdp)
594 {
595         unsigned long flags;
596         int ret = 0;
597
598         local_irq_save(flags);
599         if (rdp->gpnum != rsp->gpnum) {
600                 note_new_gpnum(rsp, rdp);
601                 ret = 1;
602         }
603         local_irq_restore(flags);
604         return ret;
605 }
606
607 /*
608  * Advance this CPU's callbacks, but only if the current grace period
609  * has ended.  This may be called only from the CPU to whom the rdp
610  * belongs.  In addition, the corresponding leaf rcu_node structure's
611  * ->lock must be held by the caller, with irqs disabled.
612  */
613 static void
614 __rcu_process_gp_end(struct rcu_state *rsp, struct rcu_node *rnp, struct rcu_data *rdp)
615 {
616         /* Did another grace period end? */
617         if (rdp->completed != rnp->completed) {
618
619                 /* Advance callbacks.  No harm if list empty. */
620                 rdp->nxttail[RCU_DONE_TAIL] = rdp->nxttail[RCU_WAIT_TAIL];
621                 rdp->nxttail[RCU_WAIT_TAIL] = rdp->nxttail[RCU_NEXT_READY_TAIL];
622                 rdp->nxttail[RCU_NEXT_READY_TAIL] = rdp->nxttail[RCU_NEXT_TAIL];
623
624                 /* Remember that we saw this grace-period completion. */
625                 rdp->completed = rnp->completed;
626         }
627 }
628
629 /*
630  * Advance this CPU's callbacks, but only if the current grace period
631  * has ended.  This may be called only from the CPU to whom the rdp
632  * belongs.
633  */
634 static void
635 rcu_process_gp_end(struct rcu_state *rsp, struct rcu_data *rdp)
636 {
637         unsigned long flags;
638         struct rcu_node *rnp;
639
640         local_irq_save(flags);
641         rnp = rdp->mynode;
642         if (rdp->completed == ACCESS_ONCE(rnp->completed) || /* outside lock. */
643             !raw_spin_trylock(&rnp->lock)) { /* irqs already off, so later. */
644                 local_irq_restore(flags);
645                 return;
646         }
647         __rcu_process_gp_end(rsp, rnp, rdp);
648         raw_spin_unlock_irqrestore(&rnp->lock, flags);
649 }
650
651 /*
652  * Do per-CPU grace-period initialization for running CPU.  The caller
653  * must hold the lock of the leaf rcu_node structure corresponding to
654  * this CPU.
655  */
656 static void
657 rcu_start_gp_per_cpu(struct rcu_state *rsp, struct rcu_node *rnp, struct rcu_data *rdp)
658 {
659         /* Prior grace period ended, so advance callbacks for current CPU. */
660         __rcu_process_gp_end(rsp, rnp, rdp);
661
662         /*
663          * Because this CPU just now started the new grace period, we know
664          * that all of its callbacks will be covered by this upcoming grace
665          * period, even the ones that were registered arbitrarily recently.
666          * Therefore, advance all outstanding callbacks to RCU_WAIT_TAIL.
667          *
668          * Other CPUs cannot be sure exactly when the grace period started.
669          * Therefore, their recently registered callbacks must pass through
670          * an additional RCU_NEXT_READY stage, so that they will be handled
671          * by the next RCU grace period.
672          */
673         rdp->nxttail[RCU_NEXT_READY_TAIL] = rdp->nxttail[RCU_NEXT_TAIL];
674         rdp->nxttail[RCU_WAIT_TAIL] = rdp->nxttail[RCU_NEXT_TAIL];
675
676         /* Set state so that this CPU will detect the next quiescent state. */
677         __note_new_gpnum(rsp, rnp, rdp);
678 }
679
680 /*
681  * Start a new RCU grace period if warranted, re-initializing the hierarchy
682  * in preparation for detecting the next grace period.  The caller must hold
683  * the root node's ->lock, which is released before return.  Hard irqs must
684  * be disabled.
685  */
686 static void
687 rcu_start_gp(struct rcu_state *rsp, unsigned long flags)
688         __releases(rcu_get_root(rsp)->lock)
689 {
690         struct rcu_data *rdp = rsp->rda[smp_processor_id()];
691         struct rcu_node *rnp = rcu_get_root(rsp);
692
693         if (!cpu_needs_another_gp(rsp, rdp) || rsp->fqs_active) {
694                 if (cpu_needs_another_gp(rsp, rdp))
695                         rsp->fqs_need_gp = 1;
696                 if (rnp->completed == rsp->completed) {
697                         raw_spin_unlock_irqrestore(&rnp->lock, flags);
698                         return;
699                 }
700                 raw_spin_unlock(&rnp->lock);     /* irqs remain disabled. */
701
702                 /*
703                  * Propagate new ->completed value to rcu_node structures
704                  * so that other CPUs don't have to wait until the start
705                  * of the next grace period to process their callbacks.
706                  */
707                 rcu_for_each_node_breadth_first(rsp, rnp) {
708                         raw_spin_lock(&rnp->lock); /* irqs already disabled. */
709                         rnp->completed = rsp->completed;
710                         raw_spin_unlock(&rnp->lock); /* irqs remain disabled. */
711                 }
712                 local_irq_restore(flags);
713                 return;
714         }
715
716         /* Advance to a new grace period and initialize state. */
717         rsp->gpnum++;
718         WARN_ON_ONCE(rsp->signaled == RCU_GP_INIT);
719         rsp->signaled = RCU_GP_INIT; /* Hold off force_quiescent_state. */
720         rsp->jiffies_force_qs = jiffies + RCU_JIFFIES_TILL_FORCE_QS;
721         record_gp_stall_check_time(rsp);
722
723         /* Special-case the common single-level case. */
724         if (NUM_RCU_NODES == 1) {
725                 rcu_preempt_check_blocked_tasks(rnp);
726                 rnp->qsmask = rnp->qsmaskinit;
727                 rnp->gpnum = rsp->gpnum;
728                 rnp->completed = rsp->completed;
729                 rsp->signaled = RCU_SIGNAL_INIT; /* force_quiescent_state OK. */
730                 rcu_start_gp_per_cpu(rsp, rnp, rdp);
731                 raw_spin_unlock_irqrestore(&rnp->lock, flags);
732                 return;
733         }
734
735         raw_spin_unlock(&rnp->lock);  /* leave irqs disabled. */
736
737
738         /* Exclude any concurrent CPU-hotplug operations. */
739         raw_spin_lock(&rsp->onofflock);  /* irqs already disabled. */
740
741         /*
742          * Set the quiescent-state-needed bits in all the rcu_node
743          * structures for all currently online CPUs in breadth-first
744          * order, starting from the root rcu_node structure.  This
745          * operation relies on the layout of the hierarchy within the
746          * rsp->node[] array.  Note that other CPUs will access only
747          * the leaves of the hierarchy, which still indicate that no
748          * grace period is in progress, at least until the corresponding
749          * leaf node has been initialized.  In addition, we have excluded
750          * CPU-hotplug operations.
751          *
752          * Note that the grace period cannot complete until we finish
753          * the initialization process, as there will be at least one
754          * qsmask bit set in the root node until that time, namely the
755          * one corresponding to this CPU, due to the fact that we have
756          * irqs disabled.
757          */
758         rcu_for_each_node_breadth_first(rsp, rnp) {
759                 raw_spin_lock(&rnp->lock);      /* irqs already disabled. */
760                 rcu_preempt_check_blocked_tasks(rnp);
761                 rnp->qsmask = rnp->qsmaskinit;
762                 rnp->gpnum = rsp->gpnum;
763                 rnp->completed = rsp->completed;
764                 if (rnp == rdp->mynode)
765                         rcu_start_gp_per_cpu(rsp, rnp, rdp);
766                 raw_spin_unlock(&rnp->lock);    /* irqs remain disabled. */
767         }
768
769         rnp = rcu_get_root(rsp);
770         raw_spin_lock(&rnp->lock);              /* irqs already disabled. */
771         rsp->signaled = RCU_SIGNAL_INIT; /* force_quiescent_state now OK. */
772         raw_spin_unlock(&rnp->lock);            /* irqs remain disabled. */
773         raw_spin_unlock_irqrestore(&rsp->onofflock, flags);
774 }
775
776 /*
777  * Report a full set of quiescent states to the specified rcu_state
778  * data structure.  This involves cleaning up after the prior grace
779  * period and letting rcu_start_gp() start up the next grace period
780  * if one is needed.  Note that the caller must hold rnp->lock, as
781  * required by rcu_start_gp(), which will release it.
782  */
783 static void rcu_report_qs_rsp(struct rcu_state *rsp, unsigned long flags)
784         __releases(rcu_get_root(rsp)->lock)
785 {
786         WARN_ON_ONCE(!rcu_gp_in_progress(rsp));
787         rsp->completed = rsp->gpnum;
788         rsp->signaled = RCU_GP_IDLE;
789         rcu_start_gp(rsp, flags);  /* releases root node's rnp->lock. */
790 }
791
792 /*
793  * Similar to rcu_report_qs_rdp(), for which it is a helper function.
794  * Allows quiescent states for a group of CPUs to be reported at one go
795  * to the specified rcu_node structure, though all the CPUs in the group
796  * must be represented by the same rcu_node structure (which need not be
797  * a leaf rcu_node structure, though it often will be).  That structure's
798  * lock must be held upon entry, and it is released before return.
799  */
800 static void
801 rcu_report_qs_rnp(unsigned long mask, struct rcu_state *rsp,
802                   struct rcu_node *rnp, unsigned long flags)
803         __releases(rnp->lock)
804 {
805         struct rcu_node *rnp_c;
806
807         /* Walk up the rcu_node hierarchy. */
808         for (;;) {
809                 if (!(rnp->qsmask & mask)) {
810
811                         /* Our bit has already been cleared, so done. */
812                         raw_spin_unlock_irqrestore(&rnp->lock, flags);
813                         return;
814                 }
815                 rnp->qsmask &= ~mask;
816                 if (rnp->qsmask != 0 || rcu_preempted_readers(rnp)) {
817
818                         /* Other bits still set at this level, so done. */
819                         raw_spin_unlock_irqrestore(&rnp->lock, flags);
820                         return;
821                 }
822                 mask = rnp->grpmask;
823                 if (rnp->parent == NULL) {
824
825                         /* No more levels.  Exit loop holding root lock. */
826
827                         break;
828                 }
829                 raw_spin_unlock_irqrestore(&rnp->lock, flags);
830                 rnp_c = rnp;
831                 rnp = rnp->parent;
832                 raw_spin_lock_irqsave(&rnp->lock, flags);
833                 WARN_ON_ONCE(rnp_c->qsmask);
834         }
835
836         /*
837          * Get here if we are the last CPU to pass through a quiescent
838          * state for this grace period.  Invoke rcu_report_qs_rsp()
839          * to clean up and start the next grace period if one is needed.
840          */
841         rcu_report_qs_rsp(rsp, flags); /* releases rnp->lock. */
842 }
843
844 /*
845  * Record a quiescent state for the specified CPU to that CPU's rcu_data
846  * structure.  This must be either called from the specified CPU, or
847  * called when the specified CPU is known to be offline (and when it is
848  * also known that no other CPU is concurrently trying to help the offline
849  * CPU).  The lastcomp argument is used to make sure we are still in the
850  * grace period of interest.  We don't want to end the current grace period
851  * based on quiescent states detected in an earlier grace period!
852  */
853 static void
854 rcu_report_qs_rdp(int cpu, struct rcu_state *rsp, struct rcu_data *rdp, long lastcomp)
855 {
856         unsigned long flags;
857         unsigned long mask;
858         struct rcu_node *rnp;
859
860         rnp = rdp->mynode;
861         raw_spin_lock_irqsave(&rnp->lock, flags);
862         if (lastcomp != rnp->completed) {
863
864                 /*
865                  * Someone beat us to it for this grace period, so leave.
866                  * The race with GP start is resolved by the fact that we
867                  * hold the leaf rcu_node lock, so that the per-CPU bits
868                  * cannot yet be initialized -- so we would simply find our
869                  * CPU's bit already cleared in rcu_report_qs_rnp() if this
870                  * race occurred.
871                  */
872                 rdp->passed_quiesc = 0; /* try again later! */
873                 raw_spin_unlock_irqrestore(&rnp->lock, flags);
874                 return;
875         }
876         mask = rdp->grpmask;
877         if ((rnp->qsmask & mask) == 0) {
878                 raw_spin_unlock_irqrestore(&rnp->lock, flags);
879         } else {
880                 rdp->qs_pending = 0;
881
882                 /*
883                  * This GP can't end until cpu checks in, so all of our
884                  * callbacks can be processed during the next GP.
885                  */
886                 rdp->nxttail[RCU_NEXT_READY_TAIL] = rdp->nxttail[RCU_NEXT_TAIL];
887
888                 rcu_report_qs_rnp(mask, rsp, rnp, flags); /* rlses rnp->lock */
889         }
890 }
891
892 /*
893  * Check to see if there is a new grace period of which this CPU
894  * is not yet aware, and if so, set up local rcu_data state for it.
895  * Otherwise, see if this CPU has just passed through its first
896  * quiescent state for this grace period, and record that fact if so.
897  */
898 static void
899 rcu_check_quiescent_state(struct rcu_state *rsp, struct rcu_data *rdp)
900 {
901         /* If there is now a new grace period, record and return. */
902         if (check_for_new_grace_period(rsp, rdp))
903                 return;
904
905         /*
906          * Does this CPU still need to do its part for current grace period?
907          * If no, return and let the other CPUs do their part as well.
908          */
909         if (!rdp->qs_pending)
910                 return;
911
912         /*
913          * Was there a quiescent state since the beginning of the grace
914          * period? If no, then exit and wait for the next call.
915          */
916         if (!rdp->passed_quiesc)
917                 return;
918
919         /*
920          * Tell RCU we are done (but rcu_report_qs_rdp() will be the
921          * judge of that).
922          */
923         rcu_report_qs_rdp(rdp->cpu, rsp, rdp, rdp->passed_quiesc_completed);
924 }
925
926 #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU
927
928 /*
929  * Move a dying CPU's RCU callbacks to the ->orphan_cbs_list for the
930  * specified flavor of RCU.  The callbacks will be adopted by the next
931  * _rcu_barrier() invocation or by the CPU_DEAD notifier, whichever
932  * comes first.  Because this is invoked from the CPU_DYING notifier,
933  * irqs are already disabled.
934  */
935 static void rcu_send_cbs_to_orphanage(struct rcu_state *rsp)
936 {
937         int i;
938         struct rcu_data *rdp = rsp->rda[smp_processor_id()];
939
940         if (rdp->nxtlist == NULL)
941                 return;  /* irqs disabled, so comparison is stable. */
942         raw_spin_lock(&rsp->onofflock);  /* irqs already disabled. */
943         *rsp->orphan_cbs_tail = rdp->nxtlist;
944         rsp->orphan_cbs_tail = rdp->nxttail[RCU_NEXT_TAIL];
945         rdp->nxtlist = NULL;
946         for (i = 0; i < RCU_NEXT_SIZE; i++)
947                 rdp->nxttail[i] = &rdp->nxtlist;
948         rsp->orphan_qlen += rdp->qlen;
949         rdp->qlen = 0;
950         raw_spin_unlock(&rsp->onofflock);  /* irqs remain disabled. */
951 }
952
953 /*
954  * Adopt previously orphaned RCU callbacks.
955  */
956 static void rcu_adopt_orphan_cbs(struct rcu_state *rsp)
957 {
958         unsigned long flags;
959         struct rcu_data *rdp;
960
961         raw_spin_lock_irqsave(&rsp->onofflock, flags);
962         rdp = rsp->rda[smp_processor_id()];
963         if (rsp->orphan_cbs_list == NULL) {
964                 raw_spin_unlock_irqrestore(&rsp->onofflock, flags);
965                 return;
966         }
967         *rdp->nxttail[RCU_NEXT_TAIL] = rsp->orphan_cbs_list;
968         rdp->nxttail[RCU_NEXT_TAIL] = rsp->orphan_cbs_tail;
969         rdp->qlen += rsp->orphan_qlen;
970         rsp->orphan_cbs_list = NULL;
971         rsp->orphan_cbs_tail = &rsp->orphan_cbs_list;
972         rsp->orphan_qlen = 0;
973         raw_spin_unlock_irqrestore(&rsp->onofflock, flags);
974 }
975
976 /*
977  * Remove the outgoing CPU from the bitmasks in the rcu_node hierarchy
978  * and move all callbacks from the outgoing CPU to the current one.
979  */
980 static void __rcu_offline_cpu(int cpu, struct rcu_state *rsp)
981 {
982         unsigned long flags;
983         unsigned long mask;
984         int need_report = 0;
985         struct rcu_data *rdp = rsp->rda[cpu];
986         struct rcu_node *rnp;
987
988         /* Exclude any attempts to start a new grace period. */
989         raw_spin_lock_irqsave(&rsp->onofflock, flags);
990
991         /* Remove the outgoing CPU from the masks in the rcu_node hierarchy. */
992         rnp = rdp->mynode;      /* this is the outgoing CPU's rnp. */
993         mask = rdp->grpmask;    /* rnp->grplo is constant. */
994         do {
995                 raw_spin_lock(&rnp->lock);      /* irqs already disabled. */
996                 rnp->qsmaskinit &= ~mask;
997                 if (rnp->qsmaskinit != 0) {
998                         if (rnp != rdp->mynode)
999                                 raw_spin_unlock(&rnp->lock); /* irqs remain disabled. */
1000                         break;
1001                 }
1002                 if (rnp == rdp->mynode)
1003                         need_report = rcu_preempt_offline_tasks(rsp, rnp, rdp);
1004                 else
1005                         raw_spin_unlock(&rnp->lock); /* irqs remain disabled. */
1006                 mask = rnp->grpmask;
1007                 rnp = rnp->parent;
1008         } while (rnp != NULL);
1009
1010         /*
1011          * We still hold the leaf rcu_node structure lock here, and
1012          * irqs are still disabled.  The reason for this subterfuge is
1013          * because invoking rcu_report_unblock_qs_rnp() with ->onofflock
1014          * held leads to deadlock.
1015          */
1016         raw_spin_unlock(&rsp->onofflock); /* irqs remain disabled. */
1017         rnp = rdp->mynode;
1018         if (need_report & RCU_OFL_TASKS_NORM_GP)
1019                 rcu_report_unblock_qs_rnp(rnp, flags);
1020         else
1021                 raw_spin_unlock_irqrestore(&rnp->lock, flags);
1022         if (need_report & RCU_OFL_TASKS_EXP_GP)
1023                 rcu_report_exp_rnp(rsp, rnp);
1024
1025         rcu_adopt_orphan_cbs(rsp);
1026 }
1027
1028 /*
1029  * Remove the specified CPU from the RCU hierarchy and move any pending
1030  * callbacks that it might have to the current CPU.  This code assumes
1031  * that at least one CPU in the system will remain running at all times.
1032  * Any attempt to offline -all- CPUs is likely to strand RCU callbacks.
1033  */
1034 static void rcu_offline_cpu(int cpu)
1035 {
1036         __rcu_offline_cpu(cpu, &rcu_sched_state);
1037         __rcu_offline_cpu(cpu, &rcu_bh_state);
1038         rcu_preempt_offline_cpu(cpu);
1039 }
1040
1041 #else /* #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU */
1042
1043 static void rcu_send_cbs_to_orphanage(struct rcu_state *rsp)
1044 {
1045 }
1046
1047 static void rcu_adopt_orphan_cbs(struct rcu_state *rsp)
1048 {
1049 }
1050
1051 static void rcu_offline_cpu(int cpu)
1052 {
1053 }
1054
1055 #endif /* #else #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU */
1056
1057 /*
1058  * Invoke any RCU callbacks that have made it to the end of their grace
1059  * period.  Thottle as specified by rdp->blimit.
1060  */
1061 static void rcu_do_batch(struct rcu_state *rsp, struct rcu_data *rdp)
1062 {
1063         unsigned long flags;
1064         struct rcu_head *next, *list, **tail;
1065         int count;
1066
1067         /* If no callbacks are ready, just return.*/
1068         if (!cpu_has_callbacks_ready_to_invoke(rdp))
1069                 return;
1070
1071         /*
1072          * Extract the list of ready callbacks, disabling to prevent
1073          * races with call_rcu() from interrupt handlers.
1074          */
1075         local_irq_save(flags);
1076         list = rdp->nxtlist;
1077         rdp->nxtlist = *rdp->nxttail[RCU_DONE_TAIL];
1078         *rdp->nxttail[RCU_DONE_TAIL] = NULL;
1079         tail = rdp->nxttail[RCU_DONE_TAIL];
1080         for (count = RCU_NEXT_SIZE - 1; count >= 0; count--)
1081                 if (rdp->nxttail[count] == rdp->nxttail[RCU_DONE_TAIL])
1082                         rdp->nxttail[count] = &rdp->nxtlist;
1083         local_irq_restore(flags);
1084
1085         /* Invoke callbacks. */
1086         count = 0;
1087         while (list) {
1088                 next = list->next;
1089                 prefetch(next);
1090                 list->func(list);
1091                 list = next;
1092                 if (++count >= rdp->blimit)
1093                         break;
1094         }
1095
1096         local_irq_save(flags);
1097
1098         /* Update count, and requeue any remaining callbacks. */
1099         rdp->qlen -= count;
1100         if (list != NULL) {
1101                 *tail = rdp->nxtlist;
1102                 rdp->nxtlist = list;
1103                 for (count = 0; count < RCU_NEXT_SIZE; count++)
1104                         if (&rdp->nxtlist == rdp->nxttail[count])
1105                                 rdp->nxttail[count] = tail;
1106                         else
1107                                 break;
1108         }
1109
1110         /* Reinstate batch limit if we have worked down the excess. */
1111         if (rdp->blimit == LONG_MAX && rdp->qlen <= qlowmark)
1112                 rdp->blimit = blimit;
1113
1114         /* Reset ->qlen_last_fqs_check trigger if enough CBs have drained. */
1115         if (rdp->qlen == 0 && rdp->qlen_last_fqs_check != 0) {
1116                 rdp->qlen_last_fqs_check = 0;
1117                 rdp->n_force_qs_snap = rsp->n_force_qs;
1118         } else if (rdp->qlen < rdp->qlen_last_fqs_check - qhimark)
1119                 rdp->qlen_last_fqs_check = rdp->qlen;
1120
1121         local_irq_restore(flags);
1122
1123         /* Re-raise the RCU softirq if there are callbacks remaining. */
1124         if (cpu_has_callbacks_ready_to_invoke(rdp))
1125                 raise_softirq(RCU_SOFTIRQ);
1126 }
1127
1128 /*
1129  * Check to see if this CPU is in a non-context-switch quiescent state
1130  * (user mode or idle loop for rcu, non-softirq execution for rcu_bh).
1131  * Also schedule the RCU softirq handler.
1132  *
1133  * This function must be called with hardirqs disabled.  It is normally
1134  * invoked from the scheduling-clock interrupt.  If rcu_pending returns
1135  * false, there is no point in invoking rcu_check_callbacks().
1136  */
1137 void rcu_check_callbacks(int cpu, int user)
1138 {
1139         if (!rcu_pending(cpu))
1140                 return; /* if nothing for RCU to do. */
1141         if (user ||
1142             (idle_cpu(cpu) && rcu_scheduler_active &&
1143              !in_softirq() && hardirq_count() <= (1 << HARDIRQ_SHIFT))) {
1144
1145                 /*
1146                  * Get here if this CPU took its interrupt from user
1147                  * mode or from the idle loop, and if this is not a
1148                  * nested interrupt.  In this case, the CPU is in
1149                  * a quiescent state, so note it.
1150                  *
1151                  * No memory barrier is required here because both
1152                  * rcu_sched_qs() and rcu_bh_qs() reference only CPU-local
1153                  * variables that other CPUs neither access nor modify,
1154                  * at least not while the corresponding CPU is online.
1155                  */
1156
1157                 rcu_sched_qs(cpu);
1158                 rcu_bh_qs(cpu);
1159
1160         } else if (!in_softirq()) {
1161
1162                 /*
1163                  * Get here if this CPU did not take its interrupt from
1164                  * softirq, in other words, if it is not interrupting
1165                  * a rcu_bh read-side critical section.  This is an _bh
1166                  * critical section, so note it.
1167                  */
1168
1169                 rcu_bh_qs(cpu);
1170         }
1171         rcu_preempt_check_callbacks(cpu);
1172         raise_softirq(RCU_SOFTIRQ);
1173 }
1174
1175 #ifdef CONFIG_SMP
1176
1177 /*
1178  * Scan the leaf rcu_node structures, processing dyntick state for any that
1179  * have not yet encountered a quiescent state, using the function specified.
1180  * The caller must have suppressed start of new grace periods.
1181  */
1182 static void force_qs_rnp(struct rcu_state *rsp, int (*f)(struct rcu_data *))
1183 {
1184         unsigned long bit;
1185         int cpu;
1186         unsigned long flags;
1187         unsigned long mask;
1188         struct rcu_node *rnp;
1189
1190         rcu_for_each_leaf_node(rsp, rnp) {
1191                 mask = 0;
1192                 raw_spin_lock_irqsave(&rnp->lock, flags);
1193                 if (!rcu_gp_in_progress(rsp)) {
1194                         raw_spin_unlock_irqrestore(&rnp->lock, flags);
1195                         return;
1196                 }
1197                 if (rnp->qsmask == 0) {
1198                         raw_spin_unlock_irqrestore(&rnp->lock, flags);
1199                         continue;
1200                 }
1201                 cpu = rnp->grplo;
1202                 bit = 1;
1203                 for (; cpu <= rnp->grphi; cpu++, bit <<= 1) {
1204                         if ((rnp->qsmask & bit) != 0 && f(rsp->rda[cpu]))
1205                                 mask |= bit;
1206                 }
1207                 if (mask != 0) {
1208
1209                         /* rcu_report_qs_rnp() releases rnp->lock. */
1210                         rcu_report_qs_rnp(mask, rsp, rnp, flags);
1211                         continue;
1212                 }
1213                 raw_spin_unlock_irqrestore(&rnp->lock, flags);
1214         }
1215 }
1216
1217 /*
1218  * Force quiescent states on reluctant CPUs, and also detect which
1219  * CPUs are in dyntick-idle mode.
1220  */
1221 static void force_quiescent_state(struct rcu_state *rsp, int relaxed)
1222 {
1223         unsigned long flags;
1224         struct rcu_node *rnp = rcu_get_root(rsp);
1225
1226         if (!rcu_gp_in_progress(rsp))
1227                 return;  /* No grace period in progress, nothing to force. */
1228         if (!raw_spin_trylock_irqsave(&rsp->fqslock, flags)) {
1229                 rsp->n_force_qs_lh++; /* Inexact, can lose counts.  Tough! */
1230                 return; /* Someone else is already on the job. */
1231         }
1232         if (relaxed && ULONG_CMP_GE(rsp->jiffies_force_qs, jiffies))
1233                 goto unlock_fqs_ret; /* no emergency and done recently. */
1234         rsp->n_force_qs++;
1235         raw_spin_lock(&rnp->lock);  /* irqs already disabled */
1236         rsp->jiffies_force_qs = jiffies + RCU_JIFFIES_TILL_FORCE_QS;
1237         if(!rcu_gp_in_progress(rsp)) {
1238                 rsp->n_force_qs_ngp++;
1239                 raw_spin_unlock(&rnp->lock);  /* irqs remain disabled */
1240                 goto unlock_fqs_ret;  /* no GP in progress, time updated. */
1241         }
1242         rsp->fqs_active = 1;
1243         switch (rsp->signaled) {
1244         case RCU_GP_IDLE:
1245         case RCU_GP_INIT:
1246
1247                 break; /* grace period idle or initializing, ignore. */
1248
1249         case RCU_SAVE_DYNTICK:
1250                 if (RCU_SIGNAL_INIT != RCU_SAVE_DYNTICK)
1251                         break; /* So gcc recognizes the dead code. */
1252
1253                 raw_spin_unlock(&rnp->lock);  /* irqs remain disabled */
1254
1255                 /* Record dyntick-idle state. */
1256                 force_qs_rnp(rsp, dyntick_save_progress_counter);
1257                 raw_spin_lock(&rnp->lock);  /* irqs already disabled */
1258                 if (rcu_gp_in_progress(rsp))
1259                         rsp->signaled = RCU_FORCE_QS;
1260                 break;
1261
1262         case RCU_FORCE_QS:
1263
1264                 /* Check dyntick-idle state, send IPI to laggarts. */
1265                 raw_spin_unlock(&rnp->lock);  /* irqs remain disabled */
1266                 force_qs_rnp(rsp, rcu_implicit_dynticks_qs);
1267
1268                 /* Leave state in case more forcing is required. */
1269
1270                 raw_spin_lock(&rnp->lock);  /* irqs already disabled */
1271                 break;
1272         }
1273         rsp->fqs_active = 0;
1274         if (rsp->fqs_need_gp) {
1275                 raw_spin_unlock(&rsp->fqslock); /* irqs remain disabled */
1276                 rsp->fqs_need_gp = 0;
1277                 rcu_start_gp(rsp, flags); /* releases rnp->lock */
1278                 return;
1279         }
1280         raw_spin_unlock(&rnp->lock);  /* irqs remain disabled */
1281 unlock_fqs_ret:
1282         raw_spin_unlock_irqrestore(&rsp->fqslock, flags);
1283 }
1284
1285 #else /* #ifdef CONFIG_SMP */
1286
1287 static void force_quiescent_state(struct rcu_state *rsp, int relaxed)
1288 {
1289         set_need_resched();
1290 }
1291
1292 #endif /* #else #ifdef CONFIG_SMP */
1293
1294 /*
1295  * This does the RCU processing work from softirq context for the
1296  * specified rcu_state and rcu_data structures.  This may be called
1297  * only from the CPU to whom the rdp belongs.
1298  */
1299 static void
1300 __rcu_process_callbacks(struct rcu_state *rsp, struct rcu_data *rdp)
1301 {
1302         unsigned long flags;
1303
1304         WARN_ON_ONCE(rdp->beenonline == 0);
1305
1306         /*
1307          * If an RCU GP has gone long enough, go check for dyntick
1308          * idle CPUs and, if needed, send resched IPIs.
1309          */
1310         if (ULONG_CMP_LT(ACCESS_ONCE(rsp->jiffies_force_qs), jiffies))
1311                 force_quiescent_state(rsp, 1);
1312
1313         /*
1314          * Advance callbacks in response to end of earlier grace
1315          * period that some other CPU ended.
1316          */
1317         rcu_process_gp_end(rsp, rdp);
1318
1319         /* Update RCU state based on any recent quiescent states. */
1320         rcu_check_quiescent_state(rsp, rdp);
1321
1322         /* Does this CPU require a not-yet-started grace period? */
1323         if (cpu_needs_another_gp(rsp, rdp)) {
1324                 raw_spin_lock_irqsave(&rcu_get_root(rsp)->lock, flags);
1325                 rcu_start_gp(rsp, flags);  /* releases above lock */
1326         }
1327
1328         /* If there are callbacks ready, invoke them. */
1329         rcu_do_batch(rsp, rdp);
1330 }
1331
1332 /*
1333  * Do softirq processing for the current CPU.
1334  */
1335 static void rcu_process_callbacks(struct softirq_action *unused)
1336 {
1337         /*
1338          * Memory references from any prior RCU read-side critical sections
1339          * executed by the interrupted code must be seen before any RCU
1340          * grace-period manipulations below.
1341          */
1342         smp_mb(); /* See above block comment. */
1343
1344         __rcu_process_callbacks(&rcu_sched_state,
1345                                 &__get_cpu_var(rcu_sched_data));
1346         __rcu_process_callbacks(&rcu_bh_state, &__get_cpu_var(rcu_bh_data));
1347         rcu_preempt_process_callbacks();
1348
1349         /*
1350          * Memory references from any later RCU read-side critical sections
1351          * executed by the interrupted code must be seen after any RCU
1352          * grace-period manipulations above.
1353          */
1354         smp_mb(); /* See above block comment. */
1355
1356         /* If we are last CPU on way to dyntick-idle mode, accelerate it. */
1357         rcu_needs_cpu_flush();
1358 }
1359
1360 static void
1361 __call_rcu(struct rcu_head *head, void (*func)(struct rcu_head *rcu),
1362            struct rcu_state *rsp)
1363 {
1364         unsigned long flags;
1365         struct rcu_data *rdp;
1366
1367         head->func = func;
1368         head->next = NULL;
1369
1370         smp_mb(); /* Ensure RCU update seen before callback registry. */
1371
1372         /*
1373          * Opportunistically note grace-period endings and beginnings.
1374          * Note that we might see a beginning right after we see an
1375          * end, but never vice versa, since this CPU has to pass through
1376          * a quiescent state betweentimes.
1377          */
1378         local_irq_save(flags);
1379         rdp = rsp->rda[smp_processor_id()];
1380         rcu_process_gp_end(rsp, rdp);
1381         check_for_new_grace_period(rsp, rdp);
1382
1383         /* Add the callback to our list. */
1384         *rdp->nxttail[RCU_NEXT_TAIL] = head;
1385         rdp->nxttail[RCU_NEXT_TAIL] = &head->next;
1386
1387         /* Start a new grace period if one not already started. */
1388         if (!rcu_gp_in_progress(rsp)) {
1389                 unsigned long nestflag;
1390                 struct rcu_node *rnp_root = rcu_get_root(rsp);
1391
1392                 raw_spin_lock_irqsave(&rnp_root->lock, nestflag);
1393                 rcu_start_gp(rsp, nestflag);  /* releases rnp_root->lock. */
1394         }
1395
1396         /*
1397          * Force the grace period if too many callbacks or too long waiting.
1398          * Enforce hysteresis, and don't invoke force_quiescent_state()
1399          * if some other CPU has recently done so.  Also, don't bother
1400          * invoking force_quiescent_state() if the newly enqueued callback
1401          * is the only one waiting for a grace period to complete.
1402          */
1403         if (unlikely(++rdp->qlen > rdp->qlen_last_fqs_check + qhimark)) {
1404                 rdp->blimit = LONG_MAX;
1405                 if (rsp->n_force_qs == rdp->n_force_qs_snap &&
1406                     *rdp->nxttail[RCU_DONE_TAIL] != head)
1407                         force_quiescent_state(rsp, 0);
1408                 rdp->n_force_qs_snap = rsp->n_force_qs;
1409                 rdp->qlen_last_fqs_check = rdp->qlen;
1410         } else if (ULONG_CMP_LT(ACCESS_ONCE(rsp->jiffies_force_qs), jiffies))
1411                 force_quiescent_state(rsp, 1);
1412         local_irq_restore(flags);
1413 }
1414
1415 /*
1416  * Queue an RCU-sched callback for invocation after a grace period.
1417  */
1418 void call_rcu_sched(struct rcu_head *head, void (*func)(struct rcu_head *rcu))
1419 {
1420         __call_rcu(head, func, &rcu_sched_state);
1421 }
1422 EXPORT_SYMBOL_GPL(call_rcu_sched);
1423
1424 /*
1425  * Queue an RCU for invocation after a quicker grace period.
1426  */
1427 void call_rcu_bh(struct rcu_head *head, void (*func)(struct rcu_head *rcu))
1428 {
1429         __call_rcu(head, func, &rcu_bh_state);
1430 }
1431 EXPORT_SYMBOL_GPL(call_rcu_bh);
1432
1433 /**
1434  * synchronize_sched - wait until an rcu-sched grace period has elapsed.
1435  *
1436  * Control will return to the caller some time after a full rcu-sched
1437  * grace period has elapsed, in other words after all currently executing
1438  * rcu-sched read-side critical sections have completed.   These read-side
1439  * critical sections are delimited by rcu_read_lock_sched() and
1440  * rcu_read_unlock_sched(), and may be nested.  Note that preempt_disable(),
1441  * local_irq_disable(), and so on may be used in place of
1442  * rcu_read_lock_sched().
1443  *
1444  * This means that all preempt_disable code sequences, including NMI and
1445  * hardware-interrupt handlers, in progress on entry will have completed
1446  * before this primitive returns.  However, this does not guarantee that
1447  * softirq handlers will have completed, since in some kernels, these
1448  * handlers can run in process context, and can block.
1449  *
1450  * This primitive provides the guarantees made by the (now removed)
1451  * synchronize_kernel() API.  In contrast, synchronize_rcu() only
1452  * guarantees that rcu_read_lock() sections will have completed.
1453  * In "classic RCU", these two guarantees happen to be one and
1454  * the same, but can differ in realtime RCU implementations.
1455  */
1456 void synchronize_sched(void)
1457 {
1458         struct rcu_synchronize rcu;
1459
1460         if (rcu_blocking_is_gp())
1461                 return;
1462
1463         init_completion(&rcu.completion);
1464         /* Will wake me after RCU finished. */
1465         call_rcu_sched(&rcu.head, wakeme_after_rcu);
1466         /* Wait for it. */
1467         wait_for_completion(&rcu.completion);
1468 }
1469 EXPORT_SYMBOL_GPL(synchronize_sched);
1470
1471 /**
1472  * synchronize_rcu_bh - wait until an rcu_bh grace period has elapsed.
1473  *
1474  * Control will return to the caller some time after a full rcu_bh grace
1475  * period has elapsed, in other words after all currently executing rcu_bh
1476  * read-side critical sections have completed.  RCU read-side critical
1477  * sections are delimited by rcu_read_lock_bh() and rcu_read_unlock_bh(),
1478  * and may be nested.
1479  */
1480 void synchronize_rcu_bh(void)
1481 {
1482         struct rcu_synchronize rcu;
1483
1484         if (rcu_blocking_is_gp())
1485                 return;
1486
1487         init_completion(&rcu.completion);
1488         /* Will wake me after RCU finished. */
1489         call_rcu_bh(&rcu.head, wakeme_after_rcu);
1490         /* Wait for it. */
1491         wait_for_completion(&rcu.completion);
1492 }
1493 EXPORT_SYMBOL_GPL(synchronize_rcu_bh);
1494
1495 /*
1496  * Check to see if there is any immediate RCU-related work to be done
1497  * by the current CPU, for the specified type of RCU, returning 1 if so.
1498  * The checks are in order of increasing expense: checks that can be
1499  * carried out against CPU-local state are performed first.  However,
1500  * we must check for CPU stalls first, else we might not get a chance.
1501  */
1502 static int __rcu_pending(struct rcu_state *rsp, struct rcu_data *rdp)
1503 {
1504         struct rcu_node *rnp = rdp->mynode;
1505
1506         rdp->n_rcu_pending++;
1507
1508         /* Check for CPU stalls, if enabled. */
1509         check_cpu_stall(rsp, rdp);
1510
1511         /* Is the RCU core waiting for a quiescent state from this CPU? */
1512         if (rdp->qs_pending) {
1513
1514                 /*
1515                  * If force_quiescent_state() coming soon and this CPU
1516                  * needs a quiescent state, and this is either RCU-sched
1517                  * or RCU-bh, force a local reschedule.
1518                  */
1519                 if (!rdp->preemptable &&
1520                     ULONG_CMP_LT(ACCESS_ONCE(rsp->jiffies_force_qs) - 1,
1521                                  jiffies))
1522                         set_need_resched();
1523                 rdp->n_rp_qs_pending++;
1524                 return 1;
1525         }
1526
1527         /* Does this CPU have callbacks ready to invoke? */
1528         if (cpu_has_callbacks_ready_to_invoke(rdp)) {
1529                 rdp->n_rp_cb_ready++;
1530                 return 1;
1531         }
1532
1533         /* Has RCU gone idle with this CPU needing another grace period? */
1534         if (cpu_needs_another_gp(rsp, rdp)) {
1535                 rdp->n_rp_cpu_needs_gp++;
1536                 return 1;
1537         }
1538
1539         /* Has another RCU grace period completed?  */
1540         if (ACCESS_ONCE(rnp->completed) != rdp->completed) { /* outside lock */
1541                 rdp->n_rp_gp_completed++;
1542                 return 1;
1543         }
1544
1545         /* Has a new RCU grace period started? */
1546         if (ACCESS_ONCE(rnp->gpnum) != rdp->gpnum) { /* outside lock */
1547                 rdp->n_rp_gp_started++;
1548                 return 1;
1549         }
1550
1551         /* Has an RCU GP gone long enough to send resched IPIs &c? */
1552         if (rcu_gp_in_progress(rsp) &&
1553             ULONG_CMP_LT(ACCESS_ONCE(rsp->jiffies_force_qs), jiffies)) {
1554                 rdp->n_rp_need_fqs++;
1555                 return 1;
1556         }
1557
1558         /* nothing to do */
1559         rdp->n_rp_need_nothing++;
1560         return 0;
1561 }
1562
1563 /*
1564  * Check to see if there is any immediate RCU-related work to be done
1565  * by the current CPU, returning 1 if so.  This function is part of the
1566  * RCU implementation; it is -not- an exported member of the RCU API.
1567  */
1568 static int rcu_pending(int cpu)
1569 {
1570         return __rcu_pending(&rcu_sched_state, &per_cpu(rcu_sched_data, cpu)) ||
1571                __rcu_pending(&rcu_bh_state, &per_cpu(rcu_bh_data, cpu)) ||
1572                rcu_preempt_pending(cpu);
1573 }
1574
1575 /*
1576  * Check to see if any future RCU-related work will need to be done
1577  * by the current CPU, even if none need be done immediately, returning
1578  * 1 if so.
1579  */
1580 static int rcu_needs_cpu_quick_check(int cpu)
1581 {
1582         /* RCU callbacks either ready or pending? */
1583         return per_cpu(rcu_sched_data, cpu).nxtlist ||
1584                per_cpu(rcu_bh_data, cpu).nxtlist ||
1585                rcu_preempt_needs_cpu(cpu);
1586 }
1587
1588 static DEFINE_PER_CPU(struct rcu_head, rcu_barrier_head) = {NULL};
1589 static atomic_t rcu_barrier_cpu_count;
1590 static DEFINE_MUTEX(rcu_barrier_mutex);
1591 static struct completion rcu_barrier_completion;
1592
1593 static void rcu_barrier_callback(struct rcu_head *notused)
1594 {
1595         if (atomic_dec_and_test(&rcu_barrier_cpu_count))
1596                 complete(&rcu_barrier_completion);
1597 }
1598
1599 /*
1600  * Called with preemption disabled, and from cross-cpu IRQ context.
1601  */
1602 static void rcu_barrier_func(void *type)
1603 {
1604         int cpu = smp_processor_id();
1605         struct rcu_head *head = &per_cpu(rcu_barrier_head, cpu);
1606         void (*call_rcu_func)(struct rcu_head *head,
1607                               void (*func)(struct rcu_head *head));
1608
1609         atomic_inc(&rcu_barrier_cpu_count);
1610         call_rcu_func = type;
1611         call_rcu_func(head, rcu_barrier_callback);
1612 }
1613
1614 /*
1615  * Orchestrate the specified type of RCU barrier, waiting for all
1616  * RCU callbacks of the specified type to complete.
1617  */
1618 static void _rcu_barrier(struct rcu_state *rsp,
1619                          void (*call_rcu_func)(struct rcu_head *head,
1620                                                void (*func)(struct rcu_head *head)))
1621 {
1622         BUG_ON(in_interrupt());
1623         /* Take mutex to serialize concurrent rcu_barrier() requests. */
1624         mutex_lock(&rcu_barrier_mutex);
1625         init_completion(&rcu_barrier_completion);
1626         /*
1627          * Initialize rcu_barrier_cpu_count to 1, then invoke
1628          * rcu_barrier_func() on each CPU, so that each CPU also has
1629          * incremented rcu_barrier_cpu_count.  Only then is it safe to
1630          * decrement rcu_barrier_cpu_count -- otherwise the first CPU
1631          * might complete its grace period before all of the other CPUs
1632          * did their increment, causing this function to return too
1633          * early.
1634          */
1635         atomic_set(&rcu_barrier_cpu_count, 1);
1636         preempt_disable(); /* stop CPU_DYING from filling orphan_cbs_list */
1637         rcu_adopt_orphan_cbs(rsp);
1638         on_each_cpu(rcu_barrier_func, (void *)call_rcu_func, 1);
1639         preempt_enable(); /* CPU_DYING can again fill orphan_cbs_list */
1640         if (atomic_dec_and_test(&rcu_barrier_cpu_count))
1641                 complete(&rcu_barrier_completion);
1642         wait_for_completion(&rcu_barrier_completion);
1643         mutex_unlock(&rcu_barrier_mutex);
1644 }
1645
1646 /**
1647  * rcu_barrier_bh - Wait until all in-flight call_rcu_bh() callbacks complete.
1648  */
1649 void rcu_barrier_bh(void)
1650 {
1651         _rcu_barrier(&rcu_bh_state, call_rcu_bh);
1652 }
1653 EXPORT_SYMBOL_GPL(rcu_barrier_bh);
1654
1655 /**
1656  * rcu_barrier_sched - Wait for in-flight call_rcu_sched() callbacks.
1657  */
1658 void rcu_barrier_sched(void)
1659 {
1660         _rcu_barrier(&rcu_sched_state, call_rcu_sched);
1661 }
1662 EXPORT_SYMBOL_GPL(rcu_barrier_sched);
1663
1664 /*
1665  * Do boot-time initialization of a CPU's per-CPU RCU data.
1666  */
1667 static void __init
1668 rcu_boot_init_percpu_data(int cpu, struct rcu_state *rsp)
1669 {
1670         unsigned long flags;
1671         int i;
1672         struct rcu_data *rdp = rsp->rda[cpu];
1673         struct rcu_node *rnp = rcu_get_root(rsp);
1674
1675         /* Set up local state, ensuring consistent view of global state. */
1676         raw_spin_lock_irqsave(&rnp->lock, flags);
1677         rdp->grpmask = 1UL << (cpu - rdp->mynode->grplo);
1678         rdp->nxtlist = NULL;
1679         for (i = 0; i < RCU_NEXT_SIZE; i++)
1680                 rdp->nxttail[i] = &rdp->nxtlist;
1681         rdp->qlen = 0;
1682 #ifdef CONFIG_NO_HZ
1683         rdp->dynticks = &per_cpu(rcu_dynticks, cpu);
1684 #endif /* #ifdef CONFIG_NO_HZ */
1685         rdp->cpu = cpu;
1686         raw_spin_unlock_irqrestore(&rnp->lock, flags);
1687 }
1688
1689 /*
1690  * Initialize a CPU's per-CPU RCU data.  Note that only one online or
1691  * offline event can be happening at a given time.  Note also that we
1692  * can accept some slop in the rsp->completed access due to the fact
1693  * that this CPU cannot possibly have any RCU callbacks in flight yet.
1694  */
1695 static void __cpuinit
1696 rcu_init_percpu_data(int cpu, struct rcu_state *rsp, int preemptable)
1697 {
1698         unsigned long flags;
1699         unsigned long mask;
1700         struct rcu_data *rdp = rsp->rda[cpu];
1701         struct rcu_node *rnp = rcu_get_root(rsp);
1702
1703         /* Set up local state, ensuring consistent view of global state. */
1704         raw_spin_lock_irqsave(&rnp->lock, flags);
1705         rdp->passed_quiesc = 0;  /* We could be racing with new GP, */
1706         rdp->qs_pending = 1;     /*  so set up to respond to current GP. */
1707         rdp->beenonline = 1;     /* We have now been online. */
1708         rdp->preemptable = preemptable;
1709         rdp->qlen_last_fqs_check = 0;
1710         rdp->n_force_qs_snap = rsp->n_force_qs;
1711         rdp->blimit = blimit;
1712         raw_spin_unlock(&rnp->lock);            /* irqs remain disabled. */
1713
1714         /*
1715          * A new grace period might start here.  If so, we won't be part
1716          * of it, but that is OK, as we are currently in a quiescent state.
1717          */
1718
1719         /* Exclude any attempts to start a new GP on large systems. */
1720         raw_spin_lock(&rsp->onofflock);         /* irqs already disabled. */
1721
1722         /* Add CPU to rcu_node bitmasks. */
1723         rnp = rdp->mynode;
1724         mask = rdp->grpmask;
1725         do {
1726                 /* Exclude any attempts to start a new GP on small systems. */
1727                 raw_spin_lock(&rnp->lock);      /* irqs already disabled. */
1728                 rnp->qsmaskinit |= mask;
1729                 mask = rnp->grpmask;
1730                 if (rnp == rdp->mynode) {
1731                         rdp->gpnum = rnp->completed; /* if GP in progress... */
1732                         rdp->completed = rnp->completed;
1733                         rdp->passed_quiesc_completed = rnp->completed - 1;
1734                 }
1735                 raw_spin_unlock(&rnp->lock); /* irqs already disabled. */
1736                 rnp = rnp->parent;
1737         } while (rnp != NULL && !(rnp->qsmaskinit & mask));
1738
1739         raw_spin_unlock_irqrestore(&rsp->onofflock, flags);
1740 }
1741
1742 static void __cpuinit rcu_online_cpu(int cpu)
1743 {
1744         rcu_init_percpu_data(cpu, &rcu_sched_state, 0);
1745         rcu_init_percpu_data(cpu, &rcu_bh_state, 0);
1746         rcu_preempt_init_percpu_data(cpu);
1747 }
1748
1749 /*
1750  * Handle CPU online/offline notification events.
1751  */
1752 static int __cpuinit rcu_cpu_notify(struct notifier_block *self,
1753                                     unsigned long action, void *hcpu)
1754 {
1755         long cpu = (long)hcpu;
1756
1757         switch (action) {
1758         case CPU_UP_PREPARE:
1759         case CPU_UP_PREPARE_FROZEN:
1760                 rcu_online_cpu(cpu);
1761                 break;
1762         case CPU_DYING:
1763         case CPU_DYING_FROZEN:
1764                 /*
1765                  * preempt_disable() in _rcu_barrier() prevents stop_machine(),
1766                  * so when "on_each_cpu(rcu_barrier_func, (void *)type, 1);"
1767                  * returns, all online cpus have queued rcu_barrier_func().
1768                  * The dying CPU clears its cpu_online_mask bit and
1769                  * moves all of its RCU callbacks to ->orphan_cbs_list
1770                  * in the context of stop_machine(), so subsequent calls
1771                  * to _rcu_barrier() will adopt these callbacks and only
1772                  * then queue rcu_barrier_func() on all remaining CPUs.
1773                  */
1774                 rcu_send_cbs_to_orphanage(&rcu_bh_state);
1775                 rcu_send_cbs_to_orphanage(&rcu_sched_state);
1776                 rcu_preempt_send_cbs_to_orphanage();
1777                 break;
1778         case CPU_DEAD:
1779         case CPU_DEAD_FROZEN:
1780         case CPU_UP_CANCELED:
1781         case CPU_UP_CANCELED_FROZEN:
1782                 rcu_offline_cpu(cpu);
1783                 break;
1784         default:
1785                 break;
1786         }
1787         return NOTIFY_OK;
1788 }
1789
1790 /*
1791  * This function is invoked towards the end of the scheduler's initialization
1792  * process.  Before this is called, the idle task might contain
1793  * RCU read-side critical sections (during which time, this idle
1794  * task is booting the system).  After this function is called, the
1795  * idle tasks are prohibited from containing RCU read-side critical
1796  * sections.  This function also enables RCU lockdep checking.
1797  */
1798 void rcu_scheduler_starting(void)
1799 {
1800         WARN_ON(num_online_cpus() != 1);
1801         WARN_ON(nr_context_switches() > 0);
1802         rcu_scheduler_active = 1;
1803 }
1804
1805 /*
1806  * Compute the per-level fanout, either using the exact fanout specified
1807  * or balancing the tree, depending on CONFIG_RCU_FANOUT_EXACT.
1808  */
1809 #ifdef CONFIG_RCU_FANOUT_EXACT
1810 static void __init rcu_init_levelspread(struct rcu_state *rsp)
1811 {
1812         int i;
1813
1814         for (i = NUM_RCU_LVLS - 1; i >= 0; i--)
1815                 rsp->levelspread[i] = CONFIG_RCU_FANOUT;
1816 }
1817 #else /* #ifdef CONFIG_RCU_FANOUT_EXACT */
1818 static void __init rcu_init_levelspread(struct rcu_state *rsp)
1819 {
1820         int ccur;
1821         int cprv;
1822         int i;
1823
1824         cprv = NR_CPUS;
1825         for (i = NUM_RCU_LVLS - 1; i >= 0; i--) {
1826                 ccur = rsp->levelcnt[i];
1827                 rsp->levelspread[i] = (cprv + ccur - 1) / ccur;
1828                 cprv = ccur;
1829         }
1830 }
1831 #endif /* #else #ifdef CONFIG_RCU_FANOUT_EXACT */
1832
1833 /*
1834  * Helper function for rcu_init() that initializes one rcu_state structure.
1835  */
1836 static void __init rcu_init_one(struct rcu_state *rsp)
1837 {
1838         static char *buf[] = { "rcu_node_level_0",
1839                                "rcu_node_level_1",
1840                                "rcu_node_level_2",
1841                                "rcu_node_level_3" };  /* Match MAX_RCU_LVLS */
1842         int cpustride = 1;
1843         int i;
1844         int j;
1845         struct rcu_node *rnp;
1846
1847         BUILD_BUG_ON(MAX_RCU_LVLS > ARRAY_SIZE(buf));  /* Fix buf[] init! */
1848
1849         /* Initialize the level-tracking arrays. */
1850
1851         for (i = 1; i < NUM_RCU_LVLS; i++)
1852                 rsp->level[i] = rsp->level[i - 1] + rsp->levelcnt[i - 1];
1853         rcu_init_levelspread(rsp);
1854
1855         /* Initialize the elements themselves, starting from the leaves. */
1856
1857         for (i = NUM_RCU_LVLS - 1; i >= 0; i--) {
1858                 cpustride *= rsp->levelspread[i];
1859                 rnp = rsp->level[i];
1860                 for (j = 0; j < rsp->levelcnt[i]; j++, rnp++) {
1861                         raw_spin_lock_init(&rnp->lock);
1862                         lockdep_set_class_and_name(&rnp->lock,
1863                                                    &rcu_node_class[i], buf[i]);
1864                         rnp->gpnum = 0;
1865                         rnp->qsmask = 0;
1866                         rnp->qsmaskinit = 0;
1867                         rnp->grplo = j * cpustride;
1868                         rnp->grphi = (j + 1) * cpustride - 1;
1869                         if (rnp->grphi >= NR_CPUS)
1870                                 rnp->grphi = NR_CPUS - 1;
1871                         if (i == 0) {
1872                                 rnp->grpnum = 0;
1873                                 rnp->grpmask = 0;
1874                                 rnp->parent = NULL;
1875                         } else {
1876                                 rnp->grpnum = j % rsp->levelspread[i - 1];
1877                                 rnp->grpmask = 1UL << rnp->grpnum;
1878                                 rnp->parent = rsp->level[i - 1] +
1879                                               j / rsp->levelspread[i - 1];
1880                         }
1881                         rnp->level = i;
1882                         INIT_LIST_HEAD(&rnp->blocked_tasks[0]);
1883                         INIT_LIST_HEAD(&rnp->blocked_tasks[1]);
1884                         INIT_LIST_HEAD(&rnp->blocked_tasks[2]);
1885                         INIT_LIST_HEAD(&rnp->blocked_tasks[3]);
1886                 }
1887         }
1888
1889         rnp = rsp->level[NUM_RCU_LVLS - 1];
1890         for_each_possible_cpu(i) {
1891                 if (i > rnp->grphi)
1892                         rnp++;
1893                 rsp->rda[i]->mynode = rnp;
1894                 rcu_boot_init_percpu_data(i, rsp);
1895         }
1896 }
1897
1898 /*
1899  * Helper macro for __rcu_init() and __rcu_init_preempt().  To be used
1900  * nowhere else!  Assigns leaf node pointers into each CPU's rcu_data
1901  * structure.
1902  */
1903 #define RCU_INIT_FLAVOR(rsp, rcu_data) \
1904 do { \
1905         int i; \
1906         \
1907         for_each_possible_cpu(i) { \
1908                 (rsp)->rda[i] = &per_cpu(rcu_data, i); \
1909         } \
1910         rcu_init_one(rsp); \
1911 } while (0)
1912
1913 void __init rcu_init(void)
1914 {
1915         int cpu;
1916
1917         rcu_bootup_announce();
1918 #ifdef CONFIG_RCU_CPU_STALL_DETECTOR
1919         printk(KERN_INFO "RCU-based detection of stalled CPUs is enabled.\n");
1920 #endif /* #ifdef CONFIG_RCU_CPU_STALL_DETECTOR */
1921 #if NUM_RCU_LVL_4 != 0
1922         printk(KERN_INFO "Experimental four-level hierarchy is enabled.\n");
1923 #endif /* #if NUM_RCU_LVL_4 != 0 */
1924         RCU_INIT_FLAVOR(&rcu_sched_state, rcu_sched_data);
1925         RCU_INIT_FLAVOR(&rcu_bh_state, rcu_bh_data);
1926         __rcu_init_preempt();
1927         open_softirq(RCU_SOFTIRQ, rcu_process_callbacks);
1928
1929         /*
1930          * We don't need protection against CPU-hotplug here because
1931          * this is called early in boot, before either interrupts
1932          * or the scheduler are operational.
1933          */
1934         cpu_notifier(rcu_cpu_notify, 0);
1935         for_each_online_cpu(cpu)
1936                 rcu_cpu_notify(NULL, CPU_UP_PREPARE, (void *)(long)cpu);
1937 }
1938
1939 #include "rcutree_plugin.h"