rcu: RCU_FAST_NO_HZ must check RCU dyntick state
[safe/jmp/linux-2.6] / kernel / rcutree_plugin.h
1 /*
2  * Read-Copy Update mechanism for mutual exclusion (tree-based version)
3  * Internal non-public definitions that provide either classic
4  * or preemptable semantics.
5  *
6  * This program is free software; you can redistribute it and/or modify
7  * it under the terms of the GNU General Public License as published by
8  * the Free Software Foundation; either version 2 of the License, or
9  * (at your option) any later version.
10  *
11  * This program is distributed in the hope that it will be useful,
12  * but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
13  * MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the
14  * GNU General Public License for more details.
15  *
16  * You should have received a copy of the GNU General Public License
17  * along with this program; if not, write to the Free Software
18  * Foundation, Inc., 59 Temple Place - Suite 330, Boston, MA 02111-1307, USA.
19  *
20  * Copyright Red Hat, 2009
21  * Copyright IBM Corporation, 2009
22  *
23  * Author: Ingo Molnar <mingo@elte.hu>
24  *         Paul E. McKenney <paulmck@linux.vnet.ibm.com>
25  */
26
27 #include <linux/delay.h>
28
29 /*
30  * Check the RCU kernel configuration parameters and print informative
31  * messages about anything out of the ordinary.  If you like #ifdef, you
32  * will love this function.
33  */
34 static void __init rcu_bootup_announce_oddness(void)
35 {
36 #ifdef CONFIG_RCU_TRACE
37         printk(KERN_INFO "\tRCU debugfs-based tracing is enabled.\n");
38 #endif
39 #if (defined(CONFIG_64BIT) && CONFIG_RCU_FANOUT != 64) || (!defined(CONFIG_64BIT) && CONFIG_RCU_FANOUT != 32)
40         printk(KERN_INFO "\tCONFIG_RCU_FANOUT set to non-default value of %d\n",
41                CONFIG_RCU_FANOUT);
42 #endif
43 #ifdef CONFIG_RCU_FANOUT_EXACT
44         printk(KERN_INFO "\tHierarchical RCU autobalancing is disabled.\n");
45 #endif
46 #ifdef CONFIG_RCU_FAST_NO_HZ
47         printk(KERN_INFO
48                "\tRCU dyntick-idle grace-period acceleration is enabled.\n");
49 #endif
50 #ifdef CONFIG_PROVE_RCU
51         printk(KERN_INFO "\tRCU lockdep checking is enabled.\n");
52 #endif
53 #ifdef CONFIG_RCU_TORTURE_TEST_RUNNABLE
54         printk(KERN_INFO "\tRCU torture testing starts during boot.\n");
55 #endif
56 #ifndef CONFIG_RCU_CPU_STALL_DETECTOR
57         printk(KERN_INFO
58                "\tRCU-based detection of stalled CPUs is disabled.\n");
59 #endif
60 #ifndef CONFIG_RCU_CPU_STALL_VERBOSE
61         printk(KERN_INFO "\tVerbose stalled-CPUs detection is disabled.\n");
62 #endif
63 #if NUM_RCU_LVL_4 != 0
64         printk(KERN_INFO "\tExperimental four-level hierarchy is enabled.\n");
65 #endif
66 }
67
68 #ifdef CONFIG_TREE_PREEMPT_RCU
69
70 struct rcu_state rcu_preempt_state = RCU_STATE_INITIALIZER(rcu_preempt_state);
71 DEFINE_PER_CPU(struct rcu_data, rcu_preempt_data);
72
73 static int rcu_preempted_readers_exp(struct rcu_node *rnp);
74
75 /*
76  * Tell them what RCU they are running.
77  */
78 static void __init rcu_bootup_announce(void)
79 {
80         printk(KERN_INFO "Preemptable hierarchical RCU implementation.\n");
81         rcu_bootup_announce_oddness();
82 }
83
84 /*
85  * Return the number of RCU-preempt batches processed thus far
86  * for debug and statistics.
87  */
88 long rcu_batches_completed_preempt(void)
89 {
90         return rcu_preempt_state.completed;
91 }
92 EXPORT_SYMBOL_GPL(rcu_batches_completed_preempt);
93
94 /*
95  * Return the number of RCU batches processed thus far for debug & stats.
96  */
97 long rcu_batches_completed(void)
98 {
99         return rcu_batches_completed_preempt();
100 }
101 EXPORT_SYMBOL_GPL(rcu_batches_completed);
102
103 /*
104  * Force a quiescent state for preemptible RCU.
105  */
106 void rcu_force_quiescent_state(void)
107 {
108         force_quiescent_state(&rcu_preempt_state, 0);
109 }
110 EXPORT_SYMBOL_GPL(rcu_force_quiescent_state);
111
112 /*
113  * Record a preemptable-RCU quiescent state for the specified CPU.  Note
114  * that this just means that the task currently running on the CPU is
115  * not in a quiescent state.  There might be any number of tasks blocked
116  * while in an RCU read-side critical section.
117  *
118  * Unlike the other rcu_*_qs() functions, callers to this function
119  * must disable irqs in order to protect the assignment to
120  * ->rcu_read_unlock_special.
121  */
122 static void rcu_preempt_qs(int cpu)
123 {
124         struct rcu_data *rdp = &per_cpu(rcu_preempt_data, cpu);
125
126         rdp->passed_quiesc_completed = rdp->gpnum - 1;
127         barrier();
128         rdp->passed_quiesc = 1;
129         current->rcu_read_unlock_special &= ~RCU_READ_UNLOCK_NEED_QS;
130 }
131
132 /*
133  * We have entered the scheduler, and the current task might soon be
134  * context-switched away from.  If this task is in an RCU read-side
135  * critical section, we will no longer be able to rely on the CPU to
136  * record that fact, so we enqueue the task on the appropriate entry
137  * of the blocked_tasks[] array.  The task will dequeue itself when
138  * it exits the outermost enclosing RCU read-side critical section.
139  * Therefore, the current grace period cannot be permitted to complete
140  * until the blocked_tasks[] entry indexed by the low-order bit of
141  * rnp->gpnum empties.
142  *
143  * Caller must disable preemption.
144  */
145 static void rcu_preempt_note_context_switch(int cpu)
146 {
147         struct task_struct *t = current;
148         unsigned long flags;
149         int phase;
150         struct rcu_data *rdp;
151         struct rcu_node *rnp;
152
153         if (t->rcu_read_lock_nesting &&
154             (t->rcu_read_unlock_special & RCU_READ_UNLOCK_BLOCKED) == 0) {
155
156                 /* Possibly blocking in an RCU read-side critical section. */
157                 rdp = rcu_preempt_state.rda[cpu];
158                 rnp = rdp->mynode;
159                 raw_spin_lock_irqsave(&rnp->lock, flags);
160                 t->rcu_read_unlock_special |= RCU_READ_UNLOCK_BLOCKED;
161                 t->rcu_blocked_node = rnp;
162
163                 /*
164                  * If this CPU has already checked in, then this task
165                  * will hold up the next grace period rather than the
166                  * current grace period.  Queue the task accordingly.
167                  * If the task is queued for the current grace period
168                  * (i.e., this CPU has not yet passed through a quiescent
169                  * state for the current grace period), then as long
170                  * as that task remains queued, the current grace period
171                  * cannot end.
172                  *
173                  * But first, note that the current CPU must still be
174                  * on line!
175                  */
176                 WARN_ON_ONCE((rdp->grpmask & rnp->qsmaskinit) == 0);
177                 WARN_ON_ONCE(!list_empty(&t->rcu_node_entry));
178                 phase = (rnp->gpnum + !(rnp->qsmask & rdp->grpmask)) & 0x1;
179                 list_add(&t->rcu_node_entry, &rnp->blocked_tasks[phase]);
180                 raw_spin_unlock_irqrestore(&rnp->lock, flags);
181         }
182
183         /*
184          * Either we were not in an RCU read-side critical section to
185          * begin with, or we have now recorded that critical section
186          * globally.  Either way, we can now note a quiescent state
187          * for this CPU.  Again, if we were in an RCU read-side critical
188          * section, and if that critical section was blocking the current
189          * grace period, then the fact that the task has been enqueued
190          * means that we continue to block the current grace period.
191          */
192         local_irq_save(flags);
193         rcu_preempt_qs(cpu);
194         local_irq_restore(flags);
195 }
196
197 /*
198  * Tree-preemptable RCU implementation for rcu_read_lock().
199  * Just increment ->rcu_read_lock_nesting, shared state will be updated
200  * if we block.
201  */
202 void __rcu_read_lock(void)
203 {
204         ACCESS_ONCE(current->rcu_read_lock_nesting)++;
205         barrier();  /* needed if we ever invoke rcu_read_lock in rcutree.c */
206 }
207 EXPORT_SYMBOL_GPL(__rcu_read_lock);
208
209 /*
210  * Check for preempted RCU readers blocking the current grace period
211  * for the specified rcu_node structure.  If the caller needs a reliable
212  * answer, it must hold the rcu_node's ->lock.
213  */
214 static int rcu_preempted_readers(struct rcu_node *rnp)
215 {
216         int phase = rnp->gpnum & 0x1;
217
218         return !list_empty(&rnp->blocked_tasks[phase]) ||
219                !list_empty(&rnp->blocked_tasks[phase + 2]);
220 }
221
222 /*
223  * Record a quiescent state for all tasks that were previously queued
224  * on the specified rcu_node structure and that were blocking the current
225  * RCU grace period.  The caller must hold the specified rnp->lock with
226  * irqs disabled, and this lock is released upon return, but irqs remain
227  * disabled.
228  */
229 static void rcu_report_unblock_qs_rnp(struct rcu_node *rnp, unsigned long flags)
230         __releases(rnp->lock)
231 {
232         unsigned long mask;
233         struct rcu_node *rnp_p;
234
235         if (rnp->qsmask != 0 || rcu_preempted_readers(rnp)) {
236                 raw_spin_unlock_irqrestore(&rnp->lock, flags);
237                 return;  /* Still need more quiescent states! */
238         }
239
240         rnp_p = rnp->parent;
241         if (rnp_p == NULL) {
242                 /*
243                  * Either there is only one rcu_node in the tree,
244                  * or tasks were kicked up to root rcu_node due to
245                  * CPUs going offline.
246                  */
247                 rcu_report_qs_rsp(&rcu_preempt_state, flags);
248                 return;
249         }
250
251         /* Report up the rest of the hierarchy. */
252         mask = rnp->grpmask;
253         raw_spin_unlock(&rnp->lock);    /* irqs remain disabled. */
254         raw_spin_lock(&rnp_p->lock);    /* irqs already disabled. */
255         rcu_report_qs_rnp(mask, &rcu_preempt_state, rnp_p, flags);
256 }
257
258 /*
259  * Handle special cases during rcu_read_unlock(), such as needing to
260  * notify RCU core processing or task having blocked during the RCU
261  * read-side critical section.
262  */
263 static void rcu_read_unlock_special(struct task_struct *t)
264 {
265         int empty;
266         int empty_exp;
267         unsigned long flags;
268         struct rcu_node *rnp;
269         int special;
270
271         /* NMI handlers cannot block and cannot safely manipulate state. */
272         if (in_nmi())
273                 return;
274
275         local_irq_save(flags);
276
277         /*
278          * If RCU core is waiting for this CPU to exit critical section,
279          * let it know that we have done so.
280          */
281         special = t->rcu_read_unlock_special;
282         if (special & RCU_READ_UNLOCK_NEED_QS) {
283                 rcu_preempt_qs(smp_processor_id());
284         }
285
286         /* Hardware IRQ handlers cannot block. */
287         if (in_irq()) {
288                 local_irq_restore(flags);
289                 return;
290         }
291
292         /* Clean up if blocked during RCU read-side critical section. */
293         if (special & RCU_READ_UNLOCK_BLOCKED) {
294                 t->rcu_read_unlock_special &= ~RCU_READ_UNLOCK_BLOCKED;
295
296                 /*
297                  * Remove this task from the list it blocked on.  The
298                  * task can migrate while we acquire the lock, but at
299                  * most one time.  So at most two passes through loop.
300                  */
301                 for (;;) {
302                         rnp = t->rcu_blocked_node;
303                         raw_spin_lock(&rnp->lock);  /* irqs already disabled. */
304                         if (rnp == t->rcu_blocked_node)
305                                 break;
306                         raw_spin_unlock(&rnp->lock); /* irqs remain disabled. */
307                 }
308                 empty = !rcu_preempted_readers(rnp);
309                 empty_exp = !rcu_preempted_readers_exp(rnp);
310                 smp_mb(); /* ensure expedited fastpath sees end of RCU c-s. */
311                 list_del_init(&t->rcu_node_entry);
312                 t->rcu_blocked_node = NULL;
313
314                 /*
315                  * If this was the last task on the current list, and if
316                  * we aren't waiting on any CPUs, report the quiescent state.
317                  * Note that rcu_report_unblock_qs_rnp() releases rnp->lock.
318                  */
319                 if (empty)
320                         raw_spin_unlock_irqrestore(&rnp->lock, flags);
321                 else
322                         rcu_report_unblock_qs_rnp(rnp, flags);
323
324                 /*
325                  * If this was the last task on the expedited lists,
326                  * then we need to report up the rcu_node hierarchy.
327                  */
328                 if (!empty_exp && !rcu_preempted_readers_exp(rnp))
329                         rcu_report_exp_rnp(&rcu_preempt_state, rnp);
330         } else {
331                 local_irq_restore(flags);
332         }
333 }
334
335 /*
336  * Tree-preemptable RCU implementation for rcu_read_unlock().
337  * Decrement ->rcu_read_lock_nesting.  If the result is zero (outermost
338  * rcu_read_unlock()) and ->rcu_read_unlock_special is non-zero, then
339  * invoke rcu_read_unlock_special() to clean up after a context switch
340  * in an RCU read-side critical section and other special cases.
341  */
342 void __rcu_read_unlock(void)
343 {
344         struct task_struct *t = current;
345
346         barrier();  /* needed if we ever invoke rcu_read_unlock in rcutree.c */
347         if (--ACCESS_ONCE(t->rcu_read_lock_nesting) == 0 &&
348             unlikely(ACCESS_ONCE(t->rcu_read_unlock_special)))
349                 rcu_read_unlock_special(t);
350 #ifdef CONFIG_PROVE_LOCKING
351         WARN_ON_ONCE(ACCESS_ONCE(t->rcu_read_lock_nesting) < 0);
352 #endif /* #ifdef CONFIG_PROVE_LOCKING */
353 }
354 EXPORT_SYMBOL_GPL(__rcu_read_unlock);
355
356 #ifdef CONFIG_RCU_CPU_STALL_DETECTOR
357
358 #ifdef CONFIG_RCU_CPU_STALL_VERBOSE
359
360 /*
361  * Dump detailed information for all tasks blocking the current RCU
362  * grace period on the specified rcu_node structure.
363  */
364 static void rcu_print_detail_task_stall_rnp(struct rcu_node *rnp)
365 {
366         unsigned long flags;
367         struct list_head *lp;
368         int phase;
369         struct task_struct *t;
370
371         if (rcu_preempted_readers(rnp)) {
372                 raw_spin_lock_irqsave(&rnp->lock, flags);
373                 phase = rnp->gpnum & 0x1;
374                 lp = &rnp->blocked_tasks[phase];
375                 list_for_each_entry(t, lp, rcu_node_entry)
376                         sched_show_task(t);
377                 raw_spin_unlock_irqrestore(&rnp->lock, flags);
378         }
379 }
380
381 /*
382  * Dump detailed information for all tasks blocking the current RCU
383  * grace period.
384  */
385 static void rcu_print_detail_task_stall(struct rcu_state *rsp)
386 {
387         struct rcu_node *rnp = rcu_get_root(rsp);
388
389         rcu_print_detail_task_stall_rnp(rnp);
390         rcu_for_each_leaf_node(rsp, rnp)
391                 rcu_print_detail_task_stall_rnp(rnp);
392 }
393
394 #else /* #ifdef CONFIG_RCU_CPU_STALL_VERBOSE */
395
396 static void rcu_print_detail_task_stall(struct rcu_state *rsp)
397 {
398 }
399
400 #endif /* #else #ifdef CONFIG_RCU_CPU_STALL_VERBOSE */
401
402 /*
403  * Scan the current list of tasks blocked within RCU read-side critical
404  * sections, printing out the tid of each.
405  */
406 static void rcu_print_task_stall(struct rcu_node *rnp)
407 {
408         struct list_head *lp;
409         int phase;
410         struct task_struct *t;
411
412         if (rcu_preempted_readers(rnp)) {
413                 phase = rnp->gpnum & 0x1;
414                 lp = &rnp->blocked_tasks[phase];
415                 list_for_each_entry(t, lp, rcu_node_entry)
416                         printk(" P%d", t->pid);
417         }
418 }
419
420 #endif /* #ifdef CONFIG_RCU_CPU_STALL_DETECTOR */
421
422 /*
423  * Check that the list of blocked tasks for the newly completed grace
424  * period is in fact empty.  It is a serious bug to complete a grace
425  * period that still has RCU readers blocked!  This function must be
426  * invoked -before- updating this rnp's ->gpnum, and the rnp's ->lock
427  * must be held by the caller.
428  */
429 static void rcu_preempt_check_blocked_tasks(struct rcu_node *rnp)
430 {
431         WARN_ON_ONCE(rcu_preempted_readers(rnp));
432         WARN_ON_ONCE(rnp->qsmask);
433 }
434
435 #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU
436
437 /*
438  * Handle tasklist migration for case in which all CPUs covered by the
439  * specified rcu_node have gone offline.  Move them up to the root
440  * rcu_node.  The reason for not just moving them to the immediate
441  * parent is to remove the need for rcu_read_unlock_special() to
442  * make more than two attempts to acquire the target rcu_node's lock.
443  * Returns true if there were tasks blocking the current RCU grace
444  * period.
445  *
446  * Returns 1 if there was previously a task blocking the current grace
447  * period on the specified rcu_node structure.
448  *
449  * The caller must hold rnp->lock with irqs disabled.
450  */
451 static int rcu_preempt_offline_tasks(struct rcu_state *rsp,
452                                      struct rcu_node *rnp,
453                                      struct rcu_data *rdp)
454 {
455         int i;
456         struct list_head *lp;
457         struct list_head *lp_root;
458         int retval = 0;
459         struct rcu_node *rnp_root = rcu_get_root(rsp);
460         struct task_struct *tp;
461
462         if (rnp == rnp_root) {
463                 WARN_ONCE(1, "Last CPU thought to be offlined?");
464                 return 0;  /* Shouldn't happen: at least one CPU online. */
465         }
466         WARN_ON_ONCE(rnp != rdp->mynode &&
467                      (!list_empty(&rnp->blocked_tasks[0]) ||
468                       !list_empty(&rnp->blocked_tasks[1]) ||
469                       !list_empty(&rnp->blocked_tasks[2]) ||
470                       !list_empty(&rnp->blocked_tasks[3])));
471
472         /*
473          * Move tasks up to root rcu_node.  Rely on the fact that the
474          * root rcu_node can be at most one ahead of the rest of the
475          * rcu_nodes in terms of gp_num value.  This fact allows us to
476          * move the blocked_tasks[] array directly, element by element.
477          */
478         if (rcu_preempted_readers(rnp))
479                 retval |= RCU_OFL_TASKS_NORM_GP;
480         if (rcu_preempted_readers_exp(rnp))
481                 retval |= RCU_OFL_TASKS_EXP_GP;
482         for (i = 0; i < 4; i++) {
483                 lp = &rnp->blocked_tasks[i];
484                 lp_root = &rnp_root->blocked_tasks[i];
485                 while (!list_empty(lp)) {
486                         tp = list_entry(lp->next, typeof(*tp), rcu_node_entry);
487                         raw_spin_lock(&rnp_root->lock); /* irqs already disabled */
488                         list_del(&tp->rcu_node_entry);
489                         tp->rcu_blocked_node = rnp_root;
490                         list_add(&tp->rcu_node_entry, lp_root);
491                         raw_spin_unlock(&rnp_root->lock); /* irqs remain disabled */
492                 }
493         }
494         return retval;
495 }
496
497 /*
498  * Do CPU-offline processing for preemptable RCU.
499  */
500 static void rcu_preempt_offline_cpu(int cpu)
501 {
502         __rcu_offline_cpu(cpu, &rcu_preempt_state);
503 }
504
505 #endif /* #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU */
506
507 /*
508  * Check for a quiescent state from the current CPU.  When a task blocks,
509  * the task is recorded in the corresponding CPU's rcu_node structure,
510  * which is checked elsewhere.
511  *
512  * Caller must disable hard irqs.
513  */
514 static void rcu_preempt_check_callbacks(int cpu)
515 {
516         struct task_struct *t = current;
517
518         if (t->rcu_read_lock_nesting == 0) {
519                 rcu_preempt_qs(cpu);
520                 return;
521         }
522         if (per_cpu(rcu_preempt_data, cpu).qs_pending)
523                 t->rcu_read_unlock_special |= RCU_READ_UNLOCK_NEED_QS;
524 }
525
526 /*
527  * Process callbacks for preemptable RCU.
528  */
529 static void rcu_preempt_process_callbacks(void)
530 {
531         __rcu_process_callbacks(&rcu_preempt_state,
532                                 &__get_cpu_var(rcu_preempt_data));
533 }
534
535 /*
536  * Queue a preemptable-RCU callback for invocation after a grace period.
537  */
538 void call_rcu(struct rcu_head *head, void (*func)(struct rcu_head *rcu))
539 {
540         __call_rcu(head, func, &rcu_preempt_state);
541 }
542 EXPORT_SYMBOL_GPL(call_rcu);
543
544 /**
545  * synchronize_rcu - wait until a grace period has elapsed.
546  *
547  * Control will return to the caller some time after a full grace
548  * period has elapsed, in other words after all currently executing RCU
549  * read-side critical sections have completed.  RCU read-side critical
550  * sections are delimited by rcu_read_lock() and rcu_read_unlock(),
551  * and may be nested.
552  */
553 void synchronize_rcu(void)
554 {
555         struct rcu_synchronize rcu;
556
557         if (!rcu_scheduler_active)
558                 return;
559
560         init_completion(&rcu.completion);
561         /* Will wake me after RCU finished. */
562         call_rcu(&rcu.head, wakeme_after_rcu);
563         /* Wait for it. */
564         wait_for_completion(&rcu.completion);
565 }
566 EXPORT_SYMBOL_GPL(synchronize_rcu);
567
568 static DECLARE_WAIT_QUEUE_HEAD(sync_rcu_preempt_exp_wq);
569 static long sync_rcu_preempt_exp_count;
570 static DEFINE_MUTEX(sync_rcu_preempt_exp_mutex);
571
572 /*
573  * Return non-zero if there are any tasks in RCU read-side critical
574  * sections blocking the current preemptible-RCU expedited grace period.
575  * If there is no preemptible-RCU expedited grace period currently in
576  * progress, returns zero unconditionally.
577  */
578 static int rcu_preempted_readers_exp(struct rcu_node *rnp)
579 {
580         return !list_empty(&rnp->blocked_tasks[2]) ||
581                !list_empty(&rnp->blocked_tasks[3]);
582 }
583
584 /*
585  * return non-zero if there is no RCU expedited grace period in progress
586  * for the specified rcu_node structure, in other words, if all CPUs and
587  * tasks covered by the specified rcu_node structure have done their bit
588  * for the current expedited grace period.  Works only for preemptible
589  * RCU -- other RCU implementation use other means.
590  *
591  * Caller must hold sync_rcu_preempt_exp_mutex.
592  */
593 static int sync_rcu_preempt_exp_done(struct rcu_node *rnp)
594 {
595         return !rcu_preempted_readers_exp(rnp) &&
596                ACCESS_ONCE(rnp->expmask) == 0;
597 }
598
599 /*
600  * Report the exit from RCU read-side critical section for the last task
601  * that queued itself during or before the current expedited preemptible-RCU
602  * grace period.  This event is reported either to the rcu_node structure on
603  * which the task was queued or to one of that rcu_node structure's ancestors,
604  * recursively up the tree.  (Calm down, calm down, we do the recursion
605  * iteratively!)
606  *
607  * Caller must hold sync_rcu_preempt_exp_mutex.
608  */
609 static void rcu_report_exp_rnp(struct rcu_state *rsp, struct rcu_node *rnp)
610 {
611         unsigned long flags;
612         unsigned long mask;
613
614         raw_spin_lock_irqsave(&rnp->lock, flags);
615         for (;;) {
616                 if (!sync_rcu_preempt_exp_done(rnp))
617                         break;
618                 if (rnp->parent == NULL) {
619                         wake_up(&sync_rcu_preempt_exp_wq);
620                         break;
621                 }
622                 mask = rnp->grpmask;
623                 raw_spin_unlock(&rnp->lock); /* irqs remain disabled */
624                 rnp = rnp->parent;
625                 raw_spin_lock(&rnp->lock); /* irqs already disabled */
626                 rnp->expmask &= ~mask;
627         }
628         raw_spin_unlock_irqrestore(&rnp->lock, flags);
629 }
630
631 /*
632  * Snapshot the tasks blocking the newly started preemptible-RCU expedited
633  * grace period for the specified rcu_node structure.  If there are no such
634  * tasks, report it up the rcu_node hierarchy.
635  *
636  * Caller must hold sync_rcu_preempt_exp_mutex and rsp->onofflock.
637  */
638 static void
639 sync_rcu_preempt_exp_init(struct rcu_state *rsp, struct rcu_node *rnp)
640 {
641         int must_wait;
642
643         raw_spin_lock(&rnp->lock); /* irqs already disabled */
644         list_splice_init(&rnp->blocked_tasks[0], &rnp->blocked_tasks[2]);
645         list_splice_init(&rnp->blocked_tasks[1], &rnp->blocked_tasks[3]);
646         must_wait = rcu_preempted_readers_exp(rnp);
647         raw_spin_unlock(&rnp->lock); /* irqs remain disabled */
648         if (!must_wait)
649                 rcu_report_exp_rnp(rsp, rnp);
650 }
651
652 /*
653  * Wait for an rcu-preempt grace period, but expedite it.  The basic idea
654  * is to invoke synchronize_sched_expedited() to push all the tasks to
655  * the ->blocked_tasks[] lists, move all entries from the first set of
656  * ->blocked_tasks[] lists to the second set, and finally wait for this
657  * second set to drain.
658  */
659 void synchronize_rcu_expedited(void)
660 {
661         unsigned long flags;
662         struct rcu_node *rnp;
663         struct rcu_state *rsp = &rcu_preempt_state;
664         long snap;
665         int trycount = 0;
666
667         smp_mb(); /* Caller's modifications seen first by other CPUs. */
668         snap = ACCESS_ONCE(sync_rcu_preempt_exp_count) + 1;
669         smp_mb(); /* Above access cannot bleed into critical section. */
670
671         /*
672          * Acquire lock, falling back to synchronize_rcu() if too many
673          * lock-acquisition failures.  Of course, if someone does the
674          * expedited grace period for us, just leave.
675          */
676         while (!mutex_trylock(&sync_rcu_preempt_exp_mutex)) {
677                 if (trycount++ < 10)
678                         udelay(trycount * num_online_cpus());
679                 else {
680                         synchronize_rcu();
681                         return;
682                 }
683                 if ((ACCESS_ONCE(sync_rcu_preempt_exp_count) - snap) > 0)
684                         goto mb_ret; /* Others did our work for us. */
685         }
686         if ((ACCESS_ONCE(sync_rcu_preempt_exp_count) - snap) > 0)
687                 goto unlock_mb_ret; /* Others did our work for us. */
688
689         /* force all RCU readers onto blocked_tasks[]. */
690         synchronize_sched_expedited();
691
692         raw_spin_lock_irqsave(&rsp->onofflock, flags);
693
694         /* Initialize ->expmask for all non-leaf rcu_node structures. */
695         rcu_for_each_nonleaf_node_breadth_first(rsp, rnp) {
696                 raw_spin_lock(&rnp->lock); /* irqs already disabled. */
697                 rnp->expmask = rnp->qsmaskinit;
698                 raw_spin_unlock(&rnp->lock); /* irqs remain disabled. */
699         }
700
701         /* Snapshot current state of ->blocked_tasks[] lists. */
702         rcu_for_each_leaf_node(rsp, rnp)
703                 sync_rcu_preempt_exp_init(rsp, rnp);
704         if (NUM_RCU_NODES > 1)
705                 sync_rcu_preempt_exp_init(rsp, rcu_get_root(rsp));
706
707         raw_spin_unlock_irqrestore(&rsp->onofflock, flags);
708
709         /* Wait for snapshotted ->blocked_tasks[] lists to drain. */
710         rnp = rcu_get_root(rsp);
711         wait_event(sync_rcu_preempt_exp_wq,
712                    sync_rcu_preempt_exp_done(rnp));
713
714         /* Clean up and exit. */
715         smp_mb(); /* ensure expedited GP seen before counter increment. */
716         ACCESS_ONCE(sync_rcu_preempt_exp_count)++;
717 unlock_mb_ret:
718         mutex_unlock(&sync_rcu_preempt_exp_mutex);
719 mb_ret:
720         smp_mb(); /* ensure subsequent action seen after grace period. */
721 }
722 EXPORT_SYMBOL_GPL(synchronize_rcu_expedited);
723
724 /*
725  * Check to see if there is any immediate preemptable-RCU-related work
726  * to be done.
727  */
728 static int rcu_preempt_pending(int cpu)
729 {
730         return __rcu_pending(&rcu_preempt_state,
731                              &per_cpu(rcu_preempt_data, cpu));
732 }
733
734 /*
735  * Does preemptable RCU need the CPU to stay out of dynticks mode?
736  */
737 static int rcu_preempt_needs_cpu(int cpu)
738 {
739         return !!per_cpu(rcu_preempt_data, cpu).nxtlist;
740 }
741
742 /**
743  * rcu_barrier - Wait until all in-flight call_rcu() callbacks complete.
744  */
745 void rcu_barrier(void)
746 {
747         _rcu_barrier(&rcu_preempt_state, call_rcu);
748 }
749 EXPORT_SYMBOL_GPL(rcu_barrier);
750
751 /*
752  * Initialize preemptable RCU's per-CPU data.
753  */
754 static void __cpuinit rcu_preempt_init_percpu_data(int cpu)
755 {
756         rcu_init_percpu_data(cpu, &rcu_preempt_state, 1);
757 }
758
759 /*
760  * Move preemptable RCU's callbacks to ->orphan_cbs_list.
761  */
762 static void rcu_preempt_send_cbs_to_orphanage(void)
763 {
764         rcu_send_cbs_to_orphanage(&rcu_preempt_state);
765 }
766
767 /*
768  * Initialize preemptable RCU's state structures.
769  */
770 static void __init __rcu_init_preempt(void)
771 {
772         RCU_INIT_FLAVOR(&rcu_preempt_state, rcu_preempt_data);
773 }
774
775 /*
776  * Check for a task exiting while in a preemptable-RCU read-side
777  * critical section, clean up if so.  No need to issue warnings,
778  * as debug_check_no_locks_held() already does this if lockdep
779  * is enabled.
780  */
781 void exit_rcu(void)
782 {
783         struct task_struct *t = current;
784
785         if (t->rcu_read_lock_nesting == 0)
786                 return;
787         t->rcu_read_lock_nesting = 1;
788         rcu_read_unlock();
789 }
790
791 #else /* #ifdef CONFIG_TREE_PREEMPT_RCU */
792
793 /*
794  * Tell them what RCU they are running.
795  */
796 static void __init rcu_bootup_announce(void)
797 {
798         printk(KERN_INFO "Hierarchical RCU implementation.\n");
799         rcu_bootup_announce_oddness();
800 }
801
802 /*
803  * Return the number of RCU batches processed thus far for debug & stats.
804  */
805 long rcu_batches_completed(void)
806 {
807         return rcu_batches_completed_sched();
808 }
809 EXPORT_SYMBOL_GPL(rcu_batches_completed);
810
811 /*
812  * Force a quiescent state for RCU, which, because there is no preemptible
813  * RCU, becomes the same as rcu-sched.
814  */
815 void rcu_force_quiescent_state(void)
816 {
817         rcu_sched_force_quiescent_state();
818 }
819 EXPORT_SYMBOL_GPL(rcu_force_quiescent_state);
820
821 /*
822  * Because preemptable RCU does not exist, we never have to check for
823  * CPUs being in quiescent states.
824  */
825 static void rcu_preempt_note_context_switch(int cpu)
826 {
827 }
828
829 /*
830  * Because preemptable RCU does not exist, there are never any preempted
831  * RCU readers.
832  */
833 static int rcu_preempted_readers(struct rcu_node *rnp)
834 {
835         return 0;
836 }
837
838 #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU
839
840 /* Because preemptible RCU does not exist, no quieting of tasks. */
841 static void rcu_report_unblock_qs_rnp(struct rcu_node *rnp, unsigned long flags)
842 {
843         raw_spin_unlock_irqrestore(&rnp->lock, flags);
844 }
845
846 #endif /* #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU */
847
848 #ifdef CONFIG_RCU_CPU_STALL_DETECTOR
849
850 /*
851  * Because preemptable RCU does not exist, we never have to check for
852  * tasks blocked within RCU read-side critical sections.
853  */
854 static void rcu_print_detail_task_stall(struct rcu_state *rsp)
855 {
856 }
857
858 /*
859  * Because preemptable RCU does not exist, we never have to check for
860  * tasks blocked within RCU read-side critical sections.
861  */
862 static void rcu_print_task_stall(struct rcu_node *rnp)
863 {
864 }
865
866 #endif /* #ifdef CONFIG_RCU_CPU_STALL_DETECTOR */
867
868 /*
869  * Because there is no preemptable RCU, there can be no readers blocked,
870  * so there is no need to check for blocked tasks.  So check only for
871  * bogus qsmask values.
872  */
873 static void rcu_preempt_check_blocked_tasks(struct rcu_node *rnp)
874 {
875         WARN_ON_ONCE(rnp->qsmask);
876 }
877
878 #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU
879
880 /*
881  * Because preemptable RCU does not exist, it never needs to migrate
882  * tasks that were blocked within RCU read-side critical sections, and
883  * such non-existent tasks cannot possibly have been blocking the current
884  * grace period.
885  */
886 static int rcu_preempt_offline_tasks(struct rcu_state *rsp,
887                                      struct rcu_node *rnp,
888                                      struct rcu_data *rdp)
889 {
890         return 0;
891 }
892
893 /*
894  * Because preemptable RCU does not exist, it never needs CPU-offline
895  * processing.
896  */
897 static void rcu_preempt_offline_cpu(int cpu)
898 {
899 }
900
901 #endif /* #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU */
902
903 /*
904  * Because preemptable RCU does not exist, it never has any callbacks
905  * to check.
906  */
907 static void rcu_preempt_check_callbacks(int cpu)
908 {
909 }
910
911 /*
912  * Because preemptable RCU does not exist, it never has any callbacks
913  * to process.
914  */
915 static void rcu_preempt_process_callbacks(void)
916 {
917 }
918
919 /*
920  * In classic RCU, call_rcu() is just call_rcu_sched().
921  */
922 void call_rcu(struct rcu_head *head, void (*func)(struct rcu_head *rcu))
923 {
924         call_rcu_sched(head, func);
925 }
926 EXPORT_SYMBOL_GPL(call_rcu);
927
928 /*
929  * Wait for an rcu-preempt grace period, but make it happen quickly.
930  * But because preemptable RCU does not exist, map to rcu-sched.
931  */
932 void synchronize_rcu_expedited(void)
933 {
934         synchronize_sched_expedited();
935 }
936 EXPORT_SYMBOL_GPL(synchronize_rcu_expedited);
937
938 #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU
939
940 /*
941  * Because preemptable RCU does not exist, there is never any need to
942  * report on tasks preempted in RCU read-side critical sections during
943  * expedited RCU grace periods.
944  */
945 static void rcu_report_exp_rnp(struct rcu_state *rsp, struct rcu_node *rnp)
946 {
947         return;
948 }
949
950 #endif /* #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU */
951
952 /*
953  * Because preemptable RCU does not exist, it never has any work to do.
954  */
955 static int rcu_preempt_pending(int cpu)
956 {
957         return 0;
958 }
959
960 /*
961  * Because preemptable RCU does not exist, it never needs any CPU.
962  */
963 static int rcu_preempt_needs_cpu(int cpu)
964 {
965         return 0;
966 }
967
968 /*
969  * Because preemptable RCU does not exist, rcu_barrier() is just
970  * another name for rcu_barrier_sched().
971  */
972 void rcu_barrier(void)
973 {
974         rcu_barrier_sched();
975 }
976 EXPORT_SYMBOL_GPL(rcu_barrier);
977
978 /*
979  * Because preemptable RCU does not exist, there is no per-CPU
980  * data to initialize.
981  */
982 static void __cpuinit rcu_preempt_init_percpu_data(int cpu)
983 {
984 }
985
986 /*
987  * Because there is no preemptable RCU, there are no callbacks to move.
988  */
989 static void rcu_preempt_send_cbs_to_orphanage(void)
990 {
991 }
992
993 /*
994  * Because preemptable RCU does not exist, it need not be initialized.
995  */
996 static void __init __rcu_init_preempt(void)
997 {
998 }
999
1000 #endif /* #else #ifdef CONFIG_TREE_PREEMPT_RCU */
1001
1002 #if !defined(CONFIG_RCU_FAST_NO_HZ)
1003
1004 /*
1005  * Check to see if any future RCU-related work will need to be done
1006  * by the current CPU, even if none need be done immediately, returning
1007  * 1 if so.  This function is part of the RCU implementation; it is -not-
1008  * an exported member of the RCU API.
1009  *
1010  * Because we have preemptible RCU, just check whether this CPU needs
1011  * any flavor of RCU.  Do not chew up lots of CPU cycles with preemption
1012  * disabled in a most-likely vain attempt to cause RCU not to need this CPU.
1013  */
1014 int rcu_needs_cpu(int cpu)
1015 {
1016         return rcu_needs_cpu_quick_check(cpu);
1017 }
1018
1019 /*
1020  * Check to see if we need to continue a callback-flush operations to
1021  * allow the last CPU to enter dyntick-idle mode.  But fast dyntick-idle
1022  * entry is not configured, so we never do need to.
1023  */
1024 static void rcu_needs_cpu_flush(void)
1025 {
1026 }
1027
1028 #else /* #if !defined(CONFIG_RCU_FAST_NO_HZ) */
1029
1030 #define RCU_NEEDS_CPU_FLUSHES 5
1031 static DEFINE_PER_CPU(int, rcu_dyntick_drain);
1032 static DEFINE_PER_CPU(unsigned long, rcu_dyntick_holdoff);
1033
1034 /*
1035  * Check to see if any future RCU-related work will need to be done
1036  * by the current CPU, even if none need be done immediately, returning
1037  * 1 if so.  This function is part of the RCU implementation; it is -not-
1038  * an exported member of the RCU API.
1039  *
1040  * Because we are not supporting preemptible RCU, attempt to accelerate
1041  * any current grace periods so that RCU no longer needs this CPU, but
1042  * only if all other CPUs are already in dynticks-idle mode.  This will
1043  * allow the CPU cores to be powered down immediately, as opposed to after
1044  * waiting many milliseconds for grace periods to elapse.
1045  *
1046  * Because it is not legal to invoke rcu_process_callbacks() with irqs
1047  * disabled, we do one pass of force_quiescent_state(), then do a
1048  * raise_softirq() to cause rcu_process_callbacks() to be invoked later.
1049  * The per-cpu rcu_dyntick_drain variable controls the sequencing.
1050  */
1051 int rcu_needs_cpu(int cpu)
1052 {
1053         int c = 0;
1054         int snap;
1055         int snap_nmi;
1056         int thatcpu;
1057
1058         /* Check for being in the holdoff period. */
1059         if (per_cpu(rcu_dyntick_holdoff, cpu) == jiffies)
1060                 return rcu_needs_cpu_quick_check(cpu);
1061
1062         /* Don't bother unless we are the last non-dyntick-idle CPU. */
1063         for_each_online_cpu(thatcpu) {
1064                 if (thatcpu == cpu)
1065                         continue;
1066                 snap = per_cpu(rcu_dynticks, thatcpu)->dynticks;
1067                 snap_nmi = per_cpu(rcu_dynticks, thatcpu)->dynticks_nmi;
1068                 smp_mb(); /* Order sampling of snap with end of grace period. */
1069                 if (((snap & 0x1) != 0) || ((snap_nmi & 0x1) != 0)) {
1070                         per_cpu(rcu_dyntick_drain, cpu) = 0;
1071                         per_cpu(rcu_dyntick_holdoff, cpu) = jiffies - 1;
1072                         return rcu_needs_cpu_quick_check(cpu);
1073                 }
1074         }
1075
1076         /* Check and update the rcu_dyntick_drain sequencing. */
1077         if (per_cpu(rcu_dyntick_drain, cpu) <= 0) {
1078                 /* First time through, initialize the counter. */
1079                 per_cpu(rcu_dyntick_drain, cpu) = RCU_NEEDS_CPU_FLUSHES;
1080         } else if (--per_cpu(rcu_dyntick_drain, cpu) <= 0) {
1081                 /* We have hit the limit, so time to give up. */
1082                 per_cpu(rcu_dyntick_holdoff, cpu) = jiffies;
1083                 return rcu_needs_cpu_quick_check(cpu);
1084         }
1085
1086         /* Do one step pushing remaining RCU callbacks through. */
1087         if (per_cpu(rcu_sched_data, cpu).nxtlist) {
1088                 rcu_sched_qs(cpu);
1089                 force_quiescent_state(&rcu_sched_state, 0);
1090                 c = c || per_cpu(rcu_sched_data, cpu).nxtlist;
1091         }
1092         if (per_cpu(rcu_bh_data, cpu).nxtlist) {
1093                 rcu_bh_qs(cpu);
1094                 force_quiescent_state(&rcu_bh_state, 0);
1095                 c = c || per_cpu(rcu_bh_data, cpu).nxtlist;
1096         }
1097
1098         /* If RCU callbacks are still pending, RCU still needs this CPU. */
1099         if (c)
1100                 raise_softirq(RCU_SOFTIRQ);
1101         return c;
1102 }
1103
1104 /*
1105  * Check to see if we need to continue a callback-flush operations to
1106  * allow the last CPU to enter dyntick-idle mode.
1107  */
1108 static void rcu_needs_cpu_flush(void)
1109 {
1110         int cpu = smp_processor_id();
1111         unsigned long flags;
1112
1113         if (per_cpu(rcu_dyntick_drain, cpu) <= 0)
1114                 return;
1115         local_irq_save(flags);
1116         (void)rcu_needs_cpu(cpu);
1117         local_irq_restore(flags);
1118 }
1119
1120 #endif /* #else #if !defined(CONFIG_RCU_FAST_NO_HZ) */