rcu: refer RCU CPU stall-warning victims to stallwarn.txt
[linux-flexiantxendom0-natty.git] / kernel / rcutree.c
1 /*
2  * Read-Copy Update mechanism for mutual exclusion
3  *
4  * This program is free software; you can redistribute it and/or modify
5  * it under the terms of the GNU General Public License as published by
6  * the Free Software Foundation; either version 2 of the License, or
7  * (at your option) any later version.
8  *
9  * This program is distributed in the hope that it will be useful,
10  * but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
11  * MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the
12  * GNU General Public License for more details.
13  *
14  * You should have received a copy of the GNU General Public License
15  * along with this program; if not, write to the Free Software
16  * Foundation, Inc., 59 Temple Place - Suite 330, Boston, MA 02111-1307, USA.
17  *
18  * Copyright IBM Corporation, 2008
19  *
20  * Authors: Dipankar Sarma <dipankar@in.ibm.com>
21  *          Manfred Spraul <manfred@colorfullife.com>
22  *          Paul E. McKenney <paulmck@linux.vnet.ibm.com> Hierarchical version
23  *
24  * Based on the original work by Paul McKenney <paulmck@us.ibm.com>
25  * and inputs from Rusty Russell, Andrea Arcangeli and Andi Kleen.
26  *
27  * For detailed explanation of Read-Copy Update mechanism see -
28  *      Documentation/RCU
29  */
30 #include <linux/types.h>
31 #include <linux/kernel.h>
32 #include <linux/init.h>
33 #include <linux/spinlock.h>
34 #include <linux/smp.h>
35 #include <linux/rcupdate.h>
36 #include <linux/interrupt.h>
37 #include <linux/sched.h>
38 #include <linux/nmi.h>
39 #include <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(structname) { \
58         .level = { &structname.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(&structname.onofflock), \
70         .orphan_cbs_list = NULL, \
71         .orphan_cbs_tail = &structname.orphan_cbs_list, \
72         .orphan_qlen = 0, \
73         .fqslock = __RAW_SPIN_LOCK_UNLOCKED(&structname.fqslock), \
74         .n_force_qs = 0, \
75         .n_force_qs_ngp = 0, \
76         .name = #structname, \
77 }
78
79 struct rcu_state rcu_sched_state = RCU_STATE_INITIALIZER(rcu_sched_state);
80 DEFINE_PER_CPU(struct rcu_data, rcu_sched_data);
81
82 struct rcu_state rcu_bh_state = RCU_STATE_INITIALIZER(rcu_bh_state);
83 DEFINE_PER_CPU(struct rcu_data, rcu_bh_data);
84
85 int rcu_scheduler_active __read_mostly;
86 EXPORT_SYMBOL_GPL(rcu_scheduler_active);
87
88 /*
89  * Return true if an RCU grace period is in progress.  The ACCESS_ONCE()s
90  * permit this function to be invoked without holding the root rcu_node
91  * structure's ->lock, but of course results can be subject to change.
92  */
93 static int rcu_gp_in_progress(struct rcu_state *rsp)
94 {
95         return ACCESS_ONCE(rsp->completed) != ACCESS_ONCE(rsp->gpnum);
96 }
97
98 /*
99  * Note a quiescent state.  Because we do not need to know
100  * how many quiescent states passed, just if there was at least
101  * one since the start of the grace period, this just sets a flag.
102  */
103 void rcu_sched_qs(int cpu)
104 {
105         struct rcu_data *rdp = &per_cpu(rcu_sched_data, cpu);
106
107         rdp->passed_quiesc_completed = rdp->gpnum - 1;
108         barrier();
109         rdp->passed_quiesc = 1;
110 }
111
112 void rcu_bh_qs(int cpu)
113 {
114         struct rcu_data *rdp = &per_cpu(rcu_bh_data, cpu);
115
116         rdp->passed_quiesc_completed = rdp->gpnum - 1;
117         barrier();
118         rdp->passed_quiesc = 1;
119 }
120
121 /*
122  * Note a context switch.  This is a quiescent state for RCU-sched,
123  * and requires special handling for preemptible RCU.
124  */
125 void rcu_note_context_switch(int cpu)
126 {
127         rcu_sched_qs(cpu);
128         rcu_preempt_note_context_switch(cpu);
129 }
130
131 #ifdef CONFIG_NO_HZ
132 DEFINE_PER_CPU(struct rcu_dynticks, rcu_dynticks) = {
133         .dynticks_nesting = 1,
134         .dynticks = 1,
135 };
136 #endif /* #ifdef CONFIG_NO_HZ */
137
138 static int blimit = 10;         /* Maximum callbacks per softirq. */
139 static int qhimark = 10000;     /* If this many pending, ignore blimit. */
140 static int qlowmark = 100;      /* Once only this many pending, use blimit. */
141
142 module_param(blimit, int, 0);
143 module_param(qhimark, int, 0);
144 module_param(qlowmark, int, 0);
145
146 #ifdef CONFIG_RCU_CPU_STALL_DETECTOR
147 int rcu_cpu_stall_suppress __read_mostly = RCU_CPU_STALL_SUPPRESS_INIT;
148 module_param(rcu_cpu_stall_suppress, int, 0644);
149 #endif /* #ifdef CONFIG_RCU_CPU_STALL_DETECTOR */
150
151 static void force_quiescent_state(struct rcu_state *rsp, int relaxed);
152 static int rcu_pending(int cpu);
153
154 /*
155  * Return the number of RCU-sched batches processed thus far for debug & stats.
156  */
157 long rcu_batches_completed_sched(void)
158 {
159         return rcu_sched_state.completed;
160 }
161 EXPORT_SYMBOL_GPL(rcu_batches_completed_sched);
162
163 /*
164  * Return the number of RCU BH batches processed thus far for debug & stats.
165  */
166 long rcu_batches_completed_bh(void)
167 {
168         return rcu_bh_state.completed;
169 }
170 EXPORT_SYMBOL_GPL(rcu_batches_completed_bh);
171
172 /*
173  * Force a quiescent state for RCU BH.
174  */
175 void rcu_bh_force_quiescent_state(void)
176 {
177         force_quiescent_state(&rcu_bh_state, 0);
178 }
179 EXPORT_SYMBOL_GPL(rcu_bh_force_quiescent_state);
180
181 /*
182  * Force a quiescent state for RCU-sched.
183  */
184 void rcu_sched_force_quiescent_state(void)
185 {
186         force_quiescent_state(&rcu_sched_state, 0);
187 }
188 EXPORT_SYMBOL_GPL(rcu_sched_force_quiescent_state);
189
190 /*
191  * Does the CPU have callbacks ready to be invoked?
192  */
193 static int
194 cpu_has_callbacks_ready_to_invoke(struct rcu_data *rdp)
195 {
196         return &rdp->nxtlist != rdp->nxttail[RCU_DONE_TAIL];
197 }
198
199 /*
200  * Does the current CPU require a yet-as-unscheduled grace period?
201  */
202 static int
203 cpu_needs_another_gp(struct rcu_state *rsp, struct rcu_data *rdp)
204 {
205         return *rdp->nxttail[RCU_DONE_TAIL] && !rcu_gp_in_progress(rsp);
206 }
207
208 /*
209  * Return the root node of the specified rcu_state structure.
210  */
211 static struct rcu_node *rcu_get_root(struct rcu_state *rsp)
212 {
213         return &rsp->node[0];
214 }
215
216 #ifdef CONFIG_SMP
217
218 /*
219  * If the specified CPU is offline, tell the caller that it is in
220  * a quiescent state.  Otherwise, whack it with a reschedule IPI.
221  * Grace periods can end up waiting on an offline CPU when that
222  * CPU is in the process of coming online -- it will be added to the
223  * rcu_node bitmasks before it actually makes it online.  The same thing
224  * can happen while a CPU is in the process of coming online.  Because this
225  * race is quite rare, we check for it after detecting that the grace
226  * period has been delayed rather than checking each and every CPU
227  * each and every time we start a new grace period.
228  */
229 static int rcu_implicit_offline_qs(struct rcu_data *rdp)
230 {
231         /*
232          * If the CPU is offline, it is in a quiescent state.  We can
233          * trust its state not to change because interrupts are disabled.
234          */
235         if (cpu_is_offline(rdp->cpu)) {
236                 rdp->offline_fqs++;
237                 return 1;
238         }
239
240         /* If preemptable RCU, no point in sending reschedule IPI. */
241         if (rdp->preemptable)
242                 return 0;
243
244         /* The CPU is online, so send it a reschedule IPI. */
245         if (rdp->cpu != smp_processor_id())
246                 smp_send_reschedule(rdp->cpu);
247         else
248                 set_need_resched();
249         rdp->resched_ipi++;
250         return 0;
251 }
252
253 #endif /* #ifdef CONFIG_SMP */
254
255 #ifdef CONFIG_NO_HZ
256
257 /**
258  * rcu_enter_nohz - inform RCU that current CPU is entering nohz
259  *
260  * Enter nohz mode, in other words, -leave- the mode in which RCU
261  * read-side critical sections can occur.  (Though RCU read-side
262  * critical sections can occur in irq handlers in nohz mode, a possibility
263  * handled by rcu_irq_enter() and rcu_irq_exit()).
264  */
265 void rcu_enter_nohz(void)
266 {
267         unsigned long flags;
268         struct rcu_dynticks *rdtp;
269
270         smp_mb(); /* CPUs seeing ++ must see prior RCU read-side crit sects */
271         local_irq_save(flags);
272         rdtp = &__get_cpu_var(rcu_dynticks);
273         rdtp->dynticks++;
274         rdtp->dynticks_nesting--;
275         WARN_ON_ONCE(rdtp->dynticks & 0x1);
276         local_irq_restore(flags);
277 }
278
279 /*
280  * rcu_exit_nohz - inform RCU that current CPU is leaving nohz
281  *
282  * Exit nohz mode, in other words, -enter- the mode in which RCU
283  * read-side critical sections normally occur.
284  */
285 void rcu_exit_nohz(void)
286 {
287         unsigned long flags;
288         struct rcu_dynticks *rdtp;
289
290         local_irq_save(flags);
291         rdtp = &__get_cpu_var(rcu_dynticks);
292         rdtp->dynticks++;
293         rdtp->dynticks_nesting++;
294         WARN_ON_ONCE(!(rdtp->dynticks & 0x1));
295         local_irq_restore(flags);
296         smp_mb(); /* CPUs seeing ++ must see later RCU read-side crit sects */
297 }
298
299 /**
300  * rcu_nmi_enter - inform RCU of entry to NMI context
301  *
302  * If the CPU was idle with dynamic ticks active, and there is no
303  * irq handler running, this updates rdtp->dynticks_nmi to let the
304  * RCU grace-period handling know that the CPU is active.
305  */
306 void rcu_nmi_enter(void)
307 {
308         struct rcu_dynticks *rdtp = &__get_cpu_var(rcu_dynticks);
309
310         if (rdtp->dynticks & 0x1)
311                 return;
312         rdtp->dynticks_nmi++;
313         WARN_ON_ONCE(!(rdtp->dynticks_nmi & 0x1));
314         smp_mb(); /* CPUs seeing ++ must see later RCU read-side crit sects */
315 }
316
317 /**
318  * rcu_nmi_exit - inform RCU of exit from NMI context
319  *
320  * If the CPU was idle with dynamic ticks active, and there is no
321  * irq handler running, this updates rdtp->dynticks_nmi to let the
322  * RCU grace-period handling know that the CPU is no longer active.
323  */
324 void rcu_nmi_exit(void)
325 {
326         struct rcu_dynticks *rdtp = &__get_cpu_var(rcu_dynticks);
327
328         if (rdtp->dynticks & 0x1)
329                 return;
330         smp_mb(); /* CPUs seeing ++ must see prior RCU read-side crit sects */
331         rdtp->dynticks_nmi++;
332         WARN_ON_ONCE(rdtp->dynticks_nmi & 0x1);
333 }
334
335 /**
336  * rcu_irq_enter - inform RCU of entry to hard irq context
337  *
338  * If the CPU was idle with dynamic ticks active, this updates the
339  * rdtp->dynticks to let the RCU handling know that the CPU is active.
340  */
341 void rcu_irq_enter(void)
342 {
343         struct rcu_dynticks *rdtp = &__get_cpu_var(rcu_dynticks);
344
345         if (rdtp->dynticks_nesting++)
346                 return;
347         rdtp->dynticks++;
348         WARN_ON_ONCE(!(rdtp->dynticks & 0x1));
349         smp_mb(); /* CPUs seeing ++ must see later RCU read-side crit sects */
350 }
351
352 /**
353  * rcu_irq_exit - inform RCU of exit from hard irq context
354  *
355  * If the CPU was idle with dynamic ticks active, update the rdp->dynticks
356  * to put let the RCU handling be aware that the CPU is going back to idle
357  * with no ticks.
358  */
359 void rcu_irq_exit(void)
360 {
361         struct rcu_dynticks *rdtp = &__get_cpu_var(rcu_dynticks);
362
363         if (--rdtp->dynticks_nesting)
364                 return;
365         smp_mb(); /* CPUs seeing ++ must see prior RCU read-side crit sects */
366         rdtp->dynticks++;
367         WARN_ON_ONCE(rdtp->dynticks & 0x1);
368
369         /* If the interrupt queued a callback, get out of dyntick mode. */
370         if (__get_cpu_var(rcu_sched_data).nxtlist ||
371             __get_cpu_var(rcu_bh_data).nxtlist)
372                 set_need_resched();
373 }
374
375 #ifdef CONFIG_SMP
376
377 /*
378  * Snapshot the specified CPU's dynticks counter so that we can later
379  * credit them with an implicit quiescent state.  Return 1 if this CPU
380  * is in dynticks idle mode, which is an extended quiescent state.
381  */
382 static int dyntick_save_progress_counter(struct rcu_data *rdp)
383 {
384         int ret;
385         int snap;
386         int snap_nmi;
387
388         snap = rdp->dynticks->dynticks;
389         snap_nmi = rdp->dynticks->dynticks_nmi;
390         smp_mb();       /* Order sampling of snap with end of grace period. */
391         rdp->dynticks_snap = snap;
392         rdp->dynticks_nmi_snap = snap_nmi;
393         ret = ((snap & 0x1) == 0) && ((snap_nmi & 0x1) == 0);
394         if (ret)
395                 rdp->dynticks_fqs++;
396         return ret;
397 }
398
399 /*
400  * Return true if the specified CPU has passed through a quiescent
401  * state by virtue of being in or having passed through an dynticks
402  * idle state since the last call to dyntick_save_progress_counter()
403  * for this same CPU.
404  */
405 static int rcu_implicit_dynticks_qs(struct rcu_data *rdp)
406 {
407         long curr;
408         long curr_nmi;
409         long snap;
410         long snap_nmi;
411
412         curr = rdp->dynticks->dynticks;
413         snap = rdp->dynticks_snap;
414         curr_nmi = rdp->dynticks->dynticks_nmi;
415         snap_nmi = rdp->dynticks_nmi_snap;
416         smp_mb(); /* force ordering with cpu entering/leaving dynticks. */
417
418         /*
419          * If the CPU passed through or entered a dynticks idle phase with
420          * no active irq/NMI handlers, then we can safely pretend that the CPU
421          * already acknowledged the request to pass through a quiescent
422          * state.  Either way, that CPU cannot possibly be in an RCU
423          * read-side critical section that started before the beginning
424          * of the current RCU grace period.
425          */
426         if ((curr != snap || (curr & 0x1) == 0) &&
427             (curr_nmi != snap_nmi || (curr_nmi & 0x1) == 0)) {
428                 rdp->dynticks_fqs++;
429                 return 1;
430         }
431
432         /* Go check for the CPU being offline. */
433         return rcu_implicit_offline_qs(rdp);
434 }
435
436 #endif /* #ifdef CONFIG_SMP */
437
438 #else /* #ifdef CONFIG_NO_HZ */
439
440 #ifdef CONFIG_SMP
441
442 static int dyntick_save_progress_counter(struct rcu_data *rdp)
443 {
444         return 0;
445 }
446
447 static int rcu_implicit_dynticks_qs(struct rcu_data *rdp)
448 {
449         return rcu_implicit_offline_qs(rdp);
450 }
451
452 #endif /* #ifdef CONFIG_SMP */
453
454 #endif /* #else #ifdef CONFIG_NO_HZ */
455
456 #ifdef CONFIG_RCU_CPU_STALL_DETECTOR
457
458 int rcu_cpu_stall_suppress __read_mostly;
459
460 static void record_gp_stall_check_time(struct rcu_state *rsp)
461 {
462         rsp->gp_start = jiffies;
463         rsp->jiffies_stall = jiffies + RCU_SECONDS_TILL_STALL_CHECK;
464 }
465
466 static void print_other_cpu_stall(struct rcu_state *rsp)
467 {
468         int cpu;
469         long delta;
470         unsigned long flags;
471         struct rcu_node *rnp = rcu_get_root(rsp);
472
473         /* Only let one CPU complain about others per time interval. */
474
475         raw_spin_lock_irqsave(&rnp->lock, flags);
476         delta = jiffies - rsp->jiffies_stall;
477         if (delta < RCU_STALL_RAT_DELAY || !rcu_gp_in_progress(rsp)) {
478                 raw_spin_unlock_irqrestore(&rnp->lock, flags);
479                 return;
480         }
481         rsp->jiffies_stall = jiffies + RCU_SECONDS_TILL_STALL_RECHECK;
482
483         /*
484          * Now rat on any tasks that got kicked up to the root rcu_node
485          * due to CPU offlining.
486          */
487         rcu_print_task_stall(rnp);
488         raw_spin_unlock_irqrestore(&rnp->lock, flags);
489
490         /*
491          * OK, time to rat on our buddy...
492          * See Documentation/RCU/stallwarn.txt for info on how to debug
493          * RCU CPU stall warnings.
494          */
495         printk(KERN_ERR "INFO: %s detected stalls on CPUs/tasks: {",
496                rsp->name);
497         rcu_for_each_leaf_node(rsp, rnp) {
498                 raw_spin_lock_irqsave(&rnp->lock, flags);
499                 rcu_print_task_stall(rnp);
500                 raw_spin_unlock_irqrestore(&rnp->lock, flags);
501                 if (rnp->qsmask == 0)
502                         continue;
503                 for (cpu = 0; cpu <= rnp->grphi - rnp->grplo; cpu++)
504                         if (rnp->qsmask & (1UL << cpu))
505                                 printk(" %d", rnp->grplo + cpu);
506         }
507         printk("} (detected by %d, t=%ld jiffies)\n",
508                smp_processor_id(), (long)(jiffies - rsp->gp_start));
509         trigger_all_cpu_backtrace();
510
511         /* If so configured, complain about tasks blocking the grace period. */
512
513         rcu_print_detail_task_stall(rsp);
514
515         force_quiescent_state(rsp, 0);  /* Kick them all. */
516 }
517
518 static void print_cpu_stall(struct rcu_state *rsp)
519 {
520         unsigned long flags;
521         struct rcu_node *rnp = rcu_get_root(rsp);
522
523         /*
524          * OK, time to rat on ourselves...
525          * See Documentation/RCU/stallwarn.txt for info on how to debug
526          * RCU CPU stall warnings.
527          */
528         printk(KERN_ERR "INFO: %s detected stall on CPU %d (t=%lu jiffies)\n",
529                rsp->name, smp_processor_id(), jiffies - rsp->gp_start);
530         trigger_all_cpu_backtrace();
531
532         raw_spin_lock_irqsave(&rnp->lock, flags);
533         if (ULONG_CMP_GE(jiffies, rsp->jiffies_stall))
534                 rsp->jiffies_stall =
535                         jiffies + RCU_SECONDS_TILL_STALL_RECHECK;
536         raw_spin_unlock_irqrestore(&rnp->lock, flags);
537
538         set_need_resched();  /* kick ourselves to get things going. */
539 }
540
541 static void check_cpu_stall(struct rcu_state *rsp, struct rcu_data *rdp)
542 {
543         long delta;
544         struct rcu_node *rnp;
545
546         if (rcu_cpu_stall_suppress)
547                 return;
548         delta = jiffies - rsp->jiffies_stall;
549         rnp = rdp->mynode;
550         if ((rnp->qsmask & rdp->grpmask) && delta >= 0) {
551
552                 /* We haven't checked in, so go dump stack. */
553                 print_cpu_stall(rsp);
554
555         } else if (rcu_gp_in_progress(rsp) && delta >= RCU_STALL_RAT_DELAY) {
556
557                 /* They had two time units to dump stack, so complain. */
558                 print_other_cpu_stall(rsp);
559         }
560 }
561
562 static int rcu_panic(struct notifier_block *this, unsigned long ev, void *ptr)
563 {
564         rcu_cpu_stall_suppress = 1;
565         return NOTIFY_DONE;
566 }
567
568 static struct notifier_block rcu_panic_block = {
569         .notifier_call = rcu_panic,
570 };
571
572 static void __init check_cpu_stall_init(void)
573 {
574         atomic_notifier_chain_register(&panic_notifier_list, &rcu_panic_block);
575 }
576
577 #else /* #ifdef CONFIG_RCU_CPU_STALL_DETECTOR */
578
579 static void record_gp_stall_check_time(struct rcu_state *rsp)
580 {
581 }
582
583 static void check_cpu_stall(struct rcu_state *rsp, struct rcu_data *rdp)
584 {
585 }
586
587 static void __init check_cpu_stall_init(void)
588 {
589 }
590
591 #endif /* #else #ifdef CONFIG_RCU_CPU_STALL_DETECTOR */
592
593 /*
594  * Update CPU-local rcu_data state to record the newly noticed grace period.
595  * This is used both when we started the grace period and when we notice
596  * that someone else started the grace period.  The caller must hold the
597  * ->lock of the leaf rcu_node structure corresponding to the current CPU,
598  *  and must have irqs disabled.
599  */
600 static void __note_new_gpnum(struct rcu_state *rsp, struct rcu_node *rnp, struct rcu_data *rdp)
601 {
602         if (rdp->gpnum != rnp->gpnum) {
603                 rdp->qs_pending = 1;
604                 rdp->passed_quiesc = 0;
605                 rdp->gpnum = rnp->gpnum;
606         }
607 }
608
609 static void note_new_gpnum(struct rcu_state *rsp, struct rcu_data *rdp)
610 {
611         unsigned long flags;
612         struct rcu_node *rnp;
613
614         local_irq_save(flags);
615         rnp = rdp->mynode;
616         if (rdp->gpnum == ACCESS_ONCE(rnp->gpnum) || /* outside lock. */
617             !raw_spin_trylock(&rnp->lock)) { /* irqs already off, so later. */
618                 local_irq_restore(flags);
619                 return;
620         }
621         __note_new_gpnum(rsp, rnp, rdp);
622         raw_spin_unlock_irqrestore(&rnp->lock, flags);
623 }
624
625 /*
626  * Did someone else start a new RCU grace period start since we last
627  * checked?  Update local state appropriately if so.  Must be called
628  * on the CPU corresponding to rdp.
629  */
630 static int
631 check_for_new_grace_period(struct rcu_state *rsp, struct rcu_data *rdp)
632 {
633         unsigned long flags;
634         int ret = 0;
635
636         local_irq_save(flags);
637         if (rdp->gpnum != rsp->gpnum) {
638                 note_new_gpnum(rsp, rdp);
639                 ret = 1;
640         }
641         local_irq_restore(flags);
642         return ret;
643 }
644
645 /*
646  * Advance this CPU's callbacks, but only if the current grace period
647  * has ended.  This may be called only from the CPU to whom the rdp
648  * belongs.  In addition, the corresponding leaf rcu_node structure's
649  * ->lock must be held by the caller, with irqs disabled.
650  */
651 static void
652 __rcu_process_gp_end(struct rcu_state *rsp, struct rcu_node *rnp, struct rcu_data *rdp)
653 {
654         /* Did another grace period end? */
655         if (rdp->completed != rnp->completed) {
656
657                 /* Advance callbacks.  No harm if list empty. */
658                 rdp->nxttail[RCU_DONE_TAIL] = rdp->nxttail[RCU_WAIT_TAIL];
659                 rdp->nxttail[RCU_WAIT_TAIL] = rdp->nxttail[RCU_NEXT_READY_TAIL];
660                 rdp->nxttail[RCU_NEXT_READY_TAIL] = rdp->nxttail[RCU_NEXT_TAIL];
661
662                 /* Remember that we saw this grace-period completion. */
663                 rdp->completed = rnp->completed;
664         }
665 }
666
667 /*
668  * Advance this CPU's callbacks, but only if the current grace period
669  * has ended.  This may be called only from the CPU to whom the rdp
670  * belongs.
671  */
672 static void
673 rcu_process_gp_end(struct rcu_state *rsp, struct rcu_data *rdp)
674 {
675         unsigned long flags;
676         struct rcu_node *rnp;
677
678         local_irq_save(flags);
679         rnp = rdp->mynode;
680         if (rdp->completed == ACCESS_ONCE(rnp->completed) || /* outside lock. */
681             !raw_spin_trylock(&rnp->lock)) { /* irqs already off, so later. */
682                 local_irq_restore(flags);
683                 return;
684         }
685         __rcu_process_gp_end(rsp, rnp, rdp);
686         raw_spin_unlock_irqrestore(&rnp->lock, flags);
687 }
688
689 /*
690  * Do per-CPU grace-period initialization for running CPU.  The caller
691  * must hold the lock of the leaf rcu_node structure corresponding to
692  * this CPU.
693  */
694 static void
695 rcu_start_gp_per_cpu(struct rcu_state *rsp, struct rcu_node *rnp, struct rcu_data *rdp)
696 {
697         /* Prior grace period ended, so advance callbacks for current CPU. */
698         __rcu_process_gp_end(rsp, rnp, rdp);
699
700         /*
701          * Because this CPU just now started the new grace period, we know
702          * that all of its callbacks will be covered by this upcoming grace
703          * period, even the ones that were registered arbitrarily recently.
704          * Therefore, advance all outstanding callbacks to RCU_WAIT_TAIL.
705          *
706          * Other CPUs cannot be sure exactly when the grace period started.
707          * Therefore, their recently registered callbacks must pass through
708          * an additional RCU_NEXT_READY stage, so that they will be handled
709          * by the next RCU grace period.
710          */
711         rdp->nxttail[RCU_NEXT_READY_TAIL] = rdp->nxttail[RCU_NEXT_TAIL];
712         rdp->nxttail[RCU_WAIT_TAIL] = rdp->nxttail[RCU_NEXT_TAIL];
713
714         /* Set state so that this CPU will detect the next quiescent state. */
715         __note_new_gpnum(rsp, rnp, rdp);
716 }
717
718 /*
719  * Start a new RCU grace period if warranted, re-initializing the hierarchy
720  * in preparation for detecting the next grace period.  The caller must hold
721  * the root node's ->lock, which is released before return.  Hard irqs must
722  * be disabled.
723  */
724 static void
725 rcu_start_gp(struct rcu_state *rsp, unsigned long flags)
726         __releases(rcu_get_root(rsp)->lock)
727 {
728         struct rcu_data *rdp = this_cpu_ptr(rsp->rda);
729         struct rcu_node *rnp = rcu_get_root(rsp);
730
731         if (!cpu_needs_another_gp(rsp, rdp) || rsp->fqs_active) {
732                 if (cpu_needs_another_gp(rsp, rdp))
733                         rsp->fqs_need_gp = 1;
734                 if (rnp->completed == rsp->completed) {
735                         raw_spin_unlock_irqrestore(&rnp->lock, flags);
736                         return;
737                 }
738                 raw_spin_unlock(&rnp->lock);     /* irqs remain disabled. */
739
740                 /*
741                  * Propagate new ->completed value to rcu_node structures
742                  * so that other CPUs don't have to wait until the start
743                  * of the next grace period to process their callbacks.
744                  */
745                 rcu_for_each_node_breadth_first(rsp, rnp) {
746                         raw_spin_lock(&rnp->lock); /* irqs already disabled. */
747                         rnp->completed = rsp->completed;
748                         raw_spin_unlock(&rnp->lock); /* irqs remain disabled. */
749                 }
750                 local_irq_restore(flags);
751                 return;
752         }
753
754         /* Advance to a new grace period and initialize state. */
755         rsp->gpnum++;
756         WARN_ON_ONCE(rsp->signaled == RCU_GP_INIT);
757         rsp->signaled = RCU_GP_INIT; /* Hold off force_quiescent_state. */
758         rsp->jiffies_force_qs = jiffies + RCU_JIFFIES_TILL_FORCE_QS;
759         record_gp_stall_check_time(rsp);
760
761         /* Special-case the common single-level case. */
762         if (NUM_RCU_NODES == 1) {
763                 rcu_preempt_check_blocked_tasks(rnp);
764                 rnp->qsmask = rnp->qsmaskinit;
765                 rnp->gpnum = rsp->gpnum;
766                 rnp->completed = rsp->completed;
767                 rsp->signaled = RCU_SIGNAL_INIT; /* force_quiescent_state OK. */
768                 rcu_start_gp_per_cpu(rsp, rnp, rdp);
769                 raw_spin_unlock_irqrestore(&rnp->lock, flags);
770                 return;
771         }
772
773         raw_spin_unlock(&rnp->lock);  /* leave irqs disabled. */
774
775
776         /* Exclude any concurrent CPU-hotplug operations. */
777         raw_spin_lock(&rsp->onofflock);  /* irqs already disabled. */
778
779         /*
780          * Set the quiescent-state-needed bits in all the rcu_node
781          * structures for all currently online CPUs in breadth-first
782          * order, starting from the root rcu_node structure.  This
783          * operation relies on the layout of the hierarchy within the
784          * rsp->node[] array.  Note that other CPUs will access only
785          * the leaves of the hierarchy, which still indicate that no
786          * grace period is in progress, at least until the corresponding
787          * leaf node has been initialized.  In addition, we have excluded
788          * CPU-hotplug operations.
789          *
790          * Note that the grace period cannot complete until we finish
791          * the initialization process, as there will be at least one
792          * qsmask bit set in the root node until that time, namely the
793          * one corresponding to this CPU, due to the fact that we have
794          * irqs disabled.
795          */
796         rcu_for_each_node_breadth_first(rsp, rnp) {
797                 raw_spin_lock(&rnp->lock);      /* irqs already disabled. */
798                 rcu_preempt_check_blocked_tasks(rnp);
799                 rnp->qsmask = rnp->qsmaskinit;
800                 rnp->gpnum = rsp->gpnum;
801                 rnp->completed = rsp->completed;
802                 if (rnp == rdp->mynode)
803                         rcu_start_gp_per_cpu(rsp, rnp, rdp);
804                 raw_spin_unlock(&rnp->lock);    /* irqs remain disabled. */
805         }
806
807         rnp = rcu_get_root(rsp);
808         raw_spin_lock(&rnp->lock);              /* irqs already disabled. */
809         rsp->signaled = RCU_SIGNAL_INIT; /* force_quiescent_state now OK. */
810         raw_spin_unlock(&rnp->lock);            /* irqs remain disabled. */
811         raw_spin_unlock_irqrestore(&rsp->onofflock, flags);
812 }
813
814 /*
815  * Report a full set of quiescent states to the specified rcu_state
816  * data structure.  This involves cleaning up after the prior grace
817  * period and letting rcu_start_gp() start up the next grace period
818  * if one is needed.  Note that the caller must hold rnp->lock, as
819  * required by rcu_start_gp(), which will release it.
820  */
821 static void rcu_report_qs_rsp(struct rcu_state *rsp, unsigned long flags)
822         __releases(rcu_get_root(rsp)->lock)
823 {
824         WARN_ON_ONCE(!rcu_gp_in_progress(rsp));
825         rsp->completed = rsp->gpnum;
826         rsp->signaled = RCU_GP_IDLE;
827         rcu_start_gp(rsp, flags);  /* releases root node's rnp->lock. */
828 }
829
830 /*
831  * Similar to rcu_report_qs_rdp(), for which it is a helper function.
832  * Allows quiescent states for a group of CPUs to be reported at one go
833  * to the specified rcu_node structure, though all the CPUs in the group
834  * must be represented by the same rcu_node structure (which need not be
835  * a leaf rcu_node structure, though it often will be).  That structure's
836  * lock must be held upon entry, and it is released before return.
837  */
838 static void
839 rcu_report_qs_rnp(unsigned long mask, struct rcu_state *rsp,
840                   struct rcu_node *rnp, unsigned long flags)
841         __releases(rnp->lock)
842 {
843         struct rcu_node *rnp_c;
844
845         /* Walk up the rcu_node hierarchy. */
846         for (;;) {
847                 if (!(rnp->qsmask & mask)) {
848
849                         /* Our bit has already been cleared, so done. */
850                         raw_spin_unlock_irqrestore(&rnp->lock, flags);
851                         return;
852                 }
853                 rnp->qsmask &= ~mask;
854                 if (rnp->qsmask != 0 || rcu_preempted_readers(rnp)) {
855
856                         /* Other bits still set at this level, so done. */
857                         raw_spin_unlock_irqrestore(&rnp->lock, flags);
858                         return;
859                 }
860                 mask = rnp->grpmask;
861                 if (rnp->parent == NULL) {
862
863                         /* No more levels.  Exit loop holding root lock. */
864
865                         break;
866                 }
867                 raw_spin_unlock_irqrestore(&rnp->lock, flags);
868                 rnp_c = rnp;
869                 rnp = rnp->parent;
870                 raw_spin_lock_irqsave(&rnp->lock, flags);
871                 WARN_ON_ONCE(rnp_c->qsmask);
872         }
873
874         /*
875          * Get here if we are the last CPU to pass through a quiescent
876          * state for this grace period.  Invoke rcu_report_qs_rsp()
877          * to clean up and start the next grace period if one is needed.
878          */
879         rcu_report_qs_rsp(rsp, flags); /* releases rnp->lock. */
880 }
881
882 /*
883  * Record a quiescent state for the specified CPU to that CPU's rcu_data
884  * structure.  This must be either called from the specified CPU, or
885  * called when the specified CPU is known to be offline (and when it is
886  * also known that no other CPU is concurrently trying to help the offline
887  * CPU).  The lastcomp argument is used to make sure we are still in the
888  * grace period of interest.  We don't want to end the current grace period
889  * based on quiescent states detected in an earlier grace period!
890  */
891 static void
892 rcu_report_qs_rdp(int cpu, struct rcu_state *rsp, struct rcu_data *rdp, long lastcomp)
893 {
894         unsigned long flags;
895         unsigned long mask;
896         struct rcu_node *rnp;
897
898         rnp = rdp->mynode;
899         raw_spin_lock_irqsave(&rnp->lock, flags);
900         if (lastcomp != rnp->completed) {
901
902                 /*
903                  * Someone beat us to it for this grace period, so leave.
904                  * The race with GP start is resolved by the fact that we
905                  * hold the leaf rcu_node lock, so that the per-CPU bits
906                  * cannot yet be initialized -- so we would simply find our
907                  * CPU's bit already cleared in rcu_report_qs_rnp() if this
908                  * race occurred.
909                  */
910                 rdp->passed_quiesc = 0; /* try again later! */
911                 raw_spin_unlock_irqrestore(&rnp->lock, flags);
912                 return;
913         }
914         mask = rdp->grpmask;
915         if ((rnp->qsmask & mask) == 0) {
916                 raw_spin_unlock_irqrestore(&rnp->lock, flags);
917         } else {
918                 rdp->qs_pending = 0;
919
920                 /*
921                  * This GP can't end until cpu checks in, so all of our
922                  * callbacks can be processed during the next GP.
923                  */
924                 rdp->nxttail[RCU_NEXT_READY_TAIL] = rdp->nxttail[RCU_NEXT_TAIL];
925
926                 rcu_report_qs_rnp(mask, rsp, rnp, flags); /* rlses rnp->lock */
927         }
928 }
929
930 /*
931  * Check to see if there is a new grace period of which this CPU
932  * is not yet aware, and if so, set up local rcu_data state for it.
933  * Otherwise, see if this CPU has just passed through its first
934  * quiescent state for this grace period, and record that fact if so.
935  */
936 static void
937 rcu_check_quiescent_state(struct rcu_state *rsp, struct rcu_data *rdp)
938 {
939         /* If there is now a new grace period, record and return. */
940         if (check_for_new_grace_period(rsp, rdp))
941                 return;
942
943         /*
944          * Does this CPU still need to do its part for current grace period?
945          * If no, return and let the other CPUs do their part as well.
946          */
947         if (!rdp->qs_pending)
948                 return;
949
950         /*
951          * Was there a quiescent state since the beginning of the grace
952          * period? If no, then exit and wait for the next call.
953          */
954         if (!rdp->passed_quiesc)
955                 return;
956
957         /*
958          * Tell RCU we are done (but rcu_report_qs_rdp() will be the
959          * judge of that).
960          */
961         rcu_report_qs_rdp(rdp->cpu, rsp, rdp, rdp->passed_quiesc_completed);
962 }
963
964 #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU
965
966 /*
967  * Move a dying CPU's RCU callbacks to the ->orphan_cbs_list for the
968  * specified flavor of RCU.  The callbacks will be adopted by the next
969  * _rcu_barrier() invocation or by the CPU_DEAD notifier, whichever
970  * comes first.  Because this is invoked from the CPU_DYING notifier,
971  * irqs are already disabled.
972  */
973 static void rcu_send_cbs_to_orphanage(struct rcu_state *rsp)
974 {
975         int i;
976         struct rcu_data *rdp = this_cpu_ptr(rsp->rda);
977
978         if (rdp->nxtlist == NULL)
979                 return;  /* irqs disabled, so comparison is stable. */
980         raw_spin_lock(&rsp->onofflock);  /* irqs already disabled. */
981         *rsp->orphan_cbs_tail = rdp->nxtlist;
982         rsp->orphan_cbs_tail = rdp->nxttail[RCU_NEXT_TAIL];
983         rdp->nxtlist = NULL;
984         for (i = 0; i < RCU_NEXT_SIZE; i++)
985                 rdp->nxttail[i] = &rdp->nxtlist;
986         rsp->orphan_qlen += rdp->qlen;
987         rdp->qlen = 0;
988         raw_spin_unlock(&rsp->onofflock);  /* irqs remain disabled. */
989 }
990
991 /*
992  * Adopt previously orphaned RCU callbacks.
993  */
994 static void rcu_adopt_orphan_cbs(struct rcu_state *rsp)
995 {
996         unsigned long flags;
997         struct rcu_data *rdp;
998
999         raw_spin_lock_irqsave(&rsp->onofflock, flags);
1000         rdp = this_cpu_ptr(rsp->rda);
1001         if (rsp->orphan_cbs_list == NULL) {
1002                 raw_spin_unlock_irqrestore(&rsp->onofflock, flags);
1003                 return;
1004         }
1005         *rdp->nxttail[RCU_NEXT_TAIL] = rsp->orphan_cbs_list;
1006         rdp->nxttail[RCU_NEXT_TAIL] = rsp->orphan_cbs_tail;
1007         rdp->qlen += rsp->orphan_qlen;
1008         rsp->orphan_cbs_list = NULL;
1009         rsp->orphan_cbs_tail = &rsp->orphan_cbs_list;
1010         rsp->orphan_qlen = 0;
1011         raw_spin_unlock_irqrestore(&rsp->onofflock, flags);
1012 }
1013
1014 /*
1015  * Remove the outgoing CPU from the bitmasks in the rcu_node hierarchy
1016  * and move all callbacks from the outgoing CPU to the current one.
1017  */
1018 static void __rcu_offline_cpu(int cpu, struct rcu_state *rsp)
1019 {
1020         unsigned long flags;
1021         unsigned long mask;
1022         int need_report = 0;
1023         struct rcu_data *rdp = per_cpu_ptr(rsp->rda, cpu);
1024         struct rcu_node *rnp;
1025
1026         /* Exclude any attempts to start a new grace period. */
1027         raw_spin_lock_irqsave(&rsp->onofflock, flags);
1028
1029         /* Remove the outgoing CPU from the masks in the rcu_node hierarchy. */
1030         rnp = rdp->mynode;      /* this is the outgoing CPU's rnp. */
1031         mask = rdp->grpmask;    /* rnp->grplo is constant. */
1032         do {
1033                 raw_spin_lock(&rnp->lock);      /* irqs already disabled. */
1034                 rnp->qsmaskinit &= ~mask;
1035                 if (rnp->qsmaskinit != 0) {
1036                         if (rnp != rdp->mynode)
1037                                 raw_spin_unlock(&rnp->lock); /* irqs remain disabled. */
1038                         break;
1039                 }
1040                 if (rnp == rdp->mynode)
1041                         need_report = rcu_preempt_offline_tasks(rsp, rnp, rdp);
1042                 else
1043                         raw_spin_unlock(&rnp->lock); /* irqs remain disabled. */
1044                 mask = rnp->grpmask;
1045                 rnp = rnp->parent;
1046         } while (rnp != NULL);
1047
1048         /*
1049          * We still hold the leaf rcu_node structure lock here, and
1050          * irqs are still disabled.  The reason for this subterfuge is
1051          * because invoking rcu_report_unblock_qs_rnp() with ->onofflock
1052          * held leads to deadlock.
1053          */
1054         raw_spin_unlock(&rsp->onofflock); /* irqs remain disabled. */
1055         rnp = rdp->mynode;
1056         if (need_report & RCU_OFL_TASKS_NORM_GP)
1057                 rcu_report_unblock_qs_rnp(rnp, flags);
1058         else
1059                 raw_spin_unlock_irqrestore(&rnp->lock, flags);
1060         if (need_report & RCU_OFL_TASKS_EXP_GP)
1061                 rcu_report_exp_rnp(rsp, rnp);
1062
1063         rcu_adopt_orphan_cbs(rsp);
1064 }
1065
1066 /*
1067  * Remove the specified CPU from the RCU hierarchy and move any pending
1068  * callbacks that it might have to the current CPU.  This code assumes
1069  * that at least one CPU in the system will remain running at all times.
1070  * Any attempt to offline -all- CPUs is likely to strand RCU callbacks.
1071  */
1072 static void rcu_offline_cpu(int cpu)
1073 {
1074         __rcu_offline_cpu(cpu, &rcu_sched_state);
1075         __rcu_offline_cpu(cpu, &rcu_bh_state);
1076         rcu_preempt_offline_cpu(cpu);
1077 }
1078
1079 #else /* #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU */
1080
1081 static void rcu_send_cbs_to_orphanage(struct rcu_state *rsp)
1082 {
1083 }
1084
1085 static void rcu_adopt_orphan_cbs(struct rcu_state *rsp)
1086 {
1087 }
1088
1089 static void rcu_offline_cpu(int cpu)
1090 {
1091 }
1092
1093 #endif /* #else #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU */
1094
1095 /*
1096  * Invoke any RCU callbacks that have made it to the end of their grace
1097  * period.  Thottle as specified by rdp->blimit.
1098  */
1099 static void rcu_do_batch(struct rcu_state *rsp, struct rcu_data *rdp)
1100 {
1101         unsigned long flags;
1102         struct rcu_head *next, *list, **tail;
1103         int count;
1104
1105         /* If no callbacks are ready, just return.*/
1106         if (!cpu_has_callbacks_ready_to_invoke(rdp))
1107                 return;
1108
1109         /*
1110          * Extract the list of ready callbacks, disabling to prevent
1111          * races with call_rcu() from interrupt handlers.
1112          */
1113         local_irq_save(flags);
1114         list = rdp->nxtlist;
1115         rdp->nxtlist = *rdp->nxttail[RCU_DONE_TAIL];
1116         *rdp->nxttail[RCU_DONE_TAIL] = NULL;
1117         tail = rdp->nxttail[RCU_DONE_TAIL];
1118         for (count = RCU_NEXT_SIZE - 1; count >= 0; count--)
1119                 if (rdp->nxttail[count] == rdp->nxttail[RCU_DONE_TAIL])
1120                         rdp->nxttail[count] = &rdp->nxtlist;
1121         local_irq_restore(flags);
1122
1123         /* Invoke callbacks. */
1124         count = 0;
1125         while (list) {
1126                 next = list->next;
1127                 prefetch(next);
1128                 debug_rcu_head_unqueue(list);
1129                 list->func(list);
1130                 list = next;
1131                 if (++count >= rdp->blimit)
1132                         break;
1133         }
1134
1135         local_irq_save(flags);
1136
1137         /* Update count, and requeue any remaining callbacks. */
1138         rdp->qlen -= count;
1139         if (list != NULL) {
1140                 *tail = rdp->nxtlist;
1141                 rdp->nxtlist = list;
1142                 for (count = 0; count < RCU_NEXT_SIZE; count++)
1143                         if (&rdp->nxtlist == rdp->nxttail[count])
1144                                 rdp->nxttail[count] = tail;
1145                         else
1146                                 break;
1147         }
1148
1149         /* Reinstate batch limit if we have worked down the excess. */
1150         if (rdp->blimit == LONG_MAX && rdp->qlen <= qlowmark)
1151                 rdp->blimit = blimit;
1152
1153         /* Reset ->qlen_last_fqs_check trigger if enough CBs have drained. */
1154         if (rdp->qlen == 0 && rdp->qlen_last_fqs_check != 0) {
1155                 rdp->qlen_last_fqs_check = 0;
1156                 rdp->n_force_qs_snap = rsp->n_force_qs;
1157         } else if (rdp->qlen < rdp->qlen_last_fqs_check - qhimark)
1158                 rdp->qlen_last_fqs_check = rdp->qlen;
1159
1160         local_irq_restore(flags);
1161
1162         /* Re-raise the RCU softirq if there are callbacks remaining. */
1163         if (cpu_has_callbacks_ready_to_invoke(rdp))
1164                 raise_softirq(RCU_SOFTIRQ);
1165 }
1166
1167 /*
1168  * Check to see if this CPU is in a non-context-switch quiescent state
1169  * (user mode or idle loop for rcu, non-softirq execution for rcu_bh).
1170  * Also schedule the RCU softirq handler.
1171  *
1172  * This function must be called with hardirqs disabled.  It is normally
1173  * invoked from the scheduling-clock interrupt.  If rcu_pending returns
1174  * false, there is no point in invoking rcu_check_callbacks().
1175  */
1176 void rcu_check_callbacks(int cpu, int user)
1177 {
1178         if (user ||
1179             (idle_cpu(cpu) && rcu_scheduler_active &&
1180              !in_softirq() && hardirq_count() <= (1 << HARDIRQ_SHIFT))) {
1181
1182                 /*
1183                  * Get here if this CPU took its interrupt from user
1184                  * mode or from the idle loop, and if this is not a
1185                  * nested interrupt.  In this case, the CPU is in
1186                  * a quiescent state, so note it.
1187                  *
1188                  * No memory barrier is required here because both
1189                  * rcu_sched_qs() and rcu_bh_qs() reference only CPU-local
1190                  * variables that other CPUs neither access nor modify,
1191                  * at least not while the corresponding CPU is online.
1192                  */
1193
1194                 rcu_sched_qs(cpu);
1195                 rcu_bh_qs(cpu);
1196
1197         } else if (!in_softirq()) {
1198
1199                 /*
1200                  * Get here if this CPU did not take its interrupt from
1201                  * softirq, in other words, if it is not interrupting
1202                  * a rcu_bh read-side critical section.  This is an _bh
1203                  * critical section, so note it.
1204                  */
1205
1206                 rcu_bh_qs(cpu);
1207         }
1208         rcu_preempt_check_callbacks(cpu);
1209         if (rcu_pending(cpu))
1210                 raise_softirq(RCU_SOFTIRQ);
1211 }
1212
1213 #ifdef CONFIG_SMP
1214
1215 /*
1216  * Scan the leaf rcu_node structures, processing dyntick state for any that
1217  * have not yet encountered a quiescent state, using the function specified.
1218  * The caller must have suppressed start of new grace periods.
1219  */
1220 static void force_qs_rnp(struct rcu_state *rsp, int (*f)(struct rcu_data *))
1221 {
1222         unsigned long bit;
1223         int cpu;
1224         unsigned long flags;
1225         unsigned long mask;
1226         struct rcu_node *rnp;
1227
1228         rcu_for_each_leaf_node(rsp, rnp) {
1229                 mask = 0;
1230                 raw_spin_lock_irqsave(&rnp->lock, flags);
1231                 if (!rcu_gp_in_progress(rsp)) {
1232                         raw_spin_unlock_irqrestore(&rnp->lock, flags);
1233                         return;
1234                 }
1235                 if (rnp->qsmask == 0) {
1236                         raw_spin_unlock_irqrestore(&rnp->lock, flags);
1237                         continue;
1238                 }
1239                 cpu = rnp->grplo;
1240                 bit = 1;
1241                 for (; cpu <= rnp->grphi; cpu++, bit <<= 1) {
1242                         if ((rnp->qsmask & bit) != 0 &&
1243                             f(per_cpu_ptr(rsp->rda, cpu)))
1244                                 mask |= bit;
1245                 }
1246                 if (mask != 0) {
1247
1248                         /* rcu_report_qs_rnp() releases rnp->lock. */
1249                         rcu_report_qs_rnp(mask, rsp, rnp, flags);
1250                         continue;
1251                 }
1252                 raw_spin_unlock_irqrestore(&rnp->lock, flags);
1253         }
1254 }
1255
1256 /*
1257  * Force quiescent states on reluctant CPUs, and also detect which
1258  * CPUs are in dyntick-idle mode.
1259  */
1260 static void force_quiescent_state(struct rcu_state *rsp, int relaxed)
1261 {
1262         unsigned long flags;
1263         struct rcu_node *rnp = rcu_get_root(rsp);
1264
1265         if (!rcu_gp_in_progress(rsp))
1266                 return;  /* No grace period in progress, nothing to force. */
1267         if (!raw_spin_trylock_irqsave(&rsp->fqslock, flags)) {
1268                 rsp->n_force_qs_lh++; /* Inexact, can lose counts.  Tough! */
1269                 return; /* Someone else is already on the job. */
1270         }
1271         if (relaxed && ULONG_CMP_GE(rsp->jiffies_force_qs, jiffies))
1272                 goto unlock_fqs_ret; /* no emergency and done recently. */
1273         rsp->n_force_qs++;
1274         raw_spin_lock(&rnp->lock);  /* irqs already disabled */
1275         rsp->jiffies_force_qs = jiffies + RCU_JIFFIES_TILL_FORCE_QS;
1276         if(!rcu_gp_in_progress(rsp)) {
1277                 rsp->n_force_qs_ngp++;
1278                 raw_spin_unlock(&rnp->lock);  /* irqs remain disabled */
1279                 goto unlock_fqs_ret;  /* no GP in progress, time updated. */
1280         }
1281         rsp->fqs_active = 1;
1282         switch (rsp->signaled) {
1283         case RCU_GP_IDLE:
1284         case RCU_GP_INIT:
1285
1286                 break; /* grace period idle or initializing, ignore. */
1287
1288         case RCU_SAVE_DYNTICK:
1289                 if (RCU_SIGNAL_INIT != RCU_SAVE_DYNTICK)
1290                         break; /* So gcc recognizes the dead code. */
1291
1292                 raw_spin_unlock(&rnp->lock);  /* irqs remain disabled */
1293
1294                 /* Record dyntick-idle state. */
1295                 force_qs_rnp(rsp, dyntick_save_progress_counter);
1296                 raw_spin_lock(&rnp->lock);  /* irqs already disabled */
1297                 if (rcu_gp_in_progress(rsp))
1298                         rsp->signaled = RCU_FORCE_QS;
1299                 break;
1300
1301         case RCU_FORCE_QS:
1302
1303                 /* Check dyntick-idle state, send IPI to laggarts. */
1304                 raw_spin_unlock(&rnp->lock);  /* irqs remain disabled */
1305                 force_qs_rnp(rsp, rcu_implicit_dynticks_qs);
1306
1307                 /* Leave state in case more forcing is required. */
1308
1309                 raw_spin_lock(&rnp->lock);  /* irqs already disabled */
1310                 break;
1311         }
1312         rsp->fqs_active = 0;
1313         if (rsp->fqs_need_gp) {
1314                 raw_spin_unlock(&rsp->fqslock); /* irqs remain disabled */
1315                 rsp->fqs_need_gp = 0;
1316                 rcu_start_gp(rsp, flags); /* releases rnp->lock */
1317                 return;
1318         }
1319         raw_spin_unlock(&rnp->lock);  /* irqs remain disabled */
1320 unlock_fqs_ret:
1321         raw_spin_unlock_irqrestore(&rsp->fqslock, flags);
1322 }
1323
1324 #else /* #ifdef CONFIG_SMP */
1325
1326 static void force_quiescent_state(struct rcu_state *rsp, int relaxed)
1327 {
1328         set_need_resched();
1329 }
1330
1331 #endif /* #else #ifdef CONFIG_SMP */
1332
1333 /*
1334  * This does the RCU processing work from softirq context for the
1335  * specified rcu_state and rcu_data structures.  This may be called
1336  * only from the CPU to whom the rdp belongs.
1337  */
1338 static void
1339 __rcu_process_callbacks(struct rcu_state *rsp, struct rcu_data *rdp)
1340 {
1341         unsigned long flags;
1342
1343         WARN_ON_ONCE(rdp->beenonline == 0);
1344
1345         /*
1346          * If an RCU GP has gone long enough, go check for dyntick
1347          * idle CPUs and, if needed, send resched IPIs.
1348          */
1349         if (ULONG_CMP_LT(ACCESS_ONCE(rsp->jiffies_force_qs), jiffies))
1350                 force_quiescent_state(rsp, 1);
1351
1352         /*
1353          * Advance callbacks in response to end of earlier grace
1354          * period that some other CPU ended.
1355          */
1356         rcu_process_gp_end(rsp, rdp);
1357
1358         /* Update RCU state based on any recent quiescent states. */
1359         rcu_check_quiescent_state(rsp, rdp);
1360
1361         /* Does this CPU require a not-yet-started grace period? */
1362         if (cpu_needs_another_gp(rsp, rdp)) {
1363                 raw_spin_lock_irqsave(&rcu_get_root(rsp)->lock, flags);
1364                 rcu_start_gp(rsp, flags);  /* releases above lock */
1365         }
1366
1367         /* If there are callbacks ready, invoke them. */
1368         rcu_do_batch(rsp, rdp);
1369 }
1370
1371 /*
1372  * Do softirq processing for the current CPU.
1373  */
1374 static void rcu_process_callbacks(struct softirq_action *unused)
1375 {
1376         /*
1377          * Memory references from any prior RCU read-side critical sections
1378          * executed by the interrupted code must be seen before any RCU
1379          * grace-period manipulations below.
1380          */
1381         smp_mb(); /* See above block comment. */
1382
1383         __rcu_process_callbacks(&rcu_sched_state,
1384                                 &__get_cpu_var(rcu_sched_data));
1385         __rcu_process_callbacks(&rcu_bh_state, &__get_cpu_var(rcu_bh_data));
1386         rcu_preempt_process_callbacks();
1387
1388         /*
1389          * Memory references from any later RCU read-side critical sections
1390          * executed by the interrupted code must be seen after any RCU
1391          * grace-period manipulations above.
1392          */
1393         smp_mb(); /* See above block comment. */
1394
1395         /* If we are last CPU on way to dyntick-idle mode, accelerate it. */
1396         rcu_needs_cpu_flush();
1397 }
1398
1399 static void
1400 __call_rcu(struct rcu_head *head, void (*func)(struct rcu_head *rcu),
1401            struct rcu_state *rsp)
1402 {
1403         unsigned long flags;
1404         struct rcu_data *rdp;
1405
1406         debug_rcu_head_queue(head);
1407         head->func = func;
1408         head->next = NULL;
1409
1410         smp_mb(); /* Ensure RCU update seen before callback registry. */
1411
1412         /*
1413          * Opportunistically note grace-period endings and beginnings.
1414          * Note that we might see a beginning right after we see an
1415          * end, but never vice versa, since this CPU has to pass through
1416          * a quiescent state betweentimes.
1417          */
1418         local_irq_save(flags);
1419         rdp = this_cpu_ptr(rsp->rda);
1420         rcu_process_gp_end(rsp, rdp);
1421         check_for_new_grace_period(rsp, rdp);
1422
1423         /* Add the callback to our list. */
1424         *rdp->nxttail[RCU_NEXT_TAIL] = head;
1425         rdp->nxttail[RCU_NEXT_TAIL] = &head->next;
1426
1427         /* Start a new grace period if one not already started. */
1428         if (!rcu_gp_in_progress(rsp)) {
1429                 unsigned long nestflag;
1430                 struct rcu_node *rnp_root = rcu_get_root(rsp);
1431
1432                 raw_spin_lock_irqsave(&rnp_root->lock, nestflag);
1433                 rcu_start_gp(rsp, nestflag);  /* releases rnp_root->lock. */
1434         }
1435
1436         /*
1437          * Force the grace period if too many callbacks or too long waiting.
1438          * Enforce hysteresis, and don't invoke force_quiescent_state()
1439          * if some other CPU has recently done so.  Also, don't bother
1440          * invoking force_quiescent_state() if the newly enqueued callback
1441          * is the only one waiting for a grace period to complete.
1442          */
1443         if (unlikely(++rdp->qlen > rdp->qlen_last_fqs_check + qhimark)) {
1444                 rdp->blimit = LONG_MAX;
1445                 if (rsp->n_force_qs == rdp->n_force_qs_snap &&
1446                     *rdp->nxttail[RCU_DONE_TAIL] != head)
1447                         force_quiescent_state(rsp, 0);
1448                 rdp->n_force_qs_snap = rsp->n_force_qs;
1449                 rdp->qlen_last_fqs_check = rdp->qlen;
1450         } else if (ULONG_CMP_LT(ACCESS_ONCE(rsp->jiffies_force_qs), jiffies))
1451                 force_quiescent_state(rsp, 1);
1452         local_irq_restore(flags);
1453 }
1454
1455 /*
1456  * Queue an RCU-sched callback for invocation after a grace period.
1457  */
1458 void call_rcu_sched(struct rcu_head *head, void (*func)(struct rcu_head *rcu))
1459 {
1460         __call_rcu(head, func, &rcu_sched_state);
1461 }
1462 EXPORT_SYMBOL_GPL(call_rcu_sched);
1463
1464 /*
1465  * Queue an RCU for invocation after a quicker grace period.
1466  */
1467 void call_rcu_bh(struct rcu_head *head, void (*func)(struct rcu_head *rcu))
1468 {
1469         __call_rcu(head, func, &rcu_bh_state);
1470 }
1471 EXPORT_SYMBOL_GPL(call_rcu_bh);
1472
1473 /**
1474  * synchronize_sched - wait until an rcu-sched grace period has elapsed.
1475  *
1476  * Control will return to the caller some time after a full rcu-sched
1477  * grace period has elapsed, in other words after all currently executing
1478  * rcu-sched read-side critical sections have completed.   These read-side
1479  * critical sections are delimited by rcu_read_lock_sched() and
1480  * rcu_read_unlock_sched(), and may be nested.  Note that preempt_disable(),
1481  * local_irq_disable(), and so on may be used in place of
1482  * rcu_read_lock_sched().
1483  *
1484  * This means that all preempt_disable code sequences, including NMI and
1485  * hardware-interrupt handlers, in progress on entry will have completed
1486  * before this primitive returns.  However, this does not guarantee that
1487  * softirq handlers will have completed, since in some kernels, these
1488  * handlers can run in process context, and can block.
1489  *
1490  * This primitive provides the guarantees made by the (now removed)
1491  * synchronize_kernel() API.  In contrast, synchronize_rcu() only
1492  * guarantees that rcu_read_lock() sections will have completed.
1493  * In "classic RCU", these two guarantees happen to be one and
1494  * the same, but can differ in realtime RCU implementations.
1495  */
1496 void synchronize_sched(void)
1497 {
1498         struct rcu_synchronize rcu;
1499
1500         if (rcu_blocking_is_gp())
1501                 return;
1502
1503         init_rcu_head_on_stack(&rcu.head);
1504         init_completion(&rcu.completion);
1505         /* Will wake me after RCU finished. */
1506         call_rcu_sched(&rcu.head, wakeme_after_rcu);
1507         /* Wait for it. */
1508         wait_for_completion(&rcu.completion);
1509         destroy_rcu_head_on_stack(&rcu.head);
1510 }
1511 EXPORT_SYMBOL_GPL(synchronize_sched);
1512
1513 /**
1514  * synchronize_rcu_bh - wait until an rcu_bh grace period has elapsed.
1515  *
1516  * Control will return to the caller some time after a full rcu_bh grace
1517  * period has elapsed, in other words after all currently executing rcu_bh
1518  * read-side critical sections have completed.  RCU read-side critical
1519  * sections are delimited by rcu_read_lock_bh() and rcu_read_unlock_bh(),
1520  * and may be nested.
1521  */
1522 void synchronize_rcu_bh(void)
1523 {
1524         struct rcu_synchronize rcu;
1525
1526         if (rcu_blocking_is_gp())
1527                 return;
1528
1529         init_rcu_head_on_stack(&rcu.head);
1530         init_completion(&rcu.completion);
1531         /* Will wake me after RCU finished. */
1532         call_rcu_bh(&rcu.head, wakeme_after_rcu);
1533         /* Wait for it. */
1534         wait_for_completion(&rcu.completion);
1535         destroy_rcu_head_on_stack(&rcu.head);
1536 }
1537 EXPORT_SYMBOL_GPL(synchronize_rcu_bh);
1538
1539 /*
1540  * Check to see if there is any immediate RCU-related work to be done
1541  * by the current CPU, for the specified type of RCU, returning 1 if so.
1542  * The checks are in order of increasing expense: checks that can be
1543  * carried out against CPU-local state are performed first.  However,
1544  * we must check for CPU stalls first, else we might not get a chance.
1545  */
1546 static int __rcu_pending(struct rcu_state *rsp, struct rcu_data *rdp)
1547 {
1548         struct rcu_node *rnp = rdp->mynode;
1549
1550         rdp->n_rcu_pending++;
1551
1552         /* Check for CPU stalls, if enabled. */
1553         check_cpu_stall(rsp, rdp);
1554
1555         /* Is the RCU core waiting for a quiescent state from this CPU? */
1556         if (rdp->qs_pending && !rdp->passed_quiesc) {
1557
1558                 /*
1559                  * If force_quiescent_state() coming soon and this CPU
1560                  * needs a quiescent state, and this is either RCU-sched
1561                  * or RCU-bh, force a local reschedule.
1562                  */
1563                 rdp->n_rp_qs_pending++;
1564                 if (!rdp->preemptable &&
1565                     ULONG_CMP_LT(ACCESS_ONCE(rsp->jiffies_force_qs) - 1,
1566                                  jiffies))
1567                         set_need_resched();
1568         } else if (rdp->qs_pending && rdp->passed_quiesc) {
1569                 rdp->n_rp_report_qs++;
1570                 return 1;
1571         }
1572
1573         /* Does this CPU have callbacks ready to invoke? */
1574         if (cpu_has_callbacks_ready_to_invoke(rdp)) {
1575                 rdp->n_rp_cb_ready++;
1576                 return 1;
1577         }
1578
1579         /* Has RCU gone idle with this CPU needing another grace period? */
1580         if (cpu_needs_another_gp(rsp, rdp)) {
1581                 rdp->n_rp_cpu_needs_gp++;
1582                 return 1;
1583         }
1584
1585         /* Has another RCU grace period completed?  */
1586         if (ACCESS_ONCE(rnp->completed) != rdp->completed) { /* outside lock */
1587                 rdp->n_rp_gp_completed++;
1588                 return 1;
1589         }
1590
1591         /* Has a new RCU grace period started? */
1592         if (ACCESS_ONCE(rnp->gpnum) != rdp->gpnum) { /* outside lock */
1593                 rdp->n_rp_gp_started++;
1594                 return 1;
1595         }
1596
1597         /* Has an RCU GP gone long enough to send resched IPIs &c? */
1598         if (rcu_gp_in_progress(rsp) &&
1599             ULONG_CMP_LT(ACCESS_ONCE(rsp->jiffies_force_qs), jiffies)) {
1600                 rdp->n_rp_need_fqs++;
1601                 return 1;
1602         }
1603
1604         /* nothing to do */
1605         rdp->n_rp_need_nothing++;
1606         return 0;
1607 }
1608
1609 /*
1610  * Check to see if there is any immediate RCU-related work to be done
1611  * by the current CPU, returning 1 if so.  This function is part of the
1612  * RCU implementation; it is -not- an exported member of the RCU API.
1613  */
1614 static int rcu_pending(int cpu)
1615 {
1616         return __rcu_pending(&rcu_sched_state, &per_cpu(rcu_sched_data, cpu)) ||
1617                __rcu_pending(&rcu_bh_state, &per_cpu(rcu_bh_data, cpu)) ||
1618                rcu_preempt_pending(cpu);
1619 }
1620
1621 /*
1622  * Check to see if any future RCU-related work will need to be done
1623  * by the current CPU, even if none need be done immediately, returning
1624  * 1 if so.
1625  */
1626 static int rcu_needs_cpu_quick_check(int cpu)
1627 {
1628         /* RCU callbacks either ready or pending? */
1629         return per_cpu(rcu_sched_data, cpu).nxtlist ||
1630                per_cpu(rcu_bh_data, cpu).nxtlist ||
1631                rcu_preempt_needs_cpu(cpu);
1632 }
1633
1634 static DEFINE_PER_CPU(struct rcu_head, rcu_barrier_head) = {NULL};
1635 static atomic_t rcu_barrier_cpu_count;
1636 static DEFINE_MUTEX(rcu_barrier_mutex);
1637 static struct completion rcu_barrier_completion;
1638
1639 static void rcu_barrier_callback(struct rcu_head *notused)
1640 {
1641         if (atomic_dec_and_test(&rcu_barrier_cpu_count))
1642                 complete(&rcu_barrier_completion);
1643 }
1644
1645 /*
1646  * Called with preemption disabled, and from cross-cpu IRQ context.
1647  */
1648 static void rcu_barrier_func(void *type)
1649 {
1650         int cpu = smp_processor_id();
1651         struct rcu_head *head = &per_cpu(rcu_barrier_head, cpu);
1652         void (*call_rcu_func)(struct rcu_head *head,
1653                               void (*func)(struct rcu_head *head));
1654
1655         atomic_inc(&rcu_barrier_cpu_count);
1656         call_rcu_func = type;
1657         call_rcu_func(head, rcu_barrier_callback);
1658 }
1659
1660 /*
1661  * Orchestrate the specified type of RCU barrier, waiting for all
1662  * RCU callbacks of the specified type to complete.
1663  */
1664 static void _rcu_barrier(struct rcu_state *rsp,
1665                          void (*call_rcu_func)(struct rcu_head *head,
1666                                                void (*func)(struct rcu_head *head)))
1667 {
1668         BUG_ON(in_interrupt());
1669         /* Take mutex to serialize concurrent rcu_barrier() requests. */
1670         mutex_lock(&rcu_barrier_mutex);
1671         init_completion(&rcu_barrier_completion);
1672         /*
1673          * Initialize rcu_barrier_cpu_count to 1, then invoke
1674          * rcu_barrier_func() on each CPU, so that each CPU also has
1675          * incremented rcu_barrier_cpu_count.  Only then is it safe to
1676          * decrement rcu_barrier_cpu_count -- otherwise the first CPU
1677          * might complete its grace period before all of the other CPUs
1678          * did their increment, causing this function to return too
1679          * early.
1680          */
1681         atomic_set(&rcu_barrier_cpu_count, 1);
1682         preempt_disable(); /* stop CPU_DYING from filling orphan_cbs_list */
1683         rcu_adopt_orphan_cbs(rsp);
1684         on_each_cpu(rcu_barrier_func, (void *)call_rcu_func, 1);
1685         preempt_enable(); /* CPU_DYING can again fill orphan_cbs_list */
1686         if (atomic_dec_and_test(&rcu_barrier_cpu_count))
1687                 complete(&rcu_barrier_completion);
1688         wait_for_completion(&rcu_barrier_completion);
1689         mutex_unlock(&rcu_barrier_mutex);
1690 }
1691
1692 /**
1693  * rcu_barrier_bh - Wait until all in-flight call_rcu_bh() callbacks complete.
1694  */
1695 void rcu_barrier_bh(void)
1696 {
1697         _rcu_barrier(&rcu_bh_state, call_rcu_bh);
1698 }
1699 EXPORT_SYMBOL_GPL(rcu_barrier_bh);
1700
1701 /**
1702  * rcu_barrier_sched - Wait for in-flight call_rcu_sched() callbacks.
1703  */
1704 void rcu_barrier_sched(void)
1705 {
1706         _rcu_barrier(&rcu_sched_state, call_rcu_sched);
1707 }
1708 EXPORT_SYMBOL_GPL(rcu_barrier_sched);
1709
1710 /*
1711  * Do boot-time initialization of a CPU's per-CPU RCU data.
1712  */
1713 static void __init
1714 rcu_boot_init_percpu_data(int cpu, struct rcu_state *rsp)
1715 {
1716         unsigned long flags;
1717         int i;
1718         struct rcu_data *rdp = per_cpu_ptr(rsp->rda, cpu);
1719         struct rcu_node *rnp = rcu_get_root(rsp);
1720
1721         /* Set up local state, ensuring consistent view of global state. */
1722         raw_spin_lock_irqsave(&rnp->lock, flags);
1723         rdp->grpmask = 1UL << (cpu - rdp->mynode->grplo);
1724         rdp->nxtlist = NULL;
1725         for (i = 0; i < RCU_NEXT_SIZE; i++)
1726                 rdp->nxttail[i] = &rdp->nxtlist;
1727         rdp->qlen = 0;
1728 #ifdef CONFIG_NO_HZ
1729         rdp->dynticks = &per_cpu(rcu_dynticks, cpu);
1730 #endif /* #ifdef CONFIG_NO_HZ */
1731         rdp->cpu = cpu;
1732         raw_spin_unlock_irqrestore(&rnp->lock, flags);
1733 }
1734
1735 /*
1736  * Initialize a CPU's per-CPU RCU data.  Note that only one online or
1737  * offline event can be happening at a given time.  Note also that we
1738  * can accept some slop in the rsp->completed access due to the fact
1739  * that this CPU cannot possibly have any RCU callbacks in flight yet.
1740  */
1741 static void __cpuinit
1742 rcu_init_percpu_data(int cpu, struct rcu_state *rsp, int preemptable)
1743 {
1744         unsigned long flags;
1745         unsigned long mask;
1746         struct rcu_data *rdp = per_cpu_ptr(rsp->rda, cpu);
1747         struct rcu_node *rnp = rcu_get_root(rsp);
1748
1749         /* Set up local state, ensuring consistent view of global state. */
1750         raw_spin_lock_irqsave(&rnp->lock, flags);
1751         rdp->passed_quiesc = 0;  /* We could be racing with new GP, */
1752         rdp->qs_pending = 1;     /*  so set up to respond to current GP. */
1753         rdp->beenonline = 1;     /* We have now been online. */
1754         rdp->preemptable = preemptable;
1755         rdp->qlen_last_fqs_check = 0;
1756         rdp->n_force_qs_snap = rsp->n_force_qs;
1757         rdp->blimit = blimit;
1758         raw_spin_unlock(&rnp->lock);            /* irqs remain disabled. */
1759
1760         /*
1761          * A new grace period might start here.  If so, we won't be part
1762          * of it, but that is OK, as we are currently in a quiescent state.
1763          */
1764
1765         /* Exclude any attempts to start a new GP on large systems. */
1766         raw_spin_lock(&rsp->onofflock);         /* irqs already disabled. */
1767
1768         /* Add CPU to rcu_node bitmasks. */
1769         rnp = rdp->mynode;
1770         mask = rdp->grpmask;
1771         do {
1772                 /* Exclude any attempts to start a new GP on small systems. */
1773                 raw_spin_lock(&rnp->lock);      /* irqs already disabled. */
1774                 rnp->qsmaskinit |= mask;
1775                 mask = rnp->grpmask;
1776                 if (rnp == rdp->mynode) {
1777                         rdp->gpnum = rnp->completed; /* if GP in progress... */
1778                         rdp->completed = rnp->completed;
1779                         rdp->passed_quiesc_completed = rnp->completed - 1;
1780                 }
1781                 raw_spin_unlock(&rnp->lock); /* irqs already disabled. */
1782                 rnp = rnp->parent;
1783         } while (rnp != NULL && !(rnp->qsmaskinit & mask));
1784
1785         raw_spin_unlock_irqrestore(&rsp->onofflock, flags);
1786 }
1787
1788 static void __cpuinit rcu_online_cpu(int cpu)
1789 {
1790         rcu_init_percpu_data(cpu, &rcu_sched_state, 0);
1791         rcu_init_percpu_data(cpu, &rcu_bh_state, 0);
1792         rcu_preempt_init_percpu_data(cpu);
1793 }
1794
1795 /*
1796  * Handle CPU online/offline notification events.
1797  */
1798 static int __cpuinit rcu_cpu_notify(struct notifier_block *self,
1799                                     unsigned long action, void *hcpu)
1800 {
1801         long cpu = (long)hcpu;
1802
1803         switch (action) {
1804         case CPU_UP_PREPARE:
1805         case CPU_UP_PREPARE_FROZEN:
1806                 rcu_online_cpu(cpu);
1807                 break;
1808         case CPU_DYING:
1809         case CPU_DYING_FROZEN:
1810                 /*
1811                  * preempt_disable() in _rcu_barrier() prevents stop_machine(),
1812                  * so when "on_each_cpu(rcu_barrier_func, (void *)type, 1);"
1813                  * returns, all online cpus have queued rcu_barrier_func().
1814                  * The dying CPU clears its cpu_online_mask bit and
1815                  * moves all of its RCU callbacks to ->orphan_cbs_list
1816                  * in the context of stop_machine(), so subsequent calls
1817                  * to _rcu_barrier() will adopt these callbacks and only
1818                  * then queue rcu_barrier_func() on all remaining CPUs.
1819                  */
1820                 rcu_send_cbs_to_orphanage(&rcu_bh_state);
1821                 rcu_send_cbs_to_orphanage(&rcu_sched_state);
1822                 rcu_preempt_send_cbs_to_orphanage();
1823                 break;
1824         case CPU_DEAD:
1825         case CPU_DEAD_FROZEN:
1826         case CPU_UP_CANCELED:
1827         case CPU_UP_CANCELED_FROZEN:
1828                 rcu_offline_cpu(cpu);
1829                 break;
1830         default:
1831                 break;
1832         }
1833         return NOTIFY_OK;
1834 }
1835
1836 /*
1837  * This function is invoked towards the end of the scheduler's initialization
1838  * process.  Before this is called, the idle task might contain
1839  * RCU read-side critical sections (during which time, this idle
1840  * task is booting the system).  After this function is called, the
1841  * idle tasks are prohibited from containing RCU read-side critical
1842  * sections.  This function also enables RCU lockdep checking.
1843  */
1844 void rcu_scheduler_starting(void)
1845 {
1846         WARN_ON(num_online_cpus() != 1);
1847         WARN_ON(nr_context_switches() > 0);
1848         rcu_scheduler_active = 1;
1849 }
1850
1851 /*
1852  * Compute the per-level fanout, either using the exact fanout specified
1853  * or balancing the tree, depending on CONFIG_RCU_FANOUT_EXACT.
1854  */
1855 #ifdef CONFIG_RCU_FANOUT_EXACT
1856 static void __init rcu_init_levelspread(struct rcu_state *rsp)
1857 {
1858         int i;
1859
1860         for (i = NUM_RCU_LVLS - 1; i >= 0; i--)
1861                 rsp->levelspread[i] = CONFIG_RCU_FANOUT;
1862 }
1863 #else /* #ifdef CONFIG_RCU_FANOUT_EXACT */
1864 static void __init rcu_init_levelspread(struct rcu_state *rsp)
1865 {
1866         int ccur;
1867         int cprv;
1868         int i;
1869
1870         cprv = NR_CPUS;
1871         for (i = NUM_RCU_LVLS - 1; i >= 0; i--) {
1872                 ccur = rsp->levelcnt[i];
1873                 rsp->levelspread[i] = (cprv + ccur - 1) / ccur;
1874                 cprv = ccur;
1875         }
1876 }
1877 #endif /* #else #ifdef CONFIG_RCU_FANOUT_EXACT */
1878
1879 /*
1880  * Helper function for rcu_init() that initializes one rcu_state structure.
1881  */
1882 static void __init rcu_init_one(struct rcu_state *rsp,
1883                 struct rcu_data __percpu *rda)
1884 {
1885         static char *buf[] = { "rcu_node_level_0",
1886                                "rcu_node_level_1",
1887                                "rcu_node_level_2",
1888                                "rcu_node_level_3" };  /* Match MAX_RCU_LVLS */
1889         int cpustride = 1;
1890         int i;
1891         int j;
1892         struct rcu_node *rnp;
1893
1894         BUILD_BUG_ON(MAX_RCU_LVLS > ARRAY_SIZE(buf));  /* Fix buf[] init! */
1895
1896         /* Initialize the level-tracking arrays. */
1897
1898         for (i = 1; i < NUM_RCU_LVLS; i++)
1899                 rsp->level[i] = rsp->level[i - 1] + rsp->levelcnt[i - 1];
1900         rcu_init_levelspread(rsp);
1901
1902         /* Initialize the elements themselves, starting from the leaves. */
1903
1904         for (i = NUM_RCU_LVLS - 1; i >= 0; i--) {
1905                 cpustride *= rsp->levelspread[i];
1906                 rnp = rsp->level[i];
1907                 for (j = 0; j < rsp->levelcnt[i]; j++, rnp++) {
1908                         raw_spin_lock_init(&rnp->lock);
1909                         lockdep_set_class_and_name(&rnp->lock,
1910                                                    &rcu_node_class[i], buf[i]);
1911                         rnp->gpnum = 0;
1912                         rnp->qsmask = 0;
1913                         rnp->qsmaskinit = 0;
1914                         rnp->grplo = j * cpustride;
1915                         rnp->grphi = (j + 1) * cpustride - 1;
1916                         if (rnp->grphi >= NR_CPUS)
1917                                 rnp->grphi = NR_CPUS - 1;
1918                         if (i == 0) {
1919                                 rnp->grpnum = 0;
1920                                 rnp->grpmask = 0;
1921                                 rnp->parent = NULL;
1922                         } else {
1923                                 rnp->grpnum = j % rsp->levelspread[i - 1];
1924                                 rnp->grpmask = 1UL << rnp->grpnum;
1925                                 rnp->parent = rsp->level[i - 1] +
1926                                               j / rsp->levelspread[i - 1];
1927                         }
1928                         rnp->level = i;
1929                         INIT_LIST_HEAD(&rnp->blocked_tasks[0]);
1930                         INIT_LIST_HEAD(&rnp->blocked_tasks[1]);
1931                         INIT_LIST_HEAD(&rnp->blocked_tasks[2]);
1932                         INIT_LIST_HEAD(&rnp->blocked_tasks[3]);
1933                 }
1934         }
1935
1936         rsp->rda = rda;
1937         rnp = rsp->level[NUM_RCU_LVLS - 1];
1938         for_each_possible_cpu(i) {
1939                 while (i > rnp->grphi)
1940                         rnp++;
1941                 per_cpu_ptr(rsp->rda, i)->mynode = rnp;
1942                 rcu_boot_init_percpu_data(i, rsp);
1943         }
1944 }
1945
1946 void __init rcu_init(void)
1947 {
1948         int cpu;
1949
1950         rcu_bootup_announce();
1951         rcu_init_one(&rcu_sched_state, &rcu_sched_data);
1952         rcu_init_one(&rcu_bh_state, &rcu_bh_data);
1953         __rcu_init_preempt();
1954         open_softirq(RCU_SOFTIRQ, rcu_process_callbacks);
1955
1956         /*
1957          * We don't need protection against CPU-hotplug here because
1958          * this is called early in boot, before either interrupts
1959          * or the scheduler are operational.
1960          */
1961         cpu_notifier(rcu_cpu_notify, 0);
1962         for_each_online_cpu(cpu)
1963                 rcu_cpu_notify(NULL, CPU_UP_PREPARE, (void *)(long)cpu);
1964         check_cpu_stall_init();
1965 }
1966
1967 #include "rcutree_plugin.h"