rcu: Move quiescent-state forcing into kthread
[firefly-linux-kernel-4.4.55.git] / kernel / rcutree_plugin.h
1 /*
2  * Read-Copy Update mechanism for mutual exclusion (tree-based version)
3  * Internal non-public definitions that provide either classic
4  * or preemptible semantics.
5  *
6  * This program is free software; you can redistribute it and/or modify
7  * it under the terms of the GNU General Public License as published by
8  * the Free Software Foundation; either version 2 of the License, or
9  * (at your option) any later version.
10  *
11  * This program is distributed in the hope that it will be useful,
12  * but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
13  * MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the
14  * GNU General Public License for more details.
15  *
16  * You should have received a copy of the GNU General Public License
17  * along with this program; if not, write to the Free Software
18  * Foundation, Inc., 59 Temple Place - Suite 330, Boston, MA 02111-1307, USA.
19  *
20  * Copyright Red Hat, 2009
21  * Copyright IBM Corporation, 2009
22  *
23  * Author: Ingo Molnar <mingo@elte.hu>
24  *         Paul E. McKenney <paulmck@linux.vnet.ibm.com>
25  */
26
27 #include <linux/delay.h>
28 #include <linux/oom.h>
29
30 #define RCU_KTHREAD_PRIO 1
31
32 #ifdef CONFIG_RCU_BOOST
33 #define RCU_BOOST_PRIO CONFIG_RCU_BOOST_PRIO
34 #else
35 #define RCU_BOOST_PRIO RCU_KTHREAD_PRIO
36 #endif
37
38 /*
39  * Check the RCU kernel configuration parameters and print informative
40  * messages about anything out of the ordinary.  If you like #ifdef, you
41  * will love this function.
42  */
43 static void __init rcu_bootup_announce_oddness(void)
44 {
45 #ifdef CONFIG_RCU_TRACE
46         printk(KERN_INFO "\tRCU debugfs-based tracing is enabled.\n");
47 #endif
48 #if (defined(CONFIG_64BIT) && CONFIG_RCU_FANOUT != 64) || (!defined(CONFIG_64BIT) && CONFIG_RCU_FANOUT != 32)
49         printk(KERN_INFO "\tCONFIG_RCU_FANOUT set to non-default value of %d\n",
50                CONFIG_RCU_FANOUT);
51 #endif
52 #ifdef CONFIG_RCU_FANOUT_EXACT
53         printk(KERN_INFO "\tHierarchical RCU autobalancing is disabled.\n");
54 #endif
55 #ifdef CONFIG_RCU_FAST_NO_HZ
56         printk(KERN_INFO
57                "\tRCU dyntick-idle grace-period acceleration is enabled.\n");
58 #endif
59 #ifdef CONFIG_PROVE_RCU
60         printk(KERN_INFO "\tRCU lockdep checking is enabled.\n");
61 #endif
62 #ifdef CONFIG_RCU_TORTURE_TEST_RUNNABLE
63         printk(KERN_INFO "\tRCU torture testing starts during boot.\n");
64 #endif
65 #if defined(CONFIG_TREE_PREEMPT_RCU) && !defined(CONFIG_RCU_CPU_STALL_VERBOSE)
66         printk(KERN_INFO "\tDump stacks of tasks blocking RCU-preempt GP.\n");
67 #endif
68 #if defined(CONFIG_RCU_CPU_STALL_INFO)
69         printk(KERN_INFO "\tAdditional per-CPU info printed with stalls.\n");
70 #endif
71 #if NUM_RCU_LVL_4 != 0
72         printk(KERN_INFO "\tFour-level hierarchy is enabled.\n");
73 #endif
74         if (rcu_fanout_leaf != CONFIG_RCU_FANOUT_LEAF)
75                 printk(KERN_INFO "\tExperimental boot-time adjustment of leaf fanout to %d.\n", rcu_fanout_leaf);
76         if (nr_cpu_ids != NR_CPUS)
77                 printk(KERN_INFO "\tRCU restricting CPUs from NR_CPUS=%d to nr_cpu_ids=%d.\n", NR_CPUS, nr_cpu_ids);
78 }
79
80 #ifdef CONFIG_TREE_PREEMPT_RCU
81
82 struct rcu_state rcu_preempt_state =
83         RCU_STATE_INITIALIZER(rcu_preempt, call_rcu);
84 DEFINE_PER_CPU(struct rcu_data, rcu_preempt_data);
85 static struct rcu_state *rcu_state = &rcu_preempt_state;
86
87 static int rcu_preempted_readers_exp(struct rcu_node *rnp);
88
89 /*
90  * Tell them what RCU they are running.
91  */
92 static void __init rcu_bootup_announce(void)
93 {
94         printk(KERN_INFO "Preemptible hierarchical RCU implementation.\n");
95         rcu_bootup_announce_oddness();
96 }
97
98 /*
99  * Return the number of RCU-preempt batches processed thus far
100  * for debug and statistics.
101  */
102 long rcu_batches_completed_preempt(void)
103 {
104         return rcu_preempt_state.completed;
105 }
106 EXPORT_SYMBOL_GPL(rcu_batches_completed_preempt);
107
108 /*
109  * Return the number of RCU batches processed thus far for debug & stats.
110  */
111 long rcu_batches_completed(void)
112 {
113         return rcu_batches_completed_preempt();
114 }
115 EXPORT_SYMBOL_GPL(rcu_batches_completed);
116
117 /*
118  * Force a quiescent state for preemptible RCU.
119  */
120 void rcu_force_quiescent_state(void)
121 {
122         force_quiescent_state(&rcu_preempt_state);
123 }
124 EXPORT_SYMBOL_GPL(rcu_force_quiescent_state);
125
126 /*
127  * Record a preemptible-RCU quiescent state for the specified CPU.  Note
128  * that this just means that the task currently running on the CPU is
129  * not in a quiescent state.  There might be any number of tasks blocked
130  * while in an RCU read-side critical section.
131  *
132  * Unlike the other rcu_*_qs() functions, callers to this function
133  * must disable irqs in order to protect the assignment to
134  * ->rcu_read_unlock_special.
135  */
136 static void rcu_preempt_qs(int cpu)
137 {
138         struct rcu_data *rdp = &per_cpu(rcu_preempt_data, cpu);
139
140         rdp->passed_quiesce_gpnum = rdp->gpnum;
141         barrier();
142         if (rdp->passed_quiesce == 0)
143                 trace_rcu_grace_period("rcu_preempt", rdp->gpnum, "cpuqs");
144         rdp->passed_quiesce = 1;
145         current->rcu_read_unlock_special &= ~RCU_READ_UNLOCK_NEED_QS;
146 }
147
148 /*
149  * We have entered the scheduler, and the current task might soon be
150  * context-switched away from.  If this task is in an RCU read-side
151  * critical section, we will no longer be able to rely on the CPU to
152  * record that fact, so we enqueue the task on the blkd_tasks list.
153  * The task will dequeue itself when it exits the outermost enclosing
154  * RCU read-side critical section.  Therefore, the current grace period
155  * cannot be permitted to complete until the blkd_tasks list entries
156  * predating the current grace period drain, in other words, until
157  * rnp->gp_tasks becomes NULL.
158  *
159  * Caller must disable preemption.
160  */
161 static void rcu_preempt_note_context_switch(int cpu)
162 {
163         struct task_struct *t = current;
164         unsigned long flags;
165         struct rcu_data *rdp;
166         struct rcu_node *rnp;
167
168         if (t->rcu_read_lock_nesting > 0 &&
169             (t->rcu_read_unlock_special & RCU_READ_UNLOCK_BLOCKED) == 0) {
170
171                 /* Possibly blocking in an RCU read-side critical section. */
172                 rdp = per_cpu_ptr(rcu_preempt_state.rda, cpu);
173                 rnp = rdp->mynode;
174                 raw_spin_lock_irqsave(&rnp->lock, flags);
175                 t->rcu_read_unlock_special |= RCU_READ_UNLOCK_BLOCKED;
176                 t->rcu_blocked_node = rnp;
177
178                 /*
179                  * If this CPU has already checked in, then this task
180                  * will hold up the next grace period rather than the
181                  * current grace period.  Queue the task accordingly.
182                  * If the task is queued for the current grace period
183                  * (i.e., this CPU has not yet passed through a quiescent
184                  * state for the current grace period), then as long
185                  * as that task remains queued, the current grace period
186                  * cannot end.  Note that there is some uncertainty as
187                  * to exactly when the current grace period started.
188                  * We take a conservative approach, which can result
189                  * in unnecessarily waiting on tasks that started very
190                  * slightly after the current grace period began.  C'est
191                  * la vie!!!
192                  *
193                  * But first, note that the current CPU must still be
194                  * on line!
195                  */
196                 WARN_ON_ONCE((rdp->grpmask & rnp->qsmaskinit) == 0);
197                 WARN_ON_ONCE(!list_empty(&t->rcu_node_entry));
198                 if ((rnp->qsmask & rdp->grpmask) && rnp->gp_tasks != NULL) {
199                         list_add(&t->rcu_node_entry, rnp->gp_tasks->prev);
200                         rnp->gp_tasks = &t->rcu_node_entry;
201 #ifdef CONFIG_RCU_BOOST
202                         if (rnp->boost_tasks != NULL)
203                                 rnp->boost_tasks = rnp->gp_tasks;
204 #endif /* #ifdef CONFIG_RCU_BOOST */
205                 } else {
206                         list_add(&t->rcu_node_entry, &rnp->blkd_tasks);
207                         if (rnp->qsmask & rdp->grpmask)
208                                 rnp->gp_tasks = &t->rcu_node_entry;
209                 }
210                 trace_rcu_preempt_task(rdp->rsp->name,
211                                        t->pid,
212                                        (rnp->qsmask & rdp->grpmask)
213                                        ? rnp->gpnum
214                                        : rnp->gpnum + 1);
215                 raw_spin_unlock_irqrestore(&rnp->lock, flags);
216         } else if (t->rcu_read_lock_nesting < 0 &&
217                    t->rcu_read_unlock_special) {
218
219                 /*
220                  * Complete exit from RCU read-side critical section on
221                  * behalf of preempted instance of __rcu_read_unlock().
222                  */
223                 rcu_read_unlock_special(t);
224         }
225
226         /*
227          * Either we were not in an RCU read-side critical section to
228          * begin with, or we have now recorded that critical section
229          * globally.  Either way, we can now note a quiescent state
230          * for this CPU.  Again, if we were in an RCU read-side critical
231          * section, and if that critical section was blocking the current
232          * grace period, then the fact that the task has been enqueued
233          * means that we continue to block the current grace period.
234          */
235         local_irq_save(flags);
236         rcu_preempt_qs(cpu);
237         local_irq_restore(flags);
238 }
239
240 /*
241  * Check for preempted RCU readers blocking the current grace period
242  * for the specified rcu_node structure.  If the caller needs a reliable
243  * answer, it must hold the rcu_node's ->lock.
244  */
245 static int rcu_preempt_blocked_readers_cgp(struct rcu_node *rnp)
246 {
247         return rnp->gp_tasks != NULL;
248 }
249
250 /*
251  * Record a quiescent state for all tasks that were previously queued
252  * on the specified rcu_node structure and that were blocking the current
253  * RCU grace period.  The caller must hold the specified rnp->lock with
254  * irqs disabled, and this lock is released upon return, but irqs remain
255  * disabled.
256  */
257 static void rcu_report_unblock_qs_rnp(struct rcu_node *rnp, unsigned long flags)
258         __releases(rnp->lock)
259 {
260         unsigned long mask;
261         struct rcu_node *rnp_p;
262
263         if (rnp->qsmask != 0 || rcu_preempt_blocked_readers_cgp(rnp)) {
264                 raw_spin_unlock_irqrestore(&rnp->lock, flags);
265                 return;  /* Still need more quiescent states! */
266         }
267
268         rnp_p = rnp->parent;
269         if (rnp_p == NULL) {
270                 /*
271                  * Either there is only one rcu_node in the tree,
272                  * or tasks were kicked up to root rcu_node due to
273                  * CPUs going offline.
274                  */
275                 rcu_report_qs_rsp(&rcu_preempt_state, flags);
276                 return;
277         }
278
279         /* Report up the rest of the hierarchy. */
280         mask = rnp->grpmask;
281         raw_spin_unlock(&rnp->lock);    /* irqs remain disabled. */
282         raw_spin_lock(&rnp_p->lock);    /* irqs already disabled. */
283         rcu_report_qs_rnp(mask, &rcu_preempt_state, rnp_p, flags);
284 }
285
286 /*
287  * Advance a ->blkd_tasks-list pointer to the next entry, instead
288  * returning NULL if at the end of the list.
289  */
290 static struct list_head *rcu_next_node_entry(struct task_struct *t,
291                                              struct rcu_node *rnp)
292 {
293         struct list_head *np;
294
295         np = t->rcu_node_entry.next;
296         if (np == &rnp->blkd_tasks)
297                 np = NULL;
298         return np;
299 }
300
301 /*
302  * Handle special cases during rcu_read_unlock(), such as needing to
303  * notify RCU core processing or task having blocked during the RCU
304  * read-side critical section.
305  */
306 void rcu_read_unlock_special(struct task_struct *t)
307 {
308         int empty;
309         int empty_exp;
310         int empty_exp_now;
311         unsigned long flags;
312         struct list_head *np;
313 #ifdef CONFIG_RCU_BOOST
314         struct rt_mutex *rbmp = NULL;
315 #endif /* #ifdef CONFIG_RCU_BOOST */
316         struct rcu_node *rnp;
317         int special;
318
319         /* NMI handlers cannot block and cannot safely manipulate state. */
320         if (in_nmi())
321                 return;
322
323         local_irq_save(flags);
324
325         /*
326          * If RCU core is waiting for this CPU to exit critical section,
327          * let it know that we have done so.
328          */
329         special = t->rcu_read_unlock_special;
330         if (special & RCU_READ_UNLOCK_NEED_QS) {
331                 rcu_preempt_qs(smp_processor_id());
332         }
333
334         /* Hardware IRQ handlers cannot block. */
335         if (in_irq() || in_serving_softirq()) {
336                 local_irq_restore(flags);
337                 return;
338         }
339
340         /* Clean up if blocked during RCU read-side critical section. */
341         if (special & RCU_READ_UNLOCK_BLOCKED) {
342                 t->rcu_read_unlock_special &= ~RCU_READ_UNLOCK_BLOCKED;
343
344                 /*
345                  * Remove this task from the list it blocked on.  The
346                  * task can migrate while we acquire the lock, but at
347                  * most one time.  So at most two passes through loop.
348                  */
349                 for (;;) {
350                         rnp = t->rcu_blocked_node;
351                         raw_spin_lock(&rnp->lock);  /* irqs already disabled. */
352                         if (rnp == t->rcu_blocked_node)
353                                 break;
354                         raw_spin_unlock(&rnp->lock); /* irqs remain disabled. */
355                 }
356                 empty = !rcu_preempt_blocked_readers_cgp(rnp);
357                 empty_exp = !rcu_preempted_readers_exp(rnp);
358                 smp_mb(); /* ensure expedited fastpath sees end of RCU c-s. */
359                 np = rcu_next_node_entry(t, rnp);
360                 list_del_init(&t->rcu_node_entry);
361                 t->rcu_blocked_node = NULL;
362                 trace_rcu_unlock_preempted_task("rcu_preempt",
363                                                 rnp->gpnum, t->pid);
364                 if (&t->rcu_node_entry == rnp->gp_tasks)
365                         rnp->gp_tasks = np;
366                 if (&t->rcu_node_entry == rnp->exp_tasks)
367                         rnp->exp_tasks = np;
368 #ifdef CONFIG_RCU_BOOST
369                 if (&t->rcu_node_entry == rnp->boost_tasks)
370                         rnp->boost_tasks = np;
371                 /* Snapshot/clear ->rcu_boost_mutex with rcu_node lock held. */
372                 if (t->rcu_boost_mutex) {
373                         rbmp = t->rcu_boost_mutex;
374                         t->rcu_boost_mutex = NULL;
375                 }
376 #endif /* #ifdef CONFIG_RCU_BOOST */
377
378                 /*
379                  * If this was the last task on the current list, and if
380                  * we aren't waiting on any CPUs, report the quiescent state.
381                  * Note that rcu_report_unblock_qs_rnp() releases rnp->lock,
382                  * so we must take a snapshot of the expedited state.
383                  */
384                 empty_exp_now = !rcu_preempted_readers_exp(rnp);
385                 if (!empty && !rcu_preempt_blocked_readers_cgp(rnp)) {
386                         trace_rcu_quiescent_state_report("preempt_rcu",
387                                                          rnp->gpnum,
388                                                          0, rnp->qsmask,
389                                                          rnp->level,
390                                                          rnp->grplo,
391                                                          rnp->grphi,
392                                                          !!rnp->gp_tasks);
393                         rcu_report_unblock_qs_rnp(rnp, flags);
394                 } else {
395                         raw_spin_unlock_irqrestore(&rnp->lock, flags);
396                 }
397
398 #ifdef CONFIG_RCU_BOOST
399                 /* Unboost if we were boosted. */
400                 if (rbmp)
401                         rt_mutex_unlock(rbmp);
402 #endif /* #ifdef CONFIG_RCU_BOOST */
403
404                 /*
405                  * If this was the last task on the expedited lists,
406                  * then we need to report up the rcu_node hierarchy.
407                  */
408                 if (!empty_exp && empty_exp_now)
409                         rcu_report_exp_rnp(&rcu_preempt_state, rnp, true);
410         } else {
411                 local_irq_restore(flags);
412         }
413 }
414
415 #ifdef CONFIG_RCU_CPU_STALL_VERBOSE
416
417 /*
418  * Dump detailed information for all tasks blocking the current RCU
419  * grace period on the specified rcu_node structure.
420  */
421 static void rcu_print_detail_task_stall_rnp(struct rcu_node *rnp)
422 {
423         unsigned long flags;
424         struct task_struct *t;
425
426         if (!rcu_preempt_blocked_readers_cgp(rnp))
427                 return;
428         raw_spin_lock_irqsave(&rnp->lock, flags);
429         t = list_entry(rnp->gp_tasks,
430                        struct task_struct, rcu_node_entry);
431         list_for_each_entry_continue(t, &rnp->blkd_tasks, rcu_node_entry)
432                 sched_show_task(t);
433         raw_spin_unlock_irqrestore(&rnp->lock, flags);
434 }
435
436 /*
437  * Dump detailed information for all tasks blocking the current RCU
438  * grace period.
439  */
440 static void rcu_print_detail_task_stall(struct rcu_state *rsp)
441 {
442         struct rcu_node *rnp = rcu_get_root(rsp);
443
444         rcu_print_detail_task_stall_rnp(rnp);
445         rcu_for_each_leaf_node(rsp, rnp)
446                 rcu_print_detail_task_stall_rnp(rnp);
447 }
448
449 #else /* #ifdef CONFIG_RCU_CPU_STALL_VERBOSE */
450
451 static void rcu_print_detail_task_stall(struct rcu_state *rsp)
452 {
453 }
454
455 #endif /* #else #ifdef CONFIG_RCU_CPU_STALL_VERBOSE */
456
457 #ifdef CONFIG_RCU_CPU_STALL_INFO
458
459 static void rcu_print_task_stall_begin(struct rcu_node *rnp)
460 {
461         printk(KERN_ERR "\tTasks blocked on level-%d rcu_node (CPUs %d-%d):",
462                rnp->level, rnp->grplo, rnp->grphi);
463 }
464
465 static void rcu_print_task_stall_end(void)
466 {
467         printk(KERN_CONT "\n");
468 }
469
470 #else /* #ifdef CONFIG_RCU_CPU_STALL_INFO */
471
472 static void rcu_print_task_stall_begin(struct rcu_node *rnp)
473 {
474 }
475
476 static void rcu_print_task_stall_end(void)
477 {
478 }
479
480 #endif /* #else #ifdef CONFIG_RCU_CPU_STALL_INFO */
481
482 /*
483  * Scan the current list of tasks blocked within RCU read-side critical
484  * sections, printing out the tid of each.
485  */
486 static int rcu_print_task_stall(struct rcu_node *rnp)
487 {
488         struct task_struct *t;
489         int ndetected = 0;
490
491         if (!rcu_preempt_blocked_readers_cgp(rnp))
492                 return 0;
493         rcu_print_task_stall_begin(rnp);
494         t = list_entry(rnp->gp_tasks,
495                        struct task_struct, rcu_node_entry);
496         list_for_each_entry_continue(t, &rnp->blkd_tasks, rcu_node_entry) {
497                 printk(KERN_CONT " P%d", t->pid);
498                 ndetected++;
499         }
500         rcu_print_task_stall_end();
501         return ndetected;
502 }
503
504 /*
505  * Check that the list of blocked tasks for the newly completed grace
506  * period is in fact empty.  It is a serious bug to complete a grace
507  * period that still has RCU readers blocked!  This function must be
508  * invoked -before- updating this rnp's ->gpnum, and the rnp's ->lock
509  * must be held by the caller.
510  *
511  * Also, if there are blocked tasks on the list, they automatically
512  * block the newly created grace period, so set up ->gp_tasks accordingly.
513  */
514 static void rcu_preempt_check_blocked_tasks(struct rcu_node *rnp)
515 {
516         WARN_ON_ONCE(rcu_preempt_blocked_readers_cgp(rnp));
517         if (!list_empty(&rnp->blkd_tasks))
518                 rnp->gp_tasks = rnp->blkd_tasks.next;
519         WARN_ON_ONCE(rnp->qsmask);
520 }
521
522 #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU
523
524 /*
525  * Handle tasklist migration for case in which all CPUs covered by the
526  * specified rcu_node have gone offline.  Move them up to the root
527  * rcu_node.  The reason for not just moving them to the immediate
528  * parent is to remove the need for rcu_read_unlock_special() to
529  * make more than two attempts to acquire the target rcu_node's lock.
530  * Returns true if there were tasks blocking the current RCU grace
531  * period.
532  *
533  * Returns 1 if there was previously a task blocking the current grace
534  * period on the specified rcu_node structure.
535  *
536  * The caller must hold rnp->lock with irqs disabled.
537  */
538 static int rcu_preempt_offline_tasks(struct rcu_state *rsp,
539                                      struct rcu_node *rnp,
540                                      struct rcu_data *rdp)
541 {
542         struct list_head *lp;
543         struct list_head *lp_root;
544         int retval = 0;
545         struct rcu_node *rnp_root = rcu_get_root(rsp);
546         struct task_struct *t;
547
548         if (rnp == rnp_root) {
549                 WARN_ONCE(1, "Last CPU thought to be offlined?");
550                 return 0;  /* Shouldn't happen: at least one CPU online. */
551         }
552
553         /* If we are on an internal node, complain bitterly. */
554         WARN_ON_ONCE(rnp != rdp->mynode);
555
556         /*
557          * Move tasks up to root rcu_node.  Don't try to get fancy for
558          * this corner-case operation -- just put this node's tasks
559          * at the head of the root node's list, and update the root node's
560          * ->gp_tasks and ->exp_tasks pointers to those of this node's,
561          * if non-NULL.  This might result in waiting for more tasks than
562          * absolutely necessary, but this is a good performance/complexity
563          * tradeoff.
564          */
565         if (rcu_preempt_blocked_readers_cgp(rnp) && rnp->qsmask == 0)
566                 retval |= RCU_OFL_TASKS_NORM_GP;
567         if (rcu_preempted_readers_exp(rnp))
568                 retval |= RCU_OFL_TASKS_EXP_GP;
569         lp = &rnp->blkd_tasks;
570         lp_root = &rnp_root->blkd_tasks;
571         while (!list_empty(lp)) {
572                 t = list_entry(lp->next, typeof(*t), rcu_node_entry);
573                 raw_spin_lock(&rnp_root->lock); /* irqs already disabled */
574                 list_del(&t->rcu_node_entry);
575                 t->rcu_blocked_node = rnp_root;
576                 list_add(&t->rcu_node_entry, lp_root);
577                 if (&t->rcu_node_entry == rnp->gp_tasks)
578                         rnp_root->gp_tasks = rnp->gp_tasks;
579                 if (&t->rcu_node_entry == rnp->exp_tasks)
580                         rnp_root->exp_tasks = rnp->exp_tasks;
581 #ifdef CONFIG_RCU_BOOST
582                 if (&t->rcu_node_entry == rnp->boost_tasks)
583                         rnp_root->boost_tasks = rnp->boost_tasks;
584 #endif /* #ifdef CONFIG_RCU_BOOST */
585                 raw_spin_unlock(&rnp_root->lock); /* irqs still disabled */
586         }
587
588 #ifdef CONFIG_RCU_BOOST
589         /* In case root is being boosted and leaf is not. */
590         raw_spin_lock(&rnp_root->lock); /* irqs already disabled */
591         if (rnp_root->boost_tasks != NULL &&
592             rnp_root->boost_tasks != rnp_root->gp_tasks)
593                 rnp_root->boost_tasks = rnp_root->gp_tasks;
594         raw_spin_unlock(&rnp_root->lock); /* irqs still disabled */
595 #endif /* #ifdef CONFIG_RCU_BOOST */
596
597         rnp->gp_tasks = NULL;
598         rnp->exp_tasks = NULL;
599         return retval;
600 }
601
602 #endif /* #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU */
603
604 /*
605  * Check for a quiescent state from the current CPU.  When a task blocks,
606  * the task is recorded in the corresponding CPU's rcu_node structure,
607  * which is checked elsewhere.
608  *
609  * Caller must disable hard irqs.
610  */
611 static void rcu_preempt_check_callbacks(int cpu)
612 {
613         struct task_struct *t = current;
614
615         if (t->rcu_read_lock_nesting == 0) {
616                 rcu_preempt_qs(cpu);
617                 return;
618         }
619         if (t->rcu_read_lock_nesting > 0 &&
620             per_cpu(rcu_preempt_data, cpu).qs_pending)
621                 t->rcu_read_unlock_special |= RCU_READ_UNLOCK_NEED_QS;
622 }
623
624 #ifdef CONFIG_RCU_BOOST
625
626 static void rcu_preempt_do_callbacks(void)
627 {
628         rcu_do_batch(&rcu_preempt_state, &__get_cpu_var(rcu_preempt_data));
629 }
630
631 #endif /* #ifdef CONFIG_RCU_BOOST */
632
633 /*
634  * Queue a preemptible-RCU callback for invocation after a grace period.
635  */
636 void call_rcu(struct rcu_head *head, void (*func)(struct rcu_head *rcu))
637 {
638         __call_rcu(head, func, &rcu_preempt_state, 0);
639 }
640 EXPORT_SYMBOL_GPL(call_rcu);
641
642 /*
643  * Queue an RCU callback for lazy invocation after a grace period.
644  * This will likely be later named something like "call_rcu_lazy()",
645  * but this change will require some way of tagging the lazy RCU
646  * callbacks in the list of pending callbacks.  Until then, this
647  * function may only be called from __kfree_rcu().
648  */
649 void kfree_call_rcu(struct rcu_head *head,
650                     void (*func)(struct rcu_head *rcu))
651 {
652         __call_rcu(head, func, &rcu_preempt_state, 1);
653 }
654 EXPORT_SYMBOL_GPL(kfree_call_rcu);
655
656 /**
657  * synchronize_rcu - wait until a grace period has elapsed.
658  *
659  * Control will return to the caller some time after a full grace
660  * period has elapsed, in other words after all currently executing RCU
661  * read-side critical sections have completed.  Note, however, that
662  * upon return from synchronize_rcu(), the caller might well be executing
663  * concurrently with new RCU read-side critical sections that began while
664  * synchronize_rcu() was waiting.  RCU read-side critical sections are
665  * delimited by rcu_read_lock() and rcu_read_unlock(), and may be nested.
666  */
667 void synchronize_rcu(void)
668 {
669         rcu_lockdep_assert(!lock_is_held(&rcu_bh_lock_map) &&
670                            !lock_is_held(&rcu_lock_map) &&
671                            !lock_is_held(&rcu_sched_lock_map),
672                            "Illegal synchronize_rcu() in RCU read-side critical section");
673         if (!rcu_scheduler_active)
674                 return;
675         wait_rcu_gp(call_rcu);
676 }
677 EXPORT_SYMBOL_GPL(synchronize_rcu);
678
679 static DECLARE_WAIT_QUEUE_HEAD(sync_rcu_preempt_exp_wq);
680 static long sync_rcu_preempt_exp_count;
681 static DEFINE_MUTEX(sync_rcu_preempt_exp_mutex);
682
683 /*
684  * Return non-zero if there are any tasks in RCU read-side critical
685  * sections blocking the current preemptible-RCU expedited grace period.
686  * If there is no preemptible-RCU expedited grace period currently in
687  * progress, returns zero unconditionally.
688  */
689 static int rcu_preempted_readers_exp(struct rcu_node *rnp)
690 {
691         return rnp->exp_tasks != NULL;
692 }
693
694 /*
695  * return non-zero if there is no RCU expedited grace period in progress
696  * for the specified rcu_node structure, in other words, if all CPUs and
697  * tasks covered by the specified rcu_node structure have done their bit
698  * for the current expedited grace period.  Works only for preemptible
699  * RCU -- other RCU implementation use other means.
700  *
701  * Caller must hold sync_rcu_preempt_exp_mutex.
702  */
703 static int sync_rcu_preempt_exp_done(struct rcu_node *rnp)
704 {
705         return !rcu_preempted_readers_exp(rnp) &&
706                ACCESS_ONCE(rnp->expmask) == 0;
707 }
708
709 /*
710  * Report the exit from RCU read-side critical section for the last task
711  * that queued itself during or before the current expedited preemptible-RCU
712  * grace period.  This event is reported either to the rcu_node structure on
713  * which the task was queued or to one of that rcu_node structure's ancestors,
714  * recursively up the tree.  (Calm down, calm down, we do the recursion
715  * iteratively!)
716  *
717  * Most callers will set the "wake" flag, but the task initiating the
718  * expedited grace period need not wake itself.
719  *
720  * Caller must hold sync_rcu_preempt_exp_mutex.
721  */
722 static void rcu_report_exp_rnp(struct rcu_state *rsp, struct rcu_node *rnp,
723                                bool wake)
724 {
725         unsigned long flags;
726         unsigned long mask;
727
728         raw_spin_lock_irqsave(&rnp->lock, flags);
729         for (;;) {
730                 if (!sync_rcu_preempt_exp_done(rnp)) {
731                         raw_spin_unlock_irqrestore(&rnp->lock, flags);
732                         break;
733                 }
734                 if (rnp->parent == NULL) {
735                         raw_spin_unlock_irqrestore(&rnp->lock, flags);
736                         if (wake)
737                                 wake_up(&sync_rcu_preempt_exp_wq);
738                         break;
739                 }
740                 mask = rnp->grpmask;
741                 raw_spin_unlock(&rnp->lock); /* irqs remain disabled */
742                 rnp = rnp->parent;
743                 raw_spin_lock(&rnp->lock); /* irqs already disabled */
744                 rnp->expmask &= ~mask;
745         }
746 }
747
748 /*
749  * Snapshot the tasks blocking the newly started preemptible-RCU expedited
750  * grace period for the specified rcu_node structure.  If there are no such
751  * tasks, report it up the rcu_node hierarchy.
752  *
753  * Caller must hold sync_rcu_preempt_exp_mutex and rsp->onofflock.
754  */
755 static void
756 sync_rcu_preempt_exp_init(struct rcu_state *rsp, struct rcu_node *rnp)
757 {
758         unsigned long flags;
759         int must_wait = 0;
760
761         raw_spin_lock_irqsave(&rnp->lock, flags);
762         if (list_empty(&rnp->blkd_tasks)) {
763                 raw_spin_unlock_irqrestore(&rnp->lock, flags);
764         } else {
765                 rnp->exp_tasks = rnp->blkd_tasks.next;
766                 rcu_initiate_boost(rnp, flags);  /* releases rnp->lock */
767                 must_wait = 1;
768         }
769         if (!must_wait)
770                 rcu_report_exp_rnp(rsp, rnp, false); /* Don't wake self. */
771 }
772
773 /**
774  * synchronize_rcu_expedited - Brute-force RCU grace period
775  *
776  * Wait for an RCU-preempt grace period, but expedite it.  The basic
777  * idea is to invoke synchronize_sched_expedited() to push all the tasks to
778  * the ->blkd_tasks lists and wait for this list to drain.  This consumes
779  * significant time on all CPUs and is unfriendly to real-time workloads,
780  * so is thus not recommended for any sort of common-case code.
781  * In fact, if you are using synchronize_rcu_expedited() in a loop,
782  * please restructure your code to batch your updates, and then Use a
783  * single synchronize_rcu() instead.
784  *
785  * Note that it is illegal to call this function while holding any lock
786  * that is acquired by a CPU-hotplug notifier.  And yes, it is also illegal
787  * to call this function from a CPU-hotplug notifier.  Failing to observe
788  * these restriction will result in deadlock.
789  */
790 void synchronize_rcu_expedited(void)
791 {
792         unsigned long flags;
793         struct rcu_node *rnp;
794         struct rcu_state *rsp = &rcu_preempt_state;
795         long snap;
796         int trycount = 0;
797
798         smp_mb(); /* Caller's modifications seen first by other CPUs. */
799         snap = ACCESS_ONCE(sync_rcu_preempt_exp_count) + 1;
800         smp_mb(); /* Above access cannot bleed into critical section. */
801
802         /*
803          * Acquire lock, falling back to synchronize_rcu() if too many
804          * lock-acquisition failures.  Of course, if someone does the
805          * expedited grace period for us, just leave.
806          */
807         while (!mutex_trylock(&sync_rcu_preempt_exp_mutex)) {
808                 if (trycount++ < 10) {
809                         udelay(trycount * num_online_cpus());
810                 } else {
811                         synchronize_rcu();
812                         return;
813                 }
814                 if ((ACCESS_ONCE(sync_rcu_preempt_exp_count) - snap) > 0)
815                         goto mb_ret; /* Others did our work for us. */
816         }
817         if ((ACCESS_ONCE(sync_rcu_preempt_exp_count) - snap) > 0)
818                 goto unlock_mb_ret; /* Others did our work for us. */
819
820         /* force all RCU readers onto ->blkd_tasks lists. */
821         synchronize_sched_expedited();
822
823         raw_spin_lock_irqsave(&rsp->onofflock, flags);
824
825         /* Initialize ->expmask for all non-leaf rcu_node structures. */
826         rcu_for_each_nonleaf_node_breadth_first(rsp, rnp) {
827                 raw_spin_lock(&rnp->lock); /* irqs already disabled. */
828                 rnp->expmask = rnp->qsmaskinit;
829                 raw_spin_unlock(&rnp->lock); /* irqs remain disabled. */
830         }
831
832         /* Snapshot current state of ->blkd_tasks lists. */
833         rcu_for_each_leaf_node(rsp, rnp)
834                 sync_rcu_preempt_exp_init(rsp, rnp);
835         if (NUM_RCU_NODES > 1)
836                 sync_rcu_preempt_exp_init(rsp, rcu_get_root(rsp));
837
838         raw_spin_unlock_irqrestore(&rsp->onofflock, flags);
839
840         /* Wait for snapshotted ->blkd_tasks lists to drain. */
841         rnp = rcu_get_root(rsp);
842         wait_event(sync_rcu_preempt_exp_wq,
843                    sync_rcu_preempt_exp_done(rnp));
844
845         /* Clean up and exit. */
846         smp_mb(); /* ensure expedited GP seen before counter increment. */
847         ACCESS_ONCE(sync_rcu_preempt_exp_count)++;
848 unlock_mb_ret:
849         mutex_unlock(&sync_rcu_preempt_exp_mutex);
850 mb_ret:
851         smp_mb(); /* ensure subsequent action seen after grace period. */
852 }
853 EXPORT_SYMBOL_GPL(synchronize_rcu_expedited);
854
855 /**
856  * rcu_barrier - Wait until all in-flight call_rcu() callbacks complete.
857  */
858 void rcu_barrier(void)
859 {
860         _rcu_barrier(&rcu_preempt_state);
861 }
862 EXPORT_SYMBOL_GPL(rcu_barrier);
863
864 /*
865  * Initialize preemptible RCU's state structures.
866  */
867 static void __init __rcu_init_preempt(void)
868 {
869         rcu_init_one(&rcu_preempt_state, &rcu_preempt_data);
870 }
871
872 #else /* #ifdef CONFIG_TREE_PREEMPT_RCU */
873
874 static struct rcu_state *rcu_state = &rcu_sched_state;
875
876 /*
877  * Tell them what RCU they are running.
878  */
879 static void __init rcu_bootup_announce(void)
880 {
881         printk(KERN_INFO "Hierarchical RCU implementation.\n");
882         rcu_bootup_announce_oddness();
883 }
884
885 /*
886  * Return the number of RCU batches processed thus far for debug & stats.
887  */
888 long rcu_batches_completed(void)
889 {
890         return rcu_batches_completed_sched();
891 }
892 EXPORT_SYMBOL_GPL(rcu_batches_completed);
893
894 /*
895  * Force a quiescent state for RCU, which, because there is no preemptible
896  * RCU, becomes the same as rcu-sched.
897  */
898 void rcu_force_quiescent_state(void)
899 {
900         rcu_sched_force_quiescent_state();
901 }
902 EXPORT_SYMBOL_GPL(rcu_force_quiescent_state);
903
904 /*
905  * Because preemptible RCU does not exist, we never have to check for
906  * CPUs being in quiescent states.
907  */
908 static void rcu_preempt_note_context_switch(int cpu)
909 {
910 }
911
912 /*
913  * Because preemptible RCU does not exist, there are never any preempted
914  * RCU readers.
915  */
916 static int rcu_preempt_blocked_readers_cgp(struct rcu_node *rnp)
917 {
918         return 0;
919 }
920
921 #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU
922
923 /* Because preemptible RCU does not exist, no quieting of tasks. */
924 static void rcu_report_unblock_qs_rnp(struct rcu_node *rnp, unsigned long flags)
925 {
926         raw_spin_unlock_irqrestore(&rnp->lock, flags);
927 }
928
929 #endif /* #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU */
930
931 /*
932  * Because preemptible RCU does not exist, we never have to check for
933  * tasks blocked within RCU read-side critical sections.
934  */
935 static void rcu_print_detail_task_stall(struct rcu_state *rsp)
936 {
937 }
938
939 /*
940  * Because preemptible RCU does not exist, we never have to check for
941  * tasks blocked within RCU read-side critical sections.
942  */
943 static int rcu_print_task_stall(struct rcu_node *rnp)
944 {
945         return 0;
946 }
947
948 /*
949  * Because there is no preemptible RCU, there can be no readers blocked,
950  * so there is no need to check for blocked tasks.  So check only for
951  * bogus qsmask values.
952  */
953 static void rcu_preempt_check_blocked_tasks(struct rcu_node *rnp)
954 {
955         WARN_ON_ONCE(rnp->qsmask);
956 }
957
958 #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU
959
960 /*
961  * Because preemptible RCU does not exist, it never needs to migrate
962  * tasks that were blocked within RCU read-side critical sections, and
963  * such non-existent tasks cannot possibly have been blocking the current
964  * grace period.
965  */
966 static int rcu_preempt_offline_tasks(struct rcu_state *rsp,
967                                      struct rcu_node *rnp,
968                                      struct rcu_data *rdp)
969 {
970         return 0;
971 }
972
973 #endif /* #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU */
974
975 /*
976  * Because preemptible RCU does not exist, it never has any callbacks
977  * to check.
978  */
979 static void rcu_preempt_check_callbacks(int cpu)
980 {
981 }
982
983 /*
984  * Queue an RCU callback for lazy invocation after a grace period.
985  * This will likely be later named something like "call_rcu_lazy()",
986  * but this change will require some way of tagging the lazy RCU
987  * callbacks in the list of pending callbacks.  Until then, this
988  * function may only be called from __kfree_rcu().
989  *
990  * Because there is no preemptible RCU, we use RCU-sched instead.
991  */
992 void kfree_call_rcu(struct rcu_head *head,
993                     void (*func)(struct rcu_head *rcu))
994 {
995         __call_rcu(head, func, &rcu_sched_state, 1);
996 }
997 EXPORT_SYMBOL_GPL(kfree_call_rcu);
998
999 /*
1000  * Wait for an rcu-preempt grace period, but make it happen quickly.
1001  * But because preemptible RCU does not exist, map to rcu-sched.
1002  */
1003 void synchronize_rcu_expedited(void)
1004 {
1005         synchronize_sched_expedited();
1006 }
1007 EXPORT_SYMBOL_GPL(synchronize_rcu_expedited);
1008
1009 #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU
1010
1011 /*
1012  * Because preemptible RCU does not exist, there is never any need to
1013  * report on tasks preempted in RCU read-side critical sections during
1014  * expedited RCU grace periods.
1015  */
1016 static void rcu_report_exp_rnp(struct rcu_state *rsp, struct rcu_node *rnp,
1017                                bool wake)
1018 {
1019 }
1020
1021 #endif /* #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU */
1022
1023 /*
1024  * Because preemptible RCU does not exist, rcu_barrier() is just
1025  * another name for rcu_barrier_sched().
1026  */
1027 void rcu_barrier(void)
1028 {
1029         rcu_barrier_sched();
1030 }
1031 EXPORT_SYMBOL_GPL(rcu_barrier);
1032
1033 /*
1034  * Because preemptible RCU does not exist, it need not be initialized.
1035  */
1036 static void __init __rcu_init_preempt(void)
1037 {
1038 }
1039
1040 #endif /* #else #ifdef CONFIG_TREE_PREEMPT_RCU */
1041
1042 #ifdef CONFIG_RCU_BOOST
1043
1044 #include "rtmutex_common.h"
1045
1046 #ifdef CONFIG_RCU_TRACE
1047
1048 static void rcu_initiate_boost_trace(struct rcu_node *rnp)
1049 {
1050         if (list_empty(&rnp->blkd_tasks))
1051                 rnp->n_balk_blkd_tasks++;
1052         else if (rnp->exp_tasks == NULL && rnp->gp_tasks == NULL)
1053                 rnp->n_balk_exp_gp_tasks++;
1054         else if (rnp->gp_tasks != NULL && rnp->boost_tasks != NULL)
1055                 rnp->n_balk_boost_tasks++;
1056         else if (rnp->gp_tasks != NULL && rnp->qsmask != 0)
1057                 rnp->n_balk_notblocked++;
1058         else if (rnp->gp_tasks != NULL &&
1059                  ULONG_CMP_LT(jiffies, rnp->boost_time))
1060                 rnp->n_balk_notyet++;
1061         else
1062                 rnp->n_balk_nos++;
1063 }
1064
1065 #else /* #ifdef CONFIG_RCU_TRACE */
1066
1067 static void rcu_initiate_boost_trace(struct rcu_node *rnp)
1068 {
1069 }
1070
1071 #endif /* #else #ifdef CONFIG_RCU_TRACE */
1072
1073 /*
1074  * Carry out RCU priority boosting on the task indicated by ->exp_tasks
1075  * or ->boost_tasks, advancing the pointer to the next task in the
1076  * ->blkd_tasks list.
1077  *
1078  * Note that irqs must be enabled: boosting the task can block.
1079  * Returns 1 if there are more tasks needing to be boosted.
1080  */
1081 static int rcu_boost(struct rcu_node *rnp)
1082 {
1083         unsigned long flags;
1084         struct rt_mutex mtx;
1085         struct task_struct *t;
1086         struct list_head *tb;
1087
1088         if (rnp->exp_tasks == NULL && rnp->boost_tasks == NULL)
1089                 return 0;  /* Nothing left to boost. */
1090
1091         raw_spin_lock_irqsave(&rnp->lock, flags);
1092
1093         /*
1094          * Recheck under the lock: all tasks in need of boosting
1095          * might exit their RCU read-side critical sections on their own.
1096          */
1097         if (rnp->exp_tasks == NULL && rnp->boost_tasks == NULL) {
1098                 raw_spin_unlock_irqrestore(&rnp->lock, flags);
1099                 return 0;
1100         }
1101
1102         /*
1103          * Preferentially boost tasks blocking expedited grace periods.
1104          * This cannot starve the normal grace periods because a second
1105          * expedited grace period must boost all blocked tasks, including
1106          * those blocking the pre-existing normal grace period.
1107          */
1108         if (rnp->exp_tasks != NULL) {
1109                 tb = rnp->exp_tasks;
1110                 rnp->n_exp_boosts++;
1111         } else {
1112                 tb = rnp->boost_tasks;
1113                 rnp->n_normal_boosts++;
1114         }
1115         rnp->n_tasks_boosted++;
1116
1117         /*
1118          * We boost task t by manufacturing an rt_mutex that appears to
1119          * be held by task t.  We leave a pointer to that rt_mutex where
1120          * task t can find it, and task t will release the mutex when it
1121          * exits its outermost RCU read-side critical section.  Then
1122          * simply acquiring this artificial rt_mutex will boost task
1123          * t's priority.  (Thanks to tglx for suggesting this approach!)
1124          *
1125          * Note that task t must acquire rnp->lock to remove itself from
1126          * the ->blkd_tasks list, which it will do from exit() if from
1127          * nowhere else.  We therefore are guaranteed that task t will
1128          * stay around at least until we drop rnp->lock.  Note that
1129          * rnp->lock also resolves races between our priority boosting
1130          * and task t's exiting its outermost RCU read-side critical
1131          * section.
1132          */
1133         t = container_of(tb, struct task_struct, rcu_node_entry);
1134         rt_mutex_init_proxy_locked(&mtx, t);
1135         t->rcu_boost_mutex = &mtx;
1136         raw_spin_unlock_irqrestore(&rnp->lock, flags);
1137         rt_mutex_lock(&mtx);  /* Side effect: boosts task t's priority. */
1138         rt_mutex_unlock(&mtx);  /* Keep lockdep happy. */
1139
1140         return ACCESS_ONCE(rnp->exp_tasks) != NULL ||
1141                ACCESS_ONCE(rnp->boost_tasks) != NULL;
1142 }
1143
1144 /*
1145  * Timer handler to initiate waking up of boost kthreads that
1146  * have yielded the CPU due to excessive numbers of tasks to
1147  * boost.  We wake up the per-rcu_node kthread, which in turn
1148  * will wake up the booster kthread.
1149  */
1150 static void rcu_boost_kthread_timer(unsigned long arg)
1151 {
1152         invoke_rcu_node_kthread((struct rcu_node *)arg);
1153 }
1154
1155 /*
1156  * Priority-boosting kthread.  One per leaf rcu_node and one for the
1157  * root rcu_node.
1158  */
1159 static int rcu_boost_kthread(void *arg)
1160 {
1161         struct rcu_node *rnp = (struct rcu_node *)arg;
1162         int spincnt = 0;
1163         int more2boost;
1164
1165         trace_rcu_utilization("Start boost kthread@init");
1166         for (;;) {
1167                 rnp->boost_kthread_status = RCU_KTHREAD_WAITING;
1168                 trace_rcu_utilization("End boost kthread@rcu_wait");
1169                 rcu_wait(rnp->boost_tasks || rnp->exp_tasks);
1170                 trace_rcu_utilization("Start boost kthread@rcu_wait");
1171                 rnp->boost_kthread_status = RCU_KTHREAD_RUNNING;
1172                 more2boost = rcu_boost(rnp);
1173                 if (more2boost)
1174                         spincnt++;
1175                 else
1176                         spincnt = 0;
1177                 if (spincnt > 10) {
1178                         trace_rcu_utilization("End boost kthread@rcu_yield");
1179                         rcu_yield(rcu_boost_kthread_timer, (unsigned long)rnp);
1180                         trace_rcu_utilization("Start boost kthread@rcu_yield");
1181                         spincnt = 0;
1182                 }
1183         }
1184         /* NOTREACHED */
1185         trace_rcu_utilization("End boost kthread@notreached");
1186         return 0;
1187 }
1188
1189 /*
1190  * Check to see if it is time to start boosting RCU readers that are
1191  * blocking the current grace period, and, if so, tell the per-rcu_node
1192  * kthread to start boosting them.  If there is an expedited grace
1193  * period in progress, it is always time to boost.
1194  *
1195  * The caller must hold rnp->lock, which this function releases,
1196  * but irqs remain disabled.  The ->boost_kthread_task is immortal,
1197  * so we don't need to worry about it going away.
1198  */
1199 static void rcu_initiate_boost(struct rcu_node *rnp, unsigned long flags)
1200 {
1201         struct task_struct *t;
1202
1203         if (!rcu_preempt_blocked_readers_cgp(rnp) && rnp->exp_tasks == NULL) {
1204                 rnp->n_balk_exp_gp_tasks++;
1205                 raw_spin_unlock_irqrestore(&rnp->lock, flags);
1206                 return;
1207         }
1208         if (rnp->exp_tasks != NULL ||
1209             (rnp->gp_tasks != NULL &&
1210              rnp->boost_tasks == NULL &&
1211              rnp->qsmask == 0 &&
1212              ULONG_CMP_GE(jiffies, rnp->boost_time))) {
1213                 if (rnp->exp_tasks == NULL)
1214                         rnp->boost_tasks = rnp->gp_tasks;
1215                 raw_spin_unlock_irqrestore(&rnp->lock, flags);
1216                 t = rnp->boost_kthread_task;
1217                 if (t != NULL)
1218                         wake_up_process(t);
1219         } else {
1220                 rcu_initiate_boost_trace(rnp);
1221                 raw_spin_unlock_irqrestore(&rnp->lock, flags);
1222         }
1223 }
1224
1225 /*
1226  * Wake up the per-CPU kthread to invoke RCU callbacks.
1227  */
1228 static void invoke_rcu_callbacks_kthread(void)
1229 {
1230         unsigned long flags;
1231
1232         local_irq_save(flags);
1233         __this_cpu_write(rcu_cpu_has_work, 1);
1234         if (__this_cpu_read(rcu_cpu_kthread_task) != NULL &&
1235             current != __this_cpu_read(rcu_cpu_kthread_task))
1236                 wake_up_process(__this_cpu_read(rcu_cpu_kthread_task));
1237         local_irq_restore(flags);
1238 }
1239
1240 /*
1241  * Is the current CPU running the RCU-callbacks kthread?
1242  * Caller must have preemption disabled.
1243  */
1244 static bool rcu_is_callbacks_kthread(void)
1245 {
1246         return __get_cpu_var(rcu_cpu_kthread_task) == current;
1247 }
1248
1249 /*
1250  * Set the affinity of the boost kthread.  The CPU-hotplug locks are
1251  * held, so no one should be messing with the existence of the boost
1252  * kthread.
1253  */
1254 static void rcu_boost_kthread_setaffinity(struct rcu_node *rnp,
1255                                           cpumask_var_t cm)
1256 {
1257         struct task_struct *t;
1258
1259         t = rnp->boost_kthread_task;
1260         if (t != NULL)
1261                 set_cpus_allowed_ptr(rnp->boost_kthread_task, cm);
1262 }
1263
1264 #define RCU_BOOST_DELAY_JIFFIES DIV_ROUND_UP(CONFIG_RCU_BOOST_DELAY * HZ, 1000)
1265
1266 /*
1267  * Do priority-boost accounting for the start of a new grace period.
1268  */
1269 static void rcu_preempt_boost_start_gp(struct rcu_node *rnp)
1270 {
1271         rnp->boost_time = jiffies + RCU_BOOST_DELAY_JIFFIES;
1272 }
1273
1274 /*
1275  * Create an RCU-boost kthread for the specified node if one does not
1276  * already exist.  We only create this kthread for preemptible RCU.
1277  * Returns zero if all is well, a negated errno otherwise.
1278  */
1279 static int __cpuinit rcu_spawn_one_boost_kthread(struct rcu_state *rsp,
1280                                                  struct rcu_node *rnp,
1281                                                  int rnp_index)
1282 {
1283         unsigned long flags;
1284         struct sched_param sp;
1285         struct task_struct *t;
1286
1287         if (&rcu_preempt_state != rsp)
1288                 return 0;
1289         rsp->boost = 1;
1290         if (rnp->boost_kthread_task != NULL)
1291                 return 0;
1292         t = kthread_create(rcu_boost_kthread, (void *)rnp,
1293                            "rcub/%d", rnp_index);
1294         if (IS_ERR(t))
1295                 return PTR_ERR(t);
1296         raw_spin_lock_irqsave(&rnp->lock, flags);
1297         rnp->boost_kthread_task = t;
1298         raw_spin_unlock_irqrestore(&rnp->lock, flags);
1299         sp.sched_priority = RCU_BOOST_PRIO;
1300         sched_setscheduler_nocheck(t, SCHED_FIFO, &sp);
1301         wake_up_process(t); /* get to TASK_INTERRUPTIBLE quickly. */
1302         return 0;
1303 }
1304
1305 #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU
1306
1307 /*
1308  * Stop the RCU's per-CPU kthread when its CPU goes offline,.
1309  */
1310 static void rcu_stop_cpu_kthread(int cpu)
1311 {
1312         struct task_struct *t;
1313
1314         /* Stop the CPU's kthread. */
1315         t = per_cpu(rcu_cpu_kthread_task, cpu);
1316         if (t != NULL) {
1317                 per_cpu(rcu_cpu_kthread_task, cpu) = NULL;
1318                 kthread_stop(t);
1319         }
1320 }
1321
1322 #endif /* #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU */
1323
1324 static void rcu_kthread_do_work(void)
1325 {
1326         rcu_do_batch(&rcu_sched_state, &__get_cpu_var(rcu_sched_data));
1327         rcu_do_batch(&rcu_bh_state, &__get_cpu_var(rcu_bh_data));
1328         rcu_preempt_do_callbacks();
1329 }
1330
1331 /*
1332  * Wake up the specified per-rcu_node-structure kthread.
1333  * Because the per-rcu_node kthreads are immortal, we don't need
1334  * to do anything to keep them alive.
1335  */
1336 static void invoke_rcu_node_kthread(struct rcu_node *rnp)
1337 {
1338         struct task_struct *t;
1339
1340         t = rnp->node_kthread_task;
1341         if (t != NULL)
1342                 wake_up_process(t);
1343 }
1344
1345 /*
1346  * Set the specified CPU's kthread to run RT or not, as specified by
1347  * the to_rt argument.  The CPU-hotplug locks are held, so the task
1348  * is not going away.
1349  */
1350 static void rcu_cpu_kthread_setrt(int cpu, int to_rt)
1351 {
1352         int policy;
1353         struct sched_param sp;
1354         struct task_struct *t;
1355
1356         t = per_cpu(rcu_cpu_kthread_task, cpu);
1357         if (t == NULL)
1358                 return;
1359         if (to_rt) {
1360                 policy = SCHED_FIFO;
1361                 sp.sched_priority = RCU_KTHREAD_PRIO;
1362         } else {
1363                 policy = SCHED_NORMAL;
1364                 sp.sched_priority = 0;
1365         }
1366         sched_setscheduler_nocheck(t, policy, &sp);
1367 }
1368
1369 /*
1370  * Timer handler to initiate the waking up of per-CPU kthreads that
1371  * have yielded the CPU due to excess numbers of RCU callbacks.
1372  * We wake up the per-rcu_node kthread, which in turn will wake up
1373  * the booster kthread.
1374  */
1375 static void rcu_cpu_kthread_timer(unsigned long arg)
1376 {
1377         struct rcu_data *rdp = per_cpu_ptr(rcu_state->rda, arg);
1378         struct rcu_node *rnp = rdp->mynode;
1379
1380         atomic_or(rdp->grpmask, &rnp->wakemask);
1381         invoke_rcu_node_kthread(rnp);
1382 }
1383
1384 /*
1385  * Drop to non-real-time priority and yield, but only after posting a
1386  * timer that will cause us to regain our real-time priority if we
1387  * remain preempted.  Either way, we restore our real-time priority
1388  * before returning.
1389  */
1390 static void rcu_yield(void (*f)(unsigned long), unsigned long arg)
1391 {
1392         struct sched_param sp;
1393         struct timer_list yield_timer;
1394         int prio = current->rt_priority;
1395
1396         setup_timer_on_stack(&yield_timer, f, arg);
1397         mod_timer(&yield_timer, jiffies + 2);
1398         sp.sched_priority = 0;
1399         sched_setscheduler_nocheck(current, SCHED_NORMAL, &sp);
1400         set_user_nice(current, 19);
1401         schedule();
1402         set_user_nice(current, 0);
1403         sp.sched_priority = prio;
1404         sched_setscheduler_nocheck(current, SCHED_FIFO, &sp);
1405         del_timer(&yield_timer);
1406 }
1407
1408 /*
1409  * Handle cases where the rcu_cpu_kthread() ends up on the wrong CPU.
1410  * This can happen while the corresponding CPU is either coming online
1411  * or going offline.  We cannot wait until the CPU is fully online
1412  * before starting the kthread, because the various notifier functions
1413  * can wait for RCU grace periods.  So we park rcu_cpu_kthread() until
1414  * the corresponding CPU is online.
1415  *
1416  * Return 1 if the kthread needs to stop, 0 otherwise.
1417  *
1418  * Caller must disable bh.  This function can momentarily enable it.
1419  */
1420 static int rcu_cpu_kthread_should_stop(int cpu)
1421 {
1422         while (cpu_is_offline(cpu) ||
1423                !cpumask_equal(&current->cpus_allowed, cpumask_of(cpu)) ||
1424                smp_processor_id() != cpu) {
1425                 if (kthread_should_stop())
1426                         return 1;
1427                 per_cpu(rcu_cpu_kthread_status, cpu) = RCU_KTHREAD_OFFCPU;
1428                 per_cpu(rcu_cpu_kthread_cpu, cpu) = raw_smp_processor_id();
1429                 local_bh_enable();
1430                 schedule_timeout_uninterruptible(1);
1431                 if (!cpumask_equal(&current->cpus_allowed, cpumask_of(cpu)))
1432                         set_cpus_allowed_ptr(current, cpumask_of(cpu));
1433                 local_bh_disable();
1434         }
1435         per_cpu(rcu_cpu_kthread_cpu, cpu) = cpu;
1436         return 0;
1437 }
1438
1439 /*
1440  * Per-CPU kernel thread that invokes RCU callbacks.  This replaces the
1441  * RCU softirq used in flavors and configurations of RCU that do not
1442  * support RCU priority boosting.
1443  */
1444 static int rcu_cpu_kthread(void *arg)
1445 {
1446         int cpu = (int)(long)arg;
1447         unsigned long flags;
1448         int spincnt = 0;
1449         unsigned int *statusp = &per_cpu(rcu_cpu_kthread_status, cpu);
1450         char work;
1451         char *workp = &per_cpu(rcu_cpu_has_work, cpu);
1452
1453         trace_rcu_utilization("Start CPU kthread@init");
1454         for (;;) {
1455                 *statusp = RCU_KTHREAD_WAITING;
1456                 trace_rcu_utilization("End CPU kthread@rcu_wait");
1457                 rcu_wait(*workp != 0 || kthread_should_stop());
1458                 trace_rcu_utilization("Start CPU kthread@rcu_wait");
1459                 local_bh_disable();
1460                 if (rcu_cpu_kthread_should_stop(cpu)) {
1461                         local_bh_enable();
1462                         break;
1463                 }
1464                 *statusp = RCU_KTHREAD_RUNNING;
1465                 per_cpu(rcu_cpu_kthread_loops, cpu)++;
1466                 local_irq_save(flags);
1467                 work = *workp;
1468                 *workp = 0;
1469                 local_irq_restore(flags);
1470                 if (work)
1471                         rcu_kthread_do_work();
1472                 local_bh_enable();
1473                 if (*workp != 0)
1474                         spincnt++;
1475                 else
1476                         spincnt = 0;
1477                 if (spincnt > 10) {
1478                         *statusp = RCU_KTHREAD_YIELDING;
1479                         trace_rcu_utilization("End CPU kthread@rcu_yield");
1480                         rcu_yield(rcu_cpu_kthread_timer, (unsigned long)cpu);
1481                         trace_rcu_utilization("Start CPU kthread@rcu_yield");
1482                         spincnt = 0;
1483                 }
1484         }
1485         *statusp = RCU_KTHREAD_STOPPED;
1486         trace_rcu_utilization("End CPU kthread@term");
1487         return 0;
1488 }
1489
1490 /*
1491  * Spawn a per-CPU kthread, setting up affinity and priority.
1492  * Because the CPU hotplug lock is held, no other CPU will be attempting
1493  * to manipulate rcu_cpu_kthread_task.  There might be another CPU
1494  * attempting to access it during boot, but the locking in kthread_bind()
1495  * will enforce sufficient ordering.
1496  *
1497  * Please note that we cannot simply refuse to wake up the per-CPU
1498  * kthread because kthreads are created in TASK_UNINTERRUPTIBLE state,
1499  * which can result in softlockup complaints if the task ends up being
1500  * idle for more than a couple of minutes.
1501  *
1502  * However, please note also that we cannot bind the per-CPU kthread to its
1503  * CPU until that CPU is fully online.  We also cannot wait until the
1504  * CPU is fully online before we create its per-CPU kthread, as this would
1505  * deadlock the system when CPU notifiers tried waiting for grace
1506  * periods.  So we bind the per-CPU kthread to its CPU only if the CPU
1507  * is online.  If its CPU is not yet fully online, then the code in
1508  * rcu_cpu_kthread() will wait until it is fully online, and then do
1509  * the binding.
1510  */
1511 static int __cpuinit rcu_spawn_one_cpu_kthread(int cpu)
1512 {
1513         struct sched_param sp;
1514         struct task_struct *t;
1515
1516         if (!rcu_scheduler_fully_active ||
1517             per_cpu(rcu_cpu_kthread_task, cpu) != NULL)
1518                 return 0;
1519         t = kthread_create_on_node(rcu_cpu_kthread,
1520                                    (void *)(long)cpu,
1521                                    cpu_to_node(cpu),
1522                                    "rcuc/%d", cpu);
1523         if (IS_ERR(t))
1524                 return PTR_ERR(t);
1525         if (cpu_online(cpu))
1526                 kthread_bind(t, cpu);
1527         per_cpu(rcu_cpu_kthread_cpu, cpu) = cpu;
1528         WARN_ON_ONCE(per_cpu(rcu_cpu_kthread_task, cpu) != NULL);
1529         sp.sched_priority = RCU_KTHREAD_PRIO;
1530         sched_setscheduler_nocheck(t, SCHED_FIFO, &sp);
1531         per_cpu(rcu_cpu_kthread_task, cpu) = t;
1532         wake_up_process(t); /* Get to TASK_INTERRUPTIBLE quickly. */
1533         return 0;
1534 }
1535
1536 /*
1537  * Per-rcu_node kthread, which is in charge of waking up the per-CPU
1538  * kthreads when needed.  We ignore requests to wake up kthreads
1539  * for offline CPUs, which is OK because force_quiescent_state()
1540  * takes care of this case.
1541  */
1542 static int rcu_node_kthread(void *arg)
1543 {
1544         int cpu;
1545         unsigned long flags;
1546         unsigned long mask;
1547         struct rcu_node *rnp = (struct rcu_node *)arg;
1548         struct sched_param sp;
1549         struct task_struct *t;
1550
1551         for (;;) {
1552                 rnp->node_kthread_status = RCU_KTHREAD_WAITING;
1553                 rcu_wait(atomic_read(&rnp->wakemask) != 0);
1554                 rnp->node_kthread_status = RCU_KTHREAD_RUNNING;
1555                 raw_spin_lock_irqsave(&rnp->lock, flags);
1556                 mask = atomic_xchg(&rnp->wakemask, 0);
1557                 rcu_initiate_boost(rnp, flags); /* releases rnp->lock. */
1558                 for (cpu = rnp->grplo; cpu <= rnp->grphi; cpu++, mask >>= 1) {
1559                         if ((mask & 0x1) == 0)
1560                                 continue;
1561                         preempt_disable();
1562                         t = per_cpu(rcu_cpu_kthread_task, cpu);
1563                         if (!cpu_online(cpu) || t == NULL) {
1564                                 preempt_enable();
1565                                 continue;
1566                         }
1567                         per_cpu(rcu_cpu_has_work, cpu) = 1;
1568                         sp.sched_priority = RCU_KTHREAD_PRIO;
1569                         sched_setscheduler_nocheck(t, SCHED_FIFO, &sp);
1570                         preempt_enable();
1571                 }
1572         }
1573         /* NOTREACHED */
1574         rnp->node_kthread_status = RCU_KTHREAD_STOPPED;
1575         return 0;
1576 }
1577
1578 /*
1579  * Set the per-rcu_node kthread's affinity to cover all CPUs that are
1580  * served by the rcu_node in question.  The CPU hotplug lock is still
1581  * held, so the value of rnp->qsmaskinit will be stable.
1582  *
1583  * We don't include outgoingcpu in the affinity set, use -1 if there is
1584  * no outgoing CPU.  If there are no CPUs left in the affinity set,
1585  * this function allows the kthread to execute on any CPU.
1586  */
1587 static void rcu_node_kthread_setaffinity(struct rcu_node *rnp, int outgoingcpu)
1588 {
1589         cpumask_var_t cm;
1590         int cpu;
1591         unsigned long mask = rnp->qsmaskinit;
1592
1593         if (rnp->node_kthread_task == NULL)
1594                 return;
1595         if (!alloc_cpumask_var(&cm, GFP_KERNEL))
1596                 return;
1597         cpumask_clear(cm);
1598         for (cpu = rnp->grplo; cpu <= rnp->grphi; cpu++, mask >>= 1)
1599                 if ((mask & 0x1) && cpu != outgoingcpu)
1600                         cpumask_set_cpu(cpu, cm);
1601         if (cpumask_weight(cm) == 0) {
1602                 cpumask_setall(cm);
1603                 for (cpu = rnp->grplo; cpu <= rnp->grphi; cpu++)
1604                         cpumask_clear_cpu(cpu, cm);
1605                 WARN_ON_ONCE(cpumask_weight(cm) == 0);
1606         }
1607         set_cpus_allowed_ptr(rnp->node_kthread_task, cm);
1608         rcu_boost_kthread_setaffinity(rnp, cm);
1609         free_cpumask_var(cm);
1610 }
1611
1612 /*
1613  * Spawn a per-rcu_node kthread, setting priority and affinity.
1614  * Called during boot before online/offline can happen, or, if
1615  * during runtime, with the main CPU-hotplug locks held.  So only
1616  * one of these can be executing at a time.
1617  */
1618 static int __cpuinit rcu_spawn_one_node_kthread(struct rcu_state *rsp,
1619                                                 struct rcu_node *rnp)
1620 {
1621         unsigned long flags;
1622         int rnp_index = rnp - &rsp->node[0];
1623         struct sched_param sp;
1624         struct task_struct *t;
1625
1626         if (!rcu_scheduler_fully_active ||
1627             rnp->qsmaskinit == 0)
1628                 return 0;
1629         if (rnp->node_kthread_task == NULL) {
1630                 t = kthread_create(rcu_node_kthread, (void *)rnp,
1631                                    "rcun/%d", rnp_index);
1632                 if (IS_ERR(t))
1633                         return PTR_ERR(t);
1634                 raw_spin_lock_irqsave(&rnp->lock, flags);
1635                 rnp->node_kthread_task = t;
1636                 raw_spin_unlock_irqrestore(&rnp->lock, flags);
1637                 sp.sched_priority = 99;
1638                 sched_setscheduler_nocheck(t, SCHED_FIFO, &sp);
1639                 wake_up_process(t); /* get to TASK_INTERRUPTIBLE quickly. */
1640         }
1641         return rcu_spawn_one_boost_kthread(rsp, rnp, rnp_index);
1642 }
1643
1644 /*
1645  * Spawn all kthreads -- called as soon as the scheduler is running.
1646  */
1647 static int __init rcu_spawn_kthreads(void)
1648 {
1649         int cpu;
1650         struct rcu_node *rnp;
1651
1652         rcu_scheduler_fully_active = 1;
1653         for_each_possible_cpu(cpu) {
1654                 per_cpu(rcu_cpu_has_work, cpu) = 0;
1655                 if (cpu_online(cpu))
1656                         (void)rcu_spawn_one_cpu_kthread(cpu);
1657         }
1658         rnp = rcu_get_root(rcu_state);
1659         (void)rcu_spawn_one_node_kthread(rcu_state, rnp);
1660         if (NUM_RCU_NODES > 1) {
1661                 rcu_for_each_leaf_node(rcu_state, rnp)
1662                         (void)rcu_spawn_one_node_kthread(rcu_state, rnp);
1663         }
1664         return 0;
1665 }
1666 early_initcall(rcu_spawn_kthreads);
1667
1668 static void __cpuinit rcu_prepare_kthreads(int cpu)
1669 {
1670         struct rcu_data *rdp = per_cpu_ptr(rcu_state->rda, cpu);
1671         struct rcu_node *rnp = rdp->mynode;
1672
1673         /* Fire up the incoming CPU's kthread and leaf rcu_node kthread. */
1674         if (rcu_scheduler_fully_active) {
1675                 (void)rcu_spawn_one_cpu_kthread(cpu);
1676                 if (rnp->node_kthread_task == NULL)
1677                         (void)rcu_spawn_one_node_kthread(rcu_state, rnp);
1678         }
1679 }
1680
1681 #else /* #ifdef CONFIG_RCU_BOOST */
1682
1683 static void rcu_initiate_boost(struct rcu_node *rnp, unsigned long flags)
1684 {
1685         raw_spin_unlock_irqrestore(&rnp->lock, flags);
1686 }
1687
1688 static void invoke_rcu_callbacks_kthread(void)
1689 {
1690         WARN_ON_ONCE(1);
1691 }
1692
1693 static bool rcu_is_callbacks_kthread(void)
1694 {
1695         return false;
1696 }
1697
1698 static void rcu_preempt_boost_start_gp(struct rcu_node *rnp)
1699 {
1700 }
1701
1702 #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU
1703
1704 static void rcu_stop_cpu_kthread(int cpu)
1705 {
1706 }
1707
1708 #endif /* #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU */
1709
1710 static void rcu_node_kthread_setaffinity(struct rcu_node *rnp, int outgoingcpu)
1711 {
1712 }
1713
1714 static void rcu_cpu_kthread_setrt(int cpu, int to_rt)
1715 {
1716 }
1717
1718 static int __init rcu_scheduler_really_started(void)
1719 {
1720         rcu_scheduler_fully_active = 1;
1721         return 0;
1722 }
1723 early_initcall(rcu_scheduler_really_started);
1724
1725 static void __cpuinit rcu_prepare_kthreads(int cpu)
1726 {
1727 }
1728
1729 #endif /* #else #ifdef CONFIG_RCU_BOOST */
1730
1731 #if !defined(CONFIG_RCU_FAST_NO_HZ)
1732
1733 /*
1734  * Check to see if any future RCU-related work will need to be done
1735  * by the current CPU, even if none need be done immediately, returning
1736  * 1 if so.  This function is part of the RCU implementation; it is -not-
1737  * an exported member of the RCU API.
1738  *
1739  * Because we not have RCU_FAST_NO_HZ, just check whether this CPU needs
1740  * any flavor of RCU.
1741  */
1742 int rcu_needs_cpu(int cpu, unsigned long *delta_jiffies)
1743 {
1744         *delta_jiffies = ULONG_MAX;
1745         return rcu_cpu_has_callbacks(cpu);
1746 }
1747
1748 /*
1749  * Because we do not have RCU_FAST_NO_HZ, don't bother initializing for it.
1750  */
1751 static void rcu_prepare_for_idle_init(int cpu)
1752 {
1753 }
1754
1755 /*
1756  * Because we do not have RCU_FAST_NO_HZ, don't bother cleaning up
1757  * after it.
1758  */
1759 static void rcu_cleanup_after_idle(int cpu)
1760 {
1761 }
1762
1763 /*
1764  * Do the idle-entry grace-period work, which, because CONFIG_RCU_FAST_NO_HZ=n,
1765  * is nothing.
1766  */
1767 static void rcu_prepare_for_idle(int cpu)
1768 {
1769 }
1770
1771 /*
1772  * Don't bother keeping a running count of the number of RCU callbacks
1773  * posted because CONFIG_RCU_FAST_NO_HZ=n.
1774  */
1775 static void rcu_idle_count_callbacks_posted(void)
1776 {
1777 }
1778
1779 #else /* #if !defined(CONFIG_RCU_FAST_NO_HZ) */
1780
1781 /*
1782  * This code is invoked when a CPU goes idle, at which point we want
1783  * to have the CPU do everything required for RCU so that it can enter
1784  * the energy-efficient dyntick-idle mode.  This is handled by a
1785  * state machine implemented by rcu_prepare_for_idle() below.
1786  *
1787  * The following three proprocessor symbols control this state machine:
1788  *
1789  * RCU_IDLE_FLUSHES gives the maximum number of times that we will attempt
1790  *      to satisfy RCU.  Beyond this point, it is better to incur a periodic
1791  *      scheduling-clock interrupt than to loop through the state machine
1792  *      at full power.
1793  * RCU_IDLE_OPT_FLUSHES gives the number of RCU_IDLE_FLUSHES that are
1794  *      optional if RCU does not need anything immediately from this
1795  *      CPU, even if this CPU still has RCU callbacks queued.  The first
1796  *      times through the state machine are mandatory: we need to give
1797  *      the state machine a chance to communicate a quiescent state
1798  *      to the RCU core.
1799  * RCU_IDLE_GP_DELAY gives the number of jiffies that a CPU is permitted
1800  *      to sleep in dyntick-idle mode with RCU callbacks pending.  This
1801  *      is sized to be roughly one RCU grace period.  Those energy-efficiency
1802  *      benchmarkers who might otherwise be tempted to set this to a large
1803  *      number, be warned: Setting RCU_IDLE_GP_DELAY too high can hang your
1804  *      system.  And if you are -that- concerned about energy efficiency,
1805  *      just power the system down and be done with it!
1806  * RCU_IDLE_LAZY_GP_DELAY gives the number of jiffies that a CPU is
1807  *      permitted to sleep in dyntick-idle mode with only lazy RCU
1808  *      callbacks pending.  Setting this too high can OOM your system.
1809  *
1810  * The values below work well in practice.  If future workloads require
1811  * adjustment, they can be converted into kernel config parameters, though
1812  * making the state machine smarter might be a better option.
1813  */
1814 #define RCU_IDLE_FLUSHES 5              /* Number of dyntick-idle tries. */
1815 #define RCU_IDLE_OPT_FLUSHES 3          /* Optional dyntick-idle tries. */
1816 #define RCU_IDLE_GP_DELAY 4             /* Roughly one grace period. */
1817 #define RCU_IDLE_LAZY_GP_DELAY (6 * HZ) /* Roughly six seconds. */
1818
1819 extern int tick_nohz_enabled;
1820
1821 /*
1822  * Does the specified flavor of RCU have non-lazy callbacks pending on
1823  * the specified CPU?  Both RCU flavor and CPU are specified by the
1824  * rcu_data structure.
1825  */
1826 static bool __rcu_cpu_has_nonlazy_callbacks(struct rcu_data *rdp)
1827 {
1828         return rdp->qlen != rdp->qlen_lazy;
1829 }
1830
1831 #ifdef CONFIG_TREE_PREEMPT_RCU
1832
1833 /*
1834  * Are there non-lazy RCU-preempt callbacks?  (There cannot be if there
1835  * is no RCU-preempt in the kernel.)
1836  */
1837 static bool rcu_preempt_cpu_has_nonlazy_callbacks(int cpu)
1838 {
1839         struct rcu_data *rdp = &per_cpu(rcu_preempt_data, cpu);
1840
1841         return __rcu_cpu_has_nonlazy_callbacks(rdp);
1842 }
1843
1844 #else /* #ifdef CONFIG_TREE_PREEMPT_RCU */
1845
1846 static bool rcu_preempt_cpu_has_nonlazy_callbacks(int cpu)
1847 {
1848         return 0;
1849 }
1850
1851 #endif /* else #ifdef CONFIG_TREE_PREEMPT_RCU */
1852
1853 /*
1854  * Does any flavor of RCU have non-lazy callbacks on the specified CPU?
1855  */
1856 static bool rcu_cpu_has_nonlazy_callbacks(int cpu)
1857 {
1858         return __rcu_cpu_has_nonlazy_callbacks(&per_cpu(rcu_sched_data, cpu)) ||
1859                __rcu_cpu_has_nonlazy_callbacks(&per_cpu(rcu_bh_data, cpu)) ||
1860                rcu_preempt_cpu_has_nonlazy_callbacks(cpu);
1861 }
1862
1863 /*
1864  * Allow the CPU to enter dyntick-idle mode if either: (1) There are no
1865  * callbacks on this CPU, (2) this CPU has not yet attempted to enter
1866  * dyntick-idle mode, or (3) this CPU is in the process of attempting to
1867  * enter dyntick-idle mode.  Otherwise, if we have recently tried and failed
1868  * to enter dyntick-idle mode, we refuse to try to enter it.  After all,
1869  * it is better to incur scheduling-clock interrupts than to spin
1870  * continuously for the same time duration!
1871  *
1872  * The delta_jiffies argument is used to store the time when RCU is
1873  * going to need the CPU again if it still has callbacks.  The reason
1874  * for this is that rcu_prepare_for_idle() might need to post a timer,
1875  * but if so, it will do so after tick_nohz_stop_sched_tick() has set
1876  * the wakeup time for this CPU.  This means that RCU's timer can be
1877  * delayed until the wakeup time, which defeats the purpose of posting
1878  * a timer.
1879  */
1880 int rcu_needs_cpu(int cpu, unsigned long *delta_jiffies)
1881 {
1882         struct rcu_dynticks *rdtp = &per_cpu(rcu_dynticks, cpu);
1883
1884         /* Flag a new idle sojourn to the idle-entry state machine. */
1885         rdtp->idle_first_pass = 1;
1886         /* If no callbacks, RCU doesn't need the CPU. */
1887         if (!rcu_cpu_has_callbacks(cpu)) {
1888                 *delta_jiffies = ULONG_MAX;
1889                 return 0;
1890         }
1891         if (rdtp->dyntick_holdoff == jiffies) {
1892                 /* RCU recently tried and failed, so don't try again. */
1893                 *delta_jiffies = 1;
1894                 return 1;
1895         }
1896         /* Set up for the possibility that RCU will post a timer. */
1897         if (rcu_cpu_has_nonlazy_callbacks(cpu)) {
1898                 *delta_jiffies = round_up(RCU_IDLE_GP_DELAY + jiffies,
1899                                           RCU_IDLE_GP_DELAY) - jiffies;
1900         } else {
1901                 *delta_jiffies = jiffies + RCU_IDLE_LAZY_GP_DELAY;
1902                 *delta_jiffies = round_jiffies(*delta_jiffies) - jiffies;
1903         }
1904         return 0;
1905 }
1906
1907 /*
1908  * Handler for smp_call_function_single().  The only point of this
1909  * handler is to wake the CPU up, so the handler does only tracing.
1910  */
1911 void rcu_idle_demigrate(void *unused)
1912 {
1913         trace_rcu_prep_idle("Demigrate");
1914 }
1915
1916 /*
1917  * Timer handler used to force CPU to start pushing its remaining RCU
1918  * callbacks in the case where it entered dyntick-idle mode with callbacks
1919  * pending.  The hander doesn't really need to do anything because the
1920  * real work is done upon re-entry to idle, or by the next scheduling-clock
1921  * interrupt should idle not be re-entered.
1922  *
1923  * One special case: the timer gets migrated without awakening the CPU
1924  * on which the timer was scheduled on.  In this case, we must wake up
1925  * that CPU.  We do so with smp_call_function_single().
1926  */
1927 static void rcu_idle_gp_timer_func(unsigned long cpu_in)
1928 {
1929         int cpu = (int)cpu_in;
1930
1931         trace_rcu_prep_idle("Timer");
1932         if (cpu != smp_processor_id())
1933                 smp_call_function_single(cpu, rcu_idle_demigrate, NULL, 0);
1934         else
1935                 WARN_ON_ONCE(1); /* Getting here can hang the system... */
1936 }
1937
1938 /*
1939  * Initialize the timer used to pull CPUs out of dyntick-idle mode.
1940  */
1941 static void rcu_prepare_for_idle_init(int cpu)
1942 {
1943         struct rcu_dynticks *rdtp = &per_cpu(rcu_dynticks, cpu);
1944
1945         rdtp->dyntick_holdoff = jiffies - 1;
1946         setup_timer(&rdtp->idle_gp_timer, rcu_idle_gp_timer_func, cpu);
1947         rdtp->idle_gp_timer_expires = jiffies - 1;
1948         rdtp->idle_first_pass = 1;
1949 }
1950
1951 /*
1952  * Clean up for exit from idle.  Because we are exiting from idle, there
1953  * is no longer any point to ->idle_gp_timer, so cancel it.  This will
1954  * do nothing if this timer is not active, so just cancel it unconditionally.
1955  */
1956 static void rcu_cleanup_after_idle(int cpu)
1957 {
1958         struct rcu_dynticks *rdtp = &per_cpu(rcu_dynticks, cpu);
1959
1960         del_timer(&rdtp->idle_gp_timer);
1961         trace_rcu_prep_idle("Cleanup after idle");
1962         rdtp->tick_nohz_enabled_snap = ACCESS_ONCE(tick_nohz_enabled);
1963 }
1964
1965 /*
1966  * Check to see if any RCU-related work can be done by the current CPU,
1967  * and if so, schedule a softirq to get it done.  This function is part
1968  * of the RCU implementation; it is -not- an exported member of the RCU API.
1969  *
1970  * The idea is for the current CPU to clear out all work required by the
1971  * RCU core for the current grace period, so that this CPU can be permitted
1972  * to enter dyntick-idle mode.  In some cases, it will need to be awakened
1973  * at the end of the grace period by whatever CPU ends the grace period.
1974  * This allows CPUs to go dyntick-idle more quickly, and to reduce the
1975  * number of wakeups by a modest integer factor.
1976  *
1977  * Because it is not legal to invoke rcu_process_callbacks() with irqs
1978  * disabled, we do one pass of force_quiescent_state(), then do a
1979  * invoke_rcu_core() to cause rcu_process_callbacks() to be invoked
1980  * later.  The ->dyntick_drain field controls the sequencing.
1981  *
1982  * The caller must have disabled interrupts.
1983  */
1984 static void rcu_prepare_for_idle(int cpu)
1985 {
1986         struct timer_list *tp;
1987         struct rcu_dynticks *rdtp = &per_cpu(rcu_dynticks, cpu);
1988         int tne;
1989
1990         /* Handle nohz enablement switches conservatively. */
1991         tne = ACCESS_ONCE(tick_nohz_enabled);
1992         if (tne != rdtp->tick_nohz_enabled_snap) {
1993                 if (rcu_cpu_has_callbacks(cpu))
1994                         invoke_rcu_core(); /* force nohz to see update. */
1995                 rdtp->tick_nohz_enabled_snap = tne;
1996                 return;
1997         }
1998         if (!tne)
1999                 return;
2000
2001         /*
2002          * If this is an idle re-entry, for example, due to use of
2003          * RCU_NONIDLE() or the new idle-loop tracing API within the idle
2004          * loop, then don't take any state-machine actions, unless the
2005          * momentary exit from idle queued additional non-lazy callbacks.
2006          * Instead, repost the ->idle_gp_timer if this CPU has callbacks
2007          * pending.
2008          */
2009         if (!rdtp->idle_first_pass &&
2010             (rdtp->nonlazy_posted == rdtp->nonlazy_posted_snap)) {
2011                 if (rcu_cpu_has_callbacks(cpu)) {
2012                         tp = &rdtp->idle_gp_timer;
2013                         mod_timer_pinned(tp, rdtp->idle_gp_timer_expires);
2014                 }
2015                 return;
2016         }
2017         rdtp->idle_first_pass = 0;
2018         rdtp->nonlazy_posted_snap = rdtp->nonlazy_posted - 1;
2019
2020         /*
2021          * If there are no callbacks on this CPU, enter dyntick-idle mode.
2022          * Also reset state to avoid prejudicing later attempts.
2023          */
2024         if (!rcu_cpu_has_callbacks(cpu)) {
2025                 rdtp->dyntick_holdoff = jiffies - 1;
2026                 rdtp->dyntick_drain = 0;
2027                 trace_rcu_prep_idle("No callbacks");
2028                 return;
2029         }
2030
2031         /*
2032          * If in holdoff mode, just return.  We will presumably have
2033          * refrained from disabling the scheduling-clock tick.
2034          */
2035         if (rdtp->dyntick_holdoff == jiffies) {
2036                 trace_rcu_prep_idle("In holdoff");
2037                 return;
2038         }
2039
2040         /* Check and update the ->dyntick_drain sequencing. */
2041         if (rdtp->dyntick_drain <= 0) {
2042                 /* First time through, initialize the counter. */
2043                 rdtp->dyntick_drain = RCU_IDLE_FLUSHES;
2044         } else if (rdtp->dyntick_drain <= RCU_IDLE_OPT_FLUSHES &&
2045                    !rcu_pending(cpu) &&
2046                    !local_softirq_pending()) {
2047                 /* Can we go dyntick-idle despite still having callbacks? */
2048                 rdtp->dyntick_drain = 0;
2049                 rdtp->dyntick_holdoff = jiffies;
2050                 if (rcu_cpu_has_nonlazy_callbacks(cpu)) {
2051                         trace_rcu_prep_idle("Dyntick with callbacks");
2052                         rdtp->idle_gp_timer_expires =
2053                                 round_up(jiffies + RCU_IDLE_GP_DELAY,
2054                                          RCU_IDLE_GP_DELAY);
2055                 } else {
2056                         rdtp->idle_gp_timer_expires =
2057                                 round_jiffies(jiffies + RCU_IDLE_LAZY_GP_DELAY);
2058                         trace_rcu_prep_idle("Dyntick with lazy callbacks");
2059                 }
2060                 tp = &rdtp->idle_gp_timer;
2061                 mod_timer_pinned(tp, rdtp->idle_gp_timer_expires);
2062                 rdtp->nonlazy_posted_snap = rdtp->nonlazy_posted;
2063                 return; /* Nothing more to do immediately. */
2064         } else if (--(rdtp->dyntick_drain) <= 0) {
2065                 /* We have hit the limit, so time to give up. */
2066                 rdtp->dyntick_holdoff = jiffies;
2067                 trace_rcu_prep_idle("Begin holdoff");
2068                 invoke_rcu_core();  /* Force the CPU out of dyntick-idle. */
2069                 return;
2070         }
2071
2072         /*
2073          * Do one step of pushing the remaining RCU callbacks through
2074          * the RCU core state machine.
2075          */
2076 #ifdef CONFIG_TREE_PREEMPT_RCU
2077         if (per_cpu(rcu_preempt_data, cpu).nxtlist) {
2078                 rcu_preempt_qs(cpu);
2079                 force_quiescent_state(&rcu_preempt_state);
2080         }
2081 #endif /* #ifdef CONFIG_TREE_PREEMPT_RCU */
2082         if (per_cpu(rcu_sched_data, cpu).nxtlist) {
2083                 rcu_sched_qs(cpu);
2084                 force_quiescent_state(&rcu_sched_state);
2085         }
2086         if (per_cpu(rcu_bh_data, cpu).nxtlist) {
2087                 rcu_bh_qs(cpu);
2088                 force_quiescent_state(&rcu_bh_state);
2089         }
2090
2091         /*
2092          * If RCU callbacks are still pending, RCU still needs this CPU.
2093          * So try forcing the callbacks through the grace period.
2094          */
2095         if (rcu_cpu_has_callbacks(cpu)) {
2096                 trace_rcu_prep_idle("More callbacks");
2097                 invoke_rcu_core();
2098         } else {
2099                 trace_rcu_prep_idle("Callbacks drained");
2100         }
2101 }
2102
2103 /*
2104  * Keep a running count of the number of non-lazy callbacks posted
2105  * on this CPU.  This running counter (which is never decremented) allows
2106  * rcu_prepare_for_idle() to detect when something out of the idle loop
2107  * posts a callback, even if an equal number of callbacks are invoked.
2108  * Of course, callbacks should only be posted from within a trace event
2109  * designed to be called from idle or from within RCU_NONIDLE().
2110  */
2111 static void rcu_idle_count_callbacks_posted(void)
2112 {
2113         __this_cpu_add(rcu_dynticks.nonlazy_posted, 1);
2114 }
2115
2116 /*
2117  * Data for flushing lazy RCU callbacks at OOM time.
2118  */
2119 static atomic_t oom_callback_count;
2120 static DECLARE_WAIT_QUEUE_HEAD(oom_callback_wq);
2121
2122 /*
2123  * RCU OOM callback -- decrement the outstanding count and deliver the
2124  * wake-up if we are the last one.
2125  */
2126 static void rcu_oom_callback(struct rcu_head *rhp)
2127 {
2128         if (atomic_dec_and_test(&oom_callback_count))
2129                 wake_up(&oom_callback_wq);
2130 }
2131
2132 /*
2133  * Post an rcu_oom_notify callback on the current CPU if it has at
2134  * least one lazy callback.  This will unnecessarily post callbacks
2135  * to CPUs that already have a non-lazy callback at the end of their
2136  * callback list, but this is an infrequent operation, so accept some
2137  * extra overhead to keep things simple.
2138  */
2139 static void rcu_oom_notify_cpu(void *unused)
2140 {
2141         struct rcu_state *rsp;
2142         struct rcu_data *rdp;
2143
2144         for_each_rcu_flavor(rsp) {
2145                 rdp = __this_cpu_ptr(rsp->rda);
2146                 if (rdp->qlen_lazy != 0) {
2147                         atomic_inc(&oom_callback_count);
2148                         rsp->call(&rdp->oom_head, rcu_oom_callback);
2149                 }
2150         }
2151 }
2152
2153 /*
2154  * If low on memory, ensure that each CPU has a non-lazy callback.
2155  * This will wake up CPUs that have only lazy callbacks, in turn
2156  * ensuring that they free up the corresponding memory in a timely manner.
2157  * Because an uncertain amount of memory will be freed in some uncertain
2158  * timeframe, we do not claim to have freed anything.
2159  */
2160 static int rcu_oom_notify(struct notifier_block *self,
2161                           unsigned long notused, void *nfreed)
2162 {
2163         int cpu;
2164
2165         /* Wait for callbacks from earlier instance to complete. */
2166         wait_event(oom_callback_wq, atomic_read(&oom_callback_count) == 0);
2167
2168         /*
2169          * Prevent premature wakeup: ensure that all increments happen
2170          * before there is a chance of the counter reaching zero.
2171          */
2172         atomic_set(&oom_callback_count, 1);
2173
2174         get_online_cpus();
2175         for_each_online_cpu(cpu) {
2176                 smp_call_function_single(cpu, rcu_oom_notify_cpu, NULL, 1);
2177                 cond_resched();
2178         }
2179         put_online_cpus();
2180
2181         /* Unconditionally decrement: no need to wake ourselves up. */
2182         atomic_dec(&oom_callback_count);
2183
2184         return NOTIFY_OK;
2185 }
2186
2187 static struct notifier_block rcu_oom_nb = {
2188         .notifier_call = rcu_oom_notify
2189 };
2190
2191 static int __init rcu_register_oom_notifier(void)
2192 {
2193         register_oom_notifier(&rcu_oom_nb);
2194         return 0;
2195 }
2196 early_initcall(rcu_register_oom_notifier);
2197
2198 #endif /* #else #if !defined(CONFIG_RCU_FAST_NO_HZ) */
2199
2200 #ifdef CONFIG_RCU_CPU_STALL_INFO
2201
2202 #ifdef CONFIG_RCU_FAST_NO_HZ
2203
2204 static void print_cpu_stall_fast_no_hz(char *cp, int cpu)
2205 {
2206         struct rcu_dynticks *rdtp = &per_cpu(rcu_dynticks, cpu);
2207         struct timer_list *tltp = &rdtp->idle_gp_timer;
2208
2209         sprintf(cp, "drain=%d %c timer=%lu",
2210                 rdtp->dyntick_drain,
2211                 rdtp->dyntick_holdoff == jiffies ? 'H' : '.',
2212                 timer_pending(tltp) ? tltp->expires - jiffies : -1);
2213 }
2214
2215 #else /* #ifdef CONFIG_RCU_FAST_NO_HZ */
2216
2217 static void print_cpu_stall_fast_no_hz(char *cp, int cpu)
2218 {
2219         *cp = '\0';
2220 }
2221
2222 #endif /* #else #ifdef CONFIG_RCU_FAST_NO_HZ */
2223
2224 /* Initiate the stall-info list. */
2225 static void print_cpu_stall_info_begin(void)
2226 {
2227         printk(KERN_CONT "\n");
2228 }
2229
2230 /*
2231  * Print out diagnostic information for the specified stalled CPU.
2232  *
2233  * If the specified CPU is aware of the current RCU grace period
2234  * (flavor specified by rsp), then print the number of scheduling
2235  * clock interrupts the CPU has taken during the time that it has
2236  * been aware.  Otherwise, print the number of RCU grace periods
2237  * that this CPU is ignorant of, for example, "1" if the CPU was
2238  * aware of the previous grace period.
2239  *
2240  * Also print out idle and (if CONFIG_RCU_FAST_NO_HZ) idle-entry info.
2241  */
2242 static void print_cpu_stall_info(struct rcu_state *rsp, int cpu)
2243 {
2244         char fast_no_hz[72];
2245         struct rcu_data *rdp = per_cpu_ptr(rsp->rda, cpu);
2246         struct rcu_dynticks *rdtp = rdp->dynticks;
2247         char *ticks_title;
2248         unsigned long ticks_value;
2249
2250         if (rsp->gpnum == rdp->gpnum) {
2251                 ticks_title = "ticks this GP";
2252                 ticks_value = rdp->ticks_this_gp;
2253         } else {
2254                 ticks_title = "GPs behind";
2255                 ticks_value = rsp->gpnum - rdp->gpnum;
2256         }
2257         print_cpu_stall_fast_no_hz(fast_no_hz, cpu);
2258         printk(KERN_ERR "\t%d: (%lu %s) idle=%03x/%llx/%d %s\n",
2259                cpu, ticks_value, ticks_title,
2260                atomic_read(&rdtp->dynticks) & 0xfff,
2261                rdtp->dynticks_nesting, rdtp->dynticks_nmi_nesting,
2262                fast_no_hz);
2263 }
2264
2265 /* Terminate the stall-info list. */
2266 static void print_cpu_stall_info_end(void)
2267 {
2268         printk(KERN_ERR "\t");
2269 }
2270
2271 /* Zero ->ticks_this_gp for all flavors of RCU. */
2272 static void zero_cpu_stall_ticks(struct rcu_data *rdp)
2273 {
2274         rdp->ticks_this_gp = 0;
2275 }
2276
2277 /* Increment ->ticks_this_gp for all flavors of RCU. */
2278 static void increment_cpu_stall_ticks(void)
2279 {
2280         __get_cpu_var(rcu_sched_data).ticks_this_gp++;
2281         __get_cpu_var(rcu_bh_data).ticks_this_gp++;
2282 #ifdef CONFIG_TREE_PREEMPT_RCU
2283         __get_cpu_var(rcu_preempt_data).ticks_this_gp++;
2284 #endif /* #ifdef CONFIG_TREE_PREEMPT_RCU */
2285 }
2286
2287 #else /* #ifdef CONFIG_RCU_CPU_STALL_INFO */
2288
2289 static void print_cpu_stall_info_begin(void)
2290 {
2291         printk(KERN_CONT " {");
2292 }
2293
2294 static void print_cpu_stall_info(struct rcu_state *rsp, int cpu)
2295 {
2296         printk(KERN_CONT " %d", cpu);
2297 }
2298
2299 static void print_cpu_stall_info_end(void)
2300 {
2301         printk(KERN_CONT "} ");
2302 }
2303
2304 static void zero_cpu_stall_ticks(struct rcu_data *rdp)
2305 {
2306 }
2307
2308 static void increment_cpu_stall_ticks(void)
2309 {
2310 }
2311
2312 #endif /* #else #ifdef CONFIG_RCU_CPU_STALL_INFO */