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