rcu: Simplify offline processing
[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/stop_machine.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 "\tVerbose stalled-CPUs detection is disabled.\n");
67 #endif
68 #if NUM_RCU_LVL_4 != 0
69         printk(KERN_INFO "\tExperimental four-level hierarchy is enabled.\n");
70 #endif
71 }
72
73 #ifdef CONFIG_TREE_PREEMPT_RCU
74
75 struct rcu_state rcu_preempt_state = RCU_STATE_INITIALIZER(rcu_preempt);
76 DEFINE_PER_CPU(struct rcu_data, rcu_preempt_data);
77 static struct rcu_state *rcu_state = &rcu_preempt_state;
78
79 static void rcu_read_unlock_special(struct task_struct *t);
80 static int rcu_preempted_readers_exp(struct rcu_node *rnp);
81
82 /*
83  * Tell them what RCU they are running.
84  */
85 static void __init rcu_bootup_announce(void)
86 {
87         printk(KERN_INFO "Preemptible hierarchical RCU implementation.\n");
88         rcu_bootup_announce_oddness();
89 }
90
91 /*
92  * Return the number of RCU-preempt batches processed thus far
93  * for debug and statistics.
94  */
95 long rcu_batches_completed_preempt(void)
96 {
97         return rcu_preempt_state.completed;
98 }
99 EXPORT_SYMBOL_GPL(rcu_batches_completed_preempt);
100
101 /*
102  * Return the number of RCU batches processed thus far for debug & stats.
103  */
104 long rcu_batches_completed(void)
105 {
106         return rcu_batches_completed_preempt();
107 }
108 EXPORT_SYMBOL_GPL(rcu_batches_completed);
109
110 /*
111  * Force a quiescent state for preemptible RCU.
112  */
113 void rcu_force_quiescent_state(void)
114 {
115         force_quiescent_state(&rcu_preempt_state, 0);
116 }
117 EXPORT_SYMBOL_GPL(rcu_force_quiescent_state);
118
119 /*
120  * Record a preemptible-RCU quiescent state for the specified CPU.  Note
121  * that this just means that the task currently running on the CPU is
122  * not in a quiescent state.  There might be any number of tasks blocked
123  * while in an RCU read-side critical section.
124  *
125  * Unlike the other rcu_*_qs() functions, callers to this function
126  * must disable irqs in order to protect the assignment to
127  * ->rcu_read_unlock_special.
128  */
129 static void rcu_preempt_qs(int cpu)
130 {
131         struct rcu_data *rdp = &per_cpu(rcu_preempt_data, cpu);
132
133         rdp->passed_quiesce_gpnum = rdp->gpnum;
134         barrier();
135         if (rdp->passed_quiesce == 0)
136                 trace_rcu_grace_period("rcu_preempt", rdp->gpnum, "cpuqs");
137         rdp->passed_quiesce = 1;
138         current->rcu_read_unlock_special &= ~RCU_READ_UNLOCK_NEED_QS;
139 }
140
141 /*
142  * We have entered the scheduler, and the current task might soon be
143  * context-switched away from.  If this task is in an RCU read-side
144  * critical section, we will no longer be able to rely on the CPU to
145  * record that fact, so we enqueue the task on the blkd_tasks list.
146  * The task will dequeue itself when it exits the outermost enclosing
147  * RCU read-side critical section.  Therefore, the current grace period
148  * cannot be permitted to complete until the blkd_tasks list entries
149  * predating the current grace period drain, in other words, until
150  * rnp->gp_tasks becomes NULL.
151  *
152  * Caller must disable preemption.
153  */
154 static void rcu_preempt_note_context_switch(int cpu)
155 {
156         struct task_struct *t = current;
157         unsigned long flags;
158         struct rcu_data *rdp;
159         struct rcu_node *rnp;
160
161         if (t->rcu_read_lock_nesting > 0 &&
162             (t->rcu_read_unlock_special & RCU_READ_UNLOCK_BLOCKED) == 0) {
163
164                 /* Possibly blocking in an RCU read-side critical section. */
165                 rdp = per_cpu_ptr(rcu_preempt_state.rda, cpu);
166                 rnp = rdp->mynode;
167                 raw_spin_lock_irqsave(&rnp->lock, flags);
168                 t->rcu_read_unlock_special |= RCU_READ_UNLOCK_BLOCKED;
169                 t->rcu_blocked_node = rnp;
170
171                 /*
172                  * If this CPU has already checked in, then this task
173                  * will hold up the next grace period rather than the
174                  * current grace period.  Queue the task accordingly.
175                  * If the task is queued for the current grace period
176                  * (i.e., this CPU has not yet passed through a quiescent
177                  * state for the current grace period), then as long
178                  * as that task remains queued, the current grace period
179                  * cannot end.  Note that there is some uncertainty as
180                  * to exactly when the current grace period started.
181                  * We take a conservative approach, which can result
182                  * in unnecessarily waiting on tasks that started very
183                  * slightly after the current grace period began.  C'est
184                  * la vie!!!
185                  *
186                  * But first, note that the current CPU must still be
187                  * on line!
188                  */
189                 WARN_ON_ONCE((rdp->grpmask & rnp->qsmaskinit) == 0);
190                 WARN_ON_ONCE(!list_empty(&t->rcu_node_entry));
191                 if ((rnp->qsmask & rdp->grpmask) && rnp->gp_tasks != NULL) {
192                         list_add(&t->rcu_node_entry, rnp->gp_tasks->prev);
193                         rnp->gp_tasks = &t->rcu_node_entry;
194 #ifdef CONFIG_RCU_BOOST
195                         if (rnp->boost_tasks != NULL)
196                                 rnp->boost_tasks = rnp->gp_tasks;
197 #endif /* #ifdef CONFIG_RCU_BOOST */
198                 } else {
199                         list_add(&t->rcu_node_entry, &rnp->blkd_tasks);
200                         if (rnp->qsmask & rdp->grpmask)
201                                 rnp->gp_tasks = &t->rcu_node_entry;
202                 }
203                 trace_rcu_preempt_task(rdp->rsp->name,
204                                        t->pid,
205                                        (rnp->qsmask & rdp->grpmask)
206                                        ? rnp->gpnum
207                                        : rnp->gpnum + 1);
208                 raw_spin_unlock_irqrestore(&rnp->lock, flags);
209         } else if (t->rcu_read_lock_nesting < 0 &&
210                    t->rcu_read_unlock_special) {
211
212                 /*
213                  * Complete exit from RCU read-side critical section on
214                  * behalf of preempted instance of __rcu_read_unlock().
215                  */
216                 rcu_read_unlock_special(t);
217         }
218
219         /*
220          * Either we were not in an RCU read-side critical section to
221          * begin with, or we have now recorded that critical section
222          * globally.  Either way, we can now note a quiescent state
223          * for this CPU.  Again, if we were in an RCU read-side critical
224          * section, and if that critical section was blocking the current
225          * grace period, then the fact that the task has been enqueued
226          * means that we continue to block the current grace period.
227          */
228         local_irq_save(flags);
229         rcu_preempt_qs(cpu);
230         local_irq_restore(flags);
231 }
232
233 /*
234  * Tree-preemptible RCU implementation for rcu_read_lock().
235  * Just increment ->rcu_read_lock_nesting, shared state will be updated
236  * if we block.
237  */
238 void __rcu_read_lock(void)
239 {
240         current->rcu_read_lock_nesting++;
241         barrier();  /* needed if we ever invoke rcu_read_lock in rcutree.c */
242 }
243 EXPORT_SYMBOL_GPL(__rcu_read_lock);
244
245 /*
246  * Check for preempted RCU readers blocking the current grace period
247  * for the specified rcu_node structure.  If the caller needs a reliable
248  * answer, it must hold the rcu_node's ->lock.
249  */
250 static int rcu_preempt_blocked_readers_cgp(struct rcu_node *rnp)
251 {
252         return rnp->gp_tasks != NULL;
253 }
254
255 /*
256  * Record a quiescent state for all tasks that were previously queued
257  * on the specified rcu_node structure and that were blocking the current
258  * RCU grace period.  The caller must hold the specified rnp->lock with
259  * irqs disabled, and this lock is released upon return, but irqs remain
260  * disabled.
261  */
262 static void rcu_report_unblock_qs_rnp(struct rcu_node *rnp, unsigned long flags)
263         __releases(rnp->lock)
264 {
265         unsigned long mask;
266         struct rcu_node *rnp_p;
267
268         if (rnp->qsmask != 0 || rcu_preempt_blocked_readers_cgp(rnp)) {
269                 raw_spin_unlock_irqrestore(&rnp->lock, flags);
270                 return;  /* Still need more quiescent states! */
271         }
272
273         rnp_p = rnp->parent;
274         if (rnp_p == NULL) {
275                 /*
276                  * Either there is only one rcu_node in the tree,
277                  * or tasks were kicked up to root rcu_node due to
278                  * CPUs going offline.
279                  */
280                 rcu_report_qs_rsp(&rcu_preempt_state, flags);
281                 return;
282         }
283
284         /* Report up the rest of the hierarchy. */
285         mask = rnp->grpmask;
286         raw_spin_unlock(&rnp->lock);    /* irqs remain disabled. */
287         raw_spin_lock(&rnp_p->lock);    /* irqs already disabled. */
288         rcu_report_qs_rnp(mask, &rcu_preempt_state, rnp_p, flags);
289 }
290
291 /*
292  * Advance a ->blkd_tasks-list pointer to the next entry, instead
293  * returning NULL if at the end of the list.
294  */
295 static struct list_head *rcu_next_node_entry(struct task_struct *t,
296                                              struct rcu_node *rnp)
297 {
298         struct list_head *np;
299
300         np = t->rcu_node_entry.next;
301         if (np == &rnp->blkd_tasks)
302                 np = NULL;
303         return np;
304 }
305
306 /*
307  * Handle special cases during rcu_read_unlock(), such as needing to
308  * notify RCU core processing or task having blocked during the RCU
309  * read-side critical section.
310  */
311 static noinline void rcu_read_unlock_special(struct task_struct *t)
312 {
313         int empty;
314         int empty_exp;
315         int empty_exp_now;
316         unsigned long flags;
317         struct list_head *np;
318 #ifdef CONFIG_RCU_BOOST
319         struct rt_mutex *rbmp = NULL;
320 #endif /* #ifdef CONFIG_RCU_BOOST */
321         struct rcu_node *rnp;
322         int special;
323
324         /* NMI handlers cannot block and cannot safely manipulate state. */
325         if (in_nmi())
326                 return;
327
328         local_irq_save(flags);
329
330         /*
331          * If RCU core is waiting for this CPU to exit critical section,
332          * let it know that we have done so.
333          */
334         special = t->rcu_read_unlock_special;
335         if (special & RCU_READ_UNLOCK_NEED_QS) {
336                 rcu_preempt_qs(smp_processor_id());
337         }
338
339         /* Hardware IRQ handlers cannot block. */
340         if (in_irq() || in_serving_softirq()) {
341                 local_irq_restore(flags);
342                 return;
343         }
344
345         /* Clean up if blocked during RCU read-side critical section. */
346         if (special & RCU_READ_UNLOCK_BLOCKED) {
347                 t->rcu_read_unlock_special &= ~RCU_READ_UNLOCK_BLOCKED;
348
349                 /*
350                  * Remove this task from the list it blocked on.  The
351                  * task can migrate while we acquire the lock, but at
352                  * most one time.  So at most two passes through loop.
353                  */
354                 for (;;) {
355                         rnp = t->rcu_blocked_node;
356                         raw_spin_lock(&rnp->lock);  /* irqs already disabled. */
357                         if (rnp == t->rcu_blocked_node)
358                                 break;
359                         raw_spin_unlock(&rnp->lock); /* irqs remain disabled. */
360                 }
361                 empty = !rcu_preempt_blocked_readers_cgp(rnp);
362                 empty_exp = !rcu_preempted_readers_exp(rnp);
363                 smp_mb(); /* ensure expedited fastpath sees end of RCU c-s. */
364                 np = rcu_next_node_entry(t, rnp);
365                 list_del_init(&t->rcu_node_entry);
366                 t->rcu_blocked_node = NULL;
367                 trace_rcu_unlock_preempted_task("rcu_preempt",
368                                                 rnp->gpnum, t->pid);
369                 if (&t->rcu_node_entry == rnp->gp_tasks)
370                         rnp->gp_tasks = np;
371                 if (&t->rcu_node_entry == rnp->exp_tasks)
372                         rnp->exp_tasks = np;
373 #ifdef CONFIG_RCU_BOOST
374                 if (&t->rcu_node_entry == rnp->boost_tasks)
375                         rnp->boost_tasks = np;
376                 /* Snapshot/clear ->rcu_boost_mutex with rcu_node lock held. */
377                 if (t->rcu_boost_mutex) {
378                         rbmp = t->rcu_boost_mutex;
379                         t->rcu_boost_mutex = NULL;
380                 }
381 #endif /* #ifdef CONFIG_RCU_BOOST */
382
383                 /*
384                  * If this was the last task on the current list, and if
385                  * we aren't waiting on any CPUs, report the quiescent state.
386                  * Note that rcu_report_unblock_qs_rnp() releases rnp->lock,
387                  * so we must take a snapshot of the expedited state.
388                  */
389                 empty_exp_now = !rcu_preempted_readers_exp(rnp);
390                 if (!empty && !rcu_preempt_blocked_readers_cgp(rnp)) {
391                         trace_rcu_quiescent_state_report("preempt_rcu",
392                                                          rnp->gpnum,
393                                                          0, rnp->qsmask,
394                                                          rnp->level,
395                                                          rnp->grplo,
396                                                          rnp->grphi,
397                                                          !!rnp->gp_tasks);
398                         rcu_report_unblock_qs_rnp(rnp, flags);
399                 } else
400                         raw_spin_unlock_irqrestore(&rnp->lock, flags);
401
402 #ifdef CONFIG_RCU_BOOST
403                 /* Unboost if we were boosted. */
404                 if (rbmp)
405                         rt_mutex_unlock(rbmp);
406 #endif /* #ifdef CONFIG_RCU_BOOST */
407
408                 /*
409                  * If this was the last task on the expedited lists,
410                  * then we need to report up the rcu_node hierarchy.
411                  */
412                 if (!empty_exp && empty_exp_now)
413                         rcu_report_exp_rnp(&rcu_preempt_state, rnp, true);
414         } else {
415                 local_irq_restore(flags);
416         }
417 }
418
419 /*
420  * Tree-preemptible RCU implementation for rcu_read_unlock().
421  * Decrement ->rcu_read_lock_nesting.  If the result is zero (outermost
422  * rcu_read_unlock()) and ->rcu_read_unlock_special is non-zero, then
423  * invoke rcu_read_unlock_special() to clean up after a context switch
424  * in an RCU read-side critical section and other special cases.
425  */
426 void __rcu_read_unlock(void)
427 {
428         struct task_struct *t = current;
429
430         if (t->rcu_read_lock_nesting != 1)
431                 --t->rcu_read_lock_nesting;
432         else {
433                 barrier();  /* critical section before exit code. */
434                 t->rcu_read_lock_nesting = INT_MIN;
435                 barrier();  /* assign before ->rcu_read_unlock_special load */
436                 if (unlikely(ACCESS_ONCE(t->rcu_read_unlock_special)))
437                         rcu_read_unlock_special(t);
438                 barrier();  /* ->rcu_read_unlock_special load before assign */
439                 t->rcu_read_lock_nesting = 0;
440         }
441 #ifdef CONFIG_PROVE_LOCKING
442         {
443                 int rrln = ACCESS_ONCE(t->rcu_read_lock_nesting);
444
445                 WARN_ON_ONCE(rrln < 0 && rrln > INT_MIN / 2);
446         }
447 #endif /* #ifdef CONFIG_PROVE_LOCKING */
448 }
449 EXPORT_SYMBOL_GPL(__rcu_read_unlock);
450
451 #ifdef CONFIG_RCU_CPU_STALL_VERBOSE
452
453 /*
454  * Dump detailed information for all tasks blocking the current RCU
455  * grace period on the specified rcu_node structure.
456  */
457 static void rcu_print_detail_task_stall_rnp(struct rcu_node *rnp)
458 {
459         unsigned long flags;
460         struct task_struct *t;
461
462         if (!rcu_preempt_blocked_readers_cgp(rnp))
463                 return;
464         raw_spin_lock_irqsave(&rnp->lock, flags);
465         t = list_entry(rnp->gp_tasks,
466                        struct task_struct, rcu_node_entry);
467         list_for_each_entry_continue(t, &rnp->blkd_tasks, rcu_node_entry)
468                 sched_show_task(t);
469         raw_spin_unlock_irqrestore(&rnp->lock, flags);
470 }
471
472 /*
473  * Dump detailed information for all tasks blocking the current RCU
474  * grace period.
475  */
476 static void rcu_print_detail_task_stall(struct rcu_state *rsp)
477 {
478         struct rcu_node *rnp = rcu_get_root(rsp);
479
480         rcu_print_detail_task_stall_rnp(rnp);
481         rcu_for_each_leaf_node(rsp, rnp)
482                 rcu_print_detail_task_stall_rnp(rnp);
483 }
484
485 #else /* #ifdef CONFIG_RCU_CPU_STALL_VERBOSE */
486
487 static void rcu_print_detail_task_stall(struct rcu_state *rsp)
488 {
489 }
490
491 #endif /* #else #ifdef CONFIG_RCU_CPU_STALL_VERBOSE */
492
493 /*
494  * Scan the current list of tasks blocked within RCU read-side critical
495  * sections, printing out the tid of each.
496  */
497 static int rcu_print_task_stall(struct rcu_node *rnp)
498 {
499         struct task_struct *t;
500         int ndetected = 0;
501
502         if (!rcu_preempt_blocked_readers_cgp(rnp))
503                 return 0;
504         t = list_entry(rnp->gp_tasks,
505                        struct task_struct, rcu_node_entry);
506         list_for_each_entry_continue(t, &rnp->blkd_tasks, rcu_node_entry) {
507                 printk(" P%d", t->pid);
508                 ndetected++;
509         }
510         return ndetected;
511 }
512
513 /*
514  * Suppress preemptible RCU's CPU stall warnings by pushing the
515  * time of the next stall-warning message comfortably far into the
516  * future.
517  */
518 static void rcu_preempt_stall_reset(void)
519 {
520         rcu_preempt_state.jiffies_stall = jiffies + ULONG_MAX / 2;
521 }
522
523 /*
524  * Check that the list of blocked tasks for the newly completed grace
525  * period is in fact empty.  It is a serious bug to complete a grace
526  * period that still has RCU readers blocked!  This function must be
527  * invoked -before- updating this rnp's ->gpnum, and the rnp's ->lock
528  * must be held by the caller.
529  *
530  * Also, if there are blocked tasks on the list, they automatically
531  * block the newly created grace period, so set up ->gp_tasks accordingly.
532  */
533 static void rcu_preempt_check_blocked_tasks(struct rcu_node *rnp)
534 {
535         WARN_ON_ONCE(rcu_preempt_blocked_readers_cgp(rnp));
536         if (!list_empty(&rnp->blkd_tasks))
537                 rnp->gp_tasks = rnp->blkd_tasks.next;
538         WARN_ON_ONCE(rnp->qsmask);
539 }
540
541 #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU
542
543 /*
544  * Handle tasklist migration for case in which all CPUs covered by the
545  * specified rcu_node have gone offline.  Move them up to the root
546  * rcu_node.  The reason for not just moving them to the immediate
547  * parent is to remove the need for rcu_read_unlock_special() to
548  * make more than two attempts to acquire the target rcu_node's lock.
549  * Returns true if there were tasks blocking the current RCU grace
550  * period.
551  *
552  * Returns 1 if there was previously a task blocking the current grace
553  * period on the specified rcu_node structure.
554  *
555  * The caller must hold rnp->lock with irqs disabled.
556  */
557 static int rcu_preempt_offline_tasks(struct rcu_state *rsp,
558                                      struct rcu_node *rnp,
559                                      struct rcu_data *rdp)
560 {
561         struct list_head *lp;
562         struct list_head *lp_root;
563         int retval = 0;
564         struct rcu_node *rnp_root = rcu_get_root(rsp);
565         struct task_struct *t;
566
567         if (rnp == rnp_root) {
568                 WARN_ONCE(1, "Last CPU thought to be offlined?");
569                 return 0;  /* Shouldn't happen: at least one CPU online. */
570         }
571
572         /* If we are on an internal node, complain bitterly. */
573         WARN_ON_ONCE(rnp != rdp->mynode);
574
575         /*
576          * Move tasks up to root rcu_node.  Don't try to get fancy for
577          * this corner-case operation -- just put this node's tasks
578          * at the head of the root node's list, and update the root node's
579          * ->gp_tasks and ->exp_tasks pointers to those of this node's,
580          * if non-NULL.  This might result in waiting for more tasks than
581          * absolutely necessary, but this is a good performance/complexity
582          * tradeoff.
583          */
584         if (rcu_preempt_blocked_readers_cgp(rnp))
585                 retval |= RCU_OFL_TASKS_NORM_GP;
586         if (rcu_preempted_readers_exp(rnp))
587                 retval |= RCU_OFL_TASKS_EXP_GP;
588         lp = &rnp->blkd_tasks;
589         lp_root = &rnp_root->blkd_tasks;
590         while (!list_empty(lp)) {
591                 t = list_entry(lp->next, typeof(*t), rcu_node_entry);
592                 raw_spin_lock(&rnp_root->lock); /* irqs already disabled */
593                 list_del(&t->rcu_node_entry);
594                 t->rcu_blocked_node = rnp_root;
595                 list_add(&t->rcu_node_entry, lp_root);
596                 if (&t->rcu_node_entry == rnp->gp_tasks)
597                         rnp_root->gp_tasks = rnp->gp_tasks;
598                 if (&t->rcu_node_entry == rnp->exp_tasks)
599                         rnp_root->exp_tasks = rnp->exp_tasks;
600 #ifdef CONFIG_RCU_BOOST
601                 if (&t->rcu_node_entry == rnp->boost_tasks)
602                         rnp_root->boost_tasks = rnp->boost_tasks;
603 #endif /* #ifdef CONFIG_RCU_BOOST */
604                 raw_spin_unlock(&rnp_root->lock); /* irqs still disabled */
605         }
606
607 #ifdef CONFIG_RCU_BOOST
608         /* In case root is being boosted and leaf is not. */
609         raw_spin_lock(&rnp_root->lock); /* irqs already disabled */
610         if (rnp_root->boost_tasks != NULL &&
611             rnp_root->boost_tasks != rnp_root->gp_tasks)
612                 rnp_root->boost_tasks = rnp_root->gp_tasks;
613         raw_spin_unlock(&rnp_root->lock); /* irqs still disabled */
614 #endif /* #ifdef CONFIG_RCU_BOOST */
615
616         rnp->gp_tasks = NULL;
617         rnp->exp_tasks = NULL;
618         return retval;
619 }
620
621 #endif /* #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU */
622
623 /*
624  * Do CPU-offline processing for preemptible RCU.
625  */
626 static void rcu_preempt_cleanup_dead_cpu(int cpu)
627 {
628         rcu_cleanup_dead_cpu(cpu, &rcu_preempt_state);
629 }
630
631 /*
632  * Check for a quiescent state from the current CPU.  When a task blocks,
633  * the task is recorded in the corresponding CPU's rcu_node structure,
634  * which is checked elsewhere.
635  *
636  * Caller must disable hard irqs.
637  */
638 static void rcu_preempt_check_callbacks(int cpu)
639 {
640         struct task_struct *t = current;
641
642         if (t->rcu_read_lock_nesting == 0) {
643                 rcu_preempt_qs(cpu);
644                 return;
645         }
646         if (t->rcu_read_lock_nesting > 0 &&
647             per_cpu(rcu_preempt_data, cpu).qs_pending)
648                 t->rcu_read_unlock_special |= RCU_READ_UNLOCK_NEED_QS;
649 }
650
651 /*
652  * Process callbacks for preemptible RCU.
653  */
654 static void rcu_preempt_process_callbacks(void)
655 {
656         __rcu_process_callbacks(&rcu_preempt_state,
657                                 &__get_cpu_var(rcu_preempt_data));
658 }
659
660 #ifdef CONFIG_RCU_BOOST
661
662 static void rcu_preempt_do_callbacks(void)
663 {
664         rcu_do_batch(&rcu_preempt_state, &__get_cpu_var(rcu_preempt_data));
665 }
666
667 #endif /* #ifdef CONFIG_RCU_BOOST */
668
669 /*
670  * Queue a preemptible-RCU callback for invocation after a grace period.
671  */
672 void call_rcu(struct rcu_head *head, void (*func)(struct rcu_head *rcu))
673 {
674         __call_rcu(head, func, &rcu_preempt_state, 0);
675 }
676 EXPORT_SYMBOL_GPL(call_rcu);
677
678 /*
679  * Queue an RCU callback for lazy invocation after a grace period.
680  * This will likely be later named something like "call_rcu_lazy()",
681  * but this change will require some way of tagging the lazy RCU
682  * callbacks in the list of pending callbacks.  Until then, this
683  * function may only be called from __kfree_rcu().
684  */
685 void kfree_call_rcu(struct rcu_head *head,
686                     void (*func)(struct rcu_head *rcu))
687 {
688         __call_rcu(head, func, &rcu_preempt_state, 1);
689 }
690 EXPORT_SYMBOL_GPL(kfree_call_rcu);
691
692 /**
693  * synchronize_rcu - wait until a grace period has elapsed.
694  *
695  * Control will return to the caller some time after a full grace
696  * period has elapsed, in other words after all currently executing RCU
697  * read-side critical sections have completed.  Note, however, that
698  * upon return from synchronize_rcu(), the caller might well be executing
699  * concurrently with new RCU read-side critical sections that began while
700  * synchronize_rcu() was waiting.  RCU read-side critical sections are
701  * delimited by rcu_read_lock() and rcu_read_unlock(), and may be nested.
702  */
703 void synchronize_rcu(void)
704 {
705         rcu_lockdep_assert(!lock_is_held(&rcu_bh_lock_map) &&
706                            !lock_is_held(&rcu_lock_map) &&
707                            !lock_is_held(&rcu_sched_lock_map),
708                            "Illegal synchronize_rcu() in RCU read-side critical section");
709         if (!rcu_scheduler_active)
710                 return;
711         wait_rcu_gp(call_rcu);
712 }
713 EXPORT_SYMBOL_GPL(synchronize_rcu);
714
715 static DECLARE_WAIT_QUEUE_HEAD(sync_rcu_preempt_exp_wq);
716 static long sync_rcu_preempt_exp_count;
717 static DEFINE_MUTEX(sync_rcu_preempt_exp_mutex);
718
719 /*
720  * Return non-zero if there are any tasks in RCU read-side critical
721  * sections blocking the current preemptible-RCU expedited grace period.
722  * If there is no preemptible-RCU expedited grace period currently in
723  * progress, returns zero unconditionally.
724  */
725 static int rcu_preempted_readers_exp(struct rcu_node *rnp)
726 {
727         return rnp->exp_tasks != NULL;
728 }
729
730 /*
731  * return non-zero if there is no RCU expedited grace period in progress
732  * for the specified rcu_node structure, in other words, if all CPUs and
733  * tasks covered by the specified rcu_node structure have done their bit
734  * for the current expedited grace period.  Works only for preemptible
735  * RCU -- other RCU implementation use other means.
736  *
737  * Caller must hold sync_rcu_preempt_exp_mutex.
738  */
739 static int sync_rcu_preempt_exp_done(struct rcu_node *rnp)
740 {
741         return !rcu_preempted_readers_exp(rnp) &&
742                ACCESS_ONCE(rnp->expmask) == 0;
743 }
744
745 /*
746  * Report the exit from RCU read-side critical section for the last task
747  * that queued itself during or before the current expedited preemptible-RCU
748  * grace period.  This event is reported either to the rcu_node structure on
749  * which the task was queued or to one of that rcu_node structure's ancestors,
750  * recursively up the tree.  (Calm down, calm down, we do the recursion
751  * iteratively!)
752  *
753  * Most callers will set the "wake" flag, but the task initiating the
754  * expedited grace period need not wake itself.
755  *
756  * Caller must hold sync_rcu_preempt_exp_mutex.
757  */
758 static void rcu_report_exp_rnp(struct rcu_state *rsp, struct rcu_node *rnp,
759                                bool wake)
760 {
761         unsigned long flags;
762         unsigned long mask;
763
764         raw_spin_lock_irqsave(&rnp->lock, flags);
765         for (;;) {
766                 if (!sync_rcu_preempt_exp_done(rnp)) {
767                         raw_spin_unlock_irqrestore(&rnp->lock, flags);
768                         break;
769                 }
770                 if (rnp->parent == NULL) {
771                         raw_spin_unlock_irqrestore(&rnp->lock, flags);
772                         if (wake)
773                                 wake_up(&sync_rcu_preempt_exp_wq);
774                         break;
775                 }
776                 mask = rnp->grpmask;
777                 raw_spin_unlock(&rnp->lock); /* irqs remain disabled */
778                 rnp = rnp->parent;
779                 raw_spin_lock(&rnp->lock); /* irqs already disabled */
780                 rnp->expmask &= ~mask;
781         }
782 }
783
784 /*
785  * Snapshot the tasks blocking the newly started preemptible-RCU expedited
786  * grace period for the specified rcu_node structure.  If there are no such
787  * tasks, report it up the rcu_node hierarchy.
788  *
789  * Caller must hold sync_rcu_preempt_exp_mutex and rsp->onofflock.
790  */
791 static void
792 sync_rcu_preempt_exp_init(struct rcu_state *rsp, struct rcu_node *rnp)
793 {
794         unsigned long flags;
795         int must_wait = 0;
796
797         raw_spin_lock_irqsave(&rnp->lock, flags);
798         if (list_empty(&rnp->blkd_tasks))
799                 raw_spin_unlock_irqrestore(&rnp->lock, flags);
800         else {
801                 rnp->exp_tasks = rnp->blkd_tasks.next;
802                 rcu_initiate_boost(rnp, flags);  /* releases rnp->lock */
803                 must_wait = 1;
804         }
805         if (!must_wait)
806                 rcu_report_exp_rnp(rsp, rnp, false); /* Don't wake self. */
807 }
808
809 /*
810  * Wait for an rcu-preempt grace period, but expedite it.  The basic idea
811  * is to invoke synchronize_sched_expedited() to push all the tasks to
812  * the ->blkd_tasks lists and wait for this list to drain.
813  */
814 void synchronize_rcu_expedited(void)
815 {
816         unsigned long flags;
817         struct rcu_node *rnp;
818         struct rcu_state *rsp = &rcu_preempt_state;
819         long snap;
820         int trycount = 0;
821
822         smp_mb(); /* Caller's modifications seen first by other CPUs. */
823         snap = ACCESS_ONCE(sync_rcu_preempt_exp_count) + 1;
824         smp_mb(); /* Above access cannot bleed into critical section. */
825
826         /*
827          * Acquire lock, falling back to synchronize_rcu() if too many
828          * lock-acquisition failures.  Of course, if someone does the
829          * expedited grace period for us, just leave.
830          */
831         while (!mutex_trylock(&sync_rcu_preempt_exp_mutex)) {
832                 if (trycount++ < 10)
833                         udelay(trycount * num_online_cpus());
834                 else {
835                         synchronize_rcu();
836                         return;
837                 }
838                 if ((ACCESS_ONCE(sync_rcu_preempt_exp_count) - snap) > 0)
839                         goto mb_ret; /* Others did our work for us. */
840         }
841         if ((ACCESS_ONCE(sync_rcu_preempt_exp_count) - snap) > 0)
842                 goto unlock_mb_ret; /* Others did our work for us. */
843
844         /* force all RCU readers onto ->blkd_tasks lists. */
845         synchronize_sched_expedited();
846
847         raw_spin_lock_irqsave(&rsp->onofflock, flags);
848
849         /* Initialize ->expmask for all non-leaf rcu_node structures. */
850         rcu_for_each_nonleaf_node_breadth_first(rsp, rnp) {
851                 raw_spin_lock(&rnp->lock); /* irqs already disabled. */
852                 rnp->expmask = rnp->qsmaskinit;
853                 raw_spin_unlock(&rnp->lock); /* irqs remain disabled. */
854         }
855
856         /* Snapshot current state of ->blkd_tasks lists. */
857         rcu_for_each_leaf_node(rsp, rnp)
858                 sync_rcu_preempt_exp_init(rsp, rnp);
859         if (NUM_RCU_NODES > 1)
860                 sync_rcu_preempt_exp_init(rsp, rcu_get_root(rsp));
861
862         raw_spin_unlock_irqrestore(&rsp->onofflock, flags);
863
864         /* Wait for snapshotted ->blkd_tasks lists to drain. */
865         rnp = rcu_get_root(rsp);
866         wait_event(sync_rcu_preempt_exp_wq,
867                    sync_rcu_preempt_exp_done(rnp));
868
869         /* Clean up and exit. */
870         smp_mb(); /* ensure expedited GP seen before counter increment. */
871         ACCESS_ONCE(sync_rcu_preempt_exp_count)++;
872 unlock_mb_ret:
873         mutex_unlock(&sync_rcu_preempt_exp_mutex);
874 mb_ret:
875         smp_mb(); /* ensure subsequent action seen after grace period. */
876 }
877 EXPORT_SYMBOL_GPL(synchronize_rcu_expedited);
878
879 /*
880  * Check to see if there is any immediate preemptible-RCU-related work
881  * to be done.
882  */
883 static int rcu_preempt_pending(int cpu)
884 {
885         return __rcu_pending(&rcu_preempt_state,
886                              &per_cpu(rcu_preempt_data, cpu));
887 }
888
889 /*
890  * Does preemptible RCU need the CPU to stay out of dynticks mode?
891  */
892 static int rcu_preempt_needs_cpu(int cpu)
893 {
894         return !!per_cpu(rcu_preempt_data, cpu).nxtlist;
895 }
896
897 /**
898  * rcu_barrier - Wait until all in-flight call_rcu() callbacks complete.
899  */
900 void rcu_barrier(void)
901 {
902         _rcu_barrier(&rcu_preempt_state, call_rcu);
903 }
904 EXPORT_SYMBOL_GPL(rcu_barrier);
905
906 /*
907  * Initialize preemptible RCU's per-CPU data.
908  */
909 static void __cpuinit rcu_preempt_init_percpu_data(int cpu)
910 {
911         rcu_init_percpu_data(cpu, &rcu_preempt_state, 1);
912 }
913
914 /*
915  * Move preemptible RCU's callbacks from dying CPU to other online CPU
916  * and record a quiescent state.
917  */
918 static void rcu_preempt_cleanup_dying_cpu(void)
919 {
920         rcu_cleanup_dying_cpu(&rcu_preempt_state);
921 }
922
923 /*
924  * Initialize preemptible RCU's state structures.
925  */
926 static void __init __rcu_init_preempt(void)
927 {
928         rcu_init_one(&rcu_preempt_state, &rcu_preempt_data);
929 }
930
931 /*
932  * Check for a task exiting while in a preemptible-RCU read-side
933  * critical section, clean up if so.  No need to issue warnings,
934  * as debug_check_no_locks_held() already does this if lockdep
935  * is enabled.
936  */
937 void exit_rcu(void)
938 {
939         struct task_struct *t = current;
940
941         if (t->rcu_read_lock_nesting == 0)
942                 return;
943         t->rcu_read_lock_nesting = 1;
944         __rcu_read_unlock();
945 }
946
947 #else /* #ifdef CONFIG_TREE_PREEMPT_RCU */
948
949 static struct rcu_state *rcu_state = &rcu_sched_state;
950
951 /*
952  * Tell them what RCU they are running.
953  */
954 static void __init rcu_bootup_announce(void)
955 {
956         printk(KERN_INFO "Hierarchical RCU implementation.\n");
957         rcu_bootup_announce_oddness();
958 }
959
960 /*
961  * Return the number of RCU batches processed thus far for debug & stats.
962  */
963 long rcu_batches_completed(void)
964 {
965         return rcu_batches_completed_sched();
966 }
967 EXPORT_SYMBOL_GPL(rcu_batches_completed);
968
969 /*
970  * Force a quiescent state for RCU, which, because there is no preemptible
971  * RCU, becomes the same as rcu-sched.
972  */
973 void rcu_force_quiescent_state(void)
974 {
975         rcu_sched_force_quiescent_state();
976 }
977 EXPORT_SYMBOL_GPL(rcu_force_quiescent_state);
978
979 /*
980  * Because preemptible RCU does not exist, we never have to check for
981  * CPUs being in quiescent states.
982  */
983 static void rcu_preempt_note_context_switch(int cpu)
984 {
985 }
986
987 /*
988  * Because preemptible RCU does not exist, there are never any preempted
989  * RCU readers.
990  */
991 static int rcu_preempt_blocked_readers_cgp(struct rcu_node *rnp)
992 {
993         return 0;
994 }
995
996 #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU
997
998 /* Because preemptible RCU does not exist, no quieting of tasks. */
999 static void rcu_report_unblock_qs_rnp(struct rcu_node *rnp, unsigned long flags)
1000 {
1001         raw_spin_unlock_irqrestore(&rnp->lock, flags);
1002 }
1003
1004 #endif /* #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU */
1005
1006 /*
1007  * Because preemptible RCU does not exist, we never have to check for
1008  * tasks blocked within RCU read-side critical sections.
1009  */
1010 static void rcu_print_detail_task_stall(struct rcu_state *rsp)
1011 {
1012 }
1013
1014 /*
1015  * Because preemptible RCU does not exist, we never have to check for
1016  * tasks blocked within RCU read-side critical sections.
1017  */
1018 static int rcu_print_task_stall(struct rcu_node *rnp)
1019 {
1020         return 0;
1021 }
1022
1023 /*
1024  * Because preemptible RCU does not exist, there is no need to suppress
1025  * its CPU stall warnings.
1026  */
1027 static void rcu_preempt_stall_reset(void)
1028 {
1029 }
1030
1031 /*
1032  * Because there is no preemptible RCU, there can be no readers blocked,
1033  * so there is no need to check for blocked tasks.  So check only for
1034  * bogus qsmask values.
1035  */
1036 static void rcu_preempt_check_blocked_tasks(struct rcu_node *rnp)
1037 {
1038         WARN_ON_ONCE(rnp->qsmask);
1039 }
1040
1041 #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU
1042
1043 /*
1044  * Because preemptible RCU does not exist, it never needs to migrate
1045  * tasks that were blocked within RCU read-side critical sections, and
1046  * such non-existent tasks cannot possibly have been blocking the current
1047  * grace period.
1048  */
1049 static int rcu_preempt_offline_tasks(struct rcu_state *rsp,
1050                                      struct rcu_node *rnp,
1051                                      struct rcu_data *rdp)
1052 {
1053         return 0;
1054 }
1055
1056 #endif /* #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU */
1057
1058 /*
1059  * Because preemptible RCU does not exist, it never needs CPU-offline
1060  * processing.
1061  */
1062 static void rcu_preempt_cleanup_dead_cpu(int cpu)
1063 {
1064 }
1065
1066 /*
1067  * Because preemptible RCU does not exist, it never has any callbacks
1068  * to check.
1069  */
1070 static void rcu_preempt_check_callbacks(int cpu)
1071 {
1072 }
1073
1074 /*
1075  * Because preemptible RCU does not exist, it never has any callbacks
1076  * to process.
1077  */
1078 static void rcu_preempt_process_callbacks(void)
1079 {
1080 }
1081
1082 /*
1083  * Queue an RCU callback for lazy invocation after a grace period.
1084  * This will likely be later named something like "call_rcu_lazy()",
1085  * but this change will require some way of tagging the lazy RCU
1086  * callbacks in the list of pending callbacks.  Until then, this
1087  * function may only be called from __kfree_rcu().
1088  *
1089  * Because there is no preemptible RCU, we use RCU-sched instead.
1090  */
1091 void kfree_call_rcu(struct rcu_head *head,
1092                     void (*func)(struct rcu_head *rcu))
1093 {
1094         __call_rcu(head, func, &rcu_sched_state, 1);
1095 }
1096 EXPORT_SYMBOL_GPL(kfree_call_rcu);
1097
1098 /*
1099  * Wait for an rcu-preempt grace period, but make it happen quickly.
1100  * But because preemptible RCU does not exist, map to rcu-sched.
1101  */
1102 void synchronize_rcu_expedited(void)
1103 {
1104         synchronize_sched_expedited();
1105 }
1106 EXPORT_SYMBOL_GPL(synchronize_rcu_expedited);
1107
1108 #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU
1109
1110 /*
1111  * Because preemptible RCU does not exist, there is never any need to
1112  * report on tasks preempted in RCU read-side critical sections during
1113  * expedited RCU grace periods.
1114  */
1115 static void rcu_report_exp_rnp(struct rcu_state *rsp, struct rcu_node *rnp,
1116                                bool wake)
1117 {
1118 }
1119
1120 #endif /* #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU */
1121
1122 /*
1123  * Because preemptible RCU does not exist, it never has any work to do.
1124  */
1125 static int rcu_preempt_pending(int cpu)
1126 {
1127         return 0;
1128 }
1129
1130 /*
1131  * Because preemptible RCU does not exist, it never needs any CPU.
1132  */
1133 static int rcu_preempt_needs_cpu(int cpu)
1134 {
1135         return 0;
1136 }
1137
1138 /*
1139  * Because preemptible RCU does not exist, rcu_barrier() is just
1140  * another name for rcu_barrier_sched().
1141  */
1142 void rcu_barrier(void)
1143 {
1144         rcu_barrier_sched();
1145 }
1146 EXPORT_SYMBOL_GPL(rcu_barrier);
1147
1148 /*
1149  * Because preemptible RCU does not exist, there is no per-CPU
1150  * data to initialize.
1151  */
1152 static void __cpuinit rcu_preempt_init_percpu_data(int cpu)
1153 {
1154 }
1155
1156 /*
1157  * Because there is no preemptible RCU, there is no cleanup to do.
1158  */
1159 static void rcu_preempt_cleanup_dying_cpu(void)
1160 {
1161 }
1162
1163 /*
1164  * Because preemptible RCU does not exist, it need not be initialized.
1165  */
1166 static void __init __rcu_init_preempt(void)
1167 {
1168 }
1169
1170 #endif /* #else #ifdef CONFIG_TREE_PREEMPT_RCU */
1171
1172 #ifdef CONFIG_RCU_BOOST
1173
1174 #include "rtmutex_common.h"
1175
1176 #ifdef CONFIG_RCU_TRACE
1177
1178 static void rcu_initiate_boost_trace(struct rcu_node *rnp)
1179 {
1180         if (list_empty(&rnp->blkd_tasks))
1181                 rnp->n_balk_blkd_tasks++;
1182         else if (rnp->exp_tasks == NULL && rnp->gp_tasks == NULL)
1183                 rnp->n_balk_exp_gp_tasks++;
1184         else if (rnp->gp_tasks != NULL && rnp->boost_tasks != NULL)
1185                 rnp->n_balk_boost_tasks++;
1186         else if (rnp->gp_tasks != NULL && rnp->qsmask != 0)
1187                 rnp->n_balk_notblocked++;
1188         else if (rnp->gp_tasks != NULL &&
1189                  ULONG_CMP_LT(jiffies, rnp->boost_time))
1190                 rnp->n_balk_notyet++;
1191         else
1192                 rnp->n_balk_nos++;
1193 }
1194
1195 #else /* #ifdef CONFIG_RCU_TRACE */
1196
1197 static void rcu_initiate_boost_trace(struct rcu_node *rnp)
1198 {
1199 }
1200
1201 #endif /* #else #ifdef CONFIG_RCU_TRACE */
1202
1203 /*
1204  * Carry out RCU priority boosting on the task indicated by ->exp_tasks
1205  * or ->boost_tasks, advancing the pointer to the next task in the
1206  * ->blkd_tasks list.
1207  *
1208  * Note that irqs must be enabled: boosting the task can block.
1209  * Returns 1 if there are more tasks needing to be boosted.
1210  */
1211 static int rcu_boost(struct rcu_node *rnp)
1212 {
1213         unsigned long flags;
1214         struct rt_mutex mtx;
1215         struct task_struct *t;
1216         struct list_head *tb;
1217
1218         if (rnp->exp_tasks == NULL && rnp->boost_tasks == NULL)
1219                 return 0;  /* Nothing left to boost. */
1220
1221         raw_spin_lock_irqsave(&rnp->lock, flags);
1222
1223         /*
1224          * Recheck under the lock: all tasks in need of boosting
1225          * might exit their RCU read-side critical sections on their own.
1226          */
1227         if (rnp->exp_tasks == NULL && rnp->boost_tasks == NULL) {
1228                 raw_spin_unlock_irqrestore(&rnp->lock, flags);
1229                 return 0;
1230         }
1231
1232         /*
1233          * Preferentially boost tasks blocking expedited grace periods.
1234          * This cannot starve the normal grace periods because a second
1235          * expedited grace period must boost all blocked tasks, including
1236          * those blocking the pre-existing normal grace period.
1237          */
1238         if (rnp->exp_tasks != NULL) {
1239                 tb = rnp->exp_tasks;
1240                 rnp->n_exp_boosts++;
1241         } else {
1242                 tb = rnp->boost_tasks;
1243                 rnp->n_normal_boosts++;
1244         }
1245         rnp->n_tasks_boosted++;
1246
1247         /*
1248          * We boost task t by manufacturing an rt_mutex that appears to
1249          * be held by task t.  We leave a pointer to that rt_mutex where
1250          * task t can find it, and task t will release the mutex when it
1251          * exits its outermost RCU read-side critical section.  Then
1252          * simply acquiring this artificial rt_mutex will boost task
1253          * t's priority.  (Thanks to tglx for suggesting this approach!)
1254          *
1255          * Note that task t must acquire rnp->lock to remove itself from
1256          * the ->blkd_tasks list, which it will do from exit() if from
1257          * nowhere else.  We therefore are guaranteed that task t will
1258          * stay around at least until we drop rnp->lock.  Note that
1259          * rnp->lock also resolves races between our priority boosting
1260          * and task t's exiting its outermost RCU read-side critical
1261          * section.
1262          */
1263         t = container_of(tb, struct task_struct, rcu_node_entry);
1264         rt_mutex_init_proxy_locked(&mtx, t);
1265         t->rcu_boost_mutex = &mtx;
1266         raw_spin_unlock_irqrestore(&rnp->lock, flags);
1267         rt_mutex_lock(&mtx);  /* Side effect: boosts task t's priority. */
1268         rt_mutex_unlock(&mtx);  /* Keep lockdep happy. */
1269
1270         return ACCESS_ONCE(rnp->exp_tasks) != NULL ||
1271                ACCESS_ONCE(rnp->boost_tasks) != NULL;
1272 }
1273
1274 /*
1275  * Timer handler to initiate waking up of boost kthreads that
1276  * have yielded the CPU due to excessive numbers of tasks to
1277  * boost.  We wake up the per-rcu_node kthread, which in turn
1278  * will wake up the booster kthread.
1279  */
1280 static void rcu_boost_kthread_timer(unsigned long arg)
1281 {
1282         invoke_rcu_node_kthread((struct rcu_node *)arg);
1283 }
1284
1285 /*
1286  * Priority-boosting kthread.  One per leaf rcu_node and one for the
1287  * root rcu_node.
1288  */
1289 static int rcu_boost_kthread(void *arg)
1290 {
1291         struct rcu_node *rnp = (struct rcu_node *)arg;
1292         int spincnt = 0;
1293         int more2boost;
1294
1295         trace_rcu_utilization("Start boost kthread@init");
1296         for (;;) {
1297                 rnp->boost_kthread_status = RCU_KTHREAD_WAITING;
1298                 trace_rcu_utilization("End boost kthread@rcu_wait");
1299                 rcu_wait(rnp->boost_tasks || rnp->exp_tasks);
1300                 trace_rcu_utilization("Start boost kthread@rcu_wait");
1301                 rnp->boost_kthread_status = RCU_KTHREAD_RUNNING;
1302                 more2boost = rcu_boost(rnp);
1303                 if (more2boost)
1304                         spincnt++;
1305                 else
1306                         spincnt = 0;
1307                 if (spincnt > 10) {
1308                         trace_rcu_utilization("End boost kthread@rcu_yield");
1309                         rcu_yield(rcu_boost_kthread_timer, (unsigned long)rnp);
1310                         trace_rcu_utilization("Start boost kthread@rcu_yield");
1311                         spincnt = 0;
1312                 }
1313         }
1314         /* NOTREACHED */
1315         trace_rcu_utilization("End boost kthread@notreached");
1316         return 0;
1317 }
1318
1319 /*
1320  * Check to see if it is time to start boosting RCU readers that are
1321  * blocking the current grace period, and, if so, tell the per-rcu_node
1322  * kthread to start boosting them.  If there is an expedited grace
1323  * period in progress, it is always time to boost.
1324  *
1325  * The caller must hold rnp->lock, which this function releases,
1326  * but irqs remain disabled.  The ->boost_kthread_task is immortal,
1327  * so we don't need to worry about it going away.
1328  */
1329 static void rcu_initiate_boost(struct rcu_node *rnp, unsigned long flags)
1330 {
1331         struct task_struct *t;
1332
1333         if (!rcu_preempt_blocked_readers_cgp(rnp) && rnp->exp_tasks == NULL) {
1334                 rnp->n_balk_exp_gp_tasks++;
1335                 raw_spin_unlock_irqrestore(&rnp->lock, flags);
1336                 return;
1337         }
1338         if (rnp->exp_tasks != NULL ||
1339             (rnp->gp_tasks != NULL &&
1340              rnp->boost_tasks == NULL &&
1341              rnp->qsmask == 0 &&
1342              ULONG_CMP_GE(jiffies, rnp->boost_time))) {
1343                 if (rnp->exp_tasks == NULL)
1344                         rnp->boost_tasks = rnp->gp_tasks;
1345                 raw_spin_unlock_irqrestore(&rnp->lock, flags);
1346                 t = rnp->boost_kthread_task;
1347                 if (t != NULL)
1348                         wake_up_process(t);
1349         } else {
1350                 rcu_initiate_boost_trace(rnp);
1351                 raw_spin_unlock_irqrestore(&rnp->lock, flags);
1352         }
1353 }
1354
1355 /*
1356  * Wake up the per-CPU kthread to invoke RCU callbacks.
1357  */
1358 static void invoke_rcu_callbacks_kthread(void)
1359 {
1360         unsigned long flags;
1361
1362         local_irq_save(flags);
1363         __this_cpu_write(rcu_cpu_has_work, 1);
1364         if (__this_cpu_read(rcu_cpu_kthread_task) != NULL &&
1365             current != __this_cpu_read(rcu_cpu_kthread_task))
1366                 wake_up_process(__this_cpu_read(rcu_cpu_kthread_task));
1367         local_irq_restore(flags);
1368 }
1369
1370 /*
1371  * Is the current CPU running the RCU-callbacks kthread?
1372  * Caller must have preemption disabled.
1373  */
1374 static bool rcu_is_callbacks_kthread(void)
1375 {
1376         return __get_cpu_var(rcu_cpu_kthread_task) == current;
1377 }
1378
1379 /*
1380  * Set the affinity of the boost kthread.  The CPU-hotplug locks are
1381  * held, so no one should be messing with the existence of the boost
1382  * kthread.
1383  */
1384 static void rcu_boost_kthread_setaffinity(struct rcu_node *rnp,
1385                                           cpumask_var_t cm)
1386 {
1387         struct task_struct *t;
1388
1389         t = rnp->boost_kthread_task;
1390         if (t != NULL)
1391                 set_cpus_allowed_ptr(rnp->boost_kthread_task, cm);
1392 }
1393
1394 #define RCU_BOOST_DELAY_JIFFIES DIV_ROUND_UP(CONFIG_RCU_BOOST_DELAY * HZ, 1000)
1395
1396 /*
1397  * Do priority-boost accounting for the start of a new grace period.
1398  */
1399 static void rcu_preempt_boost_start_gp(struct rcu_node *rnp)
1400 {
1401         rnp->boost_time = jiffies + RCU_BOOST_DELAY_JIFFIES;
1402 }
1403
1404 /*
1405  * Create an RCU-boost kthread for the specified node if one does not
1406  * already exist.  We only create this kthread for preemptible RCU.
1407  * Returns zero if all is well, a negated errno otherwise.
1408  */
1409 static int __cpuinit rcu_spawn_one_boost_kthread(struct rcu_state *rsp,
1410                                                  struct rcu_node *rnp,
1411                                                  int rnp_index)
1412 {
1413         unsigned long flags;
1414         struct sched_param sp;
1415         struct task_struct *t;
1416
1417         if (&rcu_preempt_state != rsp)
1418                 return 0;
1419         rsp->boost = 1;
1420         if (rnp->boost_kthread_task != NULL)
1421                 return 0;
1422         t = kthread_create(rcu_boost_kthread, (void *)rnp,
1423                            "rcub/%d", rnp_index);
1424         if (IS_ERR(t))
1425                 return PTR_ERR(t);
1426         raw_spin_lock_irqsave(&rnp->lock, flags);
1427         rnp->boost_kthread_task = t;
1428         raw_spin_unlock_irqrestore(&rnp->lock, flags);
1429         sp.sched_priority = RCU_BOOST_PRIO;
1430         sched_setscheduler_nocheck(t, SCHED_FIFO, &sp);
1431         wake_up_process(t); /* get to TASK_INTERRUPTIBLE quickly. */
1432         return 0;
1433 }
1434
1435 #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU
1436
1437 /*
1438  * Stop the RCU's per-CPU kthread when its CPU goes offline,.
1439  */
1440 static void rcu_stop_cpu_kthread(int cpu)
1441 {
1442         struct task_struct *t;
1443
1444         /* Stop the CPU's kthread. */
1445         t = per_cpu(rcu_cpu_kthread_task, cpu);
1446         if (t != NULL) {
1447                 per_cpu(rcu_cpu_kthread_task, cpu) = NULL;
1448                 kthread_stop(t);
1449         }
1450 }
1451
1452 #endif /* #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU */
1453
1454 static void rcu_kthread_do_work(void)
1455 {
1456         rcu_do_batch(&rcu_sched_state, &__get_cpu_var(rcu_sched_data));
1457         rcu_do_batch(&rcu_bh_state, &__get_cpu_var(rcu_bh_data));
1458         rcu_preempt_do_callbacks();
1459 }
1460
1461 /*
1462  * Wake up the specified per-rcu_node-structure kthread.
1463  * Because the per-rcu_node kthreads are immortal, we don't need
1464  * to do anything to keep them alive.
1465  */
1466 static void invoke_rcu_node_kthread(struct rcu_node *rnp)
1467 {
1468         struct task_struct *t;
1469
1470         t = rnp->node_kthread_task;
1471         if (t != NULL)
1472                 wake_up_process(t);
1473 }
1474
1475 /*
1476  * Set the specified CPU's kthread to run RT or not, as specified by
1477  * the to_rt argument.  The CPU-hotplug locks are held, so the task
1478  * is not going away.
1479  */
1480 static void rcu_cpu_kthread_setrt(int cpu, int to_rt)
1481 {
1482         int policy;
1483         struct sched_param sp;
1484         struct task_struct *t;
1485
1486         t = per_cpu(rcu_cpu_kthread_task, cpu);
1487         if (t == NULL)
1488                 return;
1489         if (to_rt) {
1490                 policy = SCHED_FIFO;
1491                 sp.sched_priority = RCU_KTHREAD_PRIO;
1492         } else {
1493                 policy = SCHED_NORMAL;
1494                 sp.sched_priority = 0;
1495         }
1496         sched_setscheduler_nocheck(t, policy, &sp);
1497 }
1498
1499 /*
1500  * Timer handler to initiate the waking up of per-CPU kthreads that
1501  * have yielded the CPU due to excess numbers of RCU callbacks.
1502  * We wake up the per-rcu_node kthread, which in turn will wake up
1503  * the booster kthread.
1504  */
1505 static void rcu_cpu_kthread_timer(unsigned long arg)
1506 {
1507         struct rcu_data *rdp = per_cpu_ptr(rcu_state->rda, arg);
1508         struct rcu_node *rnp = rdp->mynode;
1509
1510         atomic_or(rdp->grpmask, &rnp->wakemask);
1511         invoke_rcu_node_kthread(rnp);
1512 }
1513
1514 /*
1515  * Drop to non-real-time priority and yield, but only after posting a
1516  * timer that will cause us to regain our real-time priority if we
1517  * remain preempted.  Either way, we restore our real-time priority
1518  * before returning.
1519  */
1520 static void rcu_yield(void (*f)(unsigned long), unsigned long arg)
1521 {
1522         struct sched_param sp;
1523         struct timer_list yield_timer;
1524         int prio = current->rt_priority;
1525
1526         setup_timer_on_stack(&yield_timer, f, arg);
1527         mod_timer(&yield_timer, jiffies + 2);
1528         sp.sched_priority = 0;
1529         sched_setscheduler_nocheck(current, SCHED_NORMAL, &sp);
1530         set_user_nice(current, 19);
1531         schedule();
1532         set_user_nice(current, 0);
1533         sp.sched_priority = prio;
1534         sched_setscheduler_nocheck(current, SCHED_FIFO, &sp);
1535         del_timer(&yield_timer);
1536 }
1537
1538 /*
1539  * Handle cases where the rcu_cpu_kthread() ends up on the wrong CPU.
1540  * This can happen while the corresponding CPU is either coming online
1541  * or going offline.  We cannot wait until the CPU is fully online
1542  * before starting the kthread, because the various notifier functions
1543  * can wait for RCU grace periods.  So we park rcu_cpu_kthread() until
1544  * the corresponding CPU is online.
1545  *
1546  * Return 1 if the kthread needs to stop, 0 otherwise.
1547  *
1548  * Caller must disable bh.  This function can momentarily enable it.
1549  */
1550 static int rcu_cpu_kthread_should_stop(int cpu)
1551 {
1552         while (cpu_is_offline(cpu) ||
1553                !cpumask_equal(&current->cpus_allowed, cpumask_of(cpu)) ||
1554                smp_processor_id() != cpu) {
1555                 if (kthread_should_stop())
1556                         return 1;
1557                 per_cpu(rcu_cpu_kthread_status, cpu) = RCU_KTHREAD_OFFCPU;
1558                 per_cpu(rcu_cpu_kthread_cpu, cpu) = raw_smp_processor_id();
1559                 local_bh_enable();
1560                 schedule_timeout_uninterruptible(1);
1561                 if (!cpumask_equal(&current->cpus_allowed, cpumask_of(cpu)))
1562                         set_cpus_allowed_ptr(current, cpumask_of(cpu));
1563                 local_bh_disable();
1564         }
1565         per_cpu(rcu_cpu_kthread_cpu, cpu) = cpu;
1566         return 0;
1567 }
1568
1569 /*
1570  * Per-CPU kernel thread that invokes RCU callbacks.  This replaces the
1571  * RCU softirq used in flavors and configurations of RCU that do not
1572  * support RCU priority boosting.
1573  */
1574 static int rcu_cpu_kthread(void *arg)
1575 {
1576         int cpu = (int)(long)arg;
1577         unsigned long flags;
1578         int spincnt = 0;
1579         unsigned int *statusp = &per_cpu(rcu_cpu_kthread_status, cpu);
1580         char work;
1581         char *workp = &per_cpu(rcu_cpu_has_work, cpu);
1582
1583         trace_rcu_utilization("Start CPU kthread@init");
1584         for (;;) {
1585                 *statusp = RCU_KTHREAD_WAITING;
1586                 trace_rcu_utilization("End CPU kthread@rcu_wait");
1587                 rcu_wait(*workp != 0 || kthread_should_stop());
1588                 trace_rcu_utilization("Start CPU kthread@rcu_wait");
1589                 local_bh_disable();
1590                 if (rcu_cpu_kthread_should_stop(cpu)) {
1591                         local_bh_enable();
1592                         break;
1593                 }
1594                 *statusp = RCU_KTHREAD_RUNNING;
1595                 per_cpu(rcu_cpu_kthread_loops, cpu)++;
1596                 local_irq_save(flags);
1597                 work = *workp;
1598                 *workp = 0;
1599                 local_irq_restore(flags);
1600                 if (work)
1601                         rcu_kthread_do_work();
1602                 local_bh_enable();
1603                 if (*workp != 0)
1604                         spincnt++;
1605                 else
1606                         spincnt = 0;
1607                 if (spincnt > 10) {
1608                         *statusp = RCU_KTHREAD_YIELDING;
1609                         trace_rcu_utilization("End CPU kthread@rcu_yield");
1610                         rcu_yield(rcu_cpu_kthread_timer, (unsigned long)cpu);
1611                         trace_rcu_utilization("Start CPU kthread@rcu_yield");
1612                         spincnt = 0;
1613                 }
1614         }
1615         *statusp = RCU_KTHREAD_STOPPED;
1616         trace_rcu_utilization("End CPU kthread@term");
1617         return 0;
1618 }
1619
1620 /*
1621  * Spawn a per-CPU kthread, setting up affinity and priority.
1622  * Because the CPU hotplug lock is held, no other CPU will be attempting
1623  * to manipulate rcu_cpu_kthread_task.  There might be another CPU
1624  * attempting to access it during boot, but the locking in kthread_bind()
1625  * will enforce sufficient ordering.
1626  *
1627  * Please note that we cannot simply refuse to wake up the per-CPU
1628  * kthread because kthreads are created in TASK_UNINTERRUPTIBLE state,
1629  * which can result in softlockup complaints if the task ends up being
1630  * idle for more than a couple of minutes.
1631  *
1632  * However, please note also that we cannot bind the per-CPU kthread to its
1633  * CPU until that CPU is fully online.  We also cannot wait until the
1634  * CPU is fully online before we create its per-CPU kthread, as this would
1635  * deadlock the system when CPU notifiers tried waiting for grace
1636  * periods.  So we bind the per-CPU kthread to its CPU only if the CPU
1637  * is online.  If its CPU is not yet fully online, then the code in
1638  * rcu_cpu_kthread() will wait until it is fully online, and then do
1639  * the binding.
1640  */
1641 static int __cpuinit rcu_spawn_one_cpu_kthread(int cpu)
1642 {
1643         struct sched_param sp;
1644         struct task_struct *t;
1645
1646         if (!rcu_scheduler_fully_active ||
1647             per_cpu(rcu_cpu_kthread_task, cpu) != NULL)
1648                 return 0;
1649         t = kthread_create_on_node(rcu_cpu_kthread,
1650                                    (void *)(long)cpu,
1651                                    cpu_to_node(cpu),
1652                                    "rcuc/%d", cpu);
1653         if (IS_ERR(t))
1654                 return PTR_ERR(t);
1655         if (cpu_online(cpu))
1656                 kthread_bind(t, cpu);
1657         per_cpu(rcu_cpu_kthread_cpu, cpu) = cpu;
1658         WARN_ON_ONCE(per_cpu(rcu_cpu_kthread_task, cpu) != NULL);
1659         sp.sched_priority = RCU_KTHREAD_PRIO;
1660         sched_setscheduler_nocheck(t, SCHED_FIFO, &sp);
1661         per_cpu(rcu_cpu_kthread_task, cpu) = t;
1662         wake_up_process(t); /* Get to TASK_INTERRUPTIBLE quickly. */
1663         return 0;
1664 }
1665
1666 /*
1667  * Per-rcu_node kthread, which is in charge of waking up the per-CPU
1668  * kthreads when needed.  We ignore requests to wake up kthreads
1669  * for offline CPUs, which is OK because force_quiescent_state()
1670  * takes care of this case.
1671  */
1672 static int rcu_node_kthread(void *arg)
1673 {
1674         int cpu;
1675         unsigned long flags;
1676         unsigned long mask;
1677         struct rcu_node *rnp = (struct rcu_node *)arg;
1678         struct sched_param sp;
1679         struct task_struct *t;
1680
1681         for (;;) {
1682                 rnp->node_kthread_status = RCU_KTHREAD_WAITING;
1683                 rcu_wait(atomic_read(&rnp->wakemask) != 0);
1684                 rnp->node_kthread_status = RCU_KTHREAD_RUNNING;
1685                 raw_spin_lock_irqsave(&rnp->lock, flags);
1686                 mask = atomic_xchg(&rnp->wakemask, 0);
1687                 rcu_initiate_boost(rnp, flags); /* releases rnp->lock. */
1688                 for (cpu = rnp->grplo; cpu <= rnp->grphi; cpu++, mask >>= 1) {
1689                         if ((mask & 0x1) == 0)
1690                                 continue;
1691                         preempt_disable();
1692                         t = per_cpu(rcu_cpu_kthread_task, cpu);
1693                         if (!cpu_online(cpu) || t == NULL) {
1694                                 preempt_enable();
1695                                 continue;
1696                         }
1697                         per_cpu(rcu_cpu_has_work, cpu) = 1;
1698                         sp.sched_priority = RCU_KTHREAD_PRIO;
1699                         sched_setscheduler_nocheck(t, SCHED_FIFO, &sp);
1700                         preempt_enable();
1701                 }
1702         }
1703         /* NOTREACHED */
1704         rnp->node_kthread_status = RCU_KTHREAD_STOPPED;
1705         return 0;
1706 }
1707
1708 /*
1709  * Set the per-rcu_node kthread's affinity to cover all CPUs that are
1710  * served by the rcu_node in question.  The CPU hotplug lock is still
1711  * held, so the value of rnp->qsmaskinit will be stable.
1712  *
1713  * We don't include outgoingcpu in the affinity set, use -1 if there is
1714  * no outgoing CPU.  If there are no CPUs left in the affinity set,
1715  * this function allows the kthread to execute on any CPU.
1716  */
1717 static void rcu_node_kthread_setaffinity(struct rcu_node *rnp, int outgoingcpu)
1718 {
1719         cpumask_var_t cm;
1720         int cpu;
1721         unsigned long mask = rnp->qsmaskinit;
1722
1723         if (rnp->node_kthread_task == NULL)
1724                 return;
1725         if (!alloc_cpumask_var(&cm, GFP_KERNEL))
1726                 return;
1727         cpumask_clear(cm);
1728         for (cpu = rnp->grplo; cpu <= rnp->grphi; cpu++, mask >>= 1)
1729                 if ((mask & 0x1) && cpu != outgoingcpu)
1730                         cpumask_set_cpu(cpu, cm);
1731         if (cpumask_weight(cm) == 0) {
1732                 cpumask_setall(cm);
1733                 for (cpu = rnp->grplo; cpu <= rnp->grphi; cpu++)
1734                         cpumask_clear_cpu(cpu, cm);
1735                 WARN_ON_ONCE(cpumask_weight(cm) == 0);
1736         }
1737         set_cpus_allowed_ptr(rnp->node_kthread_task, cm);
1738         rcu_boost_kthread_setaffinity(rnp, cm);
1739         free_cpumask_var(cm);
1740 }
1741
1742 /*
1743  * Spawn a per-rcu_node kthread, setting priority and affinity.
1744  * Called during boot before online/offline can happen, or, if
1745  * during runtime, with the main CPU-hotplug locks held.  So only
1746  * one of these can be executing at a time.
1747  */
1748 static int __cpuinit rcu_spawn_one_node_kthread(struct rcu_state *rsp,
1749                                                 struct rcu_node *rnp)
1750 {
1751         unsigned long flags;
1752         int rnp_index = rnp - &rsp->node[0];
1753         struct sched_param sp;
1754         struct task_struct *t;
1755
1756         if (!rcu_scheduler_fully_active ||
1757             rnp->qsmaskinit == 0)
1758                 return 0;
1759         if (rnp->node_kthread_task == NULL) {
1760                 t = kthread_create(rcu_node_kthread, (void *)rnp,
1761                                    "rcun/%d", rnp_index);
1762                 if (IS_ERR(t))
1763                         return PTR_ERR(t);
1764                 raw_spin_lock_irqsave(&rnp->lock, flags);
1765                 rnp->node_kthread_task = t;
1766                 raw_spin_unlock_irqrestore(&rnp->lock, flags);
1767                 sp.sched_priority = 99;
1768                 sched_setscheduler_nocheck(t, SCHED_FIFO, &sp);
1769                 wake_up_process(t); /* get to TASK_INTERRUPTIBLE quickly. */
1770         }
1771         return rcu_spawn_one_boost_kthread(rsp, rnp, rnp_index);
1772 }
1773
1774 /*
1775  * Spawn all kthreads -- called as soon as the scheduler is running.
1776  */
1777 static int __init rcu_spawn_kthreads(void)
1778 {
1779         int cpu;
1780         struct rcu_node *rnp;
1781
1782         rcu_scheduler_fully_active = 1;
1783         for_each_possible_cpu(cpu) {
1784                 per_cpu(rcu_cpu_has_work, cpu) = 0;
1785                 if (cpu_online(cpu))
1786                         (void)rcu_spawn_one_cpu_kthread(cpu);
1787         }
1788         rnp = rcu_get_root(rcu_state);
1789         (void)rcu_spawn_one_node_kthread(rcu_state, rnp);
1790         if (NUM_RCU_NODES > 1) {
1791                 rcu_for_each_leaf_node(rcu_state, rnp)
1792                         (void)rcu_spawn_one_node_kthread(rcu_state, rnp);
1793         }
1794         return 0;
1795 }
1796 early_initcall(rcu_spawn_kthreads);
1797
1798 static void __cpuinit rcu_prepare_kthreads(int cpu)
1799 {
1800         struct rcu_data *rdp = per_cpu_ptr(rcu_state->rda, cpu);
1801         struct rcu_node *rnp = rdp->mynode;
1802
1803         /* Fire up the incoming CPU's kthread and leaf rcu_node kthread. */
1804         if (rcu_scheduler_fully_active) {
1805                 (void)rcu_spawn_one_cpu_kthread(cpu);
1806                 if (rnp->node_kthread_task == NULL)
1807                         (void)rcu_spawn_one_node_kthread(rcu_state, rnp);
1808         }
1809 }
1810
1811 #else /* #ifdef CONFIG_RCU_BOOST */
1812
1813 static void rcu_initiate_boost(struct rcu_node *rnp, unsigned long flags)
1814 {
1815         raw_spin_unlock_irqrestore(&rnp->lock, flags);
1816 }
1817
1818 static void invoke_rcu_callbacks_kthread(void)
1819 {
1820         WARN_ON_ONCE(1);
1821 }
1822
1823 static bool rcu_is_callbacks_kthread(void)
1824 {
1825         return false;
1826 }
1827
1828 static void rcu_preempt_boost_start_gp(struct rcu_node *rnp)
1829 {
1830 }
1831
1832 #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU
1833
1834 static void rcu_stop_cpu_kthread(int cpu)
1835 {
1836 }
1837
1838 #endif /* #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU */
1839
1840 static void rcu_node_kthread_setaffinity(struct rcu_node *rnp, int outgoingcpu)
1841 {
1842 }
1843
1844 static void rcu_cpu_kthread_setrt(int cpu, int to_rt)
1845 {
1846 }
1847
1848 static int __init rcu_scheduler_really_started(void)
1849 {
1850         rcu_scheduler_fully_active = 1;
1851         return 0;
1852 }
1853 early_initcall(rcu_scheduler_really_started);
1854
1855 static void __cpuinit rcu_prepare_kthreads(int cpu)
1856 {
1857 }
1858
1859 #endif /* #else #ifdef CONFIG_RCU_BOOST */
1860
1861 #ifndef CONFIG_SMP
1862
1863 void synchronize_sched_expedited(void)
1864 {
1865         cond_resched();
1866 }
1867 EXPORT_SYMBOL_GPL(synchronize_sched_expedited);
1868
1869 #else /* #ifndef CONFIG_SMP */
1870
1871 static atomic_t sync_sched_expedited_started = ATOMIC_INIT(0);
1872 static atomic_t sync_sched_expedited_done = ATOMIC_INIT(0);
1873
1874 static int synchronize_sched_expedited_cpu_stop(void *data)
1875 {
1876         /*
1877          * There must be a full memory barrier on each affected CPU
1878          * between the time that try_stop_cpus() is called and the
1879          * time that it returns.
1880          *
1881          * In the current initial implementation of cpu_stop, the
1882          * above condition is already met when the control reaches
1883          * this point and the following smp_mb() is not strictly
1884          * necessary.  Do smp_mb() anyway for documentation and
1885          * robustness against future implementation changes.
1886          */
1887         smp_mb(); /* See above comment block. */
1888         return 0;
1889 }
1890
1891 /*
1892  * Wait for an rcu-sched grace period to elapse, but use "big hammer"
1893  * approach to force grace period to end quickly.  This consumes
1894  * significant time on all CPUs, and is thus not recommended for
1895  * any sort of common-case code.
1896  *
1897  * Note that it is illegal to call this function while holding any
1898  * lock that is acquired by a CPU-hotplug notifier.  Failing to
1899  * observe this restriction will result in deadlock.
1900  *
1901  * This implementation can be thought of as an application of ticket
1902  * locking to RCU, with sync_sched_expedited_started and
1903  * sync_sched_expedited_done taking on the roles of the halves
1904  * of the ticket-lock word.  Each task atomically increments
1905  * sync_sched_expedited_started upon entry, snapshotting the old value,
1906  * then attempts to stop all the CPUs.  If this succeeds, then each
1907  * CPU will have executed a context switch, resulting in an RCU-sched
1908  * grace period.  We are then done, so we use atomic_cmpxchg() to
1909  * update sync_sched_expedited_done to match our snapshot -- but
1910  * only if someone else has not already advanced past our snapshot.
1911  *
1912  * On the other hand, if try_stop_cpus() fails, we check the value
1913  * of sync_sched_expedited_done.  If it has advanced past our
1914  * initial snapshot, then someone else must have forced a grace period
1915  * some time after we took our snapshot.  In this case, our work is
1916  * done for us, and we can simply return.  Otherwise, we try again,
1917  * but keep our initial snapshot for purposes of checking for someone
1918  * doing our work for us.
1919  *
1920  * If we fail too many times in a row, we fall back to synchronize_sched().
1921  */
1922 void synchronize_sched_expedited(void)
1923 {
1924         int firstsnap, s, snap, trycount = 0;
1925
1926         /* Note that atomic_inc_return() implies full memory barrier. */
1927         firstsnap = snap = atomic_inc_return(&sync_sched_expedited_started);
1928         get_online_cpus();
1929
1930         /*
1931          * Each pass through the following loop attempts to force a
1932          * context switch on each CPU.
1933          */
1934         while (try_stop_cpus(cpu_online_mask,
1935                              synchronize_sched_expedited_cpu_stop,
1936                              NULL) == -EAGAIN) {
1937                 put_online_cpus();
1938
1939                 /* No joy, try again later.  Or just synchronize_sched(). */
1940                 if (trycount++ < 10)
1941                         udelay(trycount * num_online_cpus());
1942                 else {
1943                         synchronize_sched();
1944                         return;
1945                 }
1946
1947                 /* Check to see if someone else did our work for us. */
1948                 s = atomic_read(&sync_sched_expedited_done);
1949                 if (UINT_CMP_GE((unsigned)s, (unsigned)firstsnap)) {
1950                         smp_mb(); /* ensure test happens before caller kfree */
1951                         return;
1952                 }
1953
1954                 /*
1955                  * Refetching sync_sched_expedited_started allows later
1956                  * callers to piggyback on our grace period.  We subtract
1957                  * 1 to get the same token that the last incrementer got.
1958                  * We retry after they started, so our grace period works
1959                  * for them, and they started after our first try, so their
1960                  * grace period works for us.
1961                  */
1962                 get_online_cpus();
1963                 snap = atomic_read(&sync_sched_expedited_started);
1964                 smp_mb(); /* ensure read is before try_stop_cpus(). */
1965         }
1966
1967         /*
1968          * Everyone up to our most recent fetch is covered by our grace
1969          * period.  Update the counter, but only if our work is still
1970          * relevant -- which it won't be if someone who started later
1971          * than we did beat us to the punch.
1972          */
1973         do {
1974                 s = atomic_read(&sync_sched_expedited_done);
1975                 if (UINT_CMP_GE((unsigned)s, (unsigned)snap)) {
1976                         smp_mb(); /* ensure test happens before caller kfree */
1977                         break;
1978                 }
1979         } while (atomic_cmpxchg(&sync_sched_expedited_done, s, snap) != s);
1980
1981         put_online_cpus();
1982 }
1983 EXPORT_SYMBOL_GPL(synchronize_sched_expedited);
1984
1985 #endif /* #else #ifndef CONFIG_SMP */
1986
1987 #if !defined(CONFIG_RCU_FAST_NO_HZ)
1988
1989 /*
1990  * Check to see if any future RCU-related work will need to be done
1991  * by the current CPU, even if none need be done immediately, returning
1992  * 1 if so.  This function is part of the RCU implementation; it is -not-
1993  * an exported member of the RCU API.
1994  *
1995  * Because we not have RCU_FAST_NO_HZ, just check whether this CPU needs
1996  * any flavor of RCU.
1997  */
1998 int rcu_needs_cpu(int cpu)
1999 {
2000         return rcu_cpu_has_callbacks(cpu);
2001 }
2002
2003 /*
2004  * Because we do not have RCU_FAST_NO_HZ, don't bother initializing for it.
2005  */
2006 static void rcu_prepare_for_idle_init(int cpu)
2007 {
2008 }
2009
2010 /*
2011  * Because we do not have RCU_FAST_NO_HZ, don't bother cleaning up
2012  * after it.
2013  */
2014 static void rcu_cleanup_after_idle(int cpu)
2015 {
2016 }
2017
2018 /*
2019  * Do the idle-entry grace-period work, which, because CONFIG_RCU_FAST_NO_HZ=y,
2020  * is nothing.
2021  */
2022 static void rcu_prepare_for_idle(int cpu)
2023 {
2024 }
2025
2026 #else /* #if !defined(CONFIG_RCU_FAST_NO_HZ) */
2027
2028 /*
2029  * This code is invoked when a CPU goes idle, at which point we want
2030  * to have the CPU do everything required for RCU so that it can enter
2031  * the energy-efficient dyntick-idle mode.  This is handled by a
2032  * state machine implemented by rcu_prepare_for_idle() below.
2033  *
2034  * The following three proprocessor symbols control this state machine:
2035  *
2036  * RCU_IDLE_FLUSHES gives the maximum number of times that we will attempt
2037  *      to satisfy RCU.  Beyond this point, it is better to incur a periodic
2038  *      scheduling-clock interrupt than to loop through the state machine
2039  *      at full power.
2040  * RCU_IDLE_OPT_FLUSHES gives the number of RCU_IDLE_FLUSHES that are
2041  *      optional if RCU does not need anything immediately from this
2042  *      CPU, even if this CPU still has RCU callbacks queued.  The first
2043  *      times through the state machine are mandatory: we need to give
2044  *      the state machine a chance to communicate a quiescent state
2045  *      to the RCU core.
2046  * RCU_IDLE_GP_DELAY gives the number of jiffies that a CPU is permitted
2047  *      to sleep in dyntick-idle mode with RCU callbacks pending.  This
2048  *      is sized to be roughly one RCU grace period.  Those energy-efficiency
2049  *      benchmarkers who might otherwise be tempted to set this to a large
2050  *      number, be warned: Setting RCU_IDLE_GP_DELAY too high can hang your
2051  *      system.  And if you are -that- concerned about energy efficiency,
2052  *      just power the system down and be done with it!
2053  *
2054  * The values below work well in practice.  If future workloads require
2055  * adjustment, they can be converted into kernel config parameters, though
2056  * making the state machine smarter might be a better option.
2057  */
2058 #define RCU_IDLE_FLUSHES 5              /* Number of dyntick-idle tries. */
2059 #define RCU_IDLE_OPT_FLUSHES 3          /* Optional dyntick-idle tries. */
2060 #define RCU_IDLE_GP_DELAY 6             /* Roughly one grace period. */
2061
2062 static DEFINE_PER_CPU(int, rcu_dyntick_drain);
2063 static DEFINE_PER_CPU(unsigned long, rcu_dyntick_holdoff);
2064 static DEFINE_PER_CPU(struct hrtimer, rcu_idle_gp_timer);
2065 static ktime_t rcu_idle_gp_wait;
2066
2067 /*
2068  * Allow the CPU to enter dyntick-idle mode if either: (1) There are no
2069  * callbacks on this CPU, (2) this CPU has not yet attempted to enter
2070  * dyntick-idle mode, or (3) this CPU is in the process of attempting to
2071  * enter dyntick-idle mode.  Otherwise, if we have recently tried and failed
2072  * to enter dyntick-idle mode, we refuse to try to enter it.  After all,
2073  * it is better to incur scheduling-clock interrupts than to spin
2074  * continuously for the same time duration!
2075  */
2076 int rcu_needs_cpu(int cpu)
2077 {
2078         /* If no callbacks, RCU doesn't need the CPU. */
2079         if (!rcu_cpu_has_callbacks(cpu))
2080                 return 0;
2081         /* Otherwise, RCU needs the CPU only if it recently tried and failed. */
2082         return per_cpu(rcu_dyntick_holdoff, cpu) == jiffies;
2083 }
2084
2085 /*
2086  * Does the specified flavor of RCU have non-lazy callbacks pending on
2087  * the specified CPU?  Both RCU flavor and CPU are specified by the
2088  * rcu_data structure.
2089  */
2090 static bool __rcu_cpu_has_nonlazy_callbacks(struct rcu_data *rdp)
2091 {
2092         return rdp->qlen != rdp->qlen_lazy;
2093 }
2094
2095 #ifdef CONFIG_TREE_PREEMPT_RCU
2096
2097 /*
2098  * Are there non-lazy RCU-preempt callbacks?  (There cannot be if there
2099  * is no RCU-preempt in the kernel.)
2100  */
2101 static bool rcu_preempt_cpu_has_nonlazy_callbacks(int cpu)
2102 {
2103         struct rcu_data *rdp = &per_cpu(rcu_preempt_data, cpu);
2104
2105         return __rcu_cpu_has_nonlazy_callbacks(rdp);
2106 }
2107
2108 #else /* #ifdef CONFIG_TREE_PREEMPT_RCU */
2109
2110 static bool rcu_preempt_cpu_has_nonlazy_callbacks(int cpu)
2111 {
2112         return 0;
2113 }
2114
2115 #endif /* else #ifdef CONFIG_TREE_PREEMPT_RCU */
2116
2117 /*
2118  * Does any flavor of RCU have non-lazy callbacks on the specified CPU?
2119  */
2120 static bool rcu_cpu_has_nonlazy_callbacks(int cpu)
2121 {
2122         return __rcu_cpu_has_nonlazy_callbacks(&per_cpu(rcu_sched_data, cpu)) ||
2123                __rcu_cpu_has_nonlazy_callbacks(&per_cpu(rcu_bh_data, cpu)) ||
2124                rcu_preempt_cpu_has_nonlazy_callbacks(cpu);
2125 }
2126
2127 /*
2128  * Timer handler used to force CPU to start pushing its remaining RCU
2129  * callbacks in the case where it entered dyntick-idle mode with callbacks
2130  * pending.  The hander doesn't really need to do anything because the
2131  * real work is done upon re-entry to idle, or by the next scheduling-clock
2132  * interrupt should idle not be re-entered.
2133  */
2134 static enum hrtimer_restart rcu_idle_gp_timer_func(struct hrtimer *hrtp)
2135 {
2136         trace_rcu_prep_idle("Timer");
2137         return HRTIMER_NORESTART;
2138 }
2139
2140 /*
2141  * Initialize the timer used to pull CPUs out of dyntick-idle mode.
2142  */
2143 static void rcu_prepare_for_idle_init(int cpu)
2144 {
2145         static int firsttime = 1;
2146         struct hrtimer *hrtp = &per_cpu(rcu_idle_gp_timer, cpu);
2147
2148         hrtimer_init(hrtp, CLOCK_MONOTONIC, HRTIMER_MODE_REL);
2149         hrtp->function = rcu_idle_gp_timer_func;
2150         if (firsttime) {
2151                 unsigned int upj = jiffies_to_usecs(RCU_IDLE_GP_DELAY);
2152
2153                 rcu_idle_gp_wait = ns_to_ktime(upj * (u64)1000);
2154                 firsttime = 0;
2155         }
2156 }
2157
2158 /*
2159  * Clean up for exit from idle.  Because we are exiting from idle, there
2160  * is no longer any point to rcu_idle_gp_timer, so cancel it.  This will
2161  * do nothing if this timer is not active, so just cancel it unconditionally.
2162  */
2163 static void rcu_cleanup_after_idle(int cpu)
2164 {
2165         hrtimer_cancel(&per_cpu(rcu_idle_gp_timer, cpu));
2166 }
2167
2168 /*
2169  * Check to see if any RCU-related work can be done by the current CPU,
2170  * and if so, schedule a softirq to get it done.  This function is part
2171  * of the RCU implementation; it is -not- an exported member of the RCU API.
2172  *
2173  * The idea is for the current CPU to clear out all work required by the
2174  * RCU core for the current grace period, so that this CPU can be permitted
2175  * to enter dyntick-idle mode.  In some cases, it will need to be awakened
2176  * at the end of the grace period by whatever CPU ends the grace period.
2177  * This allows CPUs to go dyntick-idle more quickly, and to reduce the
2178  * number of wakeups by a modest integer factor.
2179  *
2180  * Because it is not legal to invoke rcu_process_callbacks() with irqs
2181  * disabled, we do one pass of force_quiescent_state(), then do a
2182  * invoke_rcu_core() to cause rcu_process_callbacks() to be invoked
2183  * later.  The per-cpu rcu_dyntick_drain variable controls the sequencing.
2184  *
2185  * The caller must have disabled interrupts.
2186  */
2187 static void rcu_prepare_for_idle(int cpu)
2188 {
2189         unsigned long flags;
2190
2191         local_irq_save(flags);
2192
2193         /*
2194          * If there are no callbacks on this CPU, enter dyntick-idle mode.
2195          * Also reset state to avoid prejudicing later attempts.
2196          */
2197         if (!rcu_cpu_has_callbacks(cpu)) {
2198                 per_cpu(rcu_dyntick_holdoff, cpu) = jiffies - 1;
2199                 per_cpu(rcu_dyntick_drain, cpu) = 0;
2200                 local_irq_restore(flags);
2201                 trace_rcu_prep_idle("No callbacks");
2202                 return;
2203         }
2204
2205         /*
2206          * If in holdoff mode, just return.  We will presumably have
2207          * refrained from disabling the scheduling-clock tick.
2208          */
2209         if (per_cpu(rcu_dyntick_holdoff, cpu) == jiffies) {
2210                 local_irq_restore(flags);
2211                 trace_rcu_prep_idle("In holdoff");
2212                 return;
2213         }
2214
2215         /* Check and update the rcu_dyntick_drain sequencing. */
2216         if (per_cpu(rcu_dyntick_drain, cpu) <= 0) {
2217                 /* First time through, initialize the counter. */
2218                 per_cpu(rcu_dyntick_drain, cpu) = RCU_IDLE_FLUSHES;
2219         } else if (per_cpu(rcu_dyntick_drain, cpu) <= RCU_IDLE_OPT_FLUSHES &&
2220                    !rcu_pending(cpu)) {
2221                 /* Can we go dyntick-idle despite still having callbacks? */
2222                 trace_rcu_prep_idle("Dyntick with callbacks");
2223                 per_cpu(rcu_dyntick_drain, cpu) = 0;
2224                 per_cpu(rcu_dyntick_holdoff, cpu) = jiffies - 1;
2225                 if (rcu_cpu_has_nonlazy_callbacks(cpu))
2226                         hrtimer_start(&per_cpu(rcu_idle_gp_timer, cpu),
2227                                       rcu_idle_gp_wait, HRTIMER_MODE_REL);
2228                 return; /* Nothing more to do immediately. */
2229         } else if (--per_cpu(rcu_dyntick_drain, cpu) <= 0) {
2230                 /* We have hit the limit, so time to give up. */
2231                 per_cpu(rcu_dyntick_holdoff, cpu) = jiffies;
2232                 local_irq_restore(flags);
2233                 trace_rcu_prep_idle("Begin holdoff");
2234                 invoke_rcu_core();  /* Force the CPU out of dyntick-idle. */
2235                 return;
2236         }
2237
2238         /*
2239          * Do one step of pushing the remaining RCU callbacks through
2240          * the RCU core state machine.
2241          */
2242 #ifdef CONFIG_TREE_PREEMPT_RCU
2243         if (per_cpu(rcu_preempt_data, cpu).nxtlist) {
2244                 local_irq_restore(flags);
2245                 rcu_preempt_qs(cpu);
2246                 force_quiescent_state(&rcu_preempt_state, 0);
2247                 local_irq_save(flags);
2248         }
2249 #endif /* #ifdef CONFIG_TREE_PREEMPT_RCU */
2250         if (per_cpu(rcu_sched_data, cpu).nxtlist) {
2251                 local_irq_restore(flags);
2252                 rcu_sched_qs(cpu);
2253                 force_quiescent_state(&rcu_sched_state, 0);
2254                 local_irq_save(flags);
2255         }
2256         if (per_cpu(rcu_bh_data, cpu).nxtlist) {
2257                 local_irq_restore(flags);
2258                 rcu_bh_qs(cpu);
2259                 force_quiescent_state(&rcu_bh_state, 0);
2260                 local_irq_save(flags);
2261         }
2262
2263         /*
2264          * If RCU callbacks are still pending, RCU still needs this CPU.
2265          * So try forcing the callbacks through the grace period.
2266          */
2267         if (rcu_cpu_has_callbacks(cpu)) {
2268                 local_irq_restore(flags);
2269                 trace_rcu_prep_idle("More callbacks");
2270                 invoke_rcu_core();
2271         } else {
2272                 local_irq_restore(flags);
2273                 trace_rcu_prep_idle("Callbacks drained");
2274         }
2275 }
2276
2277 #endif /* #else #if !defined(CONFIG_RCU_FAST_NO_HZ) */