rcu: Break call_rcu() deadlock involving scheduler and perf
[platform/adaptation/renesas_rcar/renesas_kernel.git] / kernel / rcu / tree.c
1 /*
2  * Read-Copy Update mechanism for mutual exclusion
3  *
4  * This program is free software; you can redistribute it and/or modify
5  * it under the terms of the GNU General Public License as published by
6  * the Free Software Foundation; either version 2 of the License, or
7  * (at your option) any later version.
8  *
9  * This program is distributed in the hope that it will be useful,
10  * but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
11  * MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the
12  * GNU General Public License for more details.
13  *
14  * You should have received a copy of the GNU General Public License
15  * along with this program; if not, write to the Free Software
16  * Foundation, Inc., 59 Temple Place - Suite 330, Boston, MA 02111-1307, USA.
17  *
18  * Copyright IBM Corporation, 2008
19  *
20  * Authors: Dipankar Sarma <dipankar@in.ibm.com>
21  *          Manfred Spraul <manfred@colorfullife.com>
22  *          Paul E. McKenney <paulmck@linux.vnet.ibm.com> Hierarchical version
23  *
24  * Based on the original work by Paul McKenney <paulmck@us.ibm.com>
25  * and inputs from Rusty Russell, Andrea Arcangeli and Andi Kleen.
26  *
27  * For detailed explanation of Read-Copy Update mechanism see -
28  *      Documentation/RCU
29  */
30 #include <linux/types.h>
31 #include <linux/kernel.h>
32 #include <linux/init.h>
33 #include <linux/spinlock.h>
34 #include <linux/smp.h>
35 #include <linux/rcupdate.h>
36 #include <linux/interrupt.h>
37 #include <linux/sched.h>
38 #include <linux/nmi.h>
39 #include <linux/atomic.h>
40 #include <linux/bitops.h>
41 #include <linux/export.h>
42 #include <linux/completion.h>
43 #include <linux/moduleparam.h>
44 #include <linux/module.h>
45 #include <linux/percpu.h>
46 #include <linux/notifier.h>
47 #include <linux/cpu.h>
48 #include <linux/mutex.h>
49 #include <linux/time.h>
50 #include <linux/kernel_stat.h>
51 #include <linux/wait.h>
52 #include <linux/kthread.h>
53 #include <linux/prefetch.h>
54 #include <linux/delay.h>
55 #include <linux/stop_machine.h>
56 #include <linux/random.h>
57 #include <linux/ftrace_event.h>
58 #include <linux/suspend.h>
59
60 #include "tree.h"
61 #include <trace/events/rcu.h>
62
63 #include "rcu.h"
64
65 MODULE_ALIAS("rcutree");
66 #ifdef MODULE_PARAM_PREFIX
67 #undef MODULE_PARAM_PREFIX
68 #endif
69 #define MODULE_PARAM_PREFIX "rcutree."
70
71 /* Data structures. */
72
73 static struct lock_class_key rcu_node_class[RCU_NUM_LVLS];
74 static struct lock_class_key rcu_fqs_class[RCU_NUM_LVLS];
75
76 /*
77  * In order to export the rcu_state name to the tracing tools, it
78  * needs to be added in the __tracepoint_string section.
79  * This requires defining a separate variable tp_<sname>_varname
80  * that points to the string being used, and this will allow
81  * the tracing userspace tools to be able to decipher the string
82  * address to the matching string.
83  */
84 #define RCU_STATE_INITIALIZER(sname, sabbr, cr) \
85 static char sname##_varname[] = #sname; \
86 static const char *tp_##sname##_varname __used __tracepoint_string = sname##_varname; \
87 struct rcu_state sname##_state = { \
88         .level = { &sname##_state.node[0] }, \
89         .call = cr, \
90         .fqs_state = RCU_GP_IDLE, \
91         .gpnum = 0UL - 300UL, \
92         .completed = 0UL - 300UL, \
93         .orphan_lock = __RAW_SPIN_LOCK_UNLOCKED(&sname##_state.orphan_lock), \
94         .orphan_nxttail = &sname##_state.orphan_nxtlist, \
95         .orphan_donetail = &sname##_state.orphan_donelist, \
96         .barrier_mutex = __MUTEX_INITIALIZER(sname##_state.barrier_mutex), \
97         .onoff_mutex = __MUTEX_INITIALIZER(sname##_state.onoff_mutex), \
98         .name = sname##_varname, \
99         .abbr = sabbr, \
100 }; \
101 DEFINE_PER_CPU(struct rcu_data, sname##_data)
102
103 RCU_STATE_INITIALIZER(rcu_sched, 's', call_rcu_sched);
104 RCU_STATE_INITIALIZER(rcu_bh, 'b', call_rcu_bh);
105
106 static struct rcu_state *rcu_state;
107 LIST_HEAD(rcu_struct_flavors);
108
109 /* Increase (but not decrease) the CONFIG_RCU_FANOUT_LEAF at boot time. */
110 static int rcu_fanout_leaf = CONFIG_RCU_FANOUT_LEAF;
111 module_param(rcu_fanout_leaf, int, 0444);
112 int rcu_num_lvls __read_mostly = RCU_NUM_LVLS;
113 static int num_rcu_lvl[] = {  /* Number of rcu_nodes at specified level. */
114         NUM_RCU_LVL_0,
115         NUM_RCU_LVL_1,
116         NUM_RCU_LVL_2,
117         NUM_RCU_LVL_3,
118         NUM_RCU_LVL_4,
119 };
120 int rcu_num_nodes __read_mostly = NUM_RCU_NODES; /* Total # rcu_nodes in use. */
121
122 /*
123  * The rcu_scheduler_active variable transitions from zero to one just
124  * before the first task is spawned.  So when this variable is zero, RCU
125  * can assume that there is but one task, allowing RCU to (for example)
126  * optimize synchronize_sched() to a simple barrier().  When this variable
127  * is one, RCU must actually do all the hard work required to detect real
128  * grace periods.  This variable is also used to suppress boot-time false
129  * positives from lockdep-RCU error checking.
130  */
131 int rcu_scheduler_active __read_mostly;
132 EXPORT_SYMBOL_GPL(rcu_scheduler_active);
133
134 /*
135  * The rcu_scheduler_fully_active variable transitions from zero to one
136  * during the early_initcall() processing, which is after the scheduler
137  * is capable of creating new tasks.  So RCU processing (for example,
138  * creating tasks for RCU priority boosting) must be delayed until after
139  * rcu_scheduler_fully_active transitions from zero to one.  We also
140  * currently delay invocation of any RCU callbacks until after this point.
141  *
142  * It might later prove better for people registering RCU callbacks during
143  * early boot to take responsibility for these callbacks, but one step at
144  * a time.
145  */
146 static int rcu_scheduler_fully_active __read_mostly;
147
148 #ifdef CONFIG_RCU_BOOST
149
150 /*
151  * Control variables for per-CPU and per-rcu_node kthreads.  These
152  * handle all flavors of RCU.
153  */
154 static DEFINE_PER_CPU(struct task_struct *, rcu_cpu_kthread_task);
155 DEFINE_PER_CPU(unsigned int, rcu_cpu_kthread_status);
156 DEFINE_PER_CPU(unsigned int, rcu_cpu_kthread_loops);
157 DEFINE_PER_CPU(char, rcu_cpu_has_work);
158
159 #endif /* #ifdef CONFIG_RCU_BOOST */
160
161 static void rcu_boost_kthread_setaffinity(struct rcu_node *rnp, int outgoingcpu);
162 static void invoke_rcu_core(void);
163 static void invoke_rcu_callbacks(struct rcu_state *rsp, struct rcu_data *rdp);
164
165 /*
166  * Track the rcutorture test sequence number and the update version
167  * number within a given test.  The rcutorture_testseq is incremented
168  * on every rcutorture module load and unload, so has an odd value
169  * when a test is running.  The rcutorture_vernum is set to zero
170  * when rcutorture starts and is incremented on each rcutorture update.
171  * These variables enable correlating rcutorture output with the
172  * RCU tracing information.
173  */
174 unsigned long rcutorture_testseq;
175 unsigned long rcutorture_vernum;
176
177 /*
178  * Return true if an RCU grace period is in progress.  The ACCESS_ONCE()s
179  * permit this function to be invoked without holding the root rcu_node
180  * structure's ->lock, but of course results can be subject to change.
181  */
182 static int rcu_gp_in_progress(struct rcu_state *rsp)
183 {
184         return ACCESS_ONCE(rsp->completed) != ACCESS_ONCE(rsp->gpnum);
185 }
186
187 /*
188  * Note a quiescent state.  Because we do not need to know
189  * how many quiescent states passed, just if there was at least
190  * one since the start of the grace period, this just sets a flag.
191  * The caller must have disabled preemption.
192  */
193 void rcu_sched_qs(int cpu)
194 {
195         struct rcu_data *rdp = &per_cpu(rcu_sched_data, cpu);
196
197         if (rdp->passed_quiesce == 0)
198                 trace_rcu_grace_period(TPS("rcu_sched"), rdp->gpnum, TPS("cpuqs"));
199         rdp->passed_quiesce = 1;
200 }
201
202 void rcu_bh_qs(int cpu)
203 {
204         struct rcu_data *rdp = &per_cpu(rcu_bh_data, cpu);
205
206         if (rdp->passed_quiesce == 0)
207                 trace_rcu_grace_period(TPS("rcu_bh"), rdp->gpnum, TPS("cpuqs"));
208         rdp->passed_quiesce = 1;
209 }
210
211 /*
212  * Note a context switch.  This is a quiescent state for RCU-sched,
213  * and requires special handling for preemptible RCU.
214  * The caller must have disabled preemption.
215  */
216 void rcu_note_context_switch(int cpu)
217 {
218         trace_rcu_utilization(TPS("Start context switch"));
219         rcu_sched_qs(cpu);
220         rcu_preempt_note_context_switch(cpu);
221         trace_rcu_utilization(TPS("End context switch"));
222 }
223 EXPORT_SYMBOL_GPL(rcu_note_context_switch);
224
225 static DEFINE_PER_CPU(struct rcu_dynticks, rcu_dynticks) = {
226         .dynticks_nesting = DYNTICK_TASK_EXIT_IDLE,
227         .dynticks = ATOMIC_INIT(1),
228 #ifdef CONFIG_NO_HZ_FULL_SYSIDLE
229         .dynticks_idle_nesting = DYNTICK_TASK_NEST_VALUE,
230         .dynticks_idle = ATOMIC_INIT(1),
231 #endif /* #ifdef CONFIG_NO_HZ_FULL_SYSIDLE */
232 };
233
234 static long blimit = 10;        /* Maximum callbacks per rcu_do_batch. */
235 static long qhimark = 10000;    /* If this many pending, ignore blimit. */
236 static long qlowmark = 100;     /* Once only this many pending, use blimit. */
237
238 module_param(blimit, long, 0444);
239 module_param(qhimark, long, 0444);
240 module_param(qlowmark, long, 0444);
241
242 static ulong jiffies_till_first_fqs = ULONG_MAX;
243 static ulong jiffies_till_next_fqs = ULONG_MAX;
244
245 module_param(jiffies_till_first_fqs, ulong, 0644);
246 module_param(jiffies_till_next_fqs, ulong, 0644);
247
248 static void rcu_start_gp_advanced(struct rcu_state *rsp, struct rcu_node *rnp,
249                                   struct rcu_data *rdp);
250 static void force_qs_rnp(struct rcu_state *rsp,
251                          int (*f)(struct rcu_data *rsp, bool *isidle,
252                                   unsigned long *maxj),
253                          bool *isidle, unsigned long *maxj);
254 static void force_quiescent_state(struct rcu_state *rsp);
255 static int rcu_pending(int cpu);
256
257 /*
258  * Return the number of RCU-sched batches processed thus far for debug & stats.
259  */
260 long rcu_batches_completed_sched(void)
261 {
262         return rcu_sched_state.completed;
263 }
264 EXPORT_SYMBOL_GPL(rcu_batches_completed_sched);
265
266 /*
267  * Return the number of RCU BH batches processed thus far for debug & stats.
268  */
269 long rcu_batches_completed_bh(void)
270 {
271         return rcu_bh_state.completed;
272 }
273 EXPORT_SYMBOL_GPL(rcu_batches_completed_bh);
274
275 /*
276  * Force a quiescent state for RCU BH.
277  */
278 void rcu_bh_force_quiescent_state(void)
279 {
280         force_quiescent_state(&rcu_bh_state);
281 }
282 EXPORT_SYMBOL_GPL(rcu_bh_force_quiescent_state);
283
284 /*
285  * Record the number of times rcutorture tests have been initiated and
286  * terminated.  This information allows the debugfs tracing stats to be
287  * correlated to the rcutorture messages, even when the rcutorture module
288  * is being repeatedly loaded and unloaded.  In other words, we cannot
289  * store this state in rcutorture itself.
290  */
291 void rcutorture_record_test_transition(void)
292 {
293         rcutorture_testseq++;
294         rcutorture_vernum = 0;
295 }
296 EXPORT_SYMBOL_GPL(rcutorture_record_test_transition);
297
298 /*
299  * Record the number of writer passes through the current rcutorture test.
300  * This is also used to correlate debugfs tracing stats with the rcutorture
301  * messages.
302  */
303 void rcutorture_record_progress(unsigned long vernum)
304 {
305         rcutorture_vernum++;
306 }
307 EXPORT_SYMBOL_GPL(rcutorture_record_progress);
308
309 /*
310  * Force a quiescent state for RCU-sched.
311  */
312 void rcu_sched_force_quiescent_state(void)
313 {
314         force_quiescent_state(&rcu_sched_state);
315 }
316 EXPORT_SYMBOL_GPL(rcu_sched_force_quiescent_state);
317
318 /*
319  * Does the CPU have callbacks ready to be invoked?
320  */
321 static int
322 cpu_has_callbacks_ready_to_invoke(struct rcu_data *rdp)
323 {
324         return &rdp->nxtlist != rdp->nxttail[RCU_DONE_TAIL] &&
325                rdp->nxttail[RCU_DONE_TAIL] != NULL;
326 }
327
328 /*
329  * Does the current CPU require a not-yet-started grace period?
330  * The caller must have disabled interrupts to prevent races with
331  * normal callback registry.
332  */
333 static int
334 cpu_needs_another_gp(struct rcu_state *rsp, struct rcu_data *rdp)
335 {
336         int i;
337
338         if (rcu_gp_in_progress(rsp))
339                 return 0;  /* No, a grace period is already in progress. */
340         if (rcu_nocb_needs_gp(rsp))
341                 return 1;  /* Yes, a no-CBs CPU needs one. */
342         if (!rdp->nxttail[RCU_NEXT_TAIL])
343                 return 0;  /* No, this is a no-CBs (or offline) CPU. */
344         if (*rdp->nxttail[RCU_NEXT_READY_TAIL])
345                 return 1;  /* Yes, this CPU has newly registered callbacks. */
346         for (i = RCU_WAIT_TAIL; i < RCU_NEXT_TAIL; i++)
347                 if (rdp->nxttail[i - 1] != rdp->nxttail[i] &&
348                     ULONG_CMP_LT(ACCESS_ONCE(rsp->completed),
349                                  rdp->nxtcompleted[i]))
350                         return 1;  /* Yes, CBs for future grace period. */
351         return 0; /* No grace period needed. */
352 }
353
354 /*
355  * Return the root node of the specified rcu_state structure.
356  */
357 static struct rcu_node *rcu_get_root(struct rcu_state *rsp)
358 {
359         return &rsp->node[0];
360 }
361
362 /*
363  * rcu_eqs_enter_common - current CPU is moving towards extended quiescent state
364  *
365  * If the new value of the ->dynticks_nesting counter now is zero,
366  * we really have entered idle, and must do the appropriate accounting.
367  * The caller must have disabled interrupts.
368  */
369 static void rcu_eqs_enter_common(struct rcu_dynticks *rdtp, long long oldval,
370                                 bool user)
371 {
372         struct rcu_state *rsp;
373         struct rcu_data *rdp;
374
375         trace_rcu_dyntick(TPS("Start"), oldval, rdtp->dynticks_nesting);
376         if (!user && !is_idle_task(current)) {
377                 struct task_struct *idle __maybe_unused =
378                         idle_task(smp_processor_id());
379
380                 trace_rcu_dyntick(TPS("Error on entry: not idle task"), oldval, 0);
381                 ftrace_dump(DUMP_ORIG);
382                 WARN_ONCE(1, "Current pid: %d comm: %s / Idle pid: %d comm: %s",
383                           current->pid, current->comm,
384                           idle->pid, idle->comm); /* must be idle task! */
385         }
386         for_each_rcu_flavor(rsp) {
387                 rdp = this_cpu_ptr(rsp->rda);
388                 do_nocb_deferred_wakeup(rdp);
389         }
390         rcu_prepare_for_idle(smp_processor_id());
391         /* CPUs seeing atomic_inc() must see prior RCU read-side crit sects */
392         smp_mb__before_atomic_inc();  /* See above. */
393         atomic_inc(&rdtp->dynticks);
394         smp_mb__after_atomic_inc();  /* Force ordering with next sojourn. */
395         WARN_ON_ONCE(atomic_read(&rdtp->dynticks) & 0x1);
396
397         /*
398          * It is illegal to enter an extended quiescent state while
399          * in an RCU read-side critical section.
400          */
401         rcu_lockdep_assert(!lock_is_held(&rcu_lock_map),
402                            "Illegal idle entry in RCU read-side critical section.");
403         rcu_lockdep_assert(!lock_is_held(&rcu_bh_lock_map),
404                            "Illegal idle entry in RCU-bh read-side critical section.");
405         rcu_lockdep_assert(!lock_is_held(&rcu_sched_lock_map),
406                            "Illegal idle entry in RCU-sched read-side critical section.");
407 }
408
409 /*
410  * Enter an RCU extended quiescent state, which can be either the
411  * idle loop or adaptive-tickless usermode execution.
412  */
413 static void rcu_eqs_enter(bool user)
414 {
415         long long oldval;
416         struct rcu_dynticks *rdtp;
417
418         rdtp = this_cpu_ptr(&rcu_dynticks);
419         oldval = rdtp->dynticks_nesting;
420         WARN_ON_ONCE((oldval & DYNTICK_TASK_NEST_MASK) == 0);
421         if ((oldval & DYNTICK_TASK_NEST_MASK) == DYNTICK_TASK_NEST_VALUE)
422                 rdtp->dynticks_nesting = 0;
423         else
424                 rdtp->dynticks_nesting -= DYNTICK_TASK_NEST_VALUE;
425         rcu_eqs_enter_common(rdtp, oldval, user);
426 }
427
428 /**
429  * rcu_idle_enter - inform RCU that current CPU is entering idle
430  *
431  * Enter idle mode, in other words, -leave- the mode in which RCU
432  * read-side critical sections can occur.  (Though RCU read-side
433  * critical sections can occur in irq handlers in idle, a possibility
434  * handled by irq_enter() and irq_exit().)
435  *
436  * We crowbar the ->dynticks_nesting field to zero to allow for
437  * the possibility of usermode upcalls having messed up our count
438  * of interrupt nesting level during the prior busy period.
439  */
440 void rcu_idle_enter(void)
441 {
442         unsigned long flags;
443
444         local_irq_save(flags);
445         rcu_eqs_enter(false);
446         rcu_sysidle_enter(this_cpu_ptr(&rcu_dynticks), 0);
447         local_irq_restore(flags);
448 }
449 EXPORT_SYMBOL_GPL(rcu_idle_enter);
450
451 #ifdef CONFIG_RCU_USER_QS
452 /**
453  * rcu_user_enter - inform RCU that we are resuming userspace.
454  *
455  * Enter RCU idle mode right before resuming userspace.  No use of RCU
456  * is permitted between this call and rcu_user_exit(). This way the
457  * CPU doesn't need to maintain the tick for RCU maintenance purposes
458  * when the CPU runs in userspace.
459  */
460 void rcu_user_enter(void)
461 {
462         rcu_eqs_enter(1);
463 }
464 #endif /* CONFIG_RCU_USER_QS */
465
466 /**
467  * rcu_irq_exit - inform RCU that current CPU is exiting irq towards idle
468  *
469  * Exit from an interrupt handler, which might possibly result in entering
470  * idle mode, in other words, leaving the mode in which read-side critical
471  * sections can occur.
472  *
473  * This code assumes that the idle loop never does anything that might
474  * result in unbalanced calls to irq_enter() and irq_exit().  If your
475  * architecture violates this assumption, RCU will give you what you
476  * deserve, good and hard.  But very infrequently and irreproducibly.
477  *
478  * Use things like work queues to work around this limitation.
479  *
480  * You have been warned.
481  */
482 void rcu_irq_exit(void)
483 {
484         unsigned long flags;
485         long long oldval;
486         struct rcu_dynticks *rdtp;
487
488         local_irq_save(flags);
489         rdtp = this_cpu_ptr(&rcu_dynticks);
490         oldval = rdtp->dynticks_nesting;
491         rdtp->dynticks_nesting--;
492         WARN_ON_ONCE(rdtp->dynticks_nesting < 0);
493         if (rdtp->dynticks_nesting)
494                 trace_rcu_dyntick(TPS("--="), oldval, rdtp->dynticks_nesting);
495         else
496                 rcu_eqs_enter_common(rdtp, oldval, true);
497         rcu_sysidle_enter(rdtp, 1);
498         local_irq_restore(flags);
499 }
500
501 /*
502  * rcu_eqs_exit_common - current CPU moving away from extended quiescent state
503  *
504  * If the new value of the ->dynticks_nesting counter was previously zero,
505  * we really have exited idle, and must do the appropriate accounting.
506  * The caller must have disabled interrupts.
507  */
508 static void rcu_eqs_exit_common(struct rcu_dynticks *rdtp, long long oldval,
509                                int user)
510 {
511         smp_mb__before_atomic_inc();  /* Force ordering w/previous sojourn. */
512         atomic_inc(&rdtp->dynticks);
513         /* CPUs seeing atomic_inc() must see later RCU read-side crit sects */
514         smp_mb__after_atomic_inc();  /* See above. */
515         WARN_ON_ONCE(!(atomic_read(&rdtp->dynticks) & 0x1));
516         rcu_cleanup_after_idle(smp_processor_id());
517         trace_rcu_dyntick(TPS("End"), oldval, rdtp->dynticks_nesting);
518         if (!user && !is_idle_task(current)) {
519                 struct task_struct *idle __maybe_unused =
520                         idle_task(smp_processor_id());
521
522                 trace_rcu_dyntick(TPS("Error on exit: not idle task"),
523                                   oldval, rdtp->dynticks_nesting);
524                 ftrace_dump(DUMP_ORIG);
525                 WARN_ONCE(1, "Current pid: %d comm: %s / Idle pid: %d comm: %s",
526                           current->pid, current->comm,
527                           idle->pid, idle->comm); /* must be idle task! */
528         }
529 }
530
531 /*
532  * Exit an RCU extended quiescent state, which can be either the
533  * idle loop or adaptive-tickless usermode execution.
534  */
535 static void rcu_eqs_exit(bool user)
536 {
537         struct rcu_dynticks *rdtp;
538         long long oldval;
539
540         rdtp = this_cpu_ptr(&rcu_dynticks);
541         oldval = rdtp->dynticks_nesting;
542         WARN_ON_ONCE(oldval < 0);
543         if (oldval & DYNTICK_TASK_NEST_MASK)
544                 rdtp->dynticks_nesting += DYNTICK_TASK_NEST_VALUE;
545         else
546                 rdtp->dynticks_nesting = DYNTICK_TASK_EXIT_IDLE;
547         rcu_eqs_exit_common(rdtp, oldval, user);
548 }
549
550 /**
551  * rcu_idle_exit - inform RCU that current CPU is leaving idle
552  *
553  * Exit idle mode, in other words, -enter- the mode in which RCU
554  * read-side critical sections can occur.
555  *
556  * We crowbar the ->dynticks_nesting field to DYNTICK_TASK_NEST to
557  * allow for the possibility of usermode upcalls messing up our count
558  * of interrupt nesting level during the busy period that is just
559  * now starting.
560  */
561 void rcu_idle_exit(void)
562 {
563         unsigned long flags;
564
565         local_irq_save(flags);
566         rcu_eqs_exit(false);
567         rcu_sysidle_exit(this_cpu_ptr(&rcu_dynticks), 0);
568         local_irq_restore(flags);
569 }
570 EXPORT_SYMBOL_GPL(rcu_idle_exit);
571
572 #ifdef CONFIG_RCU_USER_QS
573 /**
574  * rcu_user_exit - inform RCU that we are exiting userspace.
575  *
576  * Exit RCU idle mode while entering the kernel because it can
577  * run a RCU read side critical section anytime.
578  */
579 void rcu_user_exit(void)
580 {
581         rcu_eqs_exit(1);
582 }
583 #endif /* CONFIG_RCU_USER_QS */
584
585 /**
586  * rcu_irq_enter - inform RCU that current CPU is entering irq away from idle
587  *
588  * Enter an interrupt handler, which might possibly result in exiting
589  * idle mode, in other words, entering the mode in which read-side critical
590  * sections can occur.
591  *
592  * Note that the Linux kernel is fully capable of entering an interrupt
593  * handler that it never exits, for example when doing upcalls to
594  * user mode!  This code assumes that the idle loop never does upcalls to
595  * user mode.  If your architecture does do upcalls from the idle loop (or
596  * does anything else that results in unbalanced calls to the irq_enter()
597  * and irq_exit() functions), RCU will give you what you deserve, good
598  * and hard.  But very infrequently and irreproducibly.
599  *
600  * Use things like work queues to work around this limitation.
601  *
602  * You have been warned.
603  */
604 void rcu_irq_enter(void)
605 {
606         unsigned long flags;
607         struct rcu_dynticks *rdtp;
608         long long oldval;
609
610         local_irq_save(flags);
611         rdtp = this_cpu_ptr(&rcu_dynticks);
612         oldval = rdtp->dynticks_nesting;
613         rdtp->dynticks_nesting++;
614         WARN_ON_ONCE(rdtp->dynticks_nesting == 0);
615         if (oldval)
616                 trace_rcu_dyntick(TPS("++="), oldval, rdtp->dynticks_nesting);
617         else
618                 rcu_eqs_exit_common(rdtp, oldval, true);
619         rcu_sysidle_exit(rdtp, 1);
620         local_irq_restore(flags);
621 }
622
623 /**
624  * rcu_nmi_enter - inform RCU of entry to NMI context
625  *
626  * If the CPU was idle with dynamic ticks active, and there is no
627  * irq handler running, this updates rdtp->dynticks_nmi to let the
628  * RCU grace-period handling know that the CPU is active.
629  */
630 void rcu_nmi_enter(void)
631 {
632         struct rcu_dynticks *rdtp = this_cpu_ptr(&rcu_dynticks);
633
634         if (rdtp->dynticks_nmi_nesting == 0 &&
635             (atomic_read(&rdtp->dynticks) & 0x1))
636                 return;
637         rdtp->dynticks_nmi_nesting++;
638         smp_mb__before_atomic_inc();  /* Force delay from prior write. */
639         atomic_inc(&rdtp->dynticks);
640         /* CPUs seeing atomic_inc() must see later RCU read-side crit sects */
641         smp_mb__after_atomic_inc();  /* See above. */
642         WARN_ON_ONCE(!(atomic_read(&rdtp->dynticks) & 0x1));
643 }
644
645 /**
646  * rcu_nmi_exit - inform RCU of exit from NMI context
647  *
648  * If the CPU was idle with dynamic ticks active, and there is no
649  * irq handler running, this updates rdtp->dynticks_nmi to let the
650  * RCU grace-period handling know that the CPU is no longer active.
651  */
652 void rcu_nmi_exit(void)
653 {
654         struct rcu_dynticks *rdtp = this_cpu_ptr(&rcu_dynticks);
655
656         if (rdtp->dynticks_nmi_nesting == 0 ||
657             --rdtp->dynticks_nmi_nesting != 0)
658                 return;
659         /* CPUs seeing atomic_inc() must see prior RCU read-side crit sects */
660         smp_mb__before_atomic_inc();  /* See above. */
661         atomic_inc(&rdtp->dynticks);
662         smp_mb__after_atomic_inc();  /* Force delay to next write. */
663         WARN_ON_ONCE(atomic_read(&rdtp->dynticks) & 0x1);
664 }
665
666 /**
667  * __rcu_is_watching - are RCU read-side critical sections safe?
668  *
669  * Return true if RCU is watching the running CPU, which means that
670  * this CPU can safely enter RCU read-side critical sections.  Unlike
671  * rcu_is_watching(), the caller of __rcu_is_watching() must have at
672  * least disabled preemption.
673  */
674 bool notrace __rcu_is_watching(void)
675 {
676         return atomic_read(this_cpu_ptr(&rcu_dynticks.dynticks)) & 0x1;
677 }
678
679 /**
680  * rcu_is_watching - see if RCU thinks that the current CPU is idle
681  *
682  * If the current CPU is in its idle loop and is neither in an interrupt
683  * or NMI handler, return true.
684  */
685 bool notrace rcu_is_watching(void)
686 {
687         int ret;
688
689         preempt_disable();
690         ret = __rcu_is_watching();
691         preempt_enable();
692         return ret;
693 }
694 EXPORT_SYMBOL_GPL(rcu_is_watching);
695
696 #if defined(CONFIG_PROVE_RCU) && defined(CONFIG_HOTPLUG_CPU)
697
698 /*
699  * Is the current CPU online?  Disable preemption to avoid false positives
700  * that could otherwise happen due to the current CPU number being sampled,
701  * this task being preempted, its old CPU being taken offline, resuming
702  * on some other CPU, then determining that its old CPU is now offline.
703  * It is OK to use RCU on an offline processor during initial boot, hence
704  * the check for rcu_scheduler_fully_active.  Note also that it is OK
705  * for a CPU coming online to use RCU for one jiffy prior to marking itself
706  * online in the cpu_online_mask.  Similarly, it is OK for a CPU going
707  * offline to continue to use RCU for one jiffy after marking itself
708  * offline in the cpu_online_mask.  This leniency is necessary given the
709  * non-atomic nature of the online and offline processing, for example,
710  * the fact that a CPU enters the scheduler after completing the CPU_DYING
711  * notifiers.
712  *
713  * This is also why RCU internally marks CPUs online during the
714  * CPU_UP_PREPARE phase and offline during the CPU_DEAD phase.
715  *
716  * Disable checking if in an NMI handler because we cannot safely report
717  * errors from NMI handlers anyway.
718  */
719 bool rcu_lockdep_current_cpu_online(void)
720 {
721         struct rcu_data *rdp;
722         struct rcu_node *rnp;
723         bool ret;
724
725         if (in_nmi())
726                 return 1;
727         preempt_disable();
728         rdp = this_cpu_ptr(&rcu_sched_data);
729         rnp = rdp->mynode;
730         ret = (rdp->grpmask & rnp->qsmaskinit) ||
731               !rcu_scheduler_fully_active;
732         preempt_enable();
733         return ret;
734 }
735 EXPORT_SYMBOL_GPL(rcu_lockdep_current_cpu_online);
736
737 #endif /* #if defined(CONFIG_PROVE_RCU) && defined(CONFIG_HOTPLUG_CPU) */
738
739 /**
740  * rcu_is_cpu_rrupt_from_idle - see if idle or immediately interrupted from idle
741  *
742  * If the current CPU is idle or running at a first-level (not nested)
743  * interrupt from idle, return true.  The caller must have at least
744  * disabled preemption.
745  */
746 static int rcu_is_cpu_rrupt_from_idle(void)
747 {
748         return __this_cpu_read(rcu_dynticks.dynticks_nesting) <= 1;
749 }
750
751 /*
752  * Snapshot the specified CPU's dynticks counter so that we can later
753  * credit them with an implicit quiescent state.  Return 1 if this CPU
754  * is in dynticks idle mode, which is an extended quiescent state.
755  */
756 static int dyntick_save_progress_counter(struct rcu_data *rdp,
757                                          bool *isidle, unsigned long *maxj)
758 {
759         rdp->dynticks_snap = atomic_add_return(0, &rdp->dynticks->dynticks);
760         rcu_sysidle_check_cpu(rdp, isidle, maxj);
761         return (rdp->dynticks_snap & 0x1) == 0;
762 }
763
764 /*
765  * This function really isn't for public consumption, but RCU is special in
766  * that context switches can allow the state machine to make progress.
767  */
768 extern void resched_cpu(int cpu);
769
770 /*
771  * Return true if the specified CPU has passed through a quiescent
772  * state by virtue of being in or having passed through an dynticks
773  * idle state since the last call to dyntick_save_progress_counter()
774  * for this same CPU, or by virtue of having been offline.
775  */
776 static int rcu_implicit_dynticks_qs(struct rcu_data *rdp,
777                                     bool *isidle, unsigned long *maxj)
778 {
779         unsigned int curr;
780         unsigned int snap;
781
782         curr = (unsigned int)atomic_add_return(0, &rdp->dynticks->dynticks);
783         snap = (unsigned int)rdp->dynticks_snap;
784
785         /*
786          * If the CPU passed through or entered a dynticks idle phase with
787          * no active irq/NMI handlers, then we can safely pretend that the CPU
788          * already acknowledged the request to pass through a quiescent
789          * state.  Either way, that CPU cannot possibly be in an RCU
790          * read-side critical section that started before the beginning
791          * of the current RCU grace period.
792          */
793         if ((curr & 0x1) == 0 || UINT_CMP_GE(curr, snap + 2)) {
794                 trace_rcu_fqs(rdp->rsp->name, rdp->gpnum, rdp->cpu, TPS("dti"));
795                 rdp->dynticks_fqs++;
796                 return 1;
797         }
798
799         /*
800          * Check for the CPU being offline, but only if the grace period
801          * is old enough.  We don't need to worry about the CPU changing
802          * state: If we see it offline even once, it has been through a
803          * quiescent state.
804          *
805          * The reason for insisting that the grace period be at least
806          * one jiffy old is that CPUs that are not quite online and that
807          * have just gone offline can still execute RCU read-side critical
808          * sections.
809          */
810         if (ULONG_CMP_GE(rdp->rsp->gp_start + 2, jiffies))
811                 return 0;  /* Grace period is not old enough. */
812         barrier();
813         if (cpu_is_offline(rdp->cpu)) {
814                 trace_rcu_fqs(rdp->rsp->name, rdp->gpnum, rdp->cpu, TPS("ofl"));
815                 rdp->offline_fqs++;
816                 return 1;
817         }
818
819         /*
820          * There is a possibility that a CPU in adaptive-ticks state
821          * might run in the kernel with the scheduling-clock tick disabled
822          * for an extended time period.  Invoke rcu_kick_nohz_cpu() to
823          * force the CPU to restart the scheduling-clock tick in this
824          * CPU is in this state.
825          */
826         rcu_kick_nohz_cpu(rdp->cpu);
827
828         /*
829          * Alternatively, the CPU might be running in the kernel
830          * for an extended period of time without a quiescent state.
831          * Attempt to force the CPU through the scheduler to gain the
832          * needed quiescent state, but only if the grace period has gone
833          * on for an uncommonly long time.  If there are many stuck CPUs,
834          * we will beat on the first one until it gets unstuck, then move
835          * to the next.  Only do this for the primary flavor of RCU.
836          */
837         if (rdp->rsp == rcu_state &&
838             ULONG_CMP_GE(ACCESS_ONCE(jiffies), rdp->rsp->jiffies_resched)) {
839                 rdp->rsp->jiffies_resched += 5;
840                 resched_cpu(rdp->cpu);
841         }
842
843         return 0;
844 }
845
846 static void record_gp_stall_check_time(struct rcu_state *rsp)
847 {
848         unsigned long j = ACCESS_ONCE(jiffies);
849         unsigned long j1;
850
851         rsp->gp_start = j;
852         smp_wmb(); /* Record start time before stall time. */
853         j1 = rcu_jiffies_till_stall_check();
854         rsp->jiffies_stall = j + j1;
855         rsp->jiffies_resched = j + j1 / 2;
856 }
857
858 /*
859  * Dump stacks of all tasks running on stalled CPUs.  This is a fallback
860  * for architectures that do not implement trigger_all_cpu_backtrace().
861  * The NMI-triggered stack traces are more accurate because they are
862  * printed by the target CPU.
863  */
864 static void rcu_dump_cpu_stacks(struct rcu_state *rsp)
865 {
866         int cpu;
867         unsigned long flags;
868         struct rcu_node *rnp;
869
870         rcu_for_each_leaf_node(rsp, rnp) {
871                 raw_spin_lock_irqsave(&rnp->lock, flags);
872                 if (rnp->qsmask != 0) {
873                         for (cpu = 0; cpu <= rnp->grphi - rnp->grplo; cpu++)
874                                 if (rnp->qsmask & (1UL << cpu))
875                                         dump_cpu_task(rnp->grplo + cpu);
876                 }
877                 raw_spin_unlock_irqrestore(&rnp->lock, flags);
878         }
879 }
880
881 static void print_other_cpu_stall(struct rcu_state *rsp)
882 {
883         int cpu;
884         long delta;
885         unsigned long flags;
886         int ndetected = 0;
887         struct rcu_node *rnp = rcu_get_root(rsp);
888         long totqlen = 0;
889
890         /* Only let one CPU complain about others per time interval. */
891
892         raw_spin_lock_irqsave(&rnp->lock, flags);
893         delta = jiffies - rsp->jiffies_stall;
894         if (delta < RCU_STALL_RAT_DELAY || !rcu_gp_in_progress(rsp)) {
895                 raw_spin_unlock_irqrestore(&rnp->lock, flags);
896                 return;
897         }
898         rsp->jiffies_stall = jiffies + 3 * rcu_jiffies_till_stall_check() + 3;
899         raw_spin_unlock_irqrestore(&rnp->lock, flags);
900
901         /*
902          * OK, time to rat on our buddy...
903          * See Documentation/RCU/stallwarn.txt for info on how to debug
904          * RCU CPU stall warnings.
905          */
906         pr_err("INFO: %s detected stalls on CPUs/tasks:",
907                rsp->name);
908         print_cpu_stall_info_begin();
909         rcu_for_each_leaf_node(rsp, rnp) {
910                 raw_spin_lock_irqsave(&rnp->lock, flags);
911                 ndetected += rcu_print_task_stall(rnp);
912                 if (rnp->qsmask != 0) {
913                         for (cpu = 0; cpu <= rnp->grphi - rnp->grplo; cpu++)
914                                 if (rnp->qsmask & (1UL << cpu)) {
915                                         print_cpu_stall_info(rsp,
916                                                              rnp->grplo + cpu);
917                                         ndetected++;
918                                 }
919                 }
920                 raw_spin_unlock_irqrestore(&rnp->lock, flags);
921         }
922
923         /*
924          * Now rat on any tasks that got kicked up to the root rcu_node
925          * due to CPU offlining.
926          */
927         rnp = rcu_get_root(rsp);
928         raw_spin_lock_irqsave(&rnp->lock, flags);
929         ndetected += rcu_print_task_stall(rnp);
930         raw_spin_unlock_irqrestore(&rnp->lock, flags);
931
932         print_cpu_stall_info_end();
933         for_each_possible_cpu(cpu)
934                 totqlen += per_cpu_ptr(rsp->rda, cpu)->qlen;
935         pr_cont("(detected by %d, t=%ld jiffies, g=%lu, c=%lu, q=%lu)\n",
936                smp_processor_id(), (long)(jiffies - rsp->gp_start),
937                rsp->gpnum, rsp->completed, totqlen);
938         if (ndetected == 0)
939                 pr_err("INFO: Stall ended before state dump start\n");
940         else if (!trigger_all_cpu_backtrace())
941                 rcu_dump_cpu_stacks(rsp);
942
943         /* Complain about tasks blocking the grace period. */
944
945         rcu_print_detail_task_stall(rsp);
946
947         force_quiescent_state(rsp);  /* Kick them all. */
948 }
949
950 /*
951  * This function really isn't for public consumption, but RCU is special in
952  * that context switches can allow the state machine to make progress.
953  */
954 extern void resched_cpu(int cpu);
955
956 static void print_cpu_stall(struct rcu_state *rsp)
957 {
958         int cpu;
959         unsigned long flags;
960         struct rcu_node *rnp = rcu_get_root(rsp);
961         long totqlen = 0;
962
963         /*
964          * OK, time to rat on ourselves...
965          * See Documentation/RCU/stallwarn.txt for info on how to debug
966          * RCU CPU stall warnings.
967          */
968         pr_err("INFO: %s self-detected stall on CPU", rsp->name);
969         print_cpu_stall_info_begin();
970         print_cpu_stall_info(rsp, smp_processor_id());
971         print_cpu_stall_info_end();
972         for_each_possible_cpu(cpu)
973                 totqlen += per_cpu_ptr(rsp->rda, cpu)->qlen;
974         pr_cont(" (t=%lu jiffies g=%lu c=%lu q=%lu)\n",
975                 jiffies - rsp->gp_start, rsp->gpnum, rsp->completed, totqlen);
976         if (!trigger_all_cpu_backtrace())
977                 dump_stack();
978
979         raw_spin_lock_irqsave(&rnp->lock, flags);
980         if (ULONG_CMP_GE(jiffies, rsp->jiffies_stall))
981                 rsp->jiffies_stall = jiffies +
982                                      3 * rcu_jiffies_till_stall_check() + 3;
983         raw_spin_unlock_irqrestore(&rnp->lock, flags);
984
985         /*
986          * Attempt to revive the RCU machinery by forcing a context switch.
987          *
988          * A context switch would normally allow the RCU state machine to make
989          * progress and it could be we're stuck in kernel space without context
990          * switches for an entirely unreasonable amount of time.
991          */
992         resched_cpu(smp_processor_id());
993 }
994
995 static void check_cpu_stall(struct rcu_state *rsp, struct rcu_data *rdp)
996 {
997         unsigned long completed;
998         unsigned long gpnum;
999         unsigned long gps;
1000         unsigned long j;
1001         unsigned long js;
1002         struct rcu_node *rnp;
1003
1004         if (rcu_cpu_stall_suppress || !rcu_gp_in_progress(rsp))
1005                 return;
1006         j = ACCESS_ONCE(jiffies);
1007
1008         /*
1009          * Lots of memory barriers to reject false positives.
1010          *
1011          * The idea is to pick up rsp->gpnum, then rsp->jiffies_stall,
1012          * then rsp->gp_start, and finally rsp->completed.  These values
1013          * are updated in the opposite order with memory barriers (or
1014          * equivalent) during grace-period initialization and cleanup.
1015          * Now, a false positive can occur if we get an new value of
1016          * rsp->gp_start and a old value of rsp->jiffies_stall.  But given
1017          * the memory barriers, the only way that this can happen is if one
1018          * grace period ends and another starts between these two fetches.
1019          * Detect this by comparing rsp->completed with the previous fetch
1020          * from rsp->gpnum.
1021          *
1022          * Given this check, comparisons of jiffies, rsp->jiffies_stall,
1023          * and rsp->gp_start suffice to forestall false positives.
1024          */
1025         gpnum = ACCESS_ONCE(rsp->gpnum);
1026         smp_rmb(); /* Pick up ->gpnum first... */
1027         js = ACCESS_ONCE(rsp->jiffies_stall);
1028         smp_rmb(); /* ...then ->jiffies_stall before the rest... */
1029         gps = ACCESS_ONCE(rsp->gp_start);
1030         smp_rmb(); /* ...and finally ->gp_start before ->completed. */
1031         completed = ACCESS_ONCE(rsp->completed);
1032         if (ULONG_CMP_GE(completed, gpnum) ||
1033             ULONG_CMP_LT(j, js) ||
1034             ULONG_CMP_GE(gps, js))
1035                 return; /* No stall or GP completed since entering function. */
1036         rnp = rdp->mynode;
1037         if (rcu_gp_in_progress(rsp) &&
1038             (ACCESS_ONCE(rnp->qsmask) & rdp->grpmask)) {
1039
1040                 /* We haven't checked in, so go dump stack. */
1041                 print_cpu_stall(rsp);
1042
1043         } else if (rcu_gp_in_progress(rsp) &&
1044                    ULONG_CMP_GE(j, js + RCU_STALL_RAT_DELAY)) {
1045
1046                 /* They had a few time units to dump stack, so complain. */
1047                 print_other_cpu_stall(rsp);
1048         }
1049 }
1050
1051 /**
1052  * rcu_cpu_stall_reset - prevent further stall warnings in current grace period
1053  *
1054  * Set the stall-warning timeout way off into the future, thus preventing
1055  * any RCU CPU stall-warning messages from appearing in the current set of
1056  * RCU grace periods.
1057  *
1058  * The caller must disable hard irqs.
1059  */
1060 void rcu_cpu_stall_reset(void)
1061 {
1062         struct rcu_state *rsp;
1063
1064         for_each_rcu_flavor(rsp)
1065                 rsp->jiffies_stall = jiffies + ULONG_MAX / 2;
1066 }
1067
1068 /*
1069  * Initialize the specified rcu_data structure's callback list to empty.
1070  */
1071 static void init_callback_list(struct rcu_data *rdp)
1072 {
1073         int i;
1074
1075         if (init_nocb_callback_list(rdp))
1076                 return;
1077         rdp->nxtlist = NULL;
1078         for (i = 0; i < RCU_NEXT_SIZE; i++)
1079                 rdp->nxttail[i] = &rdp->nxtlist;
1080 }
1081
1082 /*
1083  * Determine the value that ->completed will have at the end of the
1084  * next subsequent grace period.  This is used to tag callbacks so that
1085  * a CPU can invoke callbacks in a timely fashion even if that CPU has
1086  * been dyntick-idle for an extended period with callbacks under the
1087  * influence of RCU_FAST_NO_HZ.
1088  *
1089  * The caller must hold rnp->lock with interrupts disabled.
1090  */
1091 static unsigned long rcu_cbs_completed(struct rcu_state *rsp,
1092                                        struct rcu_node *rnp)
1093 {
1094         /*
1095          * If RCU is idle, we just wait for the next grace period.
1096          * But we can only be sure that RCU is idle if we are looking
1097          * at the root rcu_node structure -- otherwise, a new grace
1098          * period might have started, but just not yet gotten around
1099          * to initializing the current non-root rcu_node structure.
1100          */
1101         if (rcu_get_root(rsp) == rnp && rnp->gpnum == rnp->completed)
1102                 return rnp->completed + 1;
1103
1104         /*
1105          * Otherwise, wait for a possible partial grace period and
1106          * then the subsequent full grace period.
1107          */
1108         return rnp->completed + 2;
1109 }
1110
1111 /*
1112  * Trace-event helper function for rcu_start_future_gp() and
1113  * rcu_nocb_wait_gp().
1114  */
1115 static void trace_rcu_future_gp(struct rcu_node *rnp, struct rcu_data *rdp,
1116                                 unsigned long c, const char *s)
1117 {
1118         trace_rcu_future_grace_period(rdp->rsp->name, rnp->gpnum,
1119                                       rnp->completed, c, rnp->level,
1120                                       rnp->grplo, rnp->grphi, s);
1121 }
1122
1123 /*
1124  * Start some future grace period, as needed to handle newly arrived
1125  * callbacks.  The required future grace periods are recorded in each
1126  * rcu_node structure's ->need_future_gp field.
1127  *
1128  * The caller must hold the specified rcu_node structure's ->lock.
1129  */
1130 static unsigned long __maybe_unused
1131 rcu_start_future_gp(struct rcu_node *rnp, struct rcu_data *rdp)
1132 {
1133         unsigned long c;
1134         int i;
1135         struct rcu_node *rnp_root = rcu_get_root(rdp->rsp);
1136
1137         /*
1138          * Pick up grace-period number for new callbacks.  If this
1139          * grace period is already marked as needed, return to the caller.
1140          */
1141         c = rcu_cbs_completed(rdp->rsp, rnp);
1142         trace_rcu_future_gp(rnp, rdp, c, TPS("Startleaf"));
1143         if (rnp->need_future_gp[c & 0x1]) {
1144                 trace_rcu_future_gp(rnp, rdp, c, TPS("Prestartleaf"));
1145                 return c;
1146         }
1147
1148         /*
1149          * If either this rcu_node structure or the root rcu_node structure
1150          * believe that a grace period is in progress, then we must wait
1151          * for the one following, which is in "c".  Because our request
1152          * will be noticed at the end of the current grace period, we don't
1153          * need to explicitly start one.
1154          */
1155         if (rnp->gpnum != rnp->completed ||
1156             ACCESS_ONCE(rnp->gpnum) != ACCESS_ONCE(rnp->completed)) {
1157                 rnp->need_future_gp[c & 0x1]++;
1158                 trace_rcu_future_gp(rnp, rdp, c, TPS("Startedleaf"));
1159                 return c;
1160         }
1161
1162         /*
1163          * There might be no grace period in progress.  If we don't already
1164          * hold it, acquire the root rcu_node structure's lock in order to
1165          * start one (if needed).
1166          */
1167         if (rnp != rnp_root)
1168                 raw_spin_lock(&rnp_root->lock);
1169
1170         /*
1171          * Get a new grace-period number.  If there really is no grace
1172          * period in progress, it will be smaller than the one we obtained
1173          * earlier.  Adjust callbacks as needed.  Note that even no-CBs
1174          * CPUs have a ->nxtcompleted[] array, so no no-CBs checks needed.
1175          */
1176         c = rcu_cbs_completed(rdp->rsp, rnp_root);
1177         for (i = RCU_DONE_TAIL; i < RCU_NEXT_TAIL; i++)
1178                 if (ULONG_CMP_LT(c, rdp->nxtcompleted[i]))
1179                         rdp->nxtcompleted[i] = c;
1180
1181         /*
1182          * If the needed for the required grace period is already
1183          * recorded, trace and leave.
1184          */
1185         if (rnp_root->need_future_gp[c & 0x1]) {
1186                 trace_rcu_future_gp(rnp, rdp, c, TPS("Prestartedroot"));
1187                 goto unlock_out;
1188         }
1189
1190         /* Record the need for the future grace period. */
1191         rnp_root->need_future_gp[c & 0x1]++;
1192
1193         /* If a grace period is not already in progress, start one. */
1194         if (rnp_root->gpnum != rnp_root->completed) {
1195                 trace_rcu_future_gp(rnp, rdp, c, TPS("Startedleafroot"));
1196         } else {
1197                 trace_rcu_future_gp(rnp, rdp, c, TPS("Startedroot"));
1198                 rcu_start_gp_advanced(rdp->rsp, rnp_root, rdp);
1199         }
1200 unlock_out:
1201         if (rnp != rnp_root)
1202                 raw_spin_unlock(&rnp_root->lock);
1203         return c;
1204 }
1205
1206 /*
1207  * Clean up any old requests for the just-ended grace period.  Also return
1208  * whether any additional grace periods have been requested.  Also invoke
1209  * rcu_nocb_gp_cleanup() in order to wake up any no-callbacks kthreads
1210  * waiting for this grace period to complete.
1211  */
1212 static int rcu_future_gp_cleanup(struct rcu_state *rsp, struct rcu_node *rnp)
1213 {
1214         int c = rnp->completed;
1215         int needmore;
1216         struct rcu_data *rdp = this_cpu_ptr(rsp->rda);
1217
1218         rcu_nocb_gp_cleanup(rsp, rnp);
1219         rnp->need_future_gp[c & 0x1] = 0;
1220         needmore = rnp->need_future_gp[(c + 1) & 0x1];
1221         trace_rcu_future_gp(rnp, rdp, c,
1222                             needmore ? TPS("CleanupMore") : TPS("Cleanup"));
1223         return needmore;
1224 }
1225
1226 /*
1227  * If there is room, assign a ->completed number to any callbacks on
1228  * this CPU that have not already been assigned.  Also accelerate any
1229  * callbacks that were previously assigned a ->completed number that has
1230  * since proven to be too conservative, which can happen if callbacks get
1231  * assigned a ->completed number while RCU is idle, but with reference to
1232  * a non-root rcu_node structure.  This function is idempotent, so it does
1233  * not hurt to call it repeatedly.
1234  *
1235  * The caller must hold rnp->lock with interrupts disabled.
1236  */
1237 static void rcu_accelerate_cbs(struct rcu_state *rsp, struct rcu_node *rnp,
1238                                struct rcu_data *rdp)
1239 {
1240         unsigned long c;
1241         int i;
1242
1243         /* If the CPU has no callbacks, nothing to do. */
1244         if (!rdp->nxttail[RCU_NEXT_TAIL] || !*rdp->nxttail[RCU_DONE_TAIL])
1245                 return;
1246
1247         /*
1248          * Starting from the sublist containing the callbacks most
1249          * recently assigned a ->completed number and working down, find the
1250          * first sublist that is not assignable to an upcoming grace period.
1251          * Such a sublist has something in it (first two tests) and has
1252          * a ->completed number assigned that will complete sooner than
1253          * the ->completed number for newly arrived callbacks (last test).
1254          *
1255          * The key point is that any later sublist can be assigned the
1256          * same ->completed number as the newly arrived callbacks, which
1257          * means that the callbacks in any of these later sublist can be
1258          * grouped into a single sublist, whether or not they have already
1259          * been assigned a ->completed number.
1260          */
1261         c = rcu_cbs_completed(rsp, rnp);
1262         for (i = RCU_NEXT_TAIL - 1; i > RCU_DONE_TAIL; i--)
1263                 if (rdp->nxttail[i] != rdp->nxttail[i - 1] &&
1264                     !ULONG_CMP_GE(rdp->nxtcompleted[i], c))
1265                         break;
1266
1267         /*
1268          * If there are no sublist for unassigned callbacks, leave.
1269          * At the same time, advance "i" one sublist, so that "i" will
1270          * index into the sublist where all the remaining callbacks should
1271          * be grouped into.
1272          */
1273         if (++i >= RCU_NEXT_TAIL)
1274                 return;
1275
1276         /*
1277          * Assign all subsequent callbacks' ->completed number to the next
1278          * full grace period and group them all in the sublist initially
1279          * indexed by "i".
1280          */
1281         for (; i <= RCU_NEXT_TAIL; i++) {
1282                 rdp->nxttail[i] = rdp->nxttail[RCU_NEXT_TAIL];
1283                 rdp->nxtcompleted[i] = c;
1284         }
1285         /* Record any needed additional grace periods. */
1286         rcu_start_future_gp(rnp, rdp);
1287
1288         /* Trace depending on how much we were able to accelerate. */
1289         if (!*rdp->nxttail[RCU_WAIT_TAIL])
1290                 trace_rcu_grace_period(rsp->name, rdp->gpnum, TPS("AccWaitCB"));
1291         else
1292                 trace_rcu_grace_period(rsp->name, rdp->gpnum, TPS("AccReadyCB"));
1293 }
1294
1295 /*
1296  * Move any callbacks whose grace period has completed to the
1297  * RCU_DONE_TAIL sublist, then compact the remaining sublists and
1298  * assign ->completed numbers to any callbacks in the RCU_NEXT_TAIL
1299  * sublist.  This function is idempotent, so it does not hurt to
1300  * invoke it repeatedly.  As long as it is not invoked -too- often...
1301  *
1302  * The caller must hold rnp->lock with interrupts disabled.
1303  */
1304 static void rcu_advance_cbs(struct rcu_state *rsp, struct rcu_node *rnp,
1305                             struct rcu_data *rdp)
1306 {
1307         int i, j;
1308
1309         /* If the CPU has no callbacks, nothing to do. */
1310         if (!rdp->nxttail[RCU_NEXT_TAIL] || !*rdp->nxttail[RCU_DONE_TAIL])
1311                 return;
1312
1313         /*
1314          * Find all callbacks whose ->completed numbers indicate that they
1315          * are ready to invoke, and put them into the RCU_DONE_TAIL sublist.
1316          */
1317         for (i = RCU_WAIT_TAIL; i < RCU_NEXT_TAIL; i++) {
1318                 if (ULONG_CMP_LT(rnp->completed, rdp->nxtcompleted[i]))
1319                         break;
1320                 rdp->nxttail[RCU_DONE_TAIL] = rdp->nxttail[i];
1321         }
1322         /* Clean up any sublist tail pointers that were misordered above. */
1323         for (j = RCU_WAIT_TAIL; j < i; j++)
1324                 rdp->nxttail[j] = rdp->nxttail[RCU_DONE_TAIL];
1325
1326         /* Copy down callbacks to fill in empty sublists. */
1327         for (j = RCU_WAIT_TAIL; i < RCU_NEXT_TAIL; i++, j++) {
1328                 if (rdp->nxttail[j] == rdp->nxttail[RCU_NEXT_TAIL])
1329                         break;
1330                 rdp->nxttail[j] = rdp->nxttail[i];
1331                 rdp->nxtcompleted[j] = rdp->nxtcompleted[i];
1332         }
1333
1334         /* Classify any remaining callbacks. */
1335         rcu_accelerate_cbs(rsp, rnp, rdp);
1336 }
1337
1338 /*
1339  * Update CPU-local rcu_data state to record the beginnings and ends of
1340  * grace periods.  The caller must hold the ->lock of the leaf rcu_node
1341  * structure corresponding to the current CPU, and must have irqs disabled.
1342  */
1343 static void __note_gp_changes(struct rcu_state *rsp, struct rcu_node *rnp, struct rcu_data *rdp)
1344 {
1345         /* Handle the ends of any preceding grace periods first. */
1346         if (rdp->completed == rnp->completed) {
1347
1348                 /* No grace period end, so just accelerate recent callbacks. */
1349                 rcu_accelerate_cbs(rsp, rnp, rdp);
1350
1351         } else {
1352
1353                 /* Advance callbacks. */
1354                 rcu_advance_cbs(rsp, rnp, rdp);
1355
1356                 /* Remember that we saw this grace-period completion. */
1357                 rdp->completed = rnp->completed;
1358                 trace_rcu_grace_period(rsp->name, rdp->gpnum, TPS("cpuend"));
1359         }
1360
1361         if (rdp->gpnum != rnp->gpnum) {
1362                 /*
1363                  * If the current grace period is waiting for this CPU,
1364                  * set up to detect a quiescent state, otherwise don't
1365                  * go looking for one.
1366                  */
1367                 rdp->gpnum = rnp->gpnum;
1368                 trace_rcu_grace_period(rsp->name, rdp->gpnum, TPS("cpustart"));
1369                 rdp->passed_quiesce = 0;
1370                 rdp->qs_pending = !!(rnp->qsmask & rdp->grpmask);
1371                 zero_cpu_stall_ticks(rdp);
1372         }
1373 }
1374
1375 static void note_gp_changes(struct rcu_state *rsp, struct rcu_data *rdp)
1376 {
1377         unsigned long flags;
1378         struct rcu_node *rnp;
1379
1380         local_irq_save(flags);
1381         rnp = rdp->mynode;
1382         if ((rdp->gpnum == ACCESS_ONCE(rnp->gpnum) &&
1383              rdp->completed == ACCESS_ONCE(rnp->completed)) || /* w/out lock. */
1384             !raw_spin_trylock(&rnp->lock)) { /* irqs already off, so later. */
1385                 local_irq_restore(flags);
1386                 return;
1387         }
1388         __note_gp_changes(rsp, rnp, rdp);
1389         raw_spin_unlock_irqrestore(&rnp->lock, flags);
1390 }
1391
1392 /*
1393  * Initialize a new grace period.  Return 0 if no grace period required.
1394  */
1395 static int rcu_gp_init(struct rcu_state *rsp)
1396 {
1397         struct rcu_data *rdp;
1398         struct rcu_node *rnp = rcu_get_root(rsp);
1399
1400         rcu_bind_gp_kthread();
1401         raw_spin_lock_irq(&rnp->lock);
1402         if (rsp->gp_flags == 0) {
1403                 /* Spurious wakeup, tell caller to go back to sleep.  */
1404                 raw_spin_unlock_irq(&rnp->lock);
1405                 return 0;
1406         }
1407         rsp->gp_flags = 0; /* Clear all flags: New grace period. */
1408
1409         if (WARN_ON_ONCE(rcu_gp_in_progress(rsp))) {
1410                 /*
1411                  * Grace period already in progress, don't start another.
1412                  * Not supposed to be able to happen.
1413                  */
1414                 raw_spin_unlock_irq(&rnp->lock);
1415                 return 0;
1416         }
1417
1418         /* Advance to a new grace period and initialize state. */
1419         record_gp_stall_check_time(rsp);
1420         smp_wmb(); /* Record GP times before starting GP. */
1421         rsp->gpnum++;
1422         trace_rcu_grace_period(rsp->name, rsp->gpnum, TPS("start"));
1423         raw_spin_unlock_irq(&rnp->lock);
1424
1425         /* Exclude any concurrent CPU-hotplug operations. */
1426         mutex_lock(&rsp->onoff_mutex);
1427
1428         /*
1429          * Set the quiescent-state-needed bits in all the rcu_node
1430          * structures for all currently online CPUs in breadth-first order,
1431          * starting from the root rcu_node structure, relying on the layout
1432          * of the tree within the rsp->node[] array.  Note that other CPUs
1433          * will access only the leaves of the hierarchy, thus seeing that no
1434          * grace period is in progress, at least until the corresponding
1435          * leaf node has been initialized.  In addition, we have excluded
1436          * CPU-hotplug operations.
1437          *
1438          * The grace period cannot complete until the initialization
1439          * process finishes, because this kthread handles both.
1440          */
1441         rcu_for_each_node_breadth_first(rsp, rnp) {
1442                 raw_spin_lock_irq(&rnp->lock);
1443                 rdp = this_cpu_ptr(rsp->rda);
1444                 rcu_preempt_check_blocked_tasks(rnp);
1445                 rnp->qsmask = rnp->qsmaskinit;
1446                 ACCESS_ONCE(rnp->gpnum) = rsp->gpnum;
1447                 WARN_ON_ONCE(rnp->completed != rsp->completed);
1448                 ACCESS_ONCE(rnp->completed) = rsp->completed;
1449                 if (rnp == rdp->mynode)
1450                         __note_gp_changes(rsp, rnp, rdp);
1451                 rcu_preempt_boost_start_gp(rnp);
1452                 trace_rcu_grace_period_init(rsp->name, rnp->gpnum,
1453                                             rnp->level, rnp->grplo,
1454                                             rnp->grphi, rnp->qsmask);
1455                 raw_spin_unlock_irq(&rnp->lock);
1456 #ifdef CONFIG_PROVE_RCU_DELAY
1457                 if ((prandom_u32() % (rcu_num_nodes + 1)) == 0 &&
1458                     system_state == SYSTEM_RUNNING)
1459                         udelay(200);
1460 #endif /* #ifdef CONFIG_PROVE_RCU_DELAY */
1461                 cond_resched();
1462         }
1463
1464         mutex_unlock(&rsp->onoff_mutex);
1465         return 1;
1466 }
1467
1468 /*
1469  * Do one round of quiescent-state forcing.
1470  */
1471 static int rcu_gp_fqs(struct rcu_state *rsp, int fqs_state_in)
1472 {
1473         int fqs_state = fqs_state_in;
1474         bool isidle = false;
1475         unsigned long maxj;
1476         struct rcu_node *rnp = rcu_get_root(rsp);
1477
1478         rsp->n_force_qs++;
1479         if (fqs_state == RCU_SAVE_DYNTICK) {
1480                 /* Collect dyntick-idle snapshots. */
1481                 if (is_sysidle_rcu_state(rsp)) {
1482                         isidle = 1;
1483                         maxj = jiffies - ULONG_MAX / 4;
1484                 }
1485                 force_qs_rnp(rsp, dyntick_save_progress_counter,
1486                              &isidle, &maxj);
1487                 rcu_sysidle_report_gp(rsp, isidle, maxj);
1488                 fqs_state = RCU_FORCE_QS;
1489         } else {
1490                 /* Handle dyntick-idle and offline CPUs. */
1491                 isidle = 0;
1492                 force_qs_rnp(rsp, rcu_implicit_dynticks_qs, &isidle, &maxj);
1493         }
1494         /* Clear flag to prevent immediate re-entry. */
1495         if (ACCESS_ONCE(rsp->gp_flags) & RCU_GP_FLAG_FQS) {
1496                 raw_spin_lock_irq(&rnp->lock);
1497                 rsp->gp_flags &= ~RCU_GP_FLAG_FQS;
1498                 raw_spin_unlock_irq(&rnp->lock);
1499         }
1500         return fqs_state;
1501 }
1502
1503 /*
1504  * Clean up after the old grace period.
1505  */
1506 static void rcu_gp_cleanup(struct rcu_state *rsp)
1507 {
1508         unsigned long gp_duration;
1509         int nocb = 0;
1510         struct rcu_data *rdp;
1511         struct rcu_node *rnp = rcu_get_root(rsp);
1512
1513         raw_spin_lock_irq(&rnp->lock);
1514         gp_duration = jiffies - rsp->gp_start;
1515         if (gp_duration > rsp->gp_max)
1516                 rsp->gp_max = gp_duration;
1517
1518         /*
1519          * We know the grace period is complete, but to everyone else
1520          * it appears to still be ongoing.  But it is also the case
1521          * that to everyone else it looks like there is nothing that
1522          * they can do to advance the grace period.  It is therefore
1523          * safe for us to drop the lock in order to mark the grace
1524          * period as completed in all of the rcu_node structures.
1525          */
1526         raw_spin_unlock_irq(&rnp->lock);
1527
1528         /*
1529          * Propagate new ->completed value to rcu_node structures so
1530          * that other CPUs don't have to wait until the start of the next
1531          * grace period to process their callbacks.  This also avoids
1532          * some nasty RCU grace-period initialization races by forcing
1533          * the end of the current grace period to be completely recorded in
1534          * all of the rcu_node structures before the beginning of the next
1535          * grace period is recorded in any of the rcu_node structures.
1536          */
1537         rcu_for_each_node_breadth_first(rsp, rnp) {
1538                 raw_spin_lock_irq(&rnp->lock);
1539                 ACCESS_ONCE(rnp->completed) = rsp->gpnum;
1540                 rdp = this_cpu_ptr(rsp->rda);
1541                 if (rnp == rdp->mynode)
1542                         __note_gp_changes(rsp, rnp, rdp);
1543                 /* smp_mb() provided by prior unlock-lock pair. */
1544                 nocb += rcu_future_gp_cleanup(rsp, rnp);
1545                 raw_spin_unlock_irq(&rnp->lock);
1546                 cond_resched();
1547         }
1548         rnp = rcu_get_root(rsp);
1549         raw_spin_lock_irq(&rnp->lock);
1550         rcu_nocb_gp_set(rnp, nocb);
1551
1552         rsp->completed = rsp->gpnum; /* Declare grace period done. */
1553         trace_rcu_grace_period(rsp->name, rsp->completed, TPS("end"));
1554         rsp->fqs_state = RCU_GP_IDLE;
1555         rdp = this_cpu_ptr(rsp->rda);
1556         rcu_advance_cbs(rsp, rnp, rdp);  /* Reduce false positives below. */
1557         if (cpu_needs_another_gp(rsp, rdp)) {
1558                 rsp->gp_flags = RCU_GP_FLAG_INIT;
1559                 trace_rcu_grace_period(rsp->name,
1560                                        ACCESS_ONCE(rsp->gpnum),
1561                                        TPS("newreq"));
1562         }
1563         raw_spin_unlock_irq(&rnp->lock);
1564 }
1565
1566 /*
1567  * Body of kthread that handles grace periods.
1568  */
1569 static int __noreturn rcu_gp_kthread(void *arg)
1570 {
1571         int fqs_state;
1572         int gf;
1573         unsigned long j;
1574         int ret;
1575         struct rcu_state *rsp = arg;
1576         struct rcu_node *rnp = rcu_get_root(rsp);
1577
1578         for (;;) {
1579
1580                 /* Handle grace-period start. */
1581                 for (;;) {
1582                         trace_rcu_grace_period(rsp->name,
1583                                                ACCESS_ONCE(rsp->gpnum),
1584                                                TPS("reqwait"));
1585                         wait_event_interruptible(rsp->gp_wq,
1586                                                  ACCESS_ONCE(rsp->gp_flags) &
1587                                                  RCU_GP_FLAG_INIT);
1588                         /* Locking provides needed memory barrier. */
1589                         if (rcu_gp_init(rsp))
1590                                 break;
1591                         cond_resched();
1592                         flush_signals(current);
1593                         trace_rcu_grace_period(rsp->name,
1594                                                ACCESS_ONCE(rsp->gpnum),
1595                                                TPS("reqwaitsig"));
1596                 }
1597
1598                 /* Handle quiescent-state forcing. */
1599                 fqs_state = RCU_SAVE_DYNTICK;
1600                 j = jiffies_till_first_fqs;
1601                 if (j > HZ) {
1602                         j = HZ;
1603                         jiffies_till_first_fqs = HZ;
1604                 }
1605                 ret = 0;
1606                 for (;;) {
1607                         if (!ret)
1608                                 rsp->jiffies_force_qs = jiffies + j;
1609                         trace_rcu_grace_period(rsp->name,
1610                                                ACCESS_ONCE(rsp->gpnum),
1611                                                TPS("fqswait"));
1612                         ret = wait_event_interruptible_timeout(rsp->gp_wq,
1613                                         ((gf = ACCESS_ONCE(rsp->gp_flags)) &
1614                                          RCU_GP_FLAG_FQS) ||
1615                                         (!ACCESS_ONCE(rnp->qsmask) &&
1616                                          !rcu_preempt_blocked_readers_cgp(rnp)),
1617                                         j);
1618                         /* Locking provides needed memory barriers. */
1619                         /* If grace period done, leave loop. */
1620                         if (!ACCESS_ONCE(rnp->qsmask) &&
1621                             !rcu_preempt_blocked_readers_cgp(rnp))
1622                                 break;
1623                         /* If time for quiescent-state forcing, do it. */
1624                         if (ULONG_CMP_GE(jiffies, rsp->jiffies_force_qs) ||
1625                             (gf & RCU_GP_FLAG_FQS)) {
1626                                 trace_rcu_grace_period(rsp->name,
1627                                                        ACCESS_ONCE(rsp->gpnum),
1628                                                        TPS("fqsstart"));
1629                                 fqs_state = rcu_gp_fqs(rsp, fqs_state);
1630                                 trace_rcu_grace_period(rsp->name,
1631                                                        ACCESS_ONCE(rsp->gpnum),
1632                                                        TPS("fqsend"));
1633                                 cond_resched();
1634                         } else {
1635                                 /* Deal with stray signal. */
1636                                 cond_resched();
1637                                 flush_signals(current);
1638                                 trace_rcu_grace_period(rsp->name,
1639                                                        ACCESS_ONCE(rsp->gpnum),
1640                                                        TPS("fqswaitsig"));
1641                         }
1642                         j = jiffies_till_next_fqs;
1643                         if (j > HZ) {
1644                                 j = HZ;
1645                                 jiffies_till_next_fqs = HZ;
1646                         } else if (j < 1) {
1647                                 j = 1;
1648                                 jiffies_till_next_fqs = 1;
1649                         }
1650                 }
1651
1652                 /* Handle grace-period end. */
1653                 rcu_gp_cleanup(rsp);
1654         }
1655 }
1656
1657 static void rsp_wakeup(struct irq_work *work)
1658 {
1659         struct rcu_state *rsp = container_of(work, struct rcu_state, wakeup_work);
1660
1661         /* Wake up rcu_gp_kthread() to start the grace period. */
1662         wake_up(&rsp->gp_wq);
1663 }
1664
1665 /*
1666  * Start a new RCU grace period if warranted, re-initializing the hierarchy
1667  * in preparation for detecting the next grace period.  The caller must hold
1668  * the root node's ->lock and hard irqs must be disabled.
1669  *
1670  * Note that it is legal for a dying CPU (which is marked as offline) to
1671  * invoke this function.  This can happen when the dying CPU reports its
1672  * quiescent state.
1673  */
1674 static void
1675 rcu_start_gp_advanced(struct rcu_state *rsp, struct rcu_node *rnp,
1676                       struct rcu_data *rdp)
1677 {
1678         if (!rsp->gp_kthread || !cpu_needs_another_gp(rsp, rdp)) {
1679                 /*
1680                  * Either we have not yet spawned the grace-period
1681                  * task, this CPU does not need another grace period,
1682                  * or a grace period is already in progress.
1683                  * Either way, don't start a new grace period.
1684                  */
1685                 return;
1686         }
1687         rsp->gp_flags = RCU_GP_FLAG_INIT;
1688         trace_rcu_grace_period(rsp->name, ACCESS_ONCE(rsp->gpnum),
1689                                TPS("newreq"));
1690
1691         /*
1692          * We can't do wakeups while holding the rnp->lock, as that
1693          * could cause possible deadlocks with the rq->lock. Defer
1694          * the wakeup to interrupt context.  And don't bother waking
1695          * up the running kthread.
1696          */
1697         if (current != rsp->gp_kthread)
1698                 irq_work_queue(&rsp->wakeup_work);
1699 }
1700
1701 /*
1702  * Similar to rcu_start_gp_advanced(), but also advance the calling CPU's
1703  * callbacks.  Note that rcu_start_gp_advanced() cannot do this because it
1704  * is invoked indirectly from rcu_advance_cbs(), which would result in
1705  * endless recursion -- or would do so if it wasn't for the self-deadlock
1706  * that is encountered beforehand.
1707  */
1708 static void
1709 rcu_start_gp(struct rcu_state *rsp)
1710 {
1711         struct rcu_data *rdp = this_cpu_ptr(rsp->rda);
1712         struct rcu_node *rnp = rcu_get_root(rsp);
1713
1714         /*
1715          * If there is no grace period in progress right now, any
1716          * callbacks we have up to this point will be satisfied by the
1717          * next grace period.  Also, advancing the callbacks reduces the
1718          * probability of false positives from cpu_needs_another_gp()
1719          * resulting in pointless grace periods.  So, advance callbacks
1720          * then start the grace period!
1721          */
1722         rcu_advance_cbs(rsp, rnp, rdp);
1723         rcu_start_gp_advanced(rsp, rnp, rdp);
1724 }
1725
1726 /*
1727  * Report a full set of quiescent states to the specified rcu_state
1728  * data structure.  This involves cleaning up after the prior grace
1729  * period and letting rcu_start_gp() start up the next grace period
1730  * if one is needed.  Note that the caller must hold rnp->lock, which
1731  * is released before return.
1732  */
1733 static void rcu_report_qs_rsp(struct rcu_state *rsp, unsigned long flags)
1734         __releases(rcu_get_root(rsp)->lock)
1735 {
1736         WARN_ON_ONCE(!rcu_gp_in_progress(rsp));
1737         raw_spin_unlock_irqrestore(&rcu_get_root(rsp)->lock, flags);
1738         wake_up(&rsp->gp_wq);  /* Memory barrier implied by wake_up() path. */
1739 }
1740
1741 /*
1742  * Similar to rcu_report_qs_rdp(), for which it is a helper function.
1743  * Allows quiescent states for a group of CPUs to be reported at one go
1744  * to the specified rcu_node structure, though all the CPUs in the group
1745  * must be represented by the same rcu_node structure (which need not be
1746  * a leaf rcu_node structure, though it often will be).  That structure's
1747  * lock must be held upon entry, and it is released before return.
1748  */
1749 static void
1750 rcu_report_qs_rnp(unsigned long mask, struct rcu_state *rsp,
1751                   struct rcu_node *rnp, unsigned long flags)
1752         __releases(rnp->lock)
1753 {
1754         struct rcu_node *rnp_c;
1755
1756         /* Walk up the rcu_node hierarchy. */
1757         for (;;) {
1758                 if (!(rnp->qsmask & mask)) {
1759
1760                         /* Our bit has already been cleared, so done. */
1761                         raw_spin_unlock_irqrestore(&rnp->lock, flags);
1762                         return;
1763                 }
1764                 rnp->qsmask &= ~mask;
1765                 trace_rcu_quiescent_state_report(rsp->name, rnp->gpnum,
1766                                                  mask, rnp->qsmask, rnp->level,
1767                                                  rnp->grplo, rnp->grphi,
1768                                                  !!rnp->gp_tasks);
1769                 if (rnp->qsmask != 0 || rcu_preempt_blocked_readers_cgp(rnp)) {
1770
1771                         /* Other bits still set at this level, so done. */
1772                         raw_spin_unlock_irqrestore(&rnp->lock, flags);
1773                         return;
1774                 }
1775                 mask = rnp->grpmask;
1776                 if (rnp->parent == NULL) {
1777
1778                         /* No more levels.  Exit loop holding root lock. */
1779
1780                         break;
1781                 }
1782                 raw_spin_unlock_irqrestore(&rnp->lock, flags);
1783                 rnp_c = rnp;
1784                 rnp = rnp->parent;
1785                 raw_spin_lock_irqsave(&rnp->lock, flags);
1786                 WARN_ON_ONCE(rnp_c->qsmask);
1787         }
1788
1789         /*
1790          * Get here if we are the last CPU to pass through a quiescent
1791          * state for this grace period.  Invoke rcu_report_qs_rsp()
1792          * to clean up and start the next grace period if one is needed.
1793          */
1794         rcu_report_qs_rsp(rsp, flags); /* releases rnp->lock. */
1795 }
1796
1797 /*
1798  * Record a quiescent state for the specified CPU to that CPU's rcu_data
1799  * structure.  This must be either called from the specified CPU, or
1800  * called when the specified CPU is known to be offline (and when it is
1801  * also known that no other CPU is concurrently trying to help the offline
1802  * CPU).  The lastcomp argument is used to make sure we are still in the
1803  * grace period of interest.  We don't want to end the current grace period
1804  * based on quiescent states detected in an earlier grace period!
1805  */
1806 static void
1807 rcu_report_qs_rdp(int cpu, struct rcu_state *rsp, struct rcu_data *rdp)
1808 {
1809         unsigned long flags;
1810         unsigned long mask;
1811         struct rcu_node *rnp;
1812
1813         rnp = rdp->mynode;
1814         raw_spin_lock_irqsave(&rnp->lock, flags);
1815         if (rdp->passed_quiesce == 0 || rdp->gpnum != rnp->gpnum ||
1816             rnp->completed == rnp->gpnum) {
1817
1818                 /*
1819                  * The grace period in which this quiescent state was
1820                  * recorded has ended, so don't report it upwards.
1821                  * We will instead need a new quiescent state that lies
1822                  * within the current grace period.
1823                  */
1824                 rdp->passed_quiesce = 0;        /* need qs for new gp. */
1825                 raw_spin_unlock_irqrestore(&rnp->lock, flags);
1826                 return;
1827         }
1828         mask = rdp->grpmask;
1829         if ((rnp->qsmask & mask) == 0) {
1830                 raw_spin_unlock_irqrestore(&rnp->lock, flags);
1831         } else {
1832                 rdp->qs_pending = 0;
1833
1834                 /*
1835                  * This GP can't end until cpu checks in, so all of our
1836                  * callbacks can be processed during the next GP.
1837                  */
1838                 rcu_accelerate_cbs(rsp, rnp, rdp);
1839
1840                 rcu_report_qs_rnp(mask, rsp, rnp, flags); /* rlses rnp->lock */
1841         }
1842 }
1843
1844 /*
1845  * Check to see if there is a new grace period of which this CPU
1846  * is not yet aware, and if so, set up local rcu_data state for it.
1847  * Otherwise, see if this CPU has just passed through its first
1848  * quiescent state for this grace period, and record that fact if so.
1849  */
1850 static void
1851 rcu_check_quiescent_state(struct rcu_state *rsp, struct rcu_data *rdp)
1852 {
1853         /* Check for grace-period ends and beginnings. */
1854         note_gp_changes(rsp, rdp);
1855
1856         /*
1857          * Does this CPU still need to do its part for current grace period?
1858          * If no, return and let the other CPUs do their part as well.
1859          */
1860         if (!rdp->qs_pending)
1861                 return;
1862
1863         /*
1864          * Was there a quiescent state since the beginning of the grace
1865          * period? If no, then exit and wait for the next call.
1866          */
1867         if (!rdp->passed_quiesce)
1868                 return;
1869
1870         /*
1871          * Tell RCU we are done (but rcu_report_qs_rdp() will be the
1872          * judge of that).
1873          */
1874         rcu_report_qs_rdp(rdp->cpu, rsp, rdp);
1875 }
1876
1877 #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU
1878
1879 /*
1880  * Send the specified CPU's RCU callbacks to the orphanage.  The
1881  * specified CPU must be offline, and the caller must hold the
1882  * ->orphan_lock.
1883  */
1884 static void
1885 rcu_send_cbs_to_orphanage(int cpu, struct rcu_state *rsp,
1886                           struct rcu_node *rnp, struct rcu_data *rdp)
1887 {
1888         /* No-CBs CPUs do not have orphanable callbacks. */
1889         if (rcu_is_nocb_cpu(rdp->cpu))
1890                 return;
1891
1892         /*
1893          * Orphan the callbacks.  First adjust the counts.  This is safe
1894          * because _rcu_barrier() excludes CPU-hotplug operations, so it
1895          * cannot be running now.  Thus no memory barrier is required.
1896          */
1897         if (rdp->nxtlist != NULL) {
1898                 rsp->qlen_lazy += rdp->qlen_lazy;
1899                 rsp->qlen += rdp->qlen;
1900                 rdp->n_cbs_orphaned += rdp->qlen;
1901                 rdp->qlen_lazy = 0;
1902                 ACCESS_ONCE(rdp->qlen) = 0;
1903         }
1904
1905         /*
1906          * Next, move those callbacks still needing a grace period to
1907          * the orphanage, where some other CPU will pick them up.
1908          * Some of the callbacks might have gone partway through a grace
1909          * period, but that is too bad.  They get to start over because we
1910          * cannot assume that grace periods are synchronized across CPUs.
1911          * We don't bother updating the ->nxttail[] array yet, instead
1912          * we just reset the whole thing later on.
1913          */
1914         if (*rdp->nxttail[RCU_DONE_TAIL] != NULL) {
1915                 *rsp->orphan_nxttail = *rdp->nxttail[RCU_DONE_TAIL];
1916                 rsp->orphan_nxttail = rdp->nxttail[RCU_NEXT_TAIL];
1917                 *rdp->nxttail[RCU_DONE_TAIL] = NULL;
1918         }
1919
1920         /*
1921          * Then move the ready-to-invoke callbacks to the orphanage,
1922          * where some other CPU will pick them up.  These will not be
1923          * required to pass though another grace period: They are done.
1924          */
1925         if (rdp->nxtlist != NULL) {
1926                 *rsp->orphan_donetail = rdp->nxtlist;
1927                 rsp->orphan_donetail = rdp->nxttail[RCU_DONE_TAIL];
1928         }
1929
1930         /* Finally, initialize the rcu_data structure's list to empty.  */
1931         init_callback_list(rdp);
1932 }
1933
1934 /*
1935  * Adopt the RCU callbacks from the specified rcu_state structure's
1936  * orphanage.  The caller must hold the ->orphan_lock.
1937  */
1938 static void rcu_adopt_orphan_cbs(struct rcu_state *rsp, unsigned long flags)
1939 {
1940         int i;
1941         struct rcu_data *rdp = __this_cpu_ptr(rsp->rda);
1942
1943         /* No-CBs CPUs are handled specially. */
1944         if (rcu_nocb_adopt_orphan_cbs(rsp, rdp, flags))
1945                 return;
1946
1947         /* Do the accounting first. */
1948         rdp->qlen_lazy += rsp->qlen_lazy;
1949         rdp->qlen += rsp->qlen;
1950         rdp->n_cbs_adopted += rsp->qlen;
1951         if (rsp->qlen_lazy != rsp->qlen)
1952                 rcu_idle_count_callbacks_posted();
1953         rsp->qlen_lazy = 0;
1954         rsp->qlen = 0;
1955
1956         /*
1957          * We do not need a memory barrier here because the only way we
1958          * can get here if there is an rcu_barrier() in flight is if
1959          * we are the task doing the rcu_barrier().
1960          */
1961
1962         /* First adopt the ready-to-invoke callbacks. */
1963         if (rsp->orphan_donelist != NULL) {
1964                 *rsp->orphan_donetail = *rdp->nxttail[RCU_DONE_TAIL];
1965                 *rdp->nxttail[RCU_DONE_TAIL] = rsp->orphan_donelist;
1966                 for (i = RCU_NEXT_SIZE - 1; i >= RCU_DONE_TAIL; i--)
1967                         if (rdp->nxttail[i] == rdp->nxttail[RCU_DONE_TAIL])
1968                                 rdp->nxttail[i] = rsp->orphan_donetail;
1969                 rsp->orphan_donelist = NULL;
1970                 rsp->orphan_donetail = &rsp->orphan_donelist;
1971         }
1972
1973         /* And then adopt the callbacks that still need a grace period. */
1974         if (rsp->orphan_nxtlist != NULL) {
1975                 *rdp->nxttail[RCU_NEXT_TAIL] = rsp->orphan_nxtlist;
1976                 rdp->nxttail[RCU_NEXT_TAIL] = rsp->orphan_nxttail;
1977                 rsp->orphan_nxtlist = NULL;
1978                 rsp->orphan_nxttail = &rsp->orphan_nxtlist;
1979         }
1980 }
1981
1982 /*
1983  * Trace the fact that this CPU is going offline.
1984  */
1985 static void rcu_cleanup_dying_cpu(struct rcu_state *rsp)
1986 {
1987         RCU_TRACE(unsigned long mask);
1988         RCU_TRACE(struct rcu_data *rdp = this_cpu_ptr(rsp->rda));
1989         RCU_TRACE(struct rcu_node *rnp = rdp->mynode);
1990
1991         RCU_TRACE(mask = rdp->grpmask);
1992         trace_rcu_grace_period(rsp->name,
1993                                rnp->gpnum + 1 - !!(rnp->qsmask & mask),
1994                                TPS("cpuofl"));
1995 }
1996
1997 /*
1998  * The CPU has been completely removed, and some other CPU is reporting
1999  * this fact from process context.  Do the remainder of the cleanup,
2000  * including orphaning the outgoing CPU's RCU callbacks, and also
2001  * adopting them.  There can only be one CPU hotplug operation at a time,
2002  * so no other CPU can be attempting to update rcu_cpu_kthread_task.
2003  */
2004 static void rcu_cleanup_dead_cpu(int cpu, struct rcu_state *rsp)
2005 {
2006         unsigned long flags;
2007         unsigned long mask;
2008         int need_report = 0;
2009         struct rcu_data *rdp = per_cpu_ptr(rsp->rda, cpu);
2010         struct rcu_node *rnp = rdp->mynode;  /* Outgoing CPU's rdp & rnp. */
2011
2012         /* Adjust any no-longer-needed kthreads. */
2013         rcu_boost_kthread_setaffinity(rnp, -1);
2014
2015         /* Remove the dead CPU from the bitmasks in the rcu_node hierarchy. */
2016
2017         /* Exclude any attempts to start a new grace period. */
2018         mutex_lock(&rsp->onoff_mutex);
2019         raw_spin_lock_irqsave(&rsp->orphan_lock, flags);
2020
2021         /* Orphan the dead CPU's callbacks, and adopt them if appropriate. */
2022         rcu_send_cbs_to_orphanage(cpu, rsp, rnp, rdp);
2023         rcu_adopt_orphan_cbs(rsp, flags);
2024
2025         /* Remove the outgoing CPU from the masks in the rcu_node hierarchy. */
2026         mask = rdp->grpmask;    /* rnp->grplo is constant. */
2027         do {
2028                 raw_spin_lock(&rnp->lock);      /* irqs already disabled. */
2029                 rnp->qsmaskinit &= ~mask;
2030                 if (rnp->qsmaskinit != 0) {
2031                         if (rnp != rdp->mynode)
2032                                 raw_spin_unlock(&rnp->lock); /* irqs remain disabled. */
2033                         break;
2034                 }
2035                 if (rnp == rdp->mynode)
2036                         need_report = rcu_preempt_offline_tasks(rsp, rnp, rdp);
2037                 else
2038                         raw_spin_unlock(&rnp->lock); /* irqs remain disabled. */
2039                 mask = rnp->grpmask;
2040                 rnp = rnp->parent;
2041         } while (rnp != NULL);
2042
2043         /*
2044          * We still hold the leaf rcu_node structure lock here, and
2045          * irqs are still disabled.  The reason for this subterfuge is
2046          * because invoking rcu_report_unblock_qs_rnp() with ->orphan_lock
2047          * held leads to deadlock.
2048          */
2049         raw_spin_unlock(&rsp->orphan_lock); /* irqs remain disabled. */
2050         rnp = rdp->mynode;
2051         if (need_report & RCU_OFL_TASKS_NORM_GP)
2052                 rcu_report_unblock_qs_rnp(rnp, flags);
2053         else
2054                 raw_spin_unlock_irqrestore(&rnp->lock, flags);
2055         if (need_report & RCU_OFL_TASKS_EXP_GP)
2056                 rcu_report_exp_rnp(rsp, rnp, true);
2057         WARN_ONCE(rdp->qlen != 0 || rdp->nxtlist != NULL,
2058                   "rcu_cleanup_dead_cpu: Callbacks on offline CPU %d: qlen=%lu, nxtlist=%p\n",
2059                   cpu, rdp->qlen, rdp->nxtlist);
2060         init_callback_list(rdp);
2061         /* Disallow further callbacks on this CPU. */
2062         rdp->nxttail[RCU_NEXT_TAIL] = NULL;
2063         mutex_unlock(&rsp->onoff_mutex);
2064 }
2065
2066 #else /* #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU */
2067
2068 static void rcu_cleanup_dying_cpu(struct rcu_state *rsp)
2069 {
2070 }
2071
2072 static void rcu_cleanup_dead_cpu(int cpu, struct rcu_state *rsp)
2073 {
2074 }
2075
2076 #endif /* #else #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU */
2077
2078 /*
2079  * Invoke any RCU callbacks that have made it to the end of their grace
2080  * period.  Thottle as specified by rdp->blimit.
2081  */
2082 static void rcu_do_batch(struct rcu_state *rsp, struct rcu_data *rdp)
2083 {
2084         unsigned long flags;
2085         struct rcu_head *next, *list, **tail;
2086         long bl, count, count_lazy;
2087         int i;
2088
2089         /* If no callbacks are ready, just return. */
2090         if (!cpu_has_callbacks_ready_to_invoke(rdp)) {
2091                 trace_rcu_batch_start(rsp->name, rdp->qlen_lazy, rdp->qlen, 0);
2092                 trace_rcu_batch_end(rsp->name, 0, !!ACCESS_ONCE(rdp->nxtlist),
2093                                     need_resched(), is_idle_task(current),
2094                                     rcu_is_callbacks_kthread());
2095                 return;
2096         }
2097
2098         /*
2099          * Extract the list of ready callbacks, disabling to prevent
2100          * races with call_rcu() from interrupt handlers.
2101          */
2102         local_irq_save(flags);
2103         WARN_ON_ONCE(cpu_is_offline(smp_processor_id()));
2104         bl = rdp->blimit;
2105         trace_rcu_batch_start(rsp->name, rdp->qlen_lazy, rdp->qlen, bl);
2106         list = rdp->nxtlist;
2107         rdp->nxtlist = *rdp->nxttail[RCU_DONE_TAIL];
2108         *rdp->nxttail[RCU_DONE_TAIL] = NULL;
2109         tail = rdp->nxttail[RCU_DONE_TAIL];
2110         for (i = RCU_NEXT_SIZE - 1; i >= 0; i--)
2111                 if (rdp->nxttail[i] == rdp->nxttail[RCU_DONE_TAIL])
2112                         rdp->nxttail[i] = &rdp->nxtlist;
2113         local_irq_restore(flags);
2114
2115         /* Invoke callbacks. */
2116         count = count_lazy = 0;
2117         while (list) {
2118                 next = list->next;
2119                 prefetch(next);
2120                 debug_rcu_head_unqueue(list);
2121                 if (__rcu_reclaim(rsp->name, list))
2122                         count_lazy++;
2123                 list = next;
2124                 /* Stop only if limit reached and CPU has something to do. */
2125                 if (++count >= bl &&
2126                     (need_resched() ||
2127                      (!is_idle_task(current) && !rcu_is_callbacks_kthread())))
2128                         break;
2129         }
2130
2131         local_irq_save(flags);
2132         trace_rcu_batch_end(rsp->name, count, !!list, need_resched(),
2133                             is_idle_task(current),
2134                             rcu_is_callbacks_kthread());
2135
2136         /* Update count, and requeue any remaining callbacks. */
2137         if (list != NULL) {
2138                 *tail = rdp->nxtlist;
2139                 rdp->nxtlist = list;
2140                 for (i = 0; i < RCU_NEXT_SIZE; i++)
2141                         if (&rdp->nxtlist == rdp->nxttail[i])
2142                                 rdp->nxttail[i] = tail;
2143                         else
2144                                 break;
2145         }
2146         smp_mb(); /* List handling before counting for rcu_barrier(). */
2147         rdp->qlen_lazy -= count_lazy;
2148         ACCESS_ONCE(rdp->qlen) -= count;
2149         rdp->n_cbs_invoked += count;
2150
2151         /* Reinstate batch limit if we have worked down the excess. */
2152         if (rdp->blimit == LONG_MAX && rdp->qlen <= qlowmark)
2153                 rdp->blimit = blimit;
2154
2155         /* Reset ->qlen_last_fqs_check trigger if enough CBs have drained. */
2156         if (rdp->qlen == 0 && rdp->qlen_last_fqs_check != 0) {
2157                 rdp->qlen_last_fqs_check = 0;
2158                 rdp->n_force_qs_snap = rsp->n_force_qs;
2159         } else if (rdp->qlen < rdp->qlen_last_fqs_check - qhimark)
2160                 rdp->qlen_last_fqs_check = rdp->qlen;
2161         WARN_ON_ONCE((rdp->nxtlist == NULL) != (rdp->qlen == 0));
2162
2163         local_irq_restore(flags);
2164
2165         /* Re-invoke RCU core processing if there are callbacks remaining. */
2166         if (cpu_has_callbacks_ready_to_invoke(rdp))
2167                 invoke_rcu_core();
2168 }
2169
2170 /*
2171  * Check to see if this CPU is in a non-context-switch quiescent state
2172  * (user mode or idle loop for rcu, non-softirq execution for rcu_bh).
2173  * Also schedule RCU core processing.
2174  *
2175  * This function must be called from hardirq context.  It is normally
2176  * invoked from the scheduling-clock interrupt.  If rcu_pending returns
2177  * false, there is no point in invoking rcu_check_callbacks().
2178  */
2179 void rcu_check_callbacks(int cpu, int user)
2180 {
2181         trace_rcu_utilization(TPS("Start scheduler-tick"));
2182         increment_cpu_stall_ticks();
2183         if (user || rcu_is_cpu_rrupt_from_idle()) {
2184
2185                 /*
2186                  * Get here if this CPU took its interrupt from user
2187                  * mode or from the idle loop, and if this is not a
2188                  * nested interrupt.  In this case, the CPU is in
2189                  * a quiescent state, so note it.
2190                  *
2191                  * No memory barrier is required here because both
2192                  * rcu_sched_qs() and rcu_bh_qs() reference only CPU-local
2193                  * variables that other CPUs neither access nor modify,
2194                  * at least not while the corresponding CPU is online.
2195                  */
2196
2197                 rcu_sched_qs(cpu);
2198                 rcu_bh_qs(cpu);
2199
2200         } else if (!in_softirq()) {
2201
2202                 /*
2203                  * Get here if this CPU did not take its interrupt from
2204                  * softirq, in other words, if it is not interrupting
2205                  * a rcu_bh read-side critical section.  This is an _bh
2206                  * critical section, so note it.
2207                  */
2208
2209                 rcu_bh_qs(cpu);
2210         }
2211         rcu_preempt_check_callbacks(cpu);
2212         if (rcu_pending(cpu))
2213                 invoke_rcu_core();
2214         trace_rcu_utilization(TPS("End scheduler-tick"));
2215 }
2216
2217 /*
2218  * Scan the leaf rcu_node structures, processing dyntick state for any that
2219  * have not yet encountered a quiescent state, using the function specified.
2220  * Also initiate boosting for any threads blocked on the root rcu_node.
2221  *
2222  * The caller must have suppressed start of new grace periods.
2223  */
2224 static void force_qs_rnp(struct rcu_state *rsp,
2225                          int (*f)(struct rcu_data *rsp, bool *isidle,
2226                                   unsigned long *maxj),
2227                          bool *isidle, unsigned long *maxj)
2228 {
2229         unsigned long bit;
2230         int cpu;
2231         unsigned long flags;
2232         unsigned long mask;
2233         struct rcu_node *rnp;
2234
2235         rcu_for_each_leaf_node(rsp, rnp) {
2236                 cond_resched();
2237                 mask = 0;
2238                 raw_spin_lock_irqsave(&rnp->lock, flags);
2239                 if (!rcu_gp_in_progress(rsp)) {
2240                         raw_spin_unlock_irqrestore(&rnp->lock, flags);
2241                         return;
2242                 }
2243                 if (rnp->qsmask == 0) {
2244                         rcu_initiate_boost(rnp, flags); /* releases rnp->lock */
2245                         continue;
2246                 }
2247                 cpu = rnp->grplo;
2248                 bit = 1;
2249                 for (; cpu <= rnp->grphi; cpu++, bit <<= 1) {
2250                         if ((rnp->qsmask & bit) != 0) {
2251                                 if ((rnp->qsmaskinit & bit) != 0)
2252                                         *isidle = 0;
2253                                 if (f(per_cpu_ptr(rsp->rda, cpu), isidle, maxj))
2254                                         mask |= bit;
2255                         }
2256                 }
2257                 if (mask != 0) {
2258
2259                         /* rcu_report_qs_rnp() releases rnp->lock. */
2260                         rcu_report_qs_rnp(mask, rsp, rnp, flags);
2261                         continue;
2262                 }
2263                 raw_spin_unlock_irqrestore(&rnp->lock, flags);
2264         }
2265         rnp = rcu_get_root(rsp);
2266         if (rnp->qsmask == 0) {
2267                 raw_spin_lock_irqsave(&rnp->lock, flags);
2268                 rcu_initiate_boost(rnp, flags); /* releases rnp->lock. */
2269         }
2270 }
2271
2272 /*
2273  * Force quiescent states on reluctant CPUs, and also detect which
2274  * CPUs are in dyntick-idle mode.
2275  */
2276 static void force_quiescent_state(struct rcu_state *rsp)
2277 {
2278         unsigned long flags;
2279         bool ret;
2280         struct rcu_node *rnp;
2281         struct rcu_node *rnp_old = NULL;
2282
2283         /* Funnel through hierarchy to reduce memory contention. */
2284         rnp = per_cpu_ptr(rsp->rda, raw_smp_processor_id())->mynode;
2285         for (; rnp != NULL; rnp = rnp->parent) {
2286                 ret = (ACCESS_ONCE(rsp->gp_flags) & RCU_GP_FLAG_FQS) ||
2287                       !raw_spin_trylock(&rnp->fqslock);
2288                 if (rnp_old != NULL)
2289                         raw_spin_unlock(&rnp_old->fqslock);
2290                 if (ret) {
2291                         rsp->n_force_qs_lh++;
2292                         return;
2293                 }
2294                 rnp_old = rnp;
2295         }
2296         /* rnp_old == rcu_get_root(rsp), rnp == NULL. */
2297
2298         /* Reached the root of the rcu_node tree, acquire lock. */
2299         raw_spin_lock_irqsave(&rnp_old->lock, flags);
2300         raw_spin_unlock(&rnp_old->fqslock);
2301         if (ACCESS_ONCE(rsp->gp_flags) & RCU_GP_FLAG_FQS) {
2302                 rsp->n_force_qs_lh++;
2303                 raw_spin_unlock_irqrestore(&rnp_old->lock, flags);
2304                 return;  /* Someone beat us to it. */
2305         }
2306         rsp->gp_flags |= RCU_GP_FLAG_FQS;
2307         raw_spin_unlock_irqrestore(&rnp_old->lock, flags);
2308         wake_up(&rsp->gp_wq);  /* Memory barrier implied by wake_up() path. */
2309 }
2310
2311 /*
2312  * This does the RCU core processing work for the specified rcu_state
2313  * and rcu_data structures.  This may be called only from the CPU to
2314  * whom the rdp belongs.
2315  */
2316 static void
2317 __rcu_process_callbacks(struct rcu_state *rsp)
2318 {
2319         unsigned long flags;
2320         struct rcu_data *rdp = __this_cpu_ptr(rsp->rda);
2321
2322         WARN_ON_ONCE(rdp->beenonline == 0);
2323
2324         /* Update RCU state based on any recent quiescent states. */
2325         rcu_check_quiescent_state(rsp, rdp);
2326
2327         /* Does this CPU require a not-yet-started grace period? */
2328         local_irq_save(flags);
2329         if (cpu_needs_another_gp(rsp, rdp)) {
2330                 raw_spin_lock(&rcu_get_root(rsp)->lock); /* irqs disabled. */
2331                 rcu_start_gp(rsp);
2332                 raw_spin_unlock_irqrestore(&rcu_get_root(rsp)->lock, flags);
2333         } else {
2334                 local_irq_restore(flags);
2335         }
2336
2337         /* If there are callbacks ready, invoke them. */
2338         if (cpu_has_callbacks_ready_to_invoke(rdp))
2339                 invoke_rcu_callbacks(rsp, rdp);
2340
2341         /* Do any needed deferred wakeups of rcuo kthreads. */
2342         do_nocb_deferred_wakeup(rdp);
2343 }
2344
2345 /*
2346  * Do RCU core processing for the current CPU.
2347  */
2348 static void rcu_process_callbacks(struct softirq_action *unused)
2349 {
2350         struct rcu_state *rsp;
2351
2352         if (cpu_is_offline(smp_processor_id()))
2353                 return;
2354         trace_rcu_utilization(TPS("Start RCU core"));
2355         for_each_rcu_flavor(rsp)
2356                 __rcu_process_callbacks(rsp);
2357         trace_rcu_utilization(TPS("End RCU core"));
2358 }
2359
2360 /*
2361  * Schedule RCU callback invocation.  If the specified type of RCU
2362  * does not support RCU priority boosting, just do a direct call,
2363  * otherwise wake up the per-CPU kernel kthread.  Note that because we
2364  * are running on the current CPU with interrupts disabled, the
2365  * rcu_cpu_kthread_task cannot disappear out from under us.
2366  */
2367 static void invoke_rcu_callbacks(struct rcu_state *rsp, struct rcu_data *rdp)
2368 {
2369         if (unlikely(!ACCESS_ONCE(rcu_scheduler_fully_active)))
2370                 return;
2371         if (likely(!rsp->boost)) {
2372                 rcu_do_batch(rsp, rdp);
2373                 return;
2374         }
2375         invoke_rcu_callbacks_kthread();
2376 }
2377
2378 static void invoke_rcu_core(void)
2379 {
2380         if (cpu_online(smp_processor_id()))
2381                 raise_softirq(RCU_SOFTIRQ);
2382 }
2383
2384 /*
2385  * Handle any core-RCU processing required by a call_rcu() invocation.
2386  */
2387 static void __call_rcu_core(struct rcu_state *rsp, struct rcu_data *rdp,
2388                             struct rcu_head *head, unsigned long flags)
2389 {
2390         /*
2391          * If called from an extended quiescent state, invoke the RCU
2392          * core in order to force a re-evaluation of RCU's idleness.
2393          */
2394         if (!rcu_is_watching() && cpu_online(smp_processor_id()))
2395                 invoke_rcu_core();
2396
2397         /* If interrupts were disabled or CPU offline, don't invoke RCU core. */
2398         if (irqs_disabled_flags(flags) || cpu_is_offline(smp_processor_id()))
2399                 return;
2400
2401         /*
2402          * Force the grace period if too many callbacks or too long waiting.
2403          * Enforce hysteresis, and don't invoke force_quiescent_state()
2404          * if some other CPU has recently done so.  Also, don't bother
2405          * invoking force_quiescent_state() if the newly enqueued callback
2406          * is the only one waiting for a grace period to complete.
2407          */
2408         if (unlikely(rdp->qlen > rdp->qlen_last_fqs_check + qhimark)) {
2409
2410                 /* Are we ignoring a completed grace period? */
2411                 note_gp_changes(rsp, rdp);
2412
2413                 /* Start a new grace period if one not already started. */
2414                 if (!rcu_gp_in_progress(rsp)) {
2415                         struct rcu_node *rnp_root = rcu_get_root(rsp);
2416
2417                         raw_spin_lock(&rnp_root->lock);
2418                         rcu_start_gp(rsp);
2419                         raw_spin_unlock(&rnp_root->lock);
2420                 } else {
2421                         /* Give the grace period a kick. */
2422                         rdp->blimit = LONG_MAX;
2423                         if (rsp->n_force_qs == rdp->n_force_qs_snap &&
2424                             *rdp->nxttail[RCU_DONE_TAIL] != head)
2425                                 force_quiescent_state(rsp);
2426                         rdp->n_force_qs_snap = rsp->n_force_qs;
2427                         rdp->qlen_last_fqs_check = rdp->qlen;
2428                 }
2429         }
2430 }
2431
2432 /*
2433  * RCU callback function to leak a callback.
2434  */
2435 static void rcu_leak_callback(struct rcu_head *rhp)
2436 {
2437 }
2438
2439 /*
2440  * Helper function for call_rcu() and friends.  The cpu argument will
2441  * normally be -1, indicating "currently running CPU".  It may specify
2442  * a CPU only if that CPU is a no-CBs CPU.  Currently, only _rcu_barrier()
2443  * is expected to specify a CPU.
2444  */
2445 static void
2446 __call_rcu(struct rcu_head *head, void (*func)(struct rcu_head *rcu),
2447            struct rcu_state *rsp, int cpu, bool lazy)
2448 {
2449         unsigned long flags;
2450         struct rcu_data *rdp;
2451
2452         WARN_ON_ONCE((unsigned long)head & 0x3); /* Misaligned rcu_head! */
2453         if (debug_rcu_head_queue(head)) {
2454                 /* Probable double call_rcu(), so leak the callback. */
2455                 ACCESS_ONCE(head->func) = rcu_leak_callback;
2456                 WARN_ONCE(1, "__call_rcu(): Leaked duplicate callback\n");
2457                 return;
2458         }
2459         head->func = func;
2460         head->next = NULL;
2461
2462         /*
2463          * Opportunistically note grace-period endings and beginnings.
2464          * Note that we might see a beginning right after we see an
2465          * end, but never vice versa, since this CPU has to pass through
2466          * a quiescent state betweentimes.
2467          */
2468         local_irq_save(flags);
2469         rdp = this_cpu_ptr(rsp->rda);
2470
2471         /* Add the callback to our list. */
2472         if (unlikely(rdp->nxttail[RCU_NEXT_TAIL] == NULL) || cpu != -1) {
2473                 int offline;
2474
2475                 if (cpu != -1)
2476                         rdp = per_cpu_ptr(rsp->rda, cpu);
2477                 offline = !__call_rcu_nocb(rdp, head, lazy, flags);
2478                 WARN_ON_ONCE(offline);
2479                 /* _call_rcu() is illegal on offline CPU; leak the callback. */
2480                 local_irq_restore(flags);
2481                 return;
2482         }
2483         ACCESS_ONCE(rdp->qlen)++;
2484         if (lazy)
2485                 rdp->qlen_lazy++;
2486         else
2487                 rcu_idle_count_callbacks_posted();
2488         smp_mb();  /* Count before adding callback for rcu_barrier(). */
2489         *rdp->nxttail[RCU_NEXT_TAIL] = head;
2490         rdp->nxttail[RCU_NEXT_TAIL] = &head->next;
2491
2492         if (__is_kfree_rcu_offset((unsigned long)func))
2493                 trace_rcu_kfree_callback(rsp->name, head, (unsigned long)func,
2494                                          rdp->qlen_lazy, rdp->qlen);
2495         else
2496                 trace_rcu_callback(rsp->name, head, rdp->qlen_lazy, rdp->qlen);
2497
2498         /* Go handle any RCU core processing required. */
2499         __call_rcu_core(rsp, rdp, head, flags);
2500         local_irq_restore(flags);
2501 }
2502
2503 /*
2504  * Queue an RCU-sched callback for invocation after a grace period.
2505  */
2506 void call_rcu_sched(struct rcu_head *head, void (*func)(struct rcu_head *rcu))
2507 {
2508         __call_rcu(head, func, &rcu_sched_state, -1, 0);
2509 }
2510 EXPORT_SYMBOL_GPL(call_rcu_sched);
2511
2512 /*
2513  * Queue an RCU callback for invocation after a quicker grace period.
2514  */
2515 void call_rcu_bh(struct rcu_head *head, void (*func)(struct rcu_head *rcu))
2516 {
2517         __call_rcu(head, func, &rcu_bh_state, -1, 0);
2518 }
2519 EXPORT_SYMBOL_GPL(call_rcu_bh);
2520
2521 /*
2522  * Because a context switch is a grace period for RCU-sched and RCU-bh,
2523  * any blocking grace-period wait automatically implies a grace period
2524  * if there is only one CPU online at any point time during execution
2525  * of either synchronize_sched() or synchronize_rcu_bh().  It is OK to
2526  * occasionally incorrectly indicate that there are multiple CPUs online
2527  * when there was in fact only one the whole time, as this just adds
2528  * some overhead: RCU still operates correctly.
2529  */
2530 static inline int rcu_blocking_is_gp(void)
2531 {
2532         int ret;
2533
2534         might_sleep();  /* Check for RCU read-side critical section. */
2535         preempt_disable();
2536         ret = num_online_cpus() <= 1;
2537         preempt_enable();
2538         return ret;
2539 }
2540
2541 /**
2542  * synchronize_sched - wait until an rcu-sched grace period has elapsed.
2543  *
2544  * Control will return to the caller some time after a full rcu-sched
2545  * grace period has elapsed, in other words after all currently executing
2546  * rcu-sched read-side critical sections have completed.   These read-side
2547  * critical sections are delimited by rcu_read_lock_sched() and
2548  * rcu_read_unlock_sched(), and may be nested.  Note that preempt_disable(),
2549  * local_irq_disable(), and so on may be used in place of
2550  * rcu_read_lock_sched().
2551  *
2552  * This means that all preempt_disable code sequences, including NMI and
2553  * non-threaded hardware-interrupt handlers, in progress on entry will
2554  * have completed before this primitive returns.  However, this does not
2555  * guarantee that softirq handlers will have completed, since in some
2556  * kernels, these handlers can run in process context, and can block.
2557  *
2558  * Note that this guarantee implies further memory-ordering guarantees.
2559  * On systems with more than one CPU, when synchronize_sched() returns,
2560  * each CPU is guaranteed to have executed a full memory barrier since the
2561  * end of its last RCU-sched read-side critical section whose beginning
2562  * preceded the call to synchronize_sched().  In addition, each CPU having
2563  * an RCU read-side critical section that extends beyond the return from
2564  * synchronize_sched() is guaranteed to have executed a full memory barrier
2565  * after the beginning of synchronize_sched() and before the beginning of
2566  * that RCU read-side critical section.  Note that these guarantees include
2567  * CPUs that are offline, idle, or executing in user mode, as well as CPUs
2568  * that are executing in the kernel.
2569  *
2570  * Furthermore, if CPU A invoked synchronize_sched(), which returned
2571  * to its caller on CPU B, then both CPU A and CPU B are guaranteed
2572  * to have executed a full memory barrier during the execution of
2573  * synchronize_sched() -- even if CPU A and CPU B are the same CPU (but
2574  * again only if the system has more than one CPU).
2575  *
2576  * This primitive provides the guarantees made by the (now removed)
2577  * synchronize_kernel() API.  In contrast, synchronize_rcu() only
2578  * guarantees that rcu_read_lock() sections will have completed.
2579  * In "classic RCU", these two guarantees happen to be one and
2580  * the same, but can differ in realtime RCU implementations.
2581  */
2582 void synchronize_sched(void)
2583 {
2584         rcu_lockdep_assert(!lock_is_held(&rcu_bh_lock_map) &&
2585                            !lock_is_held(&rcu_lock_map) &&
2586                            !lock_is_held(&rcu_sched_lock_map),
2587                            "Illegal synchronize_sched() in RCU-sched read-side critical section");
2588         if (rcu_blocking_is_gp())
2589                 return;
2590         if (rcu_expedited)
2591                 synchronize_sched_expedited();
2592         else
2593                 wait_rcu_gp(call_rcu_sched);
2594 }
2595 EXPORT_SYMBOL_GPL(synchronize_sched);
2596
2597 /**
2598  * synchronize_rcu_bh - wait until an rcu_bh grace period has elapsed.
2599  *
2600  * Control will return to the caller some time after a full rcu_bh grace
2601  * period has elapsed, in other words after all currently executing rcu_bh
2602  * read-side critical sections have completed.  RCU read-side critical
2603  * sections are delimited by rcu_read_lock_bh() and rcu_read_unlock_bh(),
2604  * and may be nested.
2605  *
2606  * See the description of synchronize_sched() for more detailed information
2607  * on memory ordering guarantees.
2608  */
2609 void synchronize_rcu_bh(void)
2610 {
2611         rcu_lockdep_assert(!lock_is_held(&rcu_bh_lock_map) &&
2612                            !lock_is_held(&rcu_lock_map) &&
2613                            !lock_is_held(&rcu_sched_lock_map),
2614                            "Illegal synchronize_rcu_bh() in RCU-bh read-side critical section");
2615         if (rcu_blocking_is_gp())
2616                 return;
2617         if (rcu_expedited)
2618                 synchronize_rcu_bh_expedited();
2619         else
2620                 wait_rcu_gp(call_rcu_bh);
2621 }
2622 EXPORT_SYMBOL_GPL(synchronize_rcu_bh);
2623
2624 static int synchronize_sched_expedited_cpu_stop(void *data)
2625 {
2626         /*
2627          * There must be a full memory barrier on each affected CPU
2628          * between the time that try_stop_cpus() is called and the
2629          * time that it returns.
2630          *
2631          * In the current initial implementation of cpu_stop, the
2632          * above condition is already met when the control reaches
2633          * this point and the following smp_mb() is not strictly
2634          * necessary.  Do smp_mb() anyway for documentation and
2635          * robustness against future implementation changes.
2636          */
2637         smp_mb(); /* See above comment block. */
2638         return 0;
2639 }
2640
2641 /**
2642  * synchronize_sched_expedited - Brute-force RCU-sched grace period
2643  *
2644  * Wait for an RCU-sched grace period to elapse, but use a "big hammer"
2645  * approach to force the grace period to end quickly.  This consumes
2646  * significant time on all CPUs and is unfriendly to real-time workloads,
2647  * so is thus not recommended for any sort of common-case code.  In fact,
2648  * if you are using synchronize_sched_expedited() in a loop, please
2649  * restructure your code to batch your updates, and then use a single
2650  * synchronize_sched() instead.
2651  *
2652  * Note that it is illegal to call this function while holding any lock
2653  * that is acquired by a CPU-hotplug notifier.  And yes, it is also illegal
2654  * to call this function from a CPU-hotplug notifier.  Failing to observe
2655  * these restriction will result in deadlock.
2656  *
2657  * This implementation can be thought of as an application of ticket
2658  * locking to RCU, with sync_sched_expedited_started and
2659  * sync_sched_expedited_done taking on the roles of the halves
2660  * of the ticket-lock word.  Each task atomically increments
2661  * sync_sched_expedited_started upon entry, snapshotting the old value,
2662  * then attempts to stop all the CPUs.  If this succeeds, then each
2663  * CPU will have executed a context switch, resulting in an RCU-sched
2664  * grace period.  We are then done, so we use atomic_cmpxchg() to
2665  * update sync_sched_expedited_done to match our snapshot -- but
2666  * only if someone else has not already advanced past our snapshot.
2667  *
2668  * On the other hand, if try_stop_cpus() fails, we check the value
2669  * of sync_sched_expedited_done.  If it has advanced past our
2670  * initial snapshot, then someone else must have forced a grace period
2671  * some time after we took our snapshot.  In this case, our work is
2672  * done for us, and we can simply return.  Otherwise, we try again,
2673  * but keep our initial snapshot for purposes of checking for someone
2674  * doing our work for us.
2675  *
2676  * If we fail too many times in a row, we fall back to synchronize_sched().
2677  */
2678 void synchronize_sched_expedited(void)
2679 {
2680         long firstsnap, s, snap;
2681         int trycount = 0;
2682         struct rcu_state *rsp = &rcu_sched_state;
2683
2684         /*
2685          * If we are in danger of counter wrap, just do synchronize_sched().
2686          * By allowing sync_sched_expedited_started to advance no more than
2687          * ULONG_MAX/8 ahead of sync_sched_expedited_done, we are ensuring
2688          * that more than 3.5 billion CPUs would be required to force a
2689          * counter wrap on a 32-bit system.  Quite a few more CPUs would of
2690          * course be required on a 64-bit system.
2691          */
2692         if (ULONG_CMP_GE((ulong)atomic_long_read(&rsp->expedited_start),
2693                          (ulong)atomic_long_read(&rsp->expedited_done) +
2694                          ULONG_MAX / 8)) {
2695                 synchronize_sched();
2696                 atomic_long_inc(&rsp->expedited_wrap);
2697                 return;
2698         }
2699
2700         /*
2701          * Take a ticket.  Note that atomic_inc_return() implies a
2702          * full memory barrier.
2703          */
2704         snap = atomic_long_inc_return(&rsp->expedited_start);
2705         firstsnap = snap;
2706         get_online_cpus();
2707         WARN_ON_ONCE(cpu_is_offline(raw_smp_processor_id()));
2708
2709         /*
2710          * Each pass through the following loop attempts to force a
2711          * context switch on each CPU.
2712          */
2713         while (try_stop_cpus(cpu_online_mask,
2714                              synchronize_sched_expedited_cpu_stop,
2715                              NULL) == -EAGAIN) {
2716                 put_online_cpus();
2717                 atomic_long_inc(&rsp->expedited_tryfail);
2718
2719                 /* Check to see if someone else did our work for us. */
2720                 s = atomic_long_read(&rsp->expedited_done);
2721                 if (ULONG_CMP_GE((ulong)s, (ulong)firstsnap)) {
2722                         /* ensure test happens before caller kfree */
2723                         smp_mb__before_atomic_inc(); /* ^^^ */
2724                         atomic_long_inc(&rsp->expedited_workdone1);
2725                         return;
2726                 }
2727
2728                 /* No joy, try again later.  Or just synchronize_sched(). */
2729                 if (trycount++ < 10) {
2730                         udelay(trycount * num_online_cpus());
2731                 } else {
2732                         wait_rcu_gp(call_rcu_sched);
2733                         atomic_long_inc(&rsp->expedited_normal);
2734                         return;
2735                 }
2736
2737                 /* Recheck to see if someone else did our work for us. */
2738                 s = atomic_long_read(&rsp->expedited_done);
2739                 if (ULONG_CMP_GE((ulong)s, (ulong)firstsnap)) {
2740                         /* ensure test happens before caller kfree */
2741                         smp_mb__before_atomic_inc(); /* ^^^ */
2742                         atomic_long_inc(&rsp->expedited_workdone2);
2743                         return;
2744                 }
2745
2746                 /*
2747                  * Refetching sync_sched_expedited_started allows later
2748                  * callers to piggyback on our grace period.  We retry
2749                  * after they started, so our grace period works for them,
2750                  * and they started after our first try, so their grace
2751                  * period works for us.
2752                  */
2753                 get_online_cpus();
2754                 snap = atomic_long_read(&rsp->expedited_start);
2755                 smp_mb(); /* ensure read is before try_stop_cpus(). */
2756         }
2757         atomic_long_inc(&rsp->expedited_stoppedcpus);
2758
2759         /*
2760          * Everyone up to our most recent fetch is covered by our grace
2761          * period.  Update the counter, but only if our work is still
2762          * relevant -- which it won't be if someone who started later
2763          * than we did already did their update.
2764          */
2765         do {
2766                 atomic_long_inc(&rsp->expedited_done_tries);
2767                 s = atomic_long_read(&rsp->expedited_done);
2768                 if (ULONG_CMP_GE((ulong)s, (ulong)snap)) {
2769                         /* ensure test happens before caller kfree */
2770                         smp_mb__before_atomic_inc(); /* ^^^ */
2771                         atomic_long_inc(&rsp->expedited_done_lost);
2772                         break;
2773                 }
2774         } while (atomic_long_cmpxchg(&rsp->expedited_done, s, snap) != s);
2775         atomic_long_inc(&rsp->expedited_done_exit);
2776
2777         put_online_cpus();
2778 }
2779 EXPORT_SYMBOL_GPL(synchronize_sched_expedited);
2780
2781 /*
2782  * Check to see if there is any immediate RCU-related work to be done
2783  * by the current CPU, for the specified type of RCU, returning 1 if so.
2784  * The checks are in order of increasing expense: checks that can be
2785  * carried out against CPU-local state are performed first.  However,
2786  * we must check for CPU stalls first, else we might not get a chance.
2787  */
2788 static int __rcu_pending(struct rcu_state *rsp, struct rcu_data *rdp)
2789 {
2790         struct rcu_node *rnp = rdp->mynode;
2791
2792         rdp->n_rcu_pending++;
2793
2794         /* Check for CPU stalls, if enabled. */
2795         check_cpu_stall(rsp, rdp);
2796
2797         /* Is the RCU core waiting for a quiescent state from this CPU? */
2798         if (rcu_scheduler_fully_active &&
2799             rdp->qs_pending && !rdp->passed_quiesce) {
2800                 rdp->n_rp_qs_pending++;
2801         } else if (rdp->qs_pending && rdp->passed_quiesce) {
2802                 rdp->n_rp_report_qs++;
2803                 return 1;
2804         }
2805
2806         /* Does this CPU have callbacks ready to invoke? */
2807         if (cpu_has_callbacks_ready_to_invoke(rdp)) {
2808                 rdp->n_rp_cb_ready++;
2809                 return 1;
2810         }
2811
2812         /* Has RCU gone idle with this CPU needing another grace period? */
2813         if (cpu_needs_another_gp(rsp, rdp)) {
2814                 rdp->n_rp_cpu_needs_gp++;
2815                 return 1;
2816         }
2817
2818         /* Has another RCU grace period completed?  */
2819         if (ACCESS_ONCE(rnp->completed) != rdp->completed) { /* outside lock */
2820                 rdp->n_rp_gp_completed++;
2821                 return 1;
2822         }
2823
2824         /* Has a new RCU grace period started? */
2825         if (ACCESS_ONCE(rnp->gpnum) != rdp->gpnum) { /* outside lock */
2826                 rdp->n_rp_gp_started++;
2827                 return 1;
2828         }
2829
2830         /* Does this CPU need a deferred NOCB wakeup? */
2831         if (rcu_nocb_need_deferred_wakeup(rdp)) {
2832                 rdp->n_rp_nocb_defer_wakeup++;
2833                 return 1;
2834         }
2835
2836         /* nothing to do */
2837         rdp->n_rp_need_nothing++;
2838         return 0;
2839 }
2840
2841 /*
2842  * Check to see if there is any immediate RCU-related work to be done
2843  * by the current CPU, returning 1 if so.  This function is part of the
2844  * RCU implementation; it is -not- an exported member of the RCU API.
2845  */
2846 static int rcu_pending(int cpu)
2847 {
2848         struct rcu_state *rsp;
2849
2850         for_each_rcu_flavor(rsp)
2851                 if (__rcu_pending(rsp, per_cpu_ptr(rsp->rda, cpu)))
2852                         return 1;
2853         return 0;
2854 }
2855
2856 /*
2857  * Return true if the specified CPU has any callback.  If all_lazy is
2858  * non-NULL, store an indication of whether all callbacks are lazy.
2859  * (If there are no callbacks, all of them are deemed to be lazy.)
2860  */
2861 static int rcu_cpu_has_callbacks(int cpu, bool *all_lazy)
2862 {
2863         bool al = true;
2864         bool hc = false;
2865         struct rcu_data *rdp;
2866         struct rcu_state *rsp;
2867
2868         for_each_rcu_flavor(rsp) {
2869                 rdp = per_cpu_ptr(rsp->rda, cpu);
2870                 if (!rdp->nxtlist)
2871                         continue;
2872                 hc = true;
2873                 if (rdp->qlen != rdp->qlen_lazy || !all_lazy) {
2874                         al = false;
2875                         break;
2876                 }
2877         }
2878         if (all_lazy)
2879                 *all_lazy = al;
2880         return hc;
2881 }
2882
2883 /*
2884  * Helper function for _rcu_barrier() tracing.  If tracing is disabled,
2885  * the compiler is expected to optimize this away.
2886  */
2887 static void _rcu_barrier_trace(struct rcu_state *rsp, const char *s,
2888                                int cpu, unsigned long done)
2889 {
2890         trace_rcu_barrier(rsp->name, s, cpu,
2891                           atomic_read(&rsp->barrier_cpu_count), done);
2892 }
2893
2894 /*
2895  * RCU callback function for _rcu_barrier().  If we are last, wake
2896  * up the task executing _rcu_barrier().
2897  */
2898 static void rcu_barrier_callback(struct rcu_head *rhp)
2899 {
2900         struct rcu_data *rdp = container_of(rhp, struct rcu_data, barrier_head);
2901         struct rcu_state *rsp = rdp->rsp;
2902
2903         if (atomic_dec_and_test(&rsp->barrier_cpu_count)) {
2904                 _rcu_barrier_trace(rsp, "LastCB", -1, rsp->n_barrier_done);
2905                 complete(&rsp->barrier_completion);
2906         } else {
2907                 _rcu_barrier_trace(rsp, "CB", -1, rsp->n_barrier_done);
2908         }
2909 }
2910
2911 /*
2912  * Called with preemption disabled, and from cross-cpu IRQ context.
2913  */
2914 static void rcu_barrier_func(void *type)
2915 {
2916         struct rcu_state *rsp = type;
2917         struct rcu_data *rdp = __this_cpu_ptr(rsp->rda);
2918
2919         _rcu_barrier_trace(rsp, "IRQ", -1, rsp->n_barrier_done);
2920         atomic_inc(&rsp->barrier_cpu_count);
2921         rsp->call(&rdp->barrier_head, rcu_barrier_callback);
2922 }
2923
2924 /*
2925  * Orchestrate the specified type of RCU barrier, waiting for all
2926  * RCU callbacks of the specified type to complete.
2927  */
2928 static void _rcu_barrier(struct rcu_state *rsp)
2929 {
2930         int cpu;
2931         struct rcu_data *rdp;
2932         unsigned long snap = ACCESS_ONCE(rsp->n_barrier_done);
2933         unsigned long snap_done;
2934
2935         _rcu_barrier_trace(rsp, "Begin", -1, snap);
2936
2937         /* Take mutex to serialize concurrent rcu_barrier() requests. */
2938         mutex_lock(&rsp->barrier_mutex);
2939
2940         /*
2941          * Ensure that all prior references, including to ->n_barrier_done,
2942          * are ordered before the _rcu_barrier() machinery.
2943          */
2944         smp_mb();  /* See above block comment. */
2945
2946         /*
2947          * Recheck ->n_barrier_done to see if others did our work for us.
2948          * This means checking ->n_barrier_done for an even-to-odd-to-even
2949          * transition.  The "if" expression below therefore rounds the old
2950          * value up to the next even number and adds two before comparing.
2951          */
2952         snap_done = rsp->n_barrier_done;
2953         _rcu_barrier_trace(rsp, "Check", -1, snap_done);
2954
2955         /*
2956          * If the value in snap is odd, we needed to wait for the current
2957          * rcu_barrier() to complete, then wait for the next one, in other
2958          * words, we need the value of snap_done to be three larger than
2959          * the value of snap.  On the other hand, if the value in snap is
2960          * even, we only had to wait for the next rcu_barrier() to complete,
2961          * in other words, we need the value of snap_done to be only two
2962          * greater than the value of snap.  The "(snap + 3) & ~0x1" computes
2963          * this for us (thank you, Linus!).
2964          */
2965         if (ULONG_CMP_GE(snap_done, (snap + 3) & ~0x1)) {
2966                 _rcu_barrier_trace(rsp, "EarlyExit", -1, snap_done);
2967                 smp_mb(); /* caller's subsequent code after above check. */
2968                 mutex_unlock(&rsp->barrier_mutex);
2969                 return;
2970         }
2971
2972         /*
2973          * Increment ->n_barrier_done to avoid duplicate work.  Use
2974          * ACCESS_ONCE() to prevent the compiler from speculating
2975          * the increment to precede the early-exit check.
2976          */
2977         ACCESS_ONCE(rsp->n_barrier_done)++;
2978         WARN_ON_ONCE((rsp->n_barrier_done & 0x1) != 1);
2979         _rcu_barrier_trace(rsp, "Inc1", -1, rsp->n_barrier_done);
2980         smp_mb(); /* Order ->n_barrier_done increment with below mechanism. */
2981
2982         /*
2983          * Initialize the count to one rather than to zero in order to
2984          * avoid a too-soon return to zero in case of a short grace period
2985          * (or preemption of this task).  Exclude CPU-hotplug operations
2986          * to ensure that no offline CPU has callbacks queued.
2987          */
2988         init_completion(&rsp->barrier_completion);
2989         atomic_set(&rsp->barrier_cpu_count, 1);
2990         get_online_cpus();
2991
2992         /*
2993          * Force each CPU with callbacks to register a new callback.
2994          * When that callback is invoked, we will know that all of the
2995          * corresponding CPU's preceding callbacks have been invoked.
2996          */
2997         for_each_possible_cpu(cpu) {
2998                 if (!cpu_online(cpu) && !rcu_is_nocb_cpu(cpu))
2999                         continue;
3000                 rdp = per_cpu_ptr(rsp->rda, cpu);
3001                 if (rcu_is_nocb_cpu(cpu)) {
3002                         _rcu_barrier_trace(rsp, "OnlineNoCB", cpu,
3003                                            rsp->n_barrier_done);
3004                         atomic_inc(&rsp->barrier_cpu_count);
3005                         __call_rcu(&rdp->barrier_head, rcu_barrier_callback,
3006                                    rsp, cpu, 0);
3007                 } else if (ACCESS_ONCE(rdp->qlen)) {
3008                         _rcu_barrier_trace(rsp, "OnlineQ", cpu,
3009                                            rsp->n_barrier_done);
3010                         smp_call_function_single(cpu, rcu_barrier_func, rsp, 1);
3011                 } else {
3012                         _rcu_barrier_trace(rsp, "OnlineNQ", cpu,
3013                                            rsp->n_barrier_done);
3014                 }
3015         }
3016         put_online_cpus();
3017
3018         /*
3019          * Now that we have an rcu_barrier_callback() callback on each
3020          * CPU, and thus each counted, remove the initial count.
3021          */
3022         if (atomic_dec_and_test(&rsp->barrier_cpu_count))
3023                 complete(&rsp->barrier_completion);
3024
3025         /* Increment ->n_barrier_done to prevent duplicate work. */
3026         smp_mb(); /* Keep increment after above mechanism. */
3027         ACCESS_ONCE(rsp->n_barrier_done)++;
3028         WARN_ON_ONCE((rsp->n_barrier_done & 0x1) != 0);
3029         _rcu_barrier_trace(rsp, "Inc2", -1, rsp->n_barrier_done);
3030         smp_mb(); /* Keep increment before caller's subsequent code. */
3031
3032         /* Wait for all rcu_barrier_callback() callbacks to be invoked. */
3033         wait_for_completion(&rsp->barrier_completion);
3034
3035         /* Other rcu_barrier() invocations can now safely proceed. */
3036         mutex_unlock(&rsp->barrier_mutex);
3037 }
3038
3039 /**
3040  * rcu_barrier_bh - Wait until all in-flight call_rcu_bh() callbacks complete.
3041  */
3042 void rcu_barrier_bh(void)
3043 {
3044         _rcu_barrier(&rcu_bh_state);
3045 }
3046 EXPORT_SYMBOL_GPL(rcu_barrier_bh);
3047
3048 /**
3049  * rcu_barrier_sched - Wait for in-flight call_rcu_sched() callbacks.
3050  */
3051 void rcu_barrier_sched(void)
3052 {
3053         _rcu_barrier(&rcu_sched_state);
3054 }
3055 EXPORT_SYMBOL_GPL(rcu_barrier_sched);
3056
3057 /*
3058  * Do boot-time initialization of a CPU's per-CPU RCU data.
3059  */
3060 static void __init
3061 rcu_boot_init_percpu_data(int cpu, struct rcu_state *rsp)
3062 {
3063         unsigned long flags;
3064         struct rcu_data *rdp = per_cpu_ptr(rsp->rda, cpu);
3065         struct rcu_node *rnp = rcu_get_root(rsp);
3066
3067         /* Set up local state, ensuring consistent view of global state. */
3068         raw_spin_lock_irqsave(&rnp->lock, flags);
3069         rdp->grpmask = 1UL << (cpu - rdp->mynode->grplo);
3070         init_callback_list(rdp);
3071         rdp->qlen_lazy = 0;
3072         ACCESS_ONCE(rdp->qlen) = 0;
3073         rdp->dynticks = &per_cpu(rcu_dynticks, cpu);
3074         WARN_ON_ONCE(rdp->dynticks->dynticks_nesting != DYNTICK_TASK_EXIT_IDLE);
3075         WARN_ON_ONCE(atomic_read(&rdp->dynticks->dynticks) != 1);
3076         rdp->cpu = cpu;
3077         rdp->rsp = rsp;
3078         rcu_boot_init_nocb_percpu_data(rdp);
3079         raw_spin_unlock_irqrestore(&rnp->lock, flags);
3080 }
3081
3082 /*
3083  * Initialize a CPU's per-CPU RCU data.  Note that only one online or
3084  * offline event can be happening at a given time.  Note also that we
3085  * can accept some slop in the rsp->completed access due to the fact
3086  * that this CPU cannot possibly have any RCU callbacks in flight yet.
3087  */
3088 static void
3089 rcu_init_percpu_data(int cpu, struct rcu_state *rsp, int preemptible)
3090 {
3091         unsigned long flags;
3092         unsigned long mask;
3093         struct rcu_data *rdp = per_cpu_ptr(rsp->rda, cpu);
3094         struct rcu_node *rnp = rcu_get_root(rsp);
3095
3096         /* Exclude new grace periods. */
3097         mutex_lock(&rsp->onoff_mutex);
3098
3099         /* Set up local state, ensuring consistent view of global state. */
3100         raw_spin_lock_irqsave(&rnp->lock, flags);
3101         rdp->beenonline = 1;     /* We have now been online. */
3102         rdp->preemptible = preemptible;
3103         rdp->qlen_last_fqs_check = 0;
3104         rdp->n_force_qs_snap = rsp->n_force_qs;
3105         rdp->blimit = blimit;
3106         init_callback_list(rdp);  /* Re-enable callbacks on this CPU. */
3107         rdp->dynticks->dynticks_nesting = DYNTICK_TASK_EXIT_IDLE;
3108         rcu_sysidle_init_percpu_data(rdp->dynticks);
3109         atomic_set(&rdp->dynticks->dynticks,
3110                    (atomic_read(&rdp->dynticks->dynticks) & ~0x1) + 1);
3111         raw_spin_unlock(&rnp->lock);            /* irqs remain disabled. */
3112
3113         /* Add CPU to rcu_node bitmasks. */
3114         rnp = rdp->mynode;
3115         mask = rdp->grpmask;
3116         do {
3117                 /* Exclude any attempts to start a new GP on small systems. */
3118                 raw_spin_lock(&rnp->lock);      /* irqs already disabled. */
3119                 rnp->qsmaskinit |= mask;
3120                 mask = rnp->grpmask;
3121                 if (rnp == rdp->mynode) {
3122                         /*
3123                          * If there is a grace period in progress, we will
3124                          * set up to wait for it next time we run the
3125                          * RCU core code.
3126                          */
3127                         rdp->gpnum = rnp->completed;
3128                         rdp->completed = rnp->completed;
3129                         rdp->passed_quiesce = 0;
3130                         rdp->qs_pending = 0;
3131                         trace_rcu_grace_period(rsp->name, rdp->gpnum, TPS("cpuonl"));
3132                 }
3133                 raw_spin_unlock(&rnp->lock); /* irqs already disabled. */
3134                 rnp = rnp->parent;
3135         } while (rnp != NULL && !(rnp->qsmaskinit & mask));
3136         local_irq_restore(flags);
3137
3138         mutex_unlock(&rsp->onoff_mutex);
3139 }
3140
3141 static void rcu_prepare_cpu(int cpu)
3142 {
3143         struct rcu_state *rsp;
3144
3145         for_each_rcu_flavor(rsp)
3146                 rcu_init_percpu_data(cpu, rsp,
3147                                      strcmp(rsp->name, "rcu_preempt") == 0);
3148 }
3149
3150 /*
3151  * Handle CPU online/offline notification events.
3152  */
3153 static int rcu_cpu_notify(struct notifier_block *self,
3154                                     unsigned long action, void *hcpu)
3155 {
3156         long cpu = (long)hcpu;
3157         struct rcu_data *rdp = per_cpu_ptr(rcu_state->rda, cpu);
3158         struct rcu_node *rnp = rdp->mynode;
3159         struct rcu_state *rsp;
3160
3161         trace_rcu_utilization(TPS("Start CPU hotplug"));
3162         switch (action) {
3163         case CPU_UP_PREPARE:
3164         case CPU_UP_PREPARE_FROZEN:
3165                 rcu_prepare_cpu(cpu);
3166                 rcu_prepare_kthreads(cpu);
3167                 break;
3168         case CPU_ONLINE:
3169         case CPU_DOWN_FAILED:
3170                 rcu_boost_kthread_setaffinity(rnp, -1);
3171                 break;
3172         case CPU_DOWN_PREPARE:
3173                 rcu_boost_kthread_setaffinity(rnp, cpu);
3174                 break;
3175         case CPU_DYING:
3176         case CPU_DYING_FROZEN:
3177                 for_each_rcu_flavor(rsp)
3178                         rcu_cleanup_dying_cpu(rsp);
3179                 break;
3180         case CPU_DEAD:
3181         case CPU_DEAD_FROZEN:
3182         case CPU_UP_CANCELED:
3183         case CPU_UP_CANCELED_FROZEN:
3184                 for_each_rcu_flavor(rsp)
3185                         rcu_cleanup_dead_cpu(cpu, rsp);
3186                 break;
3187         default:
3188                 break;
3189         }
3190         trace_rcu_utilization(TPS("End CPU hotplug"));
3191         return NOTIFY_OK;
3192 }
3193
3194 static int rcu_pm_notify(struct notifier_block *self,
3195                          unsigned long action, void *hcpu)
3196 {
3197         switch (action) {
3198         case PM_HIBERNATION_PREPARE:
3199         case PM_SUSPEND_PREPARE:
3200                 if (nr_cpu_ids <= 256) /* Expediting bad for large systems. */
3201                         rcu_expedited = 1;
3202                 break;
3203         case PM_POST_HIBERNATION:
3204         case PM_POST_SUSPEND:
3205                 rcu_expedited = 0;
3206                 break;
3207         default:
3208                 break;
3209         }
3210         return NOTIFY_OK;
3211 }
3212
3213 /*
3214  * Spawn the kthread that handles this RCU flavor's grace periods.
3215  */
3216 static int __init rcu_spawn_gp_kthread(void)
3217 {
3218         unsigned long flags;
3219         struct rcu_node *rnp;
3220         struct rcu_state *rsp;
3221         struct task_struct *t;
3222
3223         for_each_rcu_flavor(rsp) {
3224                 t = kthread_run(rcu_gp_kthread, rsp, "%s", rsp->name);
3225                 BUG_ON(IS_ERR(t));
3226                 rnp = rcu_get_root(rsp);
3227                 raw_spin_lock_irqsave(&rnp->lock, flags);
3228                 rsp->gp_kthread = t;
3229                 raw_spin_unlock_irqrestore(&rnp->lock, flags);
3230                 rcu_spawn_nocb_kthreads(rsp);
3231         }
3232         return 0;
3233 }
3234 early_initcall(rcu_spawn_gp_kthread);
3235
3236 /*
3237  * This function is invoked towards the end of the scheduler's initialization
3238  * process.  Before this is called, the idle task might contain
3239  * RCU read-side critical sections (during which time, this idle
3240  * task is booting the system).  After this function is called, the
3241  * idle tasks are prohibited from containing RCU read-side critical
3242  * sections.  This function also enables RCU lockdep checking.
3243  */
3244 void rcu_scheduler_starting(void)
3245 {
3246         WARN_ON(num_online_cpus() != 1);
3247         WARN_ON(nr_context_switches() > 0);
3248         rcu_scheduler_active = 1;
3249 }
3250
3251 /*
3252  * Compute the per-level fanout, either using the exact fanout specified
3253  * or balancing the tree, depending on CONFIG_RCU_FANOUT_EXACT.
3254  */
3255 #ifdef CONFIG_RCU_FANOUT_EXACT
3256 static void __init rcu_init_levelspread(struct rcu_state *rsp)
3257 {
3258         int i;
3259
3260         for (i = rcu_num_lvls - 1; i > 0; i--)
3261                 rsp->levelspread[i] = CONFIG_RCU_FANOUT;
3262         rsp->levelspread[0] = rcu_fanout_leaf;
3263 }
3264 #else /* #ifdef CONFIG_RCU_FANOUT_EXACT */
3265 static void __init rcu_init_levelspread(struct rcu_state *rsp)
3266 {
3267         int ccur;
3268         int cprv;
3269         int i;
3270
3271         cprv = nr_cpu_ids;
3272         for (i = rcu_num_lvls - 1; i >= 0; i--) {
3273                 ccur = rsp->levelcnt[i];
3274                 rsp->levelspread[i] = (cprv + ccur - 1) / ccur;
3275                 cprv = ccur;
3276         }
3277 }
3278 #endif /* #else #ifdef CONFIG_RCU_FANOUT_EXACT */
3279
3280 /*
3281  * Helper function for rcu_init() that initializes one rcu_state structure.
3282  */
3283 static void __init rcu_init_one(struct rcu_state *rsp,
3284                 struct rcu_data __percpu *rda)
3285 {
3286         static char *buf[] = { "rcu_node_0",
3287                                "rcu_node_1",
3288                                "rcu_node_2",
3289                                "rcu_node_3" };  /* Match MAX_RCU_LVLS */
3290         static char *fqs[] = { "rcu_node_fqs_0",
3291                                "rcu_node_fqs_1",
3292                                "rcu_node_fqs_2",
3293                                "rcu_node_fqs_3" };  /* Match MAX_RCU_LVLS */
3294         int cpustride = 1;
3295         int i;
3296         int j;
3297         struct rcu_node *rnp;
3298
3299         BUILD_BUG_ON(MAX_RCU_LVLS > ARRAY_SIZE(buf));  /* Fix buf[] init! */
3300
3301         /* Silence gcc 4.8 warning about array index out of range. */
3302         if (rcu_num_lvls > RCU_NUM_LVLS)
3303                 panic("rcu_init_one: rcu_num_lvls overflow");
3304
3305         /* Initialize the level-tracking arrays. */
3306
3307         for (i = 0; i < rcu_num_lvls; i++)
3308                 rsp->levelcnt[i] = num_rcu_lvl[i];
3309         for (i = 1; i < rcu_num_lvls; i++)
3310                 rsp->level[i] = rsp->level[i - 1] + rsp->levelcnt[i - 1];
3311         rcu_init_levelspread(rsp);
3312
3313         /* Initialize the elements themselves, starting from the leaves. */
3314
3315         for (i = rcu_num_lvls - 1; i >= 0; i--) {
3316                 cpustride *= rsp->levelspread[i];
3317                 rnp = rsp->level[i];
3318                 for (j = 0; j < rsp->levelcnt[i]; j++, rnp++) {
3319                         raw_spin_lock_init(&rnp->lock);
3320                         lockdep_set_class_and_name(&rnp->lock,
3321                                                    &rcu_node_class[i], buf[i]);
3322                         raw_spin_lock_init(&rnp->fqslock);
3323                         lockdep_set_class_and_name(&rnp->fqslock,
3324                                                    &rcu_fqs_class[i], fqs[i]);
3325                         rnp->gpnum = rsp->gpnum;
3326                         rnp->completed = rsp->completed;
3327                         rnp->qsmask = 0;
3328                         rnp->qsmaskinit = 0;
3329                         rnp->grplo = j * cpustride;
3330                         rnp->grphi = (j + 1) * cpustride - 1;
3331                         if (rnp->grphi >= NR_CPUS)
3332                                 rnp->grphi = NR_CPUS - 1;
3333                         if (i == 0) {
3334                                 rnp->grpnum = 0;
3335                                 rnp->grpmask = 0;
3336                                 rnp->parent = NULL;
3337                         } else {
3338                                 rnp->grpnum = j % rsp->levelspread[i - 1];
3339                                 rnp->grpmask = 1UL << rnp->grpnum;
3340                                 rnp->parent = rsp->level[i - 1] +
3341                                               j / rsp->levelspread[i - 1];
3342                         }
3343                         rnp->level = i;
3344                         INIT_LIST_HEAD(&rnp->blkd_tasks);
3345                         rcu_init_one_nocb(rnp);
3346                 }
3347         }
3348
3349         rsp->rda = rda;
3350         init_waitqueue_head(&rsp->gp_wq);
3351         init_irq_work(&rsp->wakeup_work, rsp_wakeup);
3352         rnp = rsp->level[rcu_num_lvls - 1];
3353         for_each_possible_cpu(i) {
3354                 while (i > rnp->grphi)
3355                         rnp++;
3356                 per_cpu_ptr(rsp->rda, i)->mynode = rnp;
3357                 rcu_boot_init_percpu_data(i, rsp);
3358         }
3359         list_add(&rsp->flavors, &rcu_struct_flavors);
3360 }
3361
3362 /*
3363  * Compute the rcu_node tree geometry from kernel parameters.  This cannot
3364  * replace the definitions in tree.h because those are needed to size
3365  * the ->node array in the rcu_state structure.
3366  */
3367 static void __init rcu_init_geometry(void)
3368 {
3369         ulong d;
3370         int i;
3371         int j;
3372         int n = nr_cpu_ids;
3373         int rcu_capacity[MAX_RCU_LVLS + 1];
3374
3375         /*
3376          * Initialize any unspecified boot parameters.
3377          * The default values of jiffies_till_first_fqs and
3378          * jiffies_till_next_fqs are set to the RCU_JIFFIES_TILL_FORCE_QS
3379          * value, which is a function of HZ, then adding one for each
3380          * RCU_JIFFIES_FQS_DIV CPUs that might be on the system.
3381          */
3382         d = RCU_JIFFIES_TILL_FORCE_QS + nr_cpu_ids / RCU_JIFFIES_FQS_DIV;
3383         if (jiffies_till_first_fqs == ULONG_MAX)
3384                 jiffies_till_first_fqs = d;
3385         if (jiffies_till_next_fqs == ULONG_MAX)
3386                 jiffies_till_next_fqs = d;
3387
3388         /* If the compile-time values are accurate, just leave. */
3389         if (rcu_fanout_leaf == CONFIG_RCU_FANOUT_LEAF &&
3390             nr_cpu_ids == NR_CPUS)
3391                 return;
3392
3393         /*
3394          * Compute number of nodes that can be handled an rcu_node tree
3395          * with the given number of levels.  Setting rcu_capacity[0] makes
3396          * some of the arithmetic easier.
3397          */
3398         rcu_capacity[0] = 1;
3399         rcu_capacity[1] = rcu_fanout_leaf;
3400         for (i = 2; i <= MAX_RCU_LVLS; i++)
3401                 rcu_capacity[i] = rcu_capacity[i - 1] * CONFIG_RCU_FANOUT;
3402
3403         /*
3404          * The boot-time rcu_fanout_leaf parameter is only permitted
3405          * to increase the leaf-level fanout, not decrease it.  Of course,
3406          * the leaf-level fanout cannot exceed the number of bits in
3407          * the rcu_node masks.  Finally, the tree must be able to accommodate
3408          * the configured number of CPUs.  Complain and fall back to the
3409          * compile-time values if these limits are exceeded.
3410          */
3411         if (rcu_fanout_leaf < CONFIG_RCU_FANOUT_LEAF ||
3412             rcu_fanout_leaf > sizeof(unsigned long) * 8 ||
3413             n > rcu_capacity[MAX_RCU_LVLS]) {
3414                 WARN_ON(1);
3415                 return;
3416         }
3417
3418         /* Calculate the number of rcu_nodes at each level of the tree. */
3419         for (i = 1; i <= MAX_RCU_LVLS; i++)
3420                 if (n <= rcu_capacity[i]) {
3421                         for (j = 0; j <= i; j++)
3422                                 num_rcu_lvl[j] =
3423                                         DIV_ROUND_UP(n, rcu_capacity[i - j]);
3424                         rcu_num_lvls = i;
3425                         for (j = i + 1; j <= MAX_RCU_LVLS; j++)
3426                                 num_rcu_lvl[j] = 0;
3427                         break;
3428                 }
3429
3430         /* Calculate the total number of rcu_node structures. */
3431         rcu_num_nodes = 0;
3432         for (i = 0; i <= MAX_RCU_LVLS; i++)
3433                 rcu_num_nodes += num_rcu_lvl[i];
3434         rcu_num_nodes -= n;
3435 }
3436
3437 void __init rcu_init(void)
3438 {
3439         int cpu;
3440
3441         rcu_bootup_announce();
3442         rcu_init_geometry();
3443         rcu_init_one(&rcu_bh_state, &rcu_bh_data);
3444         rcu_init_one(&rcu_sched_state, &rcu_sched_data);
3445         __rcu_init_preempt();
3446         open_softirq(RCU_SOFTIRQ, rcu_process_callbacks);
3447
3448         /*
3449          * We don't need protection against CPU-hotplug here because
3450          * this is called early in boot, before either interrupts
3451          * or the scheduler are operational.
3452          */
3453         cpu_notifier(rcu_cpu_notify, 0);
3454         pm_notifier(rcu_pm_notify, 0);
3455         for_each_online_cpu(cpu)
3456                 rcu_cpu_notify(NULL, CPU_UP_PREPARE, (void *)(long)cpu);
3457 }
3458
3459 #include "tree_plugin.h"