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