rcu: Add #ifdef to suppress __rcu_offline_cpu() warning in !HOTPLUG_CPU builds
[profile/ivi/kernel-x86-ivi.git] / kernel / rcutree.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 <asm/atomic.h>
39 #include <linux/bitops.h>
40 #include <linux/module.h>
41 #include <linux/completion.h>
42 #include <linux/moduleparam.h>
43 #include <linux/percpu.h>
44 #include <linux/notifier.h>
45 #include <linux/cpu.h>
46 #include <linux/mutex.h>
47 #include <linux/time.h>
48
49 #include "rcutree.h"
50
51 #ifdef CONFIG_DEBUG_LOCK_ALLOC
52 static struct lock_class_key rcu_lock_key;
53 struct lockdep_map rcu_lock_map =
54         STATIC_LOCKDEP_MAP_INIT("rcu_read_lock", &rcu_lock_key);
55 EXPORT_SYMBOL_GPL(rcu_lock_map);
56 #endif
57
58 /* Data structures. */
59
60 #define RCU_STATE_INITIALIZER(name) { \
61         .level = { &name.node[0] }, \
62         .levelcnt = { \
63                 NUM_RCU_LVL_0,  /* root of hierarchy. */ \
64                 NUM_RCU_LVL_1, \
65                 NUM_RCU_LVL_2, \
66                 NUM_RCU_LVL_3, /* == MAX_RCU_LVLS */ \
67         }, \
68         .signaled = RCU_SIGNAL_INIT, \
69         .gpnum = -300, \
70         .completed = -300, \
71         .onofflock = __SPIN_LOCK_UNLOCKED(&name.onofflock), \
72         .fqslock = __SPIN_LOCK_UNLOCKED(&name.fqslock), \
73         .n_force_qs = 0, \
74         .n_force_qs_ngp = 0, \
75 }
76
77 struct rcu_state rcu_sched_state = RCU_STATE_INITIALIZER(rcu_sched_state);
78 DEFINE_PER_CPU(struct rcu_data, rcu_sched_data);
79
80 struct rcu_state rcu_bh_state = RCU_STATE_INITIALIZER(rcu_bh_state);
81 DEFINE_PER_CPU(struct rcu_data, rcu_bh_data);
82
83 extern long rcu_batches_completed_sched(void);
84 static void cpu_quiet_msk(unsigned long mask, struct rcu_state *rsp,
85                           struct rcu_node *rnp, unsigned long flags);
86 static void cpu_quiet_msk_finish(struct rcu_state *rsp, unsigned long flags);
87 #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU
88 static void __rcu_offline_cpu(int cpu, struct rcu_state *rsp);
89 #endif /* #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU */
90 static void __rcu_process_callbacks(struct rcu_state *rsp,
91                                     struct rcu_data *rdp);
92 static void __call_rcu(struct rcu_head *head,
93                        void (*func)(struct rcu_head *rcu),
94                        struct rcu_state *rsp);
95 static int __rcu_pending(struct rcu_state *rsp, struct rcu_data *rdp);
96 static void __cpuinit rcu_init_percpu_data(int cpu, struct rcu_state *rsp,
97                                            int preemptable);
98
99 #include "rcutree_plugin.h"
100
101 /*
102  * Note a quiescent state.  Because we do not need to know
103  * how many quiescent states passed, just if there was at least
104  * one since the start of the grace period, this just sets a flag.
105  */
106 void rcu_sched_qs(int cpu)
107 {
108         unsigned long flags;
109         struct rcu_data *rdp;
110
111         local_irq_save(flags);
112         rdp = &per_cpu(rcu_sched_data, cpu);
113         rdp->passed_quiesc = 1;
114         rdp->passed_quiesc_completed = rdp->completed;
115         rcu_preempt_qs(cpu);
116         local_irq_restore(flags);
117 }
118
119 void rcu_bh_qs(int cpu)
120 {
121         unsigned long flags;
122         struct rcu_data *rdp;
123
124         local_irq_save(flags);
125         rdp = &per_cpu(rcu_bh_data, cpu);
126         rdp->passed_quiesc = 1;
127         rdp->passed_quiesc_completed = rdp->completed;
128         local_irq_restore(flags);
129 }
130
131 #ifdef CONFIG_NO_HZ
132 DEFINE_PER_CPU(struct rcu_dynticks, rcu_dynticks) = {
133         .dynticks_nesting = 1,
134         .dynticks = 1,
135 };
136 #endif /* #ifdef CONFIG_NO_HZ */
137
138 static int blimit = 10;         /* Maximum callbacks per softirq. */
139 static int qhimark = 10000;     /* If this many pending, ignore blimit. */
140 static int qlowmark = 100;      /* Once only this many pending, use blimit. */
141
142 static void force_quiescent_state(struct rcu_state *rsp, int relaxed);
143 static int rcu_pending(int cpu);
144
145 /*
146  * Return the number of RCU-sched batches processed thus far for debug & stats.
147  */
148 long rcu_batches_completed_sched(void)
149 {
150         return rcu_sched_state.completed;
151 }
152 EXPORT_SYMBOL_GPL(rcu_batches_completed_sched);
153
154 /*
155  * Return the number of RCU BH batches processed thus far for debug & stats.
156  */
157 long rcu_batches_completed_bh(void)
158 {
159         return rcu_bh_state.completed;
160 }
161 EXPORT_SYMBOL_GPL(rcu_batches_completed_bh);
162
163 /*
164  * Does the CPU have callbacks ready to be invoked?
165  */
166 static int
167 cpu_has_callbacks_ready_to_invoke(struct rcu_data *rdp)
168 {
169         return &rdp->nxtlist != rdp->nxttail[RCU_DONE_TAIL];
170 }
171
172 /*
173  * Does the current CPU require a yet-as-unscheduled grace period?
174  */
175 static int
176 cpu_needs_another_gp(struct rcu_state *rsp, struct rcu_data *rdp)
177 {
178         /* ACCESS_ONCE() because we are accessing outside of lock. */
179         return *rdp->nxttail[RCU_DONE_TAIL] &&
180                ACCESS_ONCE(rsp->completed) == ACCESS_ONCE(rsp->gpnum);
181 }
182
183 /*
184  * Return the root node of the specified rcu_state structure.
185  */
186 static struct rcu_node *rcu_get_root(struct rcu_state *rsp)
187 {
188         return &rsp->node[0];
189 }
190
191 #ifdef CONFIG_SMP
192
193 /*
194  * If the specified CPU is offline, tell the caller that it is in
195  * a quiescent state.  Otherwise, whack it with a reschedule IPI.
196  * Grace periods can end up waiting on an offline CPU when that
197  * CPU is in the process of coming online -- it will be added to the
198  * rcu_node bitmasks before it actually makes it online.  The same thing
199  * can happen while a CPU is in the process of coming online.  Because this
200  * race is quite rare, we check for it after detecting that the grace
201  * period has been delayed rather than checking each and every CPU
202  * each and every time we start a new grace period.
203  */
204 static int rcu_implicit_offline_qs(struct rcu_data *rdp)
205 {
206         /*
207          * If the CPU is offline, it is in a quiescent state.  We can
208          * trust its state not to change because interrupts are disabled.
209          */
210         if (cpu_is_offline(rdp->cpu)) {
211                 rdp->offline_fqs++;
212                 return 1;
213         }
214
215         /* If preemptable RCU, no point in sending reschedule IPI. */
216         if (rdp->preemptable)
217                 return 0;
218
219         /* The CPU is online, so send it a reschedule IPI. */
220         if (rdp->cpu != smp_processor_id())
221                 smp_send_reschedule(rdp->cpu);
222         else
223                 set_need_resched();
224         rdp->resched_ipi++;
225         return 0;
226 }
227
228 #endif /* #ifdef CONFIG_SMP */
229
230 #ifdef CONFIG_NO_HZ
231 static DEFINE_RATELIMIT_STATE(rcu_rs, 10 * HZ, 5);
232
233 /**
234  * rcu_enter_nohz - inform RCU that current CPU is entering nohz
235  *
236  * Enter nohz mode, in other words, -leave- the mode in which RCU
237  * read-side critical sections can occur.  (Though RCU read-side
238  * critical sections can occur in irq handlers in nohz mode, a possibility
239  * handled by rcu_irq_enter() and rcu_irq_exit()).
240  */
241 void rcu_enter_nohz(void)
242 {
243         unsigned long flags;
244         struct rcu_dynticks *rdtp;
245
246         smp_mb(); /* CPUs seeing ++ must see prior RCU read-side crit sects */
247         local_irq_save(flags);
248         rdtp = &__get_cpu_var(rcu_dynticks);
249         rdtp->dynticks++;
250         rdtp->dynticks_nesting--;
251         WARN_ON_RATELIMIT(rdtp->dynticks & 0x1, &rcu_rs);
252         local_irq_restore(flags);
253 }
254
255 /*
256  * rcu_exit_nohz - inform RCU that current CPU is leaving nohz
257  *
258  * Exit nohz mode, in other words, -enter- the mode in which RCU
259  * read-side critical sections normally occur.
260  */
261 void rcu_exit_nohz(void)
262 {
263         unsigned long flags;
264         struct rcu_dynticks *rdtp;
265
266         local_irq_save(flags);
267         rdtp = &__get_cpu_var(rcu_dynticks);
268         rdtp->dynticks++;
269         rdtp->dynticks_nesting++;
270         WARN_ON_RATELIMIT(!(rdtp->dynticks & 0x1), &rcu_rs);
271         local_irq_restore(flags);
272         smp_mb(); /* CPUs seeing ++ must see later RCU read-side crit sects */
273 }
274
275 /**
276  * rcu_nmi_enter - inform RCU of entry to NMI context
277  *
278  * If the CPU was idle with dynamic ticks active, and there is no
279  * irq handler running, this updates rdtp->dynticks_nmi to let the
280  * RCU grace-period handling know that the CPU is active.
281  */
282 void rcu_nmi_enter(void)
283 {
284         struct rcu_dynticks *rdtp = &__get_cpu_var(rcu_dynticks);
285
286         if (rdtp->dynticks & 0x1)
287                 return;
288         rdtp->dynticks_nmi++;
289         WARN_ON_RATELIMIT(!(rdtp->dynticks_nmi & 0x1), &rcu_rs);
290         smp_mb(); /* CPUs seeing ++ must see later RCU read-side crit sects */
291 }
292
293 /**
294  * rcu_nmi_exit - inform RCU of exit from NMI context
295  *
296  * If the CPU was idle with dynamic ticks active, and there is no
297  * irq handler running, this updates rdtp->dynticks_nmi to let the
298  * RCU grace-period handling know that the CPU is no longer active.
299  */
300 void rcu_nmi_exit(void)
301 {
302         struct rcu_dynticks *rdtp = &__get_cpu_var(rcu_dynticks);
303
304         if (rdtp->dynticks & 0x1)
305                 return;
306         smp_mb(); /* CPUs seeing ++ must see prior RCU read-side crit sects */
307         rdtp->dynticks_nmi++;
308         WARN_ON_RATELIMIT(rdtp->dynticks_nmi & 0x1, &rcu_rs);
309 }
310
311 /**
312  * rcu_irq_enter - inform RCU of entry to hard irq context
313  *
314  * If the CPU was idle with dynamic ticks active, this updates the
315  * rdtp->dynticks to let the RCU handling know that the CPU is active.
316  */
317 void rcu_irq_enter(void)
318 {
319         struct rcu_dynticks *rdtp = &__get_cpu_var(rcu_dynticks);
320
321         if (rdtp->dynticks_nesting++)
322                 return;
323         rdtp->dynticks++;
324         WARN_ON_RATELIMIT(!(rdtp->dynticks & 0x1), &rcu_rs);
325         smp_mb(); /* CPUs seeing ++ must see later RCU read-side crit sects */
326 }
327
328 /**
329  * rcu_irq_exit - inform RCU of exit from hard irq context
330  *
331  * If the CPU was idle with dynamic ticks active, update the rdp->dynticks
332  * to put let the RCU handling be aware that the CPU is going back to idle
333  * with no ticks.
334  */
335 void rcu_irq_exit(void)
336 {
337         struct rcu_dynticks *rdtp = &__get_cpu_var(rcu_dynticks);
338
339         if (--rdtp->dynticks_nesting)
340                 return;
341         smp_mb(); /* CPUs seeing ++ must see prior RCU read-side crit sects */
342         rdtp->dynticks++;
343         WARN_ON_RATELIMIT(rdtp->dynticks & 0x1, &rcu_rs);
344
345         /* If the interrupt queued a callback, get out of dyntick mode. */
346         if (__get_cpu_var(rcu_sched_data).nxtlist ||
347             __get_cpu_var(rcu_bh_data).nxtlist)
348                 set_need_resched();
349 }
350
351 /*
352  * Record the specified "completed" value, which is later used to validate
353  * dynticks counter manipulations.  Specify "rsp->completed - 1" to
354  * unconditionally invalidate any future dynticks manipulations (which is
355  * useful at the beginning of a grace period).
356  */
357 static void dyntick_record_completed(struct rcu_state *rsp, long comp)
358 {
359         rsp->dynticks_completed = comp;
360 }
361
362 #ifdef CONFIG_SMP
363
364 /*
365  * Recall the previously recorded value of the completion for dynticks.
366  */
367 static long dyntick_recall_completed(struct rcu_state *rsp)
368 {
369         return rsp->dynticks_completed;
370 }
371
372 /*
373  * Snapshot the specified CPU's dynticks counter so that we can later
374  * credit them with an implicit quiescent state.  Return 1 if this CPU
375  * is already in a quiescent state courtesy of dynticks idle mode.
376  */
377 static int dyntick_save_progress_counter(struct rcu_data *rdp)
378 {
379         int ret;
380         int snap;
381         int snap_nmi;
382
383         snap = rdp->dynticks->dynticks;
384         snap_nmi = rdp->dynticks->dynticks_nmi;
385         smp_mb();       /* Order sampling of snap with end of grace period. */
386         rdp->dynticks_snap = snap;
387         rdp->dynticks_nmi_snap = snap_nmi;
388         ret = ((snap & 0x1) == 0) && ((snap_nmi & 0x1) == 0);
389         if (ret)
390                 rdp->dynticks_fqs++;
391         return ret;
392 }
393
394 /*
395  * Return true if the specified CPU has passed through a quiescent
396  * state by virtue of being in or having passed through an dynticks
397  * idle state since the last call to dyntick_save_progress_counter()
398  * for this same CPU.
399  */
400 static int rcu_implicit_dynticks_qs(struct rcu_data *rdp)
401 {
402         long curr;
403         long curr_nmi;
404         long snap;
405         long snap_nmi;
406
407         curr = rdp->dynticks->dynticks;
408         snap = rdp->dynticks_snap;
409         curr_nmi = rdp->dynticks->dynticks_nmi;
410         snap_nmi = rdp->dynticks_nmi_snap;
411         smp_mb(); /* force ordering with cpu entering/leaving dynticks. */
412
413         /*
414          * If the CPU passed through or entered a dynticks idle phase with
415          * no active irq/NMI handlers, then we can safely pretend that the CPU
416          * already acknowledged the request to pass through a quiescent
417          * state.  Either way, that CPU cannot possibly be in an RCU
418          * read-side critical section that started before the beginning
419          * of the current RCU grace period.
420          */
421         if ((curr != snap || (curr & 0x1) == 0) &&
422             (curr_nmi != snap_nmi || (curr_nmi & 0x1) == 0)) {
423                 rdp->dynticks_fqs++;
424                 return 1;
425         }
426
427         /* Go check for the CPU being offline. */
428         return rcu_implicit_offline_qs(rdp);
429 }
430
431 #endif /* #ifdef CONFIG_SMP */
432
433 #else /* #ifdef CONFIG_NO_HZ */
434
435 static void dyntick_record_completed(struct rcu_state *rsp, long comp)
436 {
437 }
438
439 #ifdef CONFIG_SMP
440
441 /*
442  * If there are no dynticks, then the only way that a CPU can passively
443  * be in a quiescent state is to be offline.  Unlike dynticks idle, which
444  * is a point in time during the prior (already finished) grace period,
445  * an offline CPU is always in a quiescent state, and thus can be
446  * unconditionally applied.  So just return the current value of completed.
447  */
448 static long dyntick_recall_completed(struct rcu_state *rsp)
449 {
450         return rsp->completed;
451 }
452
453 static int dyntick_save_progress_counter(struct rcu_data *rdp)
454 {
455         return 0;
456 }
457
458 static int rcu_implicit_dynticks_qs(struct rcu_data *rdp)
459 {
460         return rcu_implicit_offline_qs(rdp);
461 }
462
463 #endif /* #ifdef CONFIG_SMP */
464
465 #endif /* #else #ifdef CONFIG_NO_HZ */
466
467 #ifdef CONFIG_RCU_CPU_STALL_DETECTOR
468
469 static void record_gp_stall_check_time(struct rcu_state *rsp)
470 {
471         rsp->gp_start = jiffies;
472         rsp->jiffies_stall = jiffies + RCU_SECONDS_TILL_STALL_CHECK;
473 }
474
475 static void print_other_cpu_stall(struct rcu_state *rsp)
476 {
477         int cpu;
478         long delta;
479         unsigned long flags;
480         struct rcu_node *rnp = rcu_get_root(rsp);
481         struct rcu_node *rnp_cur = rsp->level[NUM_RCU_LVLS - 1];
482         struct rcu_node *rnp_end = &rsp->node[NUM_RCU_NODES];
483
484         /* Only let one CPU complain about others per time interval. */
485
486         spin_lock_irqsave(&rnp->lock, flags);
487         delta = jiffies - rsp->jiffies_stall;
488         if (delta < RCU_STALL_RAT_DELAY || rsp->gpnum == rsp->completed) {
489                 spin_unlock_irqrestore(&rnp->lock, flags);
490                 return;
491         }
492         rsp->jiffies_stall = jiffies + RCU_SECONDS_TILL_STALL_RECHECK;
493         spin_unlock_irqrestore(&rnp->lock, flags);
494
495         /* OK, time to rat on our buddy... */
496
497         printk(KERN_ERR "INFO: RCU detected CPU stalls:");
498         for (; rnp_cur < rnp_end; rnp_cur++) {
499                 rcu_print_task_stall(rnp);
500                 if (rnp_cur->qsmask == 0)
501                         continue;
502                 for (cpu = 0; cpu <= rnp_cur->grphi - rnp_cur->grplo; cpu++)
503                         if (rnp_cur->qsmask & (1UL << cpu))
504                                 printk(" %d", rnp_cur->grplo + cpu);
505         }
506         printk(" (detected by %d, t=%ld jiffies)\n",
507                smp_processor_id(), (long)(jiffies - rsp->gp_start));
508         force_quiescent_state(rsp, 0);  /* Kick them all. */
509 }
510
511 static void print_cpu_stall(struct rcu_state *rsp)
512 {
513         unsigned long flags;
514         struct rcu_node *rnp = rcu_get_root(rsp);
515
516         printk(KERN_ERR "INFO: RCU detected CPU %d stall (t=%lu jiffies)\n",
517                         smp_processor_id(), jiffies - rsp->gp_start);
518         dump_stack();
519         spin_lock_irqsave(&rnp->lock, flags);
520         if ((long)(jiffies - rsp->jiffies_stall) >= 0)
521                 rsp->jiffies_stall =
522                         jiffies + RCU_SECONDS_TILL_STALL_RECHECK;
523         spin_unlock_irqrestore(&rnp->lock, flags);
524         set_need_resched();  /* kick ourselves to get things going. */
525 }
526
527 static void check_cpu_stall(struct rcu_state *rsp, struct rcu_data *rdp)
528 {
529         long delta;
530         struct rcu_node *rnp;
531
532         delta = jiffies - rsp->jiffies_stall;
533         rnp = rdp->mynode;
534         if ((rnp->qsmask & rdp->grpmask) && delta >= 0) {
535
536                 /* We haven't checked in, so go dump stack. */
537                 print_cpu_stall(rsp);
538
539         } else if (rsp->gpnum != rsp->completed &&
540                    delta >= RCU_STALL_RAT_DELAY) {
541
542                 /* They had two time units to dump stack, so complain. */
543                 print_other_cpu_stall(rsp);
544         }
545 }
546
547 #else /* #ifdef CONFIG_RCU_CPU_STALL_DETECTOR */
548
549 static void record_gp_stall_check_time(struct rcu_state *rsp)
550 {
551 }
552
553 static void check_cpu_stall(struct rcu_state *rsp, struct rcu_data *rdp)
554 {
555 }
556
557 #endif /* #else #ifdef CONFIG_RCU_CPU_STALL_DETECTOR */
558
559 /*
560  * Update CPU-local rcu_data state to record the newly noticed grace period.
561  * This is used both when we started the grace period and when we notice
562  * that someone else started the grace period.
563  */
564 static void note_new_gpnum(struct rcu_state *rsp, struct rcu_data *rdp)
565 {
566         rdp->qs_pending = 1;
567         rdp->passed_quiesc = 0;
568         rdp->gpnum = rsp->gpnum;
569 }
570
571 /*
572  * Did someone else start a new RCU grace period start since we last
573  * checked?  Update local state appropriately if so.  Must be called
574  * on the CPU corresponding to rdp.
575  */
576 static int
577 check_for_new_grace_period(struct rcu_state *rsp, struct rcu_data *rdp)
578 {
579         unsigned long flags;
580         int ret = 0;
581
582         local_irq_save(flags);
583         if (rdp->gpnum != rsp->gpnum) {
584                 note_new_gpnum(rsp, rdp);
585                 ret = 1;
586         }
587         local_irq_restore(flags);
588         return ret;
589 }
590
591 /*
592  * Start a new RCU grace period if warranted, re-initializing the hierarchy
593  * in preparation for detecting the next grace period.  The caller must hold
594  * the root node's ->lock, which is released before return.  Hard irqs must
595  * be disabled.
596  */
597 static void
598 rcu_start_gp(struct rcu_state *rsp, unsigned long flags)
599         __releases(rcu_get_root(rsp)->lock)
600 {
601         struct rcu_data *rdp = rsp->rda[smp_processor_id()];
602         struct rcu_node *rnp = rcu_get_root(rsp);
603         struct rcu_node *rnp_cur;
604         struct rcu_node *rnp_end;
605
606         if (!cpu_needs_another_gp(rsp, rdp)) {
607                 spin_unlock_irqrestore(&rnp->lock, flags);
608                 return;
609         }
610
611         /* Advance to a new grace period and initialize state. */
612         rsp->gpnum++;
613         rsp->signaled = RCU_GP_INIT; /* Hold off force_quiescent_state. */
614         rsp->jiffies_force_qs = jiffies + RCU_JIFFIES_TILL_FORCE_QS;
615         record_gp_stall_check_time(rsp);
616         dyntick_record_completed(rsp, rsp->completed - 1);
617         note_new_gpnum(rsp, rdp);
618
619         /*
620          * Because we are first, we know that all our callbacks will
621          * be covered by this upcoming grace period, even the ones
622          * that were registered arbitrarily recently.
623          */
624         rdp->nxttail[RCU_NEXT_READY_TAIL] = rdp->nxttail[RCU_NEXT_TAIL];
625         rdp->nxttail[RCU_WAIT_TAIL] = rdp->nxttail[RCU_NEXT_TAIL];
626
627         /* Special-case the common single-level case. */
628         if (NUM_RCU_NODES == 1) {
629                 rnp->qsmask = rnp->qsmaskinit;
630                 rsp->signaled = RCU_SIGNAL_INIT; /* force_quiescent_state OK. */
631                 spin_unlock_irqrestore(&rnp->lock, flags);
632                 return;
633         }
634
635         spin_unlock(&rnp->lock);  /* leave irqs disabled. */
636
637
638         /* Exclude any concurrent CPU-hotplug operations. */
639         spin_lock(&rsp->onofflock);  /* irqs already disabled. */
640
641         /*
642          * Set the quiescent-state-needed bits in all the non-leaf RCU
643          * nodes for all currently online CPUs.  This operation relies
644          * on the layout of the hierarchy within the rsp->node[] array.
645          * Note that other CPUs will access only the leaves of the
646          * hierarchy, which still indicate that no grace period is in
647          * progress.  In addition, we have excluded CPU-hotplug operations.
648          *
649          * We therefore do not need to hold any locks.  Any required
650          * memory barriers will be supplied by the locks guarding the
651          * leaf rcu_nodes in the hierarchy.
652          */
653
654         rnp_end = rsp->level[NUM_RCU_LVLS - 1];
655         for (rnp_cur = &rsp->node[0]; rnp_cur < rnp_end; rnp_cur++)
656                 rnp_cur->qsmask = rnp_cur->qsmaskinit;
657
658         /*
659          * Now set up the leaf nodes.  Here we must be careful.  First,
660          * we need to hold the lock in order to exclude other CPUs, which
661          * might be contending for the leaf nodes' locks.  Second, as
662          * soon as we initialize a given leaf node, its CPUs might run
663          * up the rest of the hierarchy.  We must therefore acquire locks
664          * for each node that we touch during this stage.  (But we still
665          * are excluding CPU-hotplug operations.)
666          *
667          * Note that the grace period cannot complete until we finish
668          * the initialization process, as there will be at least one
669          * qsmask bit set in the root node until that time, namely the
670          * one corresponding to this CPU.
671          */
672         rnp_end = &rsp->node[NUM_RCU_NODES];
673         rnp_cur = rsp->level[NUM_RCU_LVLS - 1];
674         for (; rnp_cur < rnp_end; rnp_cur++) {
675                 spin_lock(&rnp_cur->lock);      /* irqs already disabled. */
676                 rnp_cur->qsmask = rnp_cur->qsmaskinit;
677                 spin_unlock(&rnp_cur->lock);    /* irqs already disabled. */
678         }
679
680         rsp->signaled = RCU_SIGNAL_INIT; /* force_quiescent_state now OK. */
681         spin_unlock_irqrestore(&rsp->onofflock, flags);
682 }
683
684 /*
685  * Advance this CPU's callbacks, but only if the current grace period
686  * has ended.  This may be called only from the CPU to whom the rdp
687  * belongs.
688  */
689 static void
690 rcu_process_gp_end(struct rcu_state *rsp, struct rcu_data *rdp)
691 {
692         long completed_snap;
693         unsigned long flags;
694
695         local_irq_save(flags);
696         completed_snap = ACCESS_ONCE(rsp->completed);  /* outside of lock. */
697
698         /* Did another grace period end? */
699         if (rdp->completed != completed_snap) {
700
701                 /* Advance callbacks.  No harm if list empty. */
702                 rdp->nxttail[RCU_DONE_TAIL] = rdp->nxttail[RCU_WAIT_TAIL];
703                 rdp->nxttail[RCU_WAIT_TAIL] = rdp->nxttail[RCU_NEXT_READY_TAIL];
704                 rdp->nxttail[RCU_NEXT_READY_TAIL] = rdp->nxttail[RCU_NEXT_TAIL];
705
706                 /* Remember that we saw this grace-period completion. */
707                 rdp->completed = completed_snap;
708         }
709         local_irq_restore(flags);
710 }
711
712 /*
713  * Clean up after the prior grace period and let rcu_start_gp() start up
714  * the next grace period if one is needed.  Note that the caller must
715  * hold rnp->lock, as required by rcu_start_gp(), which will release it.
716  */
717 static void cpu_quiet_msk_finish(struct rcu_state *rsp, unsigned long flags)
718         __releases(rnp->lock)
719 {
720         rsp->completed = rsp->gpnum;
721         rcu_process_gp_end(rsp, rsp->rda[smp_processor_id()]);
722         rcu_start_gp(rsp, flags);  /* releases root node's rnp->lock. */
723 }
724
725 /*
726  * Similar to cpu_quiet(), for which it is a helper function.  Allows
727  * a group of CPUs to be quieted at one go, though all the CPUs in the
728  * group must be represented by the same leaf rcu_node structure.
729  * That structure's lock must be held upon entry, and it is released
730  * before return.
731  */
732 static void
733 cpu_quiet_msk(unsigned long mask, struct rcu_state *rsp, struct rcu_node *rnp,
734               unsigned long flags)
735         __releases(rnp->lock)
736 {
737         /* Walk up the rcu_node hierarchy. */
738         for (;;) {
739                 if (!(rnp->qsmask & mask)) {
740
741                         /* Our bit has already been cleared, so done. */
742                         spin_unlock_irqrestore(&rnp->lock, flags);
743                         return;
744                 }
745                 rnp->qsmask &= ~mask;
746                 if (rnp->qsmask != 0 || rcu_preempted_readers(rnp)) {
747
748                         /* Other bits still set at this level, so done. */
749                         spin_unlock_irqrestore(&rnp->lock, flags);
750                         return;
751                 }
752                 mask = rnp->grpmask;
753                 if (rnp->parent == NULL) {
754
755                         /* No more levels.  Exit loop holding root lock. */
756
757                         break;
758                 }
759                 spin_unlock_irqrestore(&rnp->lock, flags);
760                 rnp = rnp->parent;
761                 spin_lock_irqsave(&rnp->lock, flags);
762         }
763
764         /*
765          * Get here if we are the last CPU to pass through a quiescent
766          * state for this grace period.  Invoke cpu_quiet_msk_finish()
767          * to clean up and start the next grace period if one is needed.
768          */
769         cpu_quiet_msk_finish(rsp, flags); /* releases rnp->lock. */
770 }
771
772 /*
773  * Record a quiescent state for the specified CPU, which must either be
774  * the current CPU or an offline CPU.  The lastcomp argument is used to
775  * make sure we are still in the grace period of interest.  We don't want
776  * to end the current grace period based on quiescent states detected in
777  * an earlier grace period!
778  */
779 static void
780 cpu_quiet(int cpu, struct rcu_state *rsp, struct rcu_data *rdp, long lastcomp)
781 {
782         unsigned long flags;
783         unsigned long mask;
784         struct rcu_node *rnp;
785
786         rnp = rdp->mynode;
787         spin_lock_irqsave(&rnp->lock, flags);
788         if (lastcomp != ACCESS_ONCE(rsp->completed)) {
789
790                 /*
791                  * Someone beat us to it for this grace period, so leave.
792                  * The race with GP start is resolved by the fact that we
793                  * hold the leaf rcu_node lock, so that the per-CPU bits
794                  * cannot yet be initialized -- so we would simply find our
795                  * CPU's bit already cleared in cpu_quiet_msk() if this race
796                  * occurred.
797                  */
798                 rdp->passed_quiesc = 0; /* try again later! */
799                 spin_unlock_irqrestore(&rnp->lock, flags);
800                 return;
801         }
802         mask = rdp->grpmask;
803         if ((rnp->qsmask & mask) == 0) {
804                 spin_unlock_irqrestore(&rnp->lock, flags);
805         } else {
806                 rdp->qs_pending = 0;
807
808                 /*
809                  * This GP can't end until cpu checks in, so all of our
810                  * callbacks can be processed during the next GP.
811                  */
812                 rdp = rsp->rda[smp_processor_id()];
813                 rdp->nxttail[RCU_NEXT_READY_TAIL] = rdp->nxttail[RCU_NEXT_TAIL];
814
815                 cpu_quiet_msk(mask, rsp, rnp, flags); /* releases rnp->lock */
816         }
817 }
818
819 /*
820  * Check to see if there is a new grace period of which this CPU
821  * is not yet aware, and if so, set up local rcu_data state for it.
822  * Otherwise, see if this CPU has just passed through its first
823  * quiescent state for this grace period, and record that fact if so.
824  */
825 static void
826 rcu_check_quiescent_state(struct rcu_state *rsp, struct rcu_data *rdp)
827 {
828         /* If there is now a new grace period, record and return. */
829         if (check_for_new_grace_period(rsp, rdp))
830                 return;
831
832         /*
833          * Does this CPU still need to do its part for current grace period?
834          * If no, return and let the other CPUs do their part as well.
835          */
836         if (!rdp->qs_pending)
837                 return;
838
839         /*
840          * Was there a quiescent state since the beginning of the grace
841          * period? If no, then exit and wait for the next call.
842          */
843         if (!rdp->passed_quiesc)
844                 return;
845
846         /* Tell RCU we are done (but cpu_quiet() will be the judge of that). */
847         cpu_quiet(rdp->cpu, rsp, rdp, rdp->passed_quiesc_completed);
848 }
849
850 #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU
851
852 /*
853  * Remove the outgoing CPU from the bitmasks in the rcu_node hierarchy
854  * and move all callbacks from the outgoing CPU to the current one.
855  */
856 static void __rcu_offline_cpu(int cpu, struct rcu_state *rsp)
857 {
858         int i;
859         unsigned long flags;
860         long lastcomp;
861         unsigned long mask;
862         struct rcu_data *rdp = rsp->rda[cpu];
863         struct rcu_data *rdp_me;
864         struct rcu_node *rnp;
865
866         /* Exclude any attempts to start a new grace period. */
867         spin_lock_irqsave(&rsp->onofflock, flags);
868
869         /* Remove the outgoing CPU from the masks in the rcu_node hierarchy. */
870         rnp = rdp->mynode;
871         mask = rdp->grpmask;    /* rnp->grplo is constant. */
872         do {
873                 spin_lock(&rnp->lock);          /* irqs already disabled. */
874                 rnp->qsmaskinit &= ~mask;
875                 if (rnp->qsmaskinit != 0) {
876                         spin_unlock(&rnp->lock); /* irqs remain disabled. */
877                         break;
878                 }
879                 mask = rnp->grpmask;
880                 spin_unlock(&rnp->lock);        /* irqs remain disabled. */
881                 rnp = rnp->parent;
882         } while (rnp != NULL);
883         lastcomp = rsp->completed;
884
885         spin_unlock(&rsp->onofflock);           /* irqs remain disabled. */
886
887         /* Being offline is a quiescent state, so go record it. */
888         cpu_quiet(cpu, rsp, rdp, lastcomp);
889
890         /*
891          * Move callbacks from the outgoing CPU to the running CPU.
892          * Note that the outgoing CPU is now quiscent, so it is now
893          * (uncharacteristically) safe to access its rcu_data structure.
894          * Note also that we must carefully retain the order of the
895          * outgoing CPU's callbacks in order for rcu_barrier() to work
896          * correctly.  Finally, note that we start all the callbacks
897          * afresh, even those that have passed through a grace period
898          * and are therefore ready to invoke.  The theory is that hotplug
899          * events are rare, and that if they are frequent enough to
900          * indefinitely delay callbacks, you have far worse things to
901          * be worrying about.
902          */
903         rdp_me = rsp->rda[smp_processor_id()];
904         if (rdp->nxtlist != NULL) {
905                 *rdp_me->nxttail[RCU_NEXT_TAIL] = rdp->nxtlist;
906                 rdp_me->nxttail[RCU_NEXT_TAIL] = rdp->nxttail[RCU_NEXT_TAIL];
907                 rdp->nxtlist = NULL;
908                 for (i = 0; i < RCU_NEXT_SIZE; i++)
909                         rdp->nxttail[i] = &rdp->nxtlist;
910                 rdp_me->qlen += rdp->qlen;
911                 rdp->qlen = 0;
912         }
913         local_irq_restore(flags);
914 }
915
916 /*
917  * Remove the specified CPU from the RCU hierarchy and move any pending
918  * callbacks that it might have to the current CPU.  This code assumes
919  * that at least one CPU in the system will remain running at all times.
920  * Any attempt to offline -all- CPUs is likely to strand RCU callbacks.
921  */
922 static void rcu_offline_cpu(int cpu)
923 {
924         __rcu_offline_cpu(cpu, &rcu_sched_state);
925         __rcu_offline_cpu(cpu, &rcu_bh_state);
926         rcu_preempt_offline_cpu(cpu);
927 }
928
929 #else /* #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU */
930
931 static void rcu_offline_cpu(int cpu)
932 {
933 }
934
935 #endif /* #else #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU */
936
937 /*
938  * Invoke any RCU callbacks that have made it to the end of their grace
939  * period.  Thottle as specified by rdp->blimit.
940  */
941 static void rcu_do_batch(struct rcu_data *rdp)
942 {
943         unsigned long flags;
944         struct rcu_head *next, *list, **tail;
945         int count;
946
947         /* If no callbacks are ready, just return.*/
948         if (!cpu_has_callbacks_ready_to_invoke(rdp))
949                 return;
950
951         /*
952          * Extract the list of ready callbacks, disabling to prevent
953          * races with call_rcu() from interrupt handlers.
954          */
955         local_irq_save(flags);
956         list = rdp->nxtlist;
957         rdp->nxtlist = *rdp->nxttail[RCU_DONE_TAIL];
958         *rdp->nxttail[RCU_DONE_TAIL] = NULL;
959         tail = rdp->nxttail[RCU_DONE_TAIL];
960         for (count = RCU_NEXT_SIZE - 1; count >= 0; count--)
961                 if (rdp->nxttail[count] == rdp->nxttail[RCU_DONE_TAIL])
962                         rdp->nxttail[count] = &rdp->nxtlist;
963         local_irq_restore(flags);
964
965         /* Invoke callbacks. */
966         count = 0;
967         while (list) {
968                 next = list->next;
969                 prefetch(next);
970                 list->func(list);
971                 list = next;
972                 if (++count >= rdp->blimit)
973                         break;
974         }
975
976         local_irq_save(flags);
977
978         /* Update count, and requeue any remaining callbacks. */
979         rdp->qlen -= count;
980         if (list != NULL) {
981                 *tail = rdp->nxtlist;
982                 rdp->nxtlist = list;
983                 for (count = 0; count < RCU_NEXT_SIZE; count++)
984                         if (&rdp->nxtlist == rdp->nxttail[count])
985                                 rdp->nxttail[count] = tail;
986                         else
987                                 break;
988         }
989
990         /* Reinstate batch limit if we have worked down the excess. */
991         if (rdp->blimit == LONG_MAX && rdp->qlen <= qlowmark)
992                 rdp->blimit = blimit;
993
994         local_irq_restore(flags);
995
996         /* Re-raise the RCU softirq if there are callbacks remaining. */
997         if (cpu_has_callbacks_ready_to_invoke(rdp))
998                 raise_softirq(RCU_SOFTIRQ);
999 }
1000
1001 /*
1002  * Check to see if this CPU is in a non-context-switch quiescent state
1003  * (user mode or idle loop for rcu, non-softirq execution for rcu_bh).
1004  * Also schedule the RCU softirq handler.
1005  *
1006  * This function must be called with hardirqs disabled.  It is normally
1007  * invoked from the scheduling-clock interrupt.  If rcu_pending returns
1008  * false, there is no point in invoking rcu_check_callbacks().
1009  */
1010 void rcu_check_callbacks(int cpu, int user)
1011 {
1012         if (!rcu_pending(cpu))
1013                 return; /* if nothing for RCU to do. */
1014         if (user ||
1015             (idle_cpu(cpu) && rcu_scheduler_active &&
1016              !in_softirq() && hardirq_count() <= (1 << HARDIRQ_SHIFT))) {
1017
1018                 /*
1019                  * Get here if this CPU took its interrupt from user
1020                  * mode or from the idle loop, and if this is not a
1021                  * nested interrupt.  In this case, the CPU is in
1022                  * a quiescent state, so note it.
1023                  *
1024                  * No memory barrier is required here because both
1025                  * rcu_sched_qs() and rcu_bh_qs() reference only CPU-local
1026                  * variables that other CPUs neither access nor modify,
1027                  * at least not while the corresponding CPU is online.
1028                  */
1029
1030                 rcu_sched_qs(cpu);
1031                 rcu_bh_qs(cpu);
1032
1033         } else if (!in_softirq()) {
1034
1035                 /*
1036                  * Get here if this CPU did not take its interrupt from
1037                  * softirq, in other words, if it is not interrupting
1038                  * a rcu_bh read-side critical section.  This is an _bh
1039                  * critical section, so note it.
1040                  */
1041
1042                 rcu_bh_qs(cpu);
1043         }
1044         rcu_preempt_check_callbacks(cpu);
1045         raise_softirq(RCU_SOFTIRQ);
1046 }
1047
1048 #ifdef CONFIG_SMP
1049
1050 /*
1051  * Scan the leaf rcu_node structures, processing dyntick state for any that
1052  * have not yet encountered a quiescent state, using the function specified.
1053  * Returns 1 if the current grace period ends while scanning (possibly
1054  * because we made it end).
1055  */
1056 static int rcu_process_dyntick(struct rcu_state *rsp, long lastcomp,
1057                                int (*f)(struct rcu_data *))
1058 {
1059         unsigned long bit;
1060         int cpu;
1061         unsigned long flags;
1062         unsigned long mask;
1063         struct rcu_node *rnp_cur = rsp->level[NUM_RCU_LVLS - 1];
1064         struct rcu_node *rnp_end = &rsp->node[NUM_RCU_NODES];
1065
1066         for (; rnp_cur < rnp_end; rnp_cur++) {
1067                 mask = 0;
1068                 spin_lock_irqsave(&rnp_cur->lock, flags);
1069                 if (rsp->completed != lastcomp) {
1070                         spin_unlock_irqrestore(&rnp_cur->lock, flags);
1071                         return 1;
1072                 }
1073                 if (rnp_cur->qsmask == 0) {
1074                         spin_unlock_irqrestore(&rnp_cur->lock, flags);
1075                         continue;
1076                 }
1077                 cpu = rnp_cur->grplo;
1078                 bit = 1;
1079                 for (; cpu <= rnp_cur->grphi; cpu++, bit <<= 1) {
1080                         if ((rnp_cur->qsmask & bit) != 0 && f(rsp->rda[cpu]))
1081                                 mask |= bit;
1082                 }
1083                 if (mask != 0 && rsp->completed == lastcomp) {
1084
1085                         /* cpu_quiet_msk() releases rnp_cur->lock. */
1086                         cpu_quiet_msk(mask, rsp, rnp_cur, flags);
1087                         continue;
1088                 }
1089                 spin_unlock_irqrestore(&rnp_cur->lock, flags);
1090         }
1091         return 0;
1092 }
1093
1094 /*
1095  * Force quiescent states on reluctant CPUs, and also detect which
1096  * CPUs are in dyntick-idle mode.
1097  */
1098 static void force_quiescent_state(struct rcu_state *rsp, int relaxed)
1099 {
1100         unsigned long flags;
1101         long lastcomp;
1102         struct rcu_node *rnp = rcu_get_root(rsp);
1103         u8 signaled;
1104
1105         if (ACCESS_ONCE(rsp->completed) == ACCESS_ONCE(rsp->gpnum))
1106                 return;  /* No grace period in progress, nothing to force. */
1107         if (!spin_trylock_irqsave(&rsp->fqslock, flags)) {
1108                 rsp->n_force_qs_lh++; /* Inexact, can lose counts.  Tough! */
1109                 return; /* Someone else is already on the job. */
1110         }
1111         if (relaxed &&
1112             (long)(rsp->jiffies_force_qs - jiffies) >= 0)
1113                 goto unlock_ret; /* no emergency and done recently. */
1114         rsp->n_force_qs++;
1115         spin_lock(&rnp->lock);
1116         lastcomp = rsp->completed;
1117         signaled = rsp->signaled;
1118         rsp->jiffies_force_qs = jiffies + RCU_JIFFIES_TILL_FORCE_QS;
1119         if (lastcomp == rsp->gpnum) {
1120                 rsp->n_force_qs_ngp++;
1121                 spin_unlock(&rnp->lock);
1122                 goto unlock_ret;  /* no GP in progress, time updated. */
1123         }
1124         spin_unlock(&rnp->lock);
1125         switch (signaled) {
1126         case RCU_GP_INIT:
1127
1128                 break; /* grace period still initializing, ignore. */
1129
1130         case RCU_SAVE_DYNTICK:
1131
1132                 if (RCU_SIGNAL_INIT != RCU_SAVE_DYNTICK)
1133                         break; /* So gcc recognizes the dead code. */
1134
1135                 /* Record dyntick-idle state. */
1136                 if (rcu_process_dyntick(rsp, lastcomp,
1137                                         dyntick_save_progress_counter))
1138                         goto unlock_ret;
1139
1140                 /* Update state, record completion counter. */
1141                 spin_lock(&rnp->lock);
1142                 if (lastcomp == rsp->completed) {
1143                         rsp->signaled = RCU_FORCE_QS;
1144                         dyntick_record_completed(rsp, lastcomp);
1145                 }
1146                 spin_unlock(&rnp->lock);
1147                 break;
1148
1149         case RCU_FORCE_QS:
1150
1151                 /* Check dyntick-idle state, send IPI to laggarts. */
1152                 if (rcu_process_dyntick(rsp, dyntick_recall_completed(rsp),
1153                                         rcu_implicit_dynticks_qs))
1154                         goto unlock_ret;
1155
1156                 /* Leave state in case more forcing is required. */
1157
1158                 break;
1159         }
1160 unlock_ret:
1161         spin_unlock_irqrestore(&rsp->fqslock, flags);
1162 }
1163
1164 #else /* #ifdef CONFIG_SMP */
1165
1166 static void force_quiescent_state(struct rcu_state *rsp, int relaxed)
1167 {
1168         set_need_resched();
1169 }
1170
1171 #endif /* #else #ifdef CONFIG_SMP */
1172
1173 /*
1174  * This does the RCU processing work from softirq context for the
1175  * specified rcu_state and rcu_data structures.  This may be called
1176  * only from the CPU to whom the rdp belongs.
1177  */
1178 static void
1179 __rcu_process_callbacks(struct rcu_state *rsp, struct rcu_data *rdp)
1180 {
1181         unsigned long flags;
1182
1183         WARN_ON_ONCE(rdp->beenonline == 0);
1184
1185         /*
1186          * If an RCU GP has gone long enough, go check for dyntick
1187          * idle CPUs and, if needed, send resched IPIs.
1188          */
1189         if ((long)(ACCESS_ONCE(rsp->jiffies_force_qs) - jiffies) < 0)
1190                 force_quiescent_state(rsp, 1);
1191
1192         /*
1193          * Advance callbacks in response to end of earlier grace
1194          * period that some other CPU ended.
1195          */
1196         rcu_process_gp_end(rsp, rdp);
1197
1198         /* Update RCU state based on any recent quiescent states. */
1199         rcu_check_quiescent_state(rsp, rdp);
1200
1201         /* Does this CPU require a not-yet-started grace period? */
1202         if (cpu_needs_another_gp(rsp, rdp)) {
1203                 spin_lock_irqsave(&rcu_get_root(rsp)->lock, flags);
1204                 rcu_start_gp(rsp, flags);  /* releases above lock */
1205         }
1206
1207         /* If there are callbacks ready, invoke them. */
1208         rcu_do_batch(rdp);
1209 }
1210
1211 /*
1212  * Do softirq processing for the current CPU.
1213  */
1214 static void rcu_process_callbacks(struct softirq_action *unused)
1215 {
1216         /*
1217          * Memory references from any prior RCU read-side critical sections
1218          * executed by the interrupted code must be seen before any RCU
1219          * grace-period manipulations below.
1220          */
1221         smp_mb(); /* See above block comment. */
1222
1223         __rcu_process_callbacks(&rcu_sched_state,
1224                                 &__get_cpu_var(rcu_sched_data));
1225         __rcu_process_callbacks(&rcu_bh_state, &__get_cpu_var(rcu_bh_data));
1226         rcu_preempt_process_callbacks();
1227
1228         /*
1229          * Memory references from any later RCU read-side critical sections
1230          * executed by the interrupted code must be seen after any RCU
1231          * grace-period manipulations above.
1232          */
1233         smp_mb(); /* See above block comment. */
1234 }
1235
1236 static void
1237 __call_rcu(struct rcu_head *head, void (*func)(struct rcu_head *rcu),
1238            struct rcu_state *rsp)
1239 {
1240         unsigned long flags;
1241         struct rcu_data *rdp;
1242
1243         head->func = func;
1244         head->next = NULL;
1245
1246         smp_mb(); /* Ensure RCU update seen before callback registry. */
1247
1248         /*
1249          * Opportunistically note grace-period endings and beginnings.
1250          * Note that we might see a beginning right after we see an
1251          * end, but never vice versa, since this CPU has to pass through
1252          * a quiescent state betweentimes.
1253          */
1254         local_irq_save(flags);
1255         rdp = rsp->rda[smp_processor_id()];
1256         rcu_process_gp_end(rsp, rdp);
1257         check_for_new_grace_period(rsp, rdp);
1258
1259         /* Add the callback to our list. */
1260         *rdp->nxttail[RCU_NEXT_TAIL] = head;
1261         rdp->nxttail[RCU_NEXT_TAIL] = &head->next;
1262
1263         /* Start a new grace period if one not already started. */
1264         if (ACCESS_ONCE(rsp->completed) == ACCESS_ONCE(rsp->gpnum)) {
1265                 unsigned long nestflag;
1266                 struct rcu_node *rnp_root = rcu_get_root(rsp);
1267
1268                 spin_lock_irqsave(&rnp_root->lock, nestflag);
1269                 rcu_start_gp(rsp, nestflag);  /* releases rnp_root->lock. */
1270         }
1271
1272         /* Force the grace period if too many callbacks or too long waiting. */
1273         if (unlikely(++rdp->qlen > qhimark)) {
1274                 rdp->blimit = LONG_MAX;
1275                 force_quiescent_state(rsp, 0);
1276         } else if ((long)(ACCESS_ONCE(rsp->jiffies_force_qs) - jiffies) < 0)
1277                 force_quiescent_state(rsp, 1);
1278         local_irq_restore(flags);
1279 }
1280
1281 /*
1282  * Queue an RCU-sched callback for invocation after a grace period.
1283  */
1284 void call_rcu_sched(struct rcu_head *head, void (*func)(struct rcu_head *rcu))
1285 {
1286         __call_rcu(head, func, &rcu_sched_state);
1287 }
1288 EXPORT_SYMBOL_GPL(call_rcu_sched);
1289
1290 /*
1291  * Queue an RCU for invocation after a quicker grace period.
1292  */
1293 void call_rcu_bh(struct rcu_head *head, void (*func)(struct rcu_head *rcu))
1294 {
1295         __call_rcu(head, func, &rcu_bh_state);
1296 }
1297 EXPORT_SYMBOL_GPL(call_rcu_bh);
1298
1299 /*
1300  * Check to see if there is any immediate RCU-related work to be done
1301  * by the current CPU, for the specified type of RCU, returning 1 if so.
1302  * The checks are in order of increasing expense: checks that can be
1303  * carried out against CPU-local state are performed first.  However,
1304  * we must check for CPU stalls first, else we might not get a chance.
1305  */
1306 static int __rcu_pending(struct rcu_state *rsp, struct rcu_data *rdp)
1307 {
1308         rdp->n_rcu_pending++;
1309
1310         /* Check for CPU stalls, if enabled. */
1311         check_cpu_stall(rsp, rdp);
1312
1313         /* Is the RCU core waiting for a quiescent state from this CPU? */
1314         if (rdp->qs_pending) {
1315                 rdp->n_rp_qs_pending++;
1316                 return 1;
1317         }
1318
1319         /* Does this CPU have callbacks ready to invoke? */
1320         if (cpu_has_callbacks_ready_to_invoke(rdp)) {
1321                 rdp->n_rp_cb_ready++;
1322                 return 1;
1323         }
1324
1325         /* Has RCU gone idle with this CPU needing another grace period? */
1326         if (cpu_needs_another_gp(rsp, rdp)) {
1327                 rdp->n_rp_cpu_needs_gp++;
1328                 return 1;
1329         }
1330
1331         /* Has another RCU grace period completed?  */
1332         if (ACCESS_ONCE(rsp->completed) != rdp->completed) { /* outside lock */
1333                 rdp->n_rp_gp_completed++;
1334                 return 1;
1335         }
1336
1337         /* Has a new RCU grace period started? */
1338         if (ACCESS_ONCE(rsp->gpnum) != rdp->gpnum) { /* outside lock */
1339                 rdp->n_rp_gp_started++;
1340                 return 1;
1341         }
1342
1343         /* Has an RCU GP gone long enough to send resched IPIs &c? */
1344         if (ACCESS_ONCE(rsp->completed) != ACCESS_ONCE(rsp->gpnum) &&
1345             ((long)(ACCESS_ONCE(rsp->jiffies_force_qs) - jiffies) < 0)) {
1346                 rdp->n_rp_need_fqs++;
1347                 return 1;
1348         }
1349
1350         /* nothing to do */
1351         rdp->n_rp_need_nothing++;
1352         return 0;
1353 }
1354
1355 /*
1356  * Check to see if there is any immediate RCU-related work to be done
1357  * by the current CPU, returning 1 if so.  This function is part of the
1358  * RCU implementation; it is -not- an exported member of the RCU API.
1359  */
1360 static int rcu_pending(int cpu)
1361 {
1362         return __rcu_pending(&rcu_sched_state, &per_cpu(rcu_sched_data, cpu)) ||
1363                __rcu_pending(&rcu_bh_state, &per_cpu(rcu_bh_data, cpu)) ||
1364                rcu_preempt_pending(cpu);
1365 }
1366
1367 /*
1368  * Check to see if any future RCU-related work will need to be done
1369  * by the current CPU, even if none need be done immediately, returning
1370  * 1 if so.  This function is part of the RCU implementation; it is -not-
1371  * an exported member of the RCU API.
1372  */
1373 int rcu_needs_cpu(int cpu)
1374 {
1375         /* RCU callbacks either ready or pending? */
1376         return per_cpu(rcu_sched_data, cpu).nxtlist ||
1377                per_cpu(rcu_bh_data, cpu).nxtlist ||
1378                rcu_preempt_needs_cpu(cpu);
1379 }
1380
1381 /*
1382  * Do boot-time initialization of a CPU's per-CPU RCU data.
1383  */
1384 static void __init
1385 rcu_boot_init_percpu_data(int cpu, struct rcu_state *rsp)
1386 {
1387         unsigned long flags;
1388         int i;
1389         struct rcu_data *rdp = rsp->rda[cpu];
1390         struct rcu_node *rnp = rcu_get_root(rsp);
1391
1392         /* Set up local state, ensuring consistent view of global state. */
1393         spin_lock_irqsave(&rnp->lock, flags);
1394         rdp->grpmask = 1UL << (cpu - rdp->mynode->grplo);
1395         rdp->nxtlist = NULL;
1396         for (i = 0; i < RCU_NEXT_SIZE; i++)
1397                 rdp->nxttail[i] = &rdp->nxtlist;
1398         rdp->qlen = 0;
1399 #ifdef CONFIG_NO_HZ
1400         rdp->dynticks = &per_cpu(rcu_dynticks, cpu);
1401 #endif /* #ifdef CONFIG_NO_HZ */
1402         rdp->cpu = cpu;
1403         spin_unlock_irqrestore(&rnp->lock, flags);
1404 }
1405
1406 /*
1407  * Initialize a CPU's per-CPU RCU data.  Note that only one online or
1408  * offline event can be happening at a given time.  Note also that we
1409  * can accept some slop in the rsp->completed access due to the fact
1410  * that this CPU cannot possibly have any RCU callbacks in flight yet.
1411  */
1412 static void __cpuinit
1413 rcu_init_percpu_data(int cpu, struct rcu_state *rsp, int preemptable)
1414 {
1415         unsigned long flags;
1416         long lastcomp;
1417         unsigned long mask;
1418         struct rcu_data *rdp = rsp->rda[cpu];
1419         struct rcu_node *rnp = rcu_get_root(rsp);
1420
1421         /* Set up local state, ensuring consistent view of global state. */
1422         spin_lock_irqsave(&rnp->lock, flags);
1423         lastcomp = rsp->completed;
1424         rdp->completed = lastcomp;
1425         rdp->gpnum = lastcomp;
1426         rdp->passed_quiesc = 0;  /* We could be racing with new GP, */
1427         rdp->qs_pending = 1;     /*  so set up to respond to current GP. */
1428         rdp->beenonline = 1;     /* We have now been online. */
1429         rdp->preemptable = preemptable;
1430         rdp->passed_quiesc_completed = lastcomp - 1;
1431         rdp->blimit = blimit;
1432         spin_unlock(&rnp->lock);                /* irqs remain disabled. */
1433
1434         /*
1435          * A new grace period might start here.  If so, we won't be part
1436          * of it, but that is OK, as we are currently in a quiescent state.
1437          */
1438
1439         /* Exclude any attempts to start a new GP on large systems. */
1440         spin_lock(&rsp->onofflock);             /* irqs already disabled. */
1441
1442         /* Add CPU to rcu_node bitmasks. */
1443         rnp = rdp->mynode;
1444         mask = rdp->grpmask;
1445         do {
1446                 /* Exclude any attempts to start a new GP on small systems. */
1447                 spin_lock(&rnp->lock);  /* irqs already disabled. */
1448                 rnp->qsmaskinit |= mask;
1449                 mask = rnp->grpmask;
1450                 spin_unlock(&rnp->lock); /* irqs already disabled. */
1451                 rnp = rnp->parent;
1452         } while (rnp != NULL && !(rnp->qsmaskinit & mask));
1453
1454         spin_unlock(&rsp->onofflock);           /* irqs remain disabled. */
1455
1456         /*
1457          * A new grace period might start here.  If so, we will be part of
1458          * it, and its gpnum will be greater than ours, so we will
1459          * participate.  It is also possible for the gpnum to have been
1460          * incremented before this function was called, and the bitmasks
1461          * to not be filled out until now, in which case we will also
1462          * participate due to our gpnum being behind.
1463          */
1464
1465         /* Since it is coming online, the CPU is in a quiescent state. */
1466         cpu_quiet(cpu, rsp, rdp, lastcomp);
1467         local_irq_restore(flags);
1468 }
1469
1470 static void __cpuinit rcu_online_cpu(int cpu)
1471 {
1472         rcu_init_percpu_data(cpu, &rcu_sched_state, 0);
1473         rcu_init_percpu_data(cpu, &rcu_bh_state, 0);
1474         rcu_preempt_init_percpu_data(cpu);
1475 }
1476
1477 /*
1478  * Handle CPU online/offline notification events.
1479  */
1480 int __cpuinit rcu_cpu_notify(struct notifier_block *self,
1481                              unsigned long action, void *hcpu)
1482 {
1483         long cpu = (long)hcpu;
1484
1485         switch (action) {
1486         case CPU_UP_PREPARE:
1487         case CPU_UP_PREPARE_FROZEN:
1488                 rcu_online_cpu(cpu);
1489                 break;
1490         case CPU_DEAD:
1491         case CPU_DEAD_FROZEN:
1492         case CPU_UP_CANCELED:
1493         case CPU_UP_CANCELED_FROZEN:
1494                 rcu_offline_cpu(cpu);
1495                 break;
1496         default:
1497                 break;
1498         }
1499         return NOTIFY_OK;
1500 }
1501
1502 /*
1503  * Compute the per-level fanout, either using the exact fanout specified
1504  * or balancing the tree, depending on CONFIG_RCU_FANOUT_EXACT.
1505  */
1506 #ifdef CONFIG_RCU_FANOUT_EXACT
1507 static void __init rcu_init_levelspread(struct rcu_state *rsp)
1508 {
1509         int i;
1510
1511         for (i = NUM_RCU_LVLS - 1; i >= 0; i--)
1512                 rsp->levelspread[i] = CONFIG_RCU_FANOUT;
1513 }
1514 #else /* #ifdef CONFIG_RCU_FANOUT_EXACT */
1515 static void __init rcu_init_levelspread(struct rcu_state *rsp)
1516 {
1517         int ccur;
1518         int cprv;
1519         int i;
1520
1521         cprv = NR_CPUS;
1522         for (i = NUM_RCU_LVLS - 1; i >= 0; i--) {
1523                 ccur = rsp->levelcnt[i];
1524                 rsp->levelspread[i] = (cprv + ccur - 1) / ccur;
1525                 cprv = ccur;
1526         }
1527 }
1528 #endif /* #else #ifdef CONFIG_RCU_FANOUT_EXACT */
1529
1530 /*
1531  * Helper function for rcu_init() that initializes one rcu_state structure.
1532  */
1533 static void __init rcu_init_one(struct rcu_state *rsp)
1534 {
1535         int cpustride = 1;
1536         int i;
1537         int j;
1538         struct rcu_node *rnp;
1539
1540         /* Initialize the level-tracking arrays. */
1541
1542         for (i = 1; i < NUM_RCU_LVLS; i++)
1543                 rsp->level[i] = rsp->level[i - 1] + rsp->levelcnt[i - 1];
1544         rcu_init_levelspread(rsp);
1545
1546         /* Initialize the elements themselves, starting from the leaves. */
1547
1548         for (i = NUM_RCU_LVLS - 1; i >= 0; i--) {
1549                 cpustride *= rsp->levelspread[i];
1550                 rnp = rsp->level[i];
1551                 for (j = 0; j < rsp->levelcnt[i]; j++, rnp++) {
1552                         spin_lock_init(&rnp->lock);
1553                         rnp->gpnum = 0;
1554                         rnp->qsmask = 0;
1555                         rnp->qsmaskinit = 0;
1556                         rnp->grplo = j * cpustride;
1557                         rnp->grphi = (j + 1) * cpustride - 1;
1558                         if (rnp->grphi >= NR_CPUS)
1559                                 rnp->grphi = NR_CPUS - 1;
1560                         if (i == 0) {
1561                                 rnp->grpnum = 0;
1562                                 rnp->grpmask = 0;
1563                                 rnp->parent = NULL;
1564                         } else {
1565                                 rnp->grpnum = j % rsp->levelspread[i - 1];
1566                                 rnp->grpmask = 1UL << rnp->grpnum;
1567                                 rnp->parent = rsp->level[i - 1] +
1568                                               j / rsp->levelspread[i - 1];
1569                         }
1570                         rnp->level = i;
1571                         INIT_LIST_HEAD(&rnp->blocked_tasks[0]);
1572                         INIT_LIST_HEAD(&rnp->blocked_tasks[1]);
1573                 }
1574         }
1575 }
1576
1577 /*
1578  * Helper macro for __rcu_init() and __rcu_init_preempt().  To be used
1579  * nowhere else!  Assigns leaf node pointers into each CPU's rcu_data
1580  * structure.
1581  */
1582 #define RCU_INIT_FLAVOR(rsp, rcu_data) \
1583 do { \
1584         rcu_init_one(rsp); \
1585         rnp = (rsp)->level[NUM_RCU_LVLS - 1]; \
1586         j = 0; \
1587         for_each_possible_cpu(i) { \
1588                 if (i > rnp[j].grphi) \
1589                         j++; \
1590                 per_cpu(rcu_data, i).mynode = &rnp[j]; \
1591                 (rsp)->rda[i] = &per_cpu(rcu_data, i); \
1592                 rcu_boot_init_percpu_data(i, rsp); \
1593         } \
1594 } while (0)
1595
1596 #ifdef CONFIG_TREE_PREEMPT_RCU
1597
1598 void __init __rcu_init_preempt(void)
1599 {
1600         int i;                  /* All used by RCU_INIT_FLAVOR(). */
1601         int j;
1602         struct rcu_node *rnp;
1603
1604         RCU_INIT_FLAVOR(&rcu_preempt_state, rcu_preempt_data);
1605 }
1606
1607 #else /* #ifdef CONFIG_TREE_PREEMPT_RCU */
1608
1609 void __init __rcu_init_preempt(void)
1610 {
1611 }
1612
1613 #endif /* #else #ifdef CONFIG_TREE_PREEMPT_RCU */
1614
1615 void __init __rcu_init(void)
1616 {
1617         int i;                  /* All used by RCU_INIT_FLAVOR(). */
1618         int j;
1619         struct rcu_node *rnp;
1620
1621         rcu_bootup_announce();
1622 #ifdef CONFIG_RCU_CPU_STALL_DETECTOR
1623         printk(KERN_INFO "RCU-based detection of stalled CPUs is enabled.\n");
1624 #endif /* #ifdef CONFIG_RCU_CPU_STALL_DETECTOR */
1625         RCU_INIT_FLAVOR(&rcu_sched_state, rcu_sched_data);
1626         RCU_INIT_FLAVOR(&rcu_bh_state, rcu_bh_data);
1627         __rcu_init_preempt();
1628         open_softirq(RCU_SOFTIRQ, rcu_process_callbacks);
1629 }
1630
1631 module_param(blimit, int, 0);
1632 module_param(qhimark, int, 0);
1633 module_param(qlowmark, int, 0);