nohz_full: Add full-system-idle state machine
[platform/adaptation/renesas_rcar/renesas_kernel.git] / kernel / rcutree.h
1 /*
2  * Read-Copy Update mechanism for mutual exclusion (tree-based version)
3  * Internal non-public definitions.
4  *
5  * This program is free software; you can redistribute it and/or modify
6  * it under the terms of the GNU General Public License as published by
7  * the Free Software Foundation; either version 2 of the License, or
8  * (at your option) any later version.
9  *
10  * This program is distributed in the hope that it will be useful,
11  * but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
12  * MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the
13  * GNU General Public License for more details.
14  *
15  * You should have received a copy of the GNU General Public License
16  * along with this program; if not, write to the Free Software
17  * Foundation, Inc., 59 Temple Place - Suite 330, Boston, MA 02111-1307, USA.
18  *
19  * Copyright IBM Corporation, 2008
20  *
21  * Author: Ingo Molnar <mingo@elte.hu>
22  *         Paul E. McKenney <paulmck@linux.vnet.ibm.com>
23  */
24
25 #include <linux/cache.h>
26 #include <linux/spinlock.h>
27 #include <linux/threads.h>
28 #include <linux/cpumask.h>
29 #include <linux/seqlock.h>
30 #include <linux/irq_work.h>
31
32 /*
33  * Define shape of hierarchy based on NR_CPUS, CONFIG_RCU_FANOUT, and
34  * CONFIG_RCU_FANOUT_LEAF.
35  * In theory, it should be possible to add more levels straightforwardly.
36  * In practice, this did work well going from three levels to four.
37  * Of course, your mileage may vary.
38  */
39 #define MAX_RCU_LVLS 4
40 #define RCU_FANOUT_1          (CONFIG_RCU_FANOUT_LEAF)
41 #define RCU_FANOUT_2          (RCU_FANOUT_1 * CONFIG_RCU_FANOUT)
42 #define RCU_FANOUT_3          (RCU_FANOUT_2 * CONFIG_RCU_FANOUT)
43 #define RCU_FANOUT_4          (RCU_FANOUT_3 * CONFIG_RCU_FANOUT)
44
45 #if NR_CPUS <= RCU_FANOUT_1
46 #  define RCU_NUM_LVLS        1
47 #  define NUM_RCU_LVL_0       1
48 #  define NUM_RCU_LVL_1       (NR_CPUS)
49 #  define NUM_RCU_LVL_2       0
50 #  define NUM_RCU_LVL_3       0
51 #  define NUM_RCU_LVL_4       0
52 #elif NR_CPUS <= RCU_FANOUT_2
53 #  define RCU_NUM_LVLS        2
54 #  define NUM_RCU_LVL_0       1
55 #  define NUM_RCU_LVL_1       DIV_ROUND_UP(NR_CPUS, RCU_FANOUT_1)
56 #  define NUM_RCU_LVL_2       (NR_CPUS)
57 #  define NUM_RCU_LVL_3       0
58 #  define NUM_RCU_LVL_4       0
59 #elif NR_CPUS <= RCU_FANOUT_3
60 #  define RCU_NUM_LVLS        3
61 #  define NUM_RCU_LVL_0       1
62 #  define NUM_RCU_LVL_1       DIV_ROUND_UP(NR_CPUS, RCU_FANOUT_2)
63 #  define NUM_RCU_LVL_2       DIV_ROUND_UP(NR_CPUS, RCU_FANOUT_1)
64 #  define NUM_RCU_LVL_3       (NR_CPUS)
65 #  define NUM_RCU_LVL_4       0
66 #elif NR_CPUS <= RCU_FANOUT_4
67 #  define RCU_NUM_LVLS        4
68 #  define NUM_RCU_LVL_0       1
69 #  define NUM_RCU_LVL_1       DIV_ROUND_UP(NR_CPUS, RCU_FANOUT_3)
70 #  define NUM_RCU_LVL_2       DIV_ROUND_UP(NR_CPUS, RCU_FANOUT_2)
71 #  define NUM_RCU_LVL_3       DIV_ROUND_UP(NR_CPUS, RCU_FANOUT_1)
72 #  define NUM_RCU_LVL_4       (NR_CPUS)
73 #else
74 # error "CONFIG_RCU_FANOUT insufficient for NR_CPUS"
75 #endif /* #if (NR_CPUS) <= RCU_FANOUT_1 */
76
77 #define RCU_SUM (NUM_RCU_LVL_0 + NUM_RCU_LVL_1 + NUM_RCU_LVL_2 + NUM_RCU_LVL_3 + NUM_RCU_LVL_4)
78 #define NUM_RCU_NODES (RCU_SUM - NR_CPUS)
79
80 extern int rcu_num_lvls;
81 extern int rcu_num_nodes;
82
83 /*
84  * Dynticks per-CPU state.
85  */
86 struct rcu_dynticks {
87         long long dynticks_nesting; /* Track irq/process nesting level. */
88                                     /* Process level is worth LLONG_MAX/2. */
89         int dynticks_nmi_nesting;   /* Track NMI nesting level. */
90         atomic_t dynticks;          /* Even value for idle, else odd. */
91 #ifdef CONFIG_NO_HZ_FULL_SYSIDLE
92         long long dynticks_idle_nesting;
93                                     /* irq/process nesting level from idle. */
94         atomic_t dynticks_idle;     /* Even value for idle, else odd. */
95                                     /*  "Idle" excludes userspace execution. */
96         unsigned long dynticks_idle_jiffies;
97                                     /* End of last non-NMI non-idle period. */
98 #endif /* #ifdef CONFIG_NO_HZ_FULL_SYSIDLE */
99 #ifdef CONFIG_RCU_FAST_NO_HZ
100         bool all_lazy;              /* Are all CPU's CBs lazy? */
101         unsigned long nonlazy_posted;
102                                     /* # times non-lazy CBs posted to CPU. */
103         unsigned long nonlazy_posted_snap;
104                                     /* idle-period nonlazy_posted snapshot. */
105         unsigned long last_accelerate;
106                                     /* Last jiffy CBs were accelerated. */
107         int tick_nohz_enabled_snap; /* Previously seen value from sysfs. */
108 #endif /* #ifdef CONFIG_RCU_FAST_NO_HZ */
109 };
110
111 /* RCU's kthread states for tracing. */
112 #define RCU_KTHREAD_STOPPED  0
113 #define RCU_KTHREAD_RUNNING  1
114 #define RCU_KTHREAD_WAITING  2
115 #define RCU_KTHREAD_OFFCPU   3
116 #define RCU_KTHREAD_YIELDING 4
117 #define RCU_KTHREAD_MAX      4
118
119 /*
120  * Definition for node within the RCU grace-period-detection hierarchy.
121  */
122 struct rcu_node {
123         raw_spinlock_t lock;    /* Root rcu_node's lock protects some */
124                                 /*  rcu_state fields as well as following. */
125         unsigned long gpnum;    /* Current grace period for this node. */
126                                 /*  This will either be equal to or one */
127                                 /*  behind the root rcu_node's gpnum. */
128         unsigned long completed; /* Last GP completed for this node. */
129                                 /*  This will either be equal to or one */
130                                 /*  behind the root rcu_node's gpnum. */
131         unsigned long qsmask;   /* CPUs or groups that need to switch in */
132                                 /*  order for current grace period to proceed.*/
133                                 /*  In leaf rcu_node, each bit corresponds to */
134                                 /*  an rcu_data structure, otherwise, each */
135                                 /*  bit corresponds to a child rcu_node */
136                                 /*  structure. */
137         unsigned long expmask;  /* Groups that have ->blkd_tasks */
138                                 /*  elements that need to drain to allow the */
139                                 /*  current expedited grace period to */
140                                 /*  complete (only for TREE_PREEMPT_RCU). */
141         unsigned long qsmaskinit;
142                                 /* Per-GP initial value for qsmask & expmask. */
143         unsigned long grpmask;  /* Mask to apply to parent qsmask. */
144                                 /*  Only one bit will be set in this mask. */
145         int     grplo;          /* lowest-numbered CPU or group here. */
146         int     grphi;          /* highest-numbered CPU or group here. */
147         u8      grpnum;         /* CPU/group number for next level up. */
148         u8      level;          /* root is at level 0. */
149         struct rcu_node *parent;
150         struct list_head blkd_tasks;
151                                 /* Tasks blocked in RCU read-side critical */
152                                 /*  section.  Tasks are placed at the head */
153                                 /*  of this list and age towards the tail. */
154         struct list_head *gp_tasks;
155                                 /* Pointer to the first task blocking the */
156                                 /*  current grace period, or NULL if there */
157                                 /*  is no such task. */
158         struct list_head *exp_tasks;
159                                 /* Pointer to the first task blocking the */
160                                 /*  current expedited grace period, or NULL */
161                                 /*  if there is no such task.  If there */
162                                 /*  is no current expedited grace period, */
163                                 /*  then there can cannot be any such task. */
164 #ifdef CONFIG_RCU_BOOST
165         struct list_head *boost_tasks;
166                                 /* Pointer to first task that needs to be */
167                                 /*  priority boosted, or NULL if no priority */
168                                 /*  boosting is needed for this rcu_node */
169                                 /*  structure.  If there are no tasks */
170                                 /*  queued on this rcu_node structure that */
171                                 /*  are blocking the current grace period, */
172                                 /*  there can be no such task. */
173         unsigned long boost_time;
174                                 /* When to start boosting (jiffies). */
175         struct task_struct *boost_kthread_task;
176                                 /* kthread that takes care of priority */
177                                 /*  boosting for this rcu_node structure. */
178         unsigned int boost_kthread_status;
179                                 /* State of boost_kthread_task for tracing. */
180         unsigned long n_tasks_boosted;
181                                 /* Total number of tasks boosted. */
182         unsigned long n_exp_boosts;
183                                 /* Number of tasks boosted for expedited GP. */
184         unsigned long n_normal_boosts;
185                                 /* Number of tasks boosted for normal GP. */
186         unsigned long n_balk_blkd_tasks;
187                                 /* Refused to boost: no blocked tasks. */
188         unsigned long n_balk_exp_gp_tasks;
189                                 /* Refused to boost: nothing blocking GP. */
190         unsigned long n_balk_boost_tasks;
191                                 /* Refused to boost: already boosting. */
192         unsigned long n_balk_notblocked;
193                                 /* Refused to boost: RCU RS CS still running. */
194         unsigned long n_balk_notyet;
195                                 /* Refused to boost: not yet time. */
196         unsigned long n_balk_nos;
197                                 /* Refused to boost: not sure why, though. */
198                                 /*  This can happen due to race conditions. */
199 #endif /* #ifdef CONFIG_RCU_BOOST */
200 #ifdef CONFIG_RCU_NOCB_CPU
201         wait_queue_head_t nocb_gp_wq[2];
202                                 /* Place for rcu_nocb_kthread() to wait GP. */
203 #endif /* #ifdef CONFIG_RCU_NOCB_CPU */
204         int need_future_gp[2];
205                                 /* Counts of upcoming no-CB GP requests. */
206         raw_spinlock_t fqslock ____cacheline_internodealigned_in_smp;
207 } ____cacheline_internodealigned_in_smp;
208
209 /*
210  * Do a full breadth-first scan of the rcu_node structures for the
211  * specified rcu_state structure.
212  */
213 #define rcu_for_each_node_breadth_first(rsp, rnp) \
214         for ((rnp) = &(rsp)->node[0]; \
215              (rnp) < &(rsp)->node[rcu_num_nodes]; (rnp)++)
216
217 /*
218  * Do a breadth-first scan of the non-leaf rcu_node structures for the
219  * specified rcu_state structure.  Note that if there is a singleton
220  * rcu_node tree with but one rcu_node structure, this loop is a no-op.
221  */
222 #define rcu_for_each_nonleaf_node_breadth_first(rsp, rnp) \
223         for ((rnp) = &(rsp)->node[0]; \
224              (rnp) < (rsp)->level[rcu_num_lvls - 1]; (rnp)++)
225
226 /*
227  * Scan the leaves of the rcu_node hierarchy for the specified rcu_state
228  * structure.  Note that if there is a singleton rcu_node tree with but
229  * one rcu_node structure, this loop -will- visit the rcu_node structure.
230  * It is still a leaf node, even if it is also the root node.
231  */
232 #define rcu_for_each_leaf_node(rsp, rnp) \
233         for ((rnp) = (rsp)->level[rcu_num_lvls - 1]; \
234              (rnp) < &(rsp)->node[rcu_num_nodes]; (rnp)++)
235
236 /* Index values for nxttail array in struct rcu_data. */
237 #define RCU_DONE_TAIL           0       /* Also RCU_WAIT head. */
238 #define RCU_WAIT_TAIL           1       /* Also RCU_NEXT_READY head. */
239 #define RCU_NEXT_READY_TAIL     2       /* Also RCU_NEXT head. */
240 #define RCU_NEXT_TAIL           3
241 #define RCU_NEXT_SIZE           4
242
243 /* Per-CPU data for read-copy update. */
244 struct rcu_data {
245         /* 1) quiescent-state and grace-period handling : */
246         unsigned long   completed;      /* Track rsp->completed gp number */
247                                         /*  in order to detect GP end. */
248         unsigned long   gpnum;          /* Highest gp number that this CPU */
249                                         /*  is aware of having started. */
250         bool            passed_quiesce; /* User-mode/idle loop etc. */
251         bool            qs_pending;     /* Core waits for quiesc state. */
252         bool            beenonline;     /* CPU online at least once. */
253         bool            preemptible;    /* Preemptible RCU? */
254         struct rcu_node *mynode;        /* This CPU's leaf of hierarchy */
255         unsigned long grpmask;          /* Mask to apply to leaf qsmask. */
256 #ifdef CONFIG_RCU_CPU_STALL_INFO
257         unsigned long   ticks_this_gp;  /* The number of scheduling-clock */
258                                         /*  ticks this CPU has handled */
259                                         /*  during and after the last grace */
260                                         /* period it is aware of. */
261 #endif /* #ifdef CONFIG_RCU_CPU_STALL_INFO */
262
263         /* 2) batch handling */
264         /*
265          * If nxtlist is not NULL, it is partitioned as follows.
266          * Any of the partitions might be empty, in which case the
267          * pointer to that partition will be equal to the pointer for
268          * the following partition.  When the list is empty, all of
269          * the nxttail elements point to the ->nxtlist pointer itself,
270          * which in that case is NULL.
271          *
272          * [nxtlist, *nxttail[RCU_DONE_TAIL]):
273          *      Entries that batch # <= ->completed
274          *      The grace period for these entries has completed, and
275          *      the other grace-period-completed entries may be moved
276          *      here temporarily in rcu_process_callbacks().
277          * [*nxttail[RCU_DONE_TAIL], *nxttail[RCU_WAIT_TAIL]):
278          *      Entries that batch # <= ->completed - 1: waiting for current GP
279          * [*nxttail[RCU_WAIT_TAIL], *nxttail[RCU_NEXT_READY_TAIL]):
280          *      Entries known to have arrived before current GP ended
281          * [*nxttail[RCU_NEXT_READY_TAIL], *nxttail[RCU_NEXT_TAIL]):
282          *      Entries that might have arrived after current GP ended
283          *      Note that the value of *nxttail[RCU_NEXT_TAIL] will
284          *      always be NULL, as this is the end of the list.
285          */
286         struct rcu_head *nxtlist;
287         struct rcu_head **nxttail[RCU_NEXT_SIZE];
288         unsigned long   nxtcompleted[RCU_NEXT_SIZE];
289                                         /* grace periods for sublists. */
290         long            qlen_lazy;      /* # of lazy queued callbacks */
291         long            qlen;           /* # of queued callbacks, incl lazy */
292         long            qlen_last_fqs_check;
293                                         /* qlen at last check for QS forcing */
294         unsigned long   n_cbs_invoked;  /* count of RCU cbs invoked. */
295         unsigned long   n_nocbs_invoked; /* count of no-CBs RCU cbs invoked. */
296         unsigned long   n_cbs_orphaned; /* RCU cbs orphaned by dying CPU */
297         unsigned long   n_cbs_adopted;  /* RCU cbs adopted from dying CPU */
298         unsigned long   n_force_qs_snap;
299                                         /* did other CPU force QS recently? */
300         long            blimit;         /* Upper limit on a processed batch */
301
302         /* 3) dynticks interface. */
303         struct rcu_dynticks *dynticks;  /* Shared per-CPU dynticks state. */
304         int dynticks_snap;              /* Per-GP tracking for dynticks. */
305
306         /* 4) reasons this CPU needed to be kicked by force_quiescent_state */
307         unsigned long dynticks_fqs;     /* Kicked due to dynticks idle. */
308         unsigned long offline_fqs;      /* Kicked due to being offline. */
309
310         /* 5) __rcu_pending() statistics. */
311         unsigned long n_rcu_pending;    /* rcu_pending() calls since boot. */
312         unsigned long n_rp_qs_pending;
313         unsigned long n_rp_report_qs;
314         unsigned long n_rp_cb_ready;
315         unsigned long n_rp_cpu_needs_gp;
316         unsigned long n_rp_gp_completed;
317         unsigned long n_rp_gp_started;
318         unsigned long n_rp_need_nothing;
319
320         /* 6) _rcu_barrier() and OOM callbacks. */
321         struct rcu_head barrier_head;
322 #ifdef CONFIG_RCU_FAST_NO_HZ
323         struct rcu_head oom_head;
324 #endif /* #ifdef CONFIG_RCU_FAST_NO_HZ */
325
326         /* 7) Callback offloading. */
327 #ifdef CONFIG_RCU_NOCB_CPU
328         struct rcu_head *nocb_head;     /* CBs waiting for kthread. */
329         struct rcu_head **nocb_tail;
330         atomic_long_t nocb_q_count;     /* # CBs waiting for kthread */
331         atomic_long_t nocb_q_count_lazy; /*  (approximate). */
332         int nocb_p_count;               /* # CBs being invoked by kthread */
333         int nocb_p_count_lazy;          /*  (approximate). */
334         wait_queue_head_t nocb_wq;      /* For nocb kthreads to sleep on. */
335         struct task_struct *nocb_kthread;
336 #endif /* #ifdef CONFIG_RCU_NOCB_CPU */
337
338         /* 8) RCU CPU stall data. */
339 #ifdef CONFIG_RCU_CPU_STALL_INFO
340         unsigned int softirq_snap;      /* Snapshot of softirq activity. */
341 #endif /* #ifdef CONFIG_RCU_CPU_STALL_INFO */
342
343         int cpu;
344         struct rcu_state *rsp;
345 };
346
347 /* Values for fqs_state field in struct rcu_state. */
348 #define RCU_GP_IDLE             0       /* No grace period in progress. */
349 #define RCU_GP_INIT             1       /* Grace period being initialized. */
350 #define RCU_SAVE_DYNTICK        2       /* Need to scan dyntick state. */
351 #define RCU_FORCE_QS            3       /* Need to force quiescent state. */
352 #define RCU_SIGNAL_INIT         RCU_SAVE_DYNTICK
353
354 #define RCU_JIFFIES_TILL_FORCE_QS (1 + (HZ > 250) + (HZ > 500))
355                                         /* For jiffies_till_first_fqs and */
356                                         /*  and jiffies_till_next_fqs. */
357
358 #define RCU_JIFFIES_FQS_DIV     256     /* Very large systems need more */
359                                         /*  delay between bouts of */
360                                         /*  quiescent-state forcing. */
361
362 #define RCU_STALL_RAT_DELAY     2       /* Allow other CPUs time to take */
363                                         /*  at least one scheduling clock */
364                                         /*  irq before ratting on them. */
365
366 #define rcu_wait(cond)                                                  \
367 do {                                                                    \
368         for (;;) {                                                      \
369                 set_current_state(TASK_INTERRUPTIBLE);                  \
370                 if (cond)                                               \
371                         break;                                          \
372                 schedule();                                             \
373         }                                                               \
374         __set_current_state(TASK_RUNNING);                              \
375 } while (0)
376
377 /*
378  * RCU global state, including node hierarchy.  This hierarchy is
379  * represented in "heap" form in a dense array.  The root (first level)
380  * of the hierarchy is in ->node[0] (referenced by ->level[0]), the second
381  * level in ->node[1] through ->node[m] (->node[1] referenced by ->level[1]),
382  * and the third level in ->node[m+1] and following (->node[m+1] referenced
383  * by ->level[2]).  The number of levels is determined by the number of
384  * CPUs and by CONFIG_RCU_FANOUT.  Small systems will have a "hierarchy"
385  * consisting of a single rcu_node.
386  */
387 struct rcu_state {
388         struct rcu_node node[NUM_RCU_NODES];    /* Hierarchy. */
389         struct rcu_node *level[RCU_NUM_LVLS];   /* Hierarchy levels. */
390         u32 levelcnt[MAX_RCU_LVLS + 1];         /* # nodes in each level. */
391         u8 levelspread[RCU_NUM_LVLS];           /* kids/node in each level. */
392         struct rcu_data __percpu *rda;          /* pointer of percu rcu_data. */
393         void (*call)(struct rcu_head *head,     /* call_rcu() flavor. */
394                      void (*func)(struct rcu_head *head));
395
396         /* The following fields are guarded by the root rcu_node's lock. */
397
398         u8      fqs_state ____cacheline_internodealigned_in_smp;
399                                                 /* Force QS state. */
400         u8      boost;                          /* Subject to priority boost. */
401         unsigned long gpnum;                    /* Current gp number. */
402         unsigned long completed;                /* # of last completed gp. */
403         struct task_struct *gp_kthread;         /* Task for grace periods. */
404         wait_queue_head_t gp_wq;                /* Where GP task waits. */
405         int gp_flags;                           /* Commands for GP task. */
406
407         /* End of fields guarded by root rcu_node's lock. */
408
409         raw_spinlock_t orphan_lock ____cacheline_internodealigned_in_smp;
410                                                 /* Protect following fields. */
411         struct rcu_head *orphan_nxtlist;        /* Orphaned callbacks that */
412                                                 /*  need a grace period. */
413         struct rcu_head **orphan_nxttail;       /* Tail of above. */
414         struct rcu_head *orphan_donelist;       /* Orphaned callbacks that */
415                                                 /*  are ready to invoke. */
416         struct rcu_head **orphan_donetail;      /* Tail of above. */
417         long qlen_lazy;                         /* Number of lazy callbacks. */
418         long qlen;                              /* Total number of callbacks. */
419         /* End of fields guarded by orphan_lock. */
420
421         struct mutex onoff_mutex;               /* Coordinate hotplug & GPs. */
422
423         struct mutex barrier_mutex;             /* Guards barrier fields. */
424         atomic_t barrier_cpu_count;             /* # CPUs waiting on. */
425         struct completion barrier_completion;   /* Wake at barrier end. */
426         unsigned long n_barrier_done;           /* ++ at start and end of */
427                                                 /*  _rcu_barrier(). */
428         /* End of fields guarded by barrier_mutex. */
429
430         atomic_long_t expedited_start;          /* Starting ticket. */
431         atomic_long_t expedited_done;           /* Done ticket. */
432         atomic_long_t expedited_wrap;           /* # near-wrap incidents. */
433         atomic_long_t expedited_tryfail;        /* # acquisition failures. */
434         atomic_long_t expedited_workdone1;      /* # done by others #1. */
435         atomic_long_t expedited_workdone2;      /* # done by others #2. */
436         atomic_long_t expedited_normal;         /* # fallbacks to normal. */
437         atomic_long_t expedited_stoppedcpus;    /* # successful stop_cpus. */
438         atomic_long_t expedited_done_tries;     /* # tries to update _done. */
439         atomic_long_t expedited_done_lost;      /* # times beaten to _done. */
440         atomic_long_t expedited_done_exit;      /* # times exited _done loop. */
441
442         unsigned long jiffies_force_qs;         /* Time at which to invoke */
443                                                 /*  force_quiescent_state(). */
444         unsigned long n_force_qs;               /* Number of calls to */
445                                                 /*  force_quiescent_state(). */
446         unsigned long n_force_qs_lh;            /* ~Number of calls leaving */
447                                                 /*  due to lock unavailable. */
448         unsigned long n_force_qs_ngp;           /* Number of calls leaving */
449                                                 /*  due to no GP active. */
450         unsigned long gp_start;                 /* Time at which GP started, */
451                                                 /*  but in jiffies. */
452         unsigned long jiffies_stall;            /* Time at which to check */
453                                                 /*  for CPU stalls. */
454         unsigned long gp_max;                   /* Maximum GP duration in */
455                                                 /*  jiffies. */
456         const char *name;                       /* Name of structure. */
457         char abbr;                              /* Abbreviated name. */
458         struct list_head flavors;               /* List of RCU flavors. */
459         struct irq_work wakeup_work;            /* Postponed wakeups */
460 };
461
462 /* Values for rcu_state structure's gp_flags field. */
463 #define RCU_GP_FLAG_INIT 0x1    /* Need grace-period initialization. */
464 #define RCU_GP_FLAG_FQS  0x2    /* Need grace-period quiescent-state forcing. */
465
466 extern struct list_head rcu_struct_flavors;
467
468 /* Sequence through rcu_state structures for each RCU flavor. */
469 #define for_each_rcu_flavor(rsp) \
470         list_for_each_entry((rsp), &rcu_struct_flavors, flavors)
471
472 /* Return values for rcu_preempt_offline_tasks(). */
473
474 #define RCU_OFL_TASKS_NORM_GP   0x1             /* Tasks blocking normal */
475                                                 /*  GP were moved to root. */
476 #define RCU_OFL_TASKS_EXP_GP    0x2             /* Tasks blocking expedited */
477                                                 /*  GP were moved to root. */
478
479 /*
480  * RCU implementation internal declarations:
481  */
482 extern struct rcu_state rcu_sched_state;
483 DECLARE_PER_CPU(struct rcu_data, rcu_sched_data);
484
485 extern struct rcu_state rcu_bh_state;
486 DECLARE_PER_CPU(struct rcu_data, rcu_bh_data);
487
488 #ifdef CONFIG_TREE_PREEMPT_RCU
489 extern struct rcu_state rcu_preempt_state;
490 DECLARE_PER_CPU(struct rcu_data, rcu_preempt_data);
491 #endif /* #ifdef CONFIG_TREE_PREEMPT_RCU */
492
493 #ifdef CONFIG_RCU_BOOST
494 DECLARE_PER_CPU(unsigned int, rcu_cpu_kthread_status);
495 DECLARE_PER_CPU(int, rcu_cpu_kthread_cpu);
496 DECLARE_PER_CPU(unsigned int, rcu_cpu_kthread_loops);
497 DECLARE_PER_CPU(char, rcu_cpu_has_work);
498 #endif /* #ifdef CONFIG_RCU_BOOST */
499
500 #ifndef RCU_TREE_NONCORE
501
502 /* Forward declarations for rcutree_plugin.h */
503 static void rcu_bootup_announce(void);
504 long rcu_batches_completed(void);
505 static void rcu_preempt_note_context_switch(int cpu);
506 static int rcu_preempt_blocked_readers_cgp(struct rcu_node *rnp);
507 #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU
508 static void rcu_report_unblock_qs_rnp(struct rcu_node *rnp,
509                                       unsigned long flags);
510 #endif /* #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU */
511 static void rcu_print_detail_task_stall(struct rcu_state *rsp);
512 static int rcu_print_task_stall(struct rcu_node *rnp);
513 static void rcu_preempt_check_blocked_tasks(struct rcu_node *rnp);
514 #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU
515 static int rcu_preempt_offline_tasks(struct rcu_state *rsp,
516                                      struct rcu_node *rnp,
517                                      struct rcu_data *rdp);
518 #endif /* #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU */
519 static void rcu_preempt_check_callbacks(int cpu);
520 void call_rcu(struct rcu_head *head, void (*func)(struct rcu_head *rcu));
521 #if defined(CONFIG_HOTPLUG_CPU) || defined(CONFIG_TREE_PREEMPT_RCU)
522 static void rcu_report_exp_rnp(struct rcu_state *rsp, struct rcu_node *rnp,
523                                bool wake);
524 #endif /* #if defined(CONFIG_HOTPLUG_CPU) || defined(CONFIG_TREE_PREEMPT_RCU) */
525 static void __init __rcu_init_preempt(void);
526 static void rcu_initiate_boost(struct rcu_node *rnp, unsigned long flags);
527 static void rcu_preempt_boost_start_gp(struct rcu_node *rnp);
528 static void invoke_rcu_callbacks_kthread(void);
529 static bool rcu_is_callbacks_kthread(void);
530 #ifdef CONFIG_RCU_BOOST
531 static void rcu_preempt_do_callbacks(void);
532 static int rcu_spawn_one_boost_kthread(struct rcu_state *rsp,
533                                                  struct rcu_node *rnp);
534 #endif /* #ifdef CONFIG_RCU_BOOST */
535 static void rcu_prepare_kthreads(int cpu);
536 static void rcu_cleanup_after_idle(int cpu);
537 static void rcu_prepare_for_idle(int cpu);
538 static void rcu_idle_count_callbacks_posted(void);
539 static void print_cpu_stall_info_begin(void);
540 static void print_cpu_stall_info(struct rcu_state *rsp, int cpu);
541 static void print_cpu_stall_info_end(void);
542 static void zero_cpu_stall_ticks(struct rcu_data *rdp);
543 static void increment_cpu_stall_ticks(void);
544 static int rcu_nocb_needs_gp(struct rcu_state *rsp);
545 static void rcu_nocb_gp_set(struct rcu_node *rnp, int nrq);
546 static void rcu_nocb_gp_cleanup(struct rcu_state *rsp, struct rcu_node *rnp);
547 static void rcu_init_one_nocb(struct rcu_node *rnp);
548 static bool __call_rcu_nocb(struct rcu_data *rdp, struct rcu_head *rhp,
549                             bool lazy);
550 static bool rcu_nocb_adopt_orphan_cbs(struct rcu_state *rsp,
551                                       struct rcu_data *rdp);
552 static void rcu_boot_init_nocb_percpu_data(struct rcu_data *rdp);
553 static void rcu_spawn_nocb_kthreads(struct rcu_state *rsp);
554 static void rcu_kick_nohz_cpu(int cpu);
555 static bool init_nocb_callback_list(struct rcu_data *rdp);
556 static void rcu_sysidle_enter(struct rcu_dynticks *rdtp, int irq);
557 static void rcu_sysidle_exit(struct rcu_dynticks *rdtp, int irq);
558 static void rcu_sysidle_check_cpu(struct rcu_data *rdp, bool *isidle,
559                                   unsigned long *maxj);
560 static bool is_sysidle_rcu_state(struct rcu_state *rsp);
561 static void rcu_sysidle_report_gp(struct rcu_state *rsp, int isidle,
562                                   unsigned long maxj);
563 static void rcu_sysidle_init_percpu_data(struct rcu_dynticks *rdtp);
564
565 #endif /* #ifndef RCU_TREE_NONCORE */
566
567 #ifdef CONFIG_RCU_TRACE
568 #ifdef CONFIG_RCU_NOCB_CPU
569 /* Sum up queue lengths for tracing. */
570 static inline void rcu_nocb_q_lengths(struct rcu_data *rdp, long *ql, long *qll)
571 {
572         *ql = atomic_long_read(&rdp->nocb_q_count) + rdp->nocb_p_count;
573         *qll = atomic_long_read(&rdp->nocb_q_count_lazy) + rdp->nocb_p_count_lazy;
574 }
575 #else /* #ifdef CONFIG_RCU_NOCB_CPU */
576 static inline void rcu_nocb_q_lengths(struct rcu_data *rdp, long *ql, long *qll)
577 {
578         *ql = 0;
579         *qll = 0;
580 }
581 #endif /* #else #ifdef CONFIG_RCU_NOCB_CPU */
582 #endif /* #ifdef CONFIG_RCU_TRACE */