Merge git://git.kernel.org/pub/scm/linux/kernel/git/davem/sparc
[platform/adaptation/renesas_rcar/renesas_kernel.git] / kernel / rcutree_plugin.h
1 /*
2  * Read-Copy Update mechanism for mutual exclusion (tree-based version)
3  * Internal non-public definitions that provide either classic
4  * or preemptible semantics.
5  *
6  * This program is free software; you can redistribute it and/or modify
7  * it under the terms of the GNU General Public License as published by
8  * the Free Software Foundation; either version 2 of the License, or
9  * (at your option) any later version.
10  *
11  * This program is distributed in the hope that it will be useful,
12  * but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
13  * MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the
14  * GNU General Public License for more details.
15  *
16  * You should have received a copy of the GNU General Public License
17  * along with this program; if not, write to the Free Software
18  * Foundation, Inc., 59 Temple Place - Suite 330, Boston, MA 02111-1307, USA.
19  *
20  * Copyright Red Hat, 2009
21  * Copyright IBM Corporation, 2009
22  *
23  * Author: Ingo Molnar <mingo@elte.hu>
24  *         Paul E. McKenney <paulmck@linux.vnet.ibm.com>
25  */
26
27 #include <linux/delay.h>
28
29 #define RCU_KTHREAD_PRIO 1
30
31 #ifdef CONFIG_RCU_BOOST
32 #define RCU_BOOST_PRIO CONFIG_RCU_BOOST_PRIO
33 #else
34 #define RCU_BOOST_PRIO RCU_KTHREAD_PRIO
35 #endif
36
37 /*
38  * Check the RCU kernel configuration parameters and print informative
39  * messages about anything out of the ordinary.  If you like #ifdef, you
40  * will love this function.
41  */
42 static void __init rcu_bootup_announce_oddness(void)
43 {
44 #ifdef CONFIG_RCU_TRACE
45         printk(KERN_INFO "\tRCU debugfs-based tracing is enabled.\n");
46 #endif
47 #if (defined(CONFIG_64BIT) && CONFIG_RCU_FANOUT != 64) || (!defined(CONFIG_64BIT) && CONFIG_RCU_FANOUT != 32)
48         printk(KERN_INFO "\tCONFIG_RCU_FANOUT set to non-default value of %d\n",
49                CONFIG_RCU_FANOUT);
50 #endif
51 #ifdef CONFIG_RCU_FANOUT_EXACT
52         printk(KERN_INFO "\tHierarchical RCU autobalancing is disabled.\n");
53 #endif
54 #ifdef CONFIG_RCU_FAST_NO_HZ
55         printk(KERN_INFO
56                "\tRCU dyntick-idle grace-period acceleration is enabled.\n");
57 #endif
58 #ifdef CONFIG_PROVE_RCU
59         printk(KERN_INFO "\tRCU lockdep checking is enabled.\n");
60 #endif
61 #ifdef CONFIG_RCU_TORTURE_TEST_RUNNABLE
62         printk(KERN_INFO "\tRCU torture testing starts during boot.\n");
63 #endif
64 #if defined(CONFIG_TREE_PREEMPT_RCU) && !defined(CONFIG_RCU_CPU_STALL_VERBOSE)
65         printk(KERN_INFO "\tDump stacks of tasks blocking RCU-preempt GP.\n");
66 #endif
67 #if defined(CONFIG_RCU_CPU_STALL_INFO)
68         printk(KERN_INFO "\tAdditional per-CPU info printed with stalls.\n");
69 #endif
70 #if NUM_RCU_LVL_4 != 0
71         printk(KERN_INFO "\tExperimental four-level hierarchy is enabled.\n");
72 #endif
73 }
74
75 #ifdef CONFIG_TREE_PREEMPT_RCU
76
77 struct rcu_state rcu_preempt_state = RCU_STATE_INITIALIZER(rcu_preempt);
78 DEFINE_PER_CPU(struct rcu_data, rcu_preempt_data);
79 static struct rcu_state *rcu_state = &rcu_preempt_state;
80
81 static void rcu_read_unlock_special(struct task_struct *t);
82 static int rcu_preempted_readers_exp(struct rcu_node *rnp);
83
84 /*
85  * Tell them what RCU they are running.
86  */
87 static void __init rcu_bootup_announce(void)
88 {
89         printk(KERN_INFO "Preemptible hierarchical RCU implementation.\n");
90         rcu_bootup_announce_oddness();
91 }
92
93 /*
94  * Return the number of RCU-preempt batches processed thus far
95  * for debug and statistics.
96  */
97 long rcu_batches_completed_preempt(void)
98 {
99         return rcu_preempt_state.completed;
100 }
101 EXPORT_SYMBOL_GPL(rcu_batches_completed_preempt);
102
103 /*
104  * Return the number of RCU batches processed thus far for debug & stats.
105  */
106 long rcu_batches_completed(void)
107 {
108         return rcu_batches_completed_preempt();
109 }
110 EXPORT_SYMBOL_GPL(rcu_batches_completed);
111
112 /*
113  * Force a quiescent state for preemptible RCU.
114  */
115 void rcu_force_quiescent_state(void)
116 {
117         force_quiescent_state(&rcu_preempt_state, 0);
118 }
119 EXPORT_SYMBOL_GPL(rcu_force_quiescent_state);
120
121 /*
122  * Record a preemptible-RCU quiescent state for the specified CPU.  Note
123  * that this just means that the task currently running on the CPU is
124  * not in a quiescent state.  There might be any number of tasks blocked
125  * while in an RCU read-side critical section.
126  *
127  * Unlike the other rcu_*_qs() functions, callers to this function
128  * must disable irqs in order to protect the assignment to
129  * ->rcu_read_unlock_special.
130  */
131 static void rcu_preempt_qs(int cpu)
132 {
133         struct rcu_data *rdp = &per_cpu(rcu_preempt_data, cpu);
134
135         rdp->passed_quiesce_gpnum = rdp->gpnum;
136         barrier();
137         if (rdp->passed_quiesce == 0)
138                 trace_rcu_grace_period("rcu_preempt", rdp->gpnum, "cpuqs");
139         rdp->passed_quiesce = 1;
140         current->rcu_read_unlock_special &= ~RCU_READ_UNLOCK_NEED_QS;
141 }
142
143 /*
144  * We have entered the scheduler, and the current task might soon be
145  * context-switched away from.  If this task is in an RCU read-side
146  * critical section, we will no longer be able to rely on the CPU to
147  * record that fact, so we enqueue the task on the blkd_tasks list.
148  * The task will dequeue itself when it exits the outermost enclosing
149  * RCU read-side critical section.  Therefore, the current grace period
150  * cannot be permitted to complete until the blkd_tasks list entries
151  * predating the current grace period drain, in other words, until
152  * rnp->gp_tasks becomes NULL.
153  *
154  * Caller must disable preemption.
155  */
156 void rcu_preempt_note_context_switch(void)
157 {
158         struct task_struct *t = current;
159         unsigned long flags;
160         struct rcu_data *rdp;
161         struct rcu_node *rnp;
162
163         if (t->rcu_read_lock_nesting > 0 &&
164             (t->rcu_read_unlock_special & RCU_READ_UNLOCK_BLOCKED) == 0) {
165
166                 /* Possibly blocking in an RCU read-side critical section. */
167                 rdp = __this_cpu_ptr(rcu_preempt_state.rda);
168                 rnp = rdp->mynode;
169                 raw_spin_lock_irqsave(&rnp->lock, flags);
170                 t->rcu_read_unlock_special |= RCU_READ_UNLOCK_BLOCKED;
171                 t->rcu_blocked_node = rnp;
172
173                 /*
174                  * If this CPU has already checked in, then this task
175                  * will hold up the next grace period rather than the
176                  * current grace period.  Queue the task accordingly.
177                  * If the task is queued for the current grace period
178                  * (i.e., this CPU has not yet passed through a quiescent
179                  * state for the current grace period), then as long
180                  * as that task remains queued, the current grace period
181                  * cannot end.  Note that there is some uncertainty as
182                  * to exactly when the current grace period started.
183                  * We take a conservative approach, which can result
184                  * in unnecessarily waiting on tasks that started very
185                  * slightly after the current grace period began.  C'est
186                  * la vie!!!
187                  *
188                  * But first, note that the current CPU must still be
189                  * on line!
190                  */
191                 WARN_ON_ONCE((rdp->grpmask & rnp->qsmaskinit) == 0);
192                 WARN_ON_ONCE(!list_empty(&t->rcu_node_entry));
193                 if ((rnp->qsmask & rdp->grpmask) && rnp->gp_tasks != NULL) {
194                         list_add(&t->rcu_node_entry, rnp->gp_tasks->prev);
195                         rnp->gp_tasks = &t->rcu_node_entry;
196 #ifdef CONFIG_RCU_BOOST
197                         if (rnp->boost_tasks != NULL)
198                                 rnp->boost_tasks = rnp->gp_tasks;
199 #endif /* #ifdef CONFIG_RCU_BOOST */
200                 } else {
201                         list_add(&t->rcu_node_entry, &rnp->blkd_tasks);
202                         if (rnp->qsmask & rdp->grpmask)
203                                 rnp->gp_tasks = &t->rcu_node_entry;
204                 }
205                 trace_rcu_preempt_task(rdp->rsp->name,
206                                        t->pid,
207                                        (rnp->qsmask & rdp->grpmask)
208                                        ? rnp->gpnum
209                                        : rnp->gpnum + 1);
210                 raw_spin_unlock_irqrestore(&rnp->lock, flags);
211         } else if (t->rcu_read_lock_nesting < 0 &&
212                    t->rcu_read_unlock_special) {
213
214                 /*
215                  * Complete exit from RCU read-side critical section on
216                  * behalf of preempted instance of __rcu_read_unlock().
217                  */
218                 rcu_read_unlock_special(t);
219         }
220
221         /*
222          * Either we were not in an RCU read-side critical section to
223          * begin with, or we have now recorded that critical section
224          * globally.  Either way, we can now note a quiescent state
225          * for this CPU.  Again, if we were in an RCU read-side critical
226          * section, and if that critical section was blocking the current
227          * grace period, then the fact that the task has been enqueued
228          * means that we continue to block the current grace period.
229          */
230         local_irq_save(flags);
231         rcu_preempt_qs(smp_processor_id());
232         local_irq_restore(flags);
233 }
234
235 /*
236  * Tree-preemptible RCU implementation for rcu_read_lock().
237  * Just increment ->rcu_read_lock_nesting, shared state will be updated
238  * if we block.
239  */
240 void __rcu_read_lock(void)
241 {
242         current->rcu_read_lock_nesting++;
243         barrier();  /* needed if we ever invoke rcu_read_lock in rcutree.c */
244 }
245 EXPORT_SYMBOL_GPL(__rcu_read_lock);
246
247 /*
248  * Check for preempted RCU readers blocking the current grace period
249  * for the specified rcu_node structure.  If the caller needs a reliable
250  * answer, it must hold the rcu_node's ->lock.
251  */
252 static int rcu_preempt_blocked_readers_cgp(struct rcu_node *rnp)
253 {
254         return rnp->gp_tasks != NULL;
255 }
256
257 /*
258  * Record a quiescent state for all tasks that were previously queued
259  * on the specified rcu_node structure and that were blocking the current
260  * RCU grace period.  The caller must hold the specified rnp->lock with
261  * irqs disabled, and this lock is released upon return, but irqs remain
262  * disabled.
263  */
264 static void rcu_report_unblock_qs_rnp(struct rcu_node *rnp, unsigned long flags)
265         __releases(rnp->lock)
266 {
267         unsigned long mask;
268         struct rcu_node *rnp_p;
269
270         if (rnp->qsmask != 0 || rcu_preempt_blocked_readers_cgp(rnp)) {
271                 raw_spin_unlock_irqrestore(&rnp->lock, flags);
272                 return;  /* Still need more quiescent states! */
273         }
274
275         rnp_p = rnp->parent;
276         if (rnp_p == NULL) {
277                 /*
278                  * Either there is only one rcu_node in the tree,
279                  * or tasks were kicked up to root rcu_node due to
280                  * CPUs going offline.
281                  */
282                 rcu_report_qs_rsp(&rcu_preempt_state, flags);
283                 return;
284         }
285
286         /* Report up the rest of the hierarchy. */
287         mask = rnp->grpmask;
288         raw_spin_unlock(&rnp->lock);    /* irqs remain disabled. */
289         raw_spin_lock(&rnp_p->lock);    /* irqs already disabled. */
290         rcu_report_qs_rnp(mask, &rcu_preempt_state, rnp_p, flags);
291 }
292
293 /*
294  * Advance a ->blkd_tasks-list pointer to the next entry, instead
295  * returning NULL if at the end of the list.
296  */
297 static struct list_head *rcu_next_node_entry(struct task_struct *t,
298                                              struct rcu_node *rnp)
299 {
300         struct list_head *np;
301
302         np = t->rcu_node_entry.next;
303         if (np == &rnp->blkd_tasks)
304                 np = NULL;
305         return np;
306 }
307
308 /*
309  * Handle special cases during rcu_read_unlock(), such as needing to
310  * notify RCU core processing or task having blocked during the RCU
311  * read-side critical section.
312  */
313 static noinline void rcu_read_unlock_special(struct task_struct *t)
314 {
315         int empty;
316         int empty_exp;
317         int empty_exp_now;
318         unsigned long flags;
319         struct list_head *np;
320 #ifdef CONFIG_RCU_BOOST
321         struct rt_mutex *rbmp = NULL;
322 #endif /* #ifdef CONFIG_RCU_BOOST */
323         struct rcu_node *rnp;
324         int special;
325
326         /* NMI handlers cannot block and cannot safely manipulate state. */
327         if (in_nmi())
328                 return;
329
330         local_irq_save(flags);
331
332         /*
333          * If RCU core is waiting for this CPU to exit critical section,
334          * let it know that we have done so.
335          */
336         special = t->rcu_read_unlock_special;
337         if (special & RCU_READ_UNLOCK_NEED_QS) {
338                 rcu_preempt_qs(smp_processor_id());
339         }
340
341         /* Hardware IRQ handlers cannot block. */
342         if (in_irq() || in_serving_softirq()) {
343                 local_irq_restore(flags);
344                 return;
345         }
346
347         /* Clean up if blocked during RCU read-side critical section. */
348         if (special & RCU_READ_UNLOCK_BLOCKED) {
349                 t->rcu_read_unlock_special &= ~RCU_READ_UNLOCK_BLOCKED;
350
351                 /*
352                  * Remove this task from the list it blocked on.  The
353                  * task can migrate while we acquire the lock, but at
354                  * most one time.  So at most two passes through loop.
355                  */
356                 for (;;) {
357                         rnp = t->rcu_blocked_node;
358                         raw_spin_lock(&rnp->lock);  /* irqs already disabled. */
359                         if (rnp == t->rcu_blocked_node)
360                                 break;
361                         raw_spin_unlock(&rnp->lock); /* irqs remain disabled. */
362                 }
363                 empty = !rcu_preempt_blocked_readers_cgp(rnp);
364                 empty_exp = !rcu_preempted_readers_exp(rnp);
365                 smp_mb(); /* ensure expedited fastpath sees end of RCU c-s. */
366                 np = rcu_next_node_entry(t, rnp);
367                 list_del_init(&t->rcu_node_entry);
368                 t->rcu_blocked_node = NULL;
369                 trace_rcu_unlock_preempted_task("rcu_preempt",
370                                                 rnp->gpnum, t->pid);
371                 if (&t->rcu_node_entry == rnp->gp_tasks)
372                         rnp->gp_tasks = np;
373                 if (&t->rcu_node_entry == rnp->exp_tasks)
374                         rnp->exp_tasks = np;
375 #ifdef CONFIG_RCU_BOOST
376                 if (&t->rcu_node_entry == rnp->boost_tasks)
377                         rnp->boost_tasks = np;
378                 /* Snapshot/clear ->rcu_boost_mutex with rcu_node lock held. */
379                 if (t->rcu_boost_mutex) {
380                         rbmp = t->rcu_boost_mutex;
381                         t->rcu_boost_mutex = NULL;
382                 }
383 #endif /* #ifdef CONFIG_RCU_BOOST */
384
385                 /*
386                  * If this was the last task on the current list, and if
387                  * we aren't waiting on any CPUs, report the quiescent state.
388                  * Note that rcu_report_unblock_qs_rnp() releases rnp->lock,
389                  * so we must take a snapshot of the expedited state.
390                  */
391                 empty_exp_now = !rcu_preempted_readers_exp(rnp);
392                 if (!empty && !rcu_preempt_blocked_readers_cgp(rnp)) {
393                         trace_rcu_quiescent_state_report("preempt_rcu",
394                                                          rnp->gpnum,
395                                                          0, rnp->qsmask,
396                                                          rnp->level,
397                                                          rnp->grplo,
398                                                          rnp->grphi,
399                                                          !!rnp->gp_tasks);
400                         rcu_report_unblock_qs_rnp(rnp, flags);
401                 } else
402                         raw_spin_unlock_irqrestore(&rnp->lock, flags);
403
404 #ifdef CONFIG_RCU_BOOST
405                 /* Unboost if we were boosted. */
406                 if (rbmp)
407                         rt_mutex_unlock(rbmp);
408 #endif /* #ifdef CONFIG_RCU_BOOST */
409
410                 /*
411                  * If this was the last task on the expedited lists,
412                  * then we need to report up the rcu_node hierarchy.
413                  */
414                 if (!empty_exp && empty_exp_now)
415                         rcu_report_exp_rnp(&rcu_preempt_state, rnp, true);
416         } else {
417                 local_irq_restore(flags);
418         }
419 }
420
421 /*
422  * Tree-preemptible RCU implementation for rcu_read_unlock().
423  * Decrement ->rcu_read_lock_nesting.  If the result is zero (outermost
424  * rcu_read_unlock()) and ->rcu_read_unlock_special is non-zero, then
425  * invoke rcu_read_unlock_special() to clean up after a context switch
426  * in an RCU read-side critical section and other special cases.
427  */
428 void __rcu_read_unlock(void)
429 {
430         struct task_struct *t = current;
431
432         if (t->rcu_read_lock_nesting != 1)
433                 --t->rcu_read_lock_nesting;
434         else {
435                 barrier();  /* critical section before exit code. */
436                 t->rcu_read_lock_nesting = INT_MIN;
437                 barrier();  /* assign before ->rcu_read_unlock_special load */
438                 if (unlikely(ACCESS_ONCE(t->rcu_read_unlock_special)))
439                         rcu_read_unlock_special(t);
440                 barrier();  /* ->rcu_read_unlock_special load before assign */
441                 t->rcu_read_lock_nesting = 0;
442         }
443 #ifdef CONFIG_PROVE_LOCKING
444         {
445                 int rrln = ACCESS_ONCE(t->rcu_read_lock_nesting);
446
447                 WARN_ON_ONCE(rrln < 0 && rrln > INT_MIN / 2);
448         }
449 #endif /* #ifdef CONFIG_PROVE_LOCKING */
450 }
451 EXPORT_SYMBOL_GPL(__rcu_read_unlock);
452
453 #ifdef CONFIG_RCU_CPU_STALL_VERBOSE
454
455 /*
456  * Dump detailed information for all tasks blocking the current RCU
457  * grace period on the specified rcu_node structure.
458  */
459 static void rcu_print_detail_task_stall_rnp(struct rcu_node *rnp)
460 {
461         unsigned long flags;
462         struct task_struct *t;
463
464         if (!rcu_preempt_blocked_readers_cgp(rnp))
465                 return;
466         raw_spin_lock_irqsave(&rnp->lock, flags);
467         t = list_entry(rnp->gp_tasks,
468                        struct task_struct, rcu_node_entry);
469         list_for_each_entry_continue(t, &rnp->blkd_tasks, rcu_node_entry)
470                 sched_show_task(t);
471         raw_spin_unlock_irqrestore(&rnp->lock, flags);
472 }
473
474 /*
475  * Dump detailed information for all tasks blocking the current RCU
476  * grace period.
477  */
478 static void rcu_print_detail_task_stall(struct rcu_state *rsp)
479 {
480         struct rcu_node *rnp = rcu_get_root(rsp);
481
482         rcu_print_detail_task_stall_rnp(rnp);
483         rcu_for_each_leaf_node(rsp, rnp)
484                 rcu_print_detail_task_stall_rnp(rnp);
485 }
486
487 #else /* #ifdef CONFIG_RCU_CPU_STALL_VERBOSE */
488
489 static void rcu_print_detail_task_stall(struct rcu_state *rsp)
490 {
491 }
492
493 #endif /* #else #ifdef CONFIG_RCU_CPU_STALL_VERBOSE */
494
495 #ifdef CONFIG_RCU_CPU_STALL_INFO
496
497 static void rcu_print_task_stall_begin(struct rcu_node *rnp)
498 {
499         printk(KERN_ERR "\tTasks blocked on level-%d rcu_node (CPUs %d-%d):",
500                rnp->level, rnp->grplo, rnp->grphi);
501 }
502
503 static void rcu_print_task_stall_end(void)
504 {
505         printk(KERN_CONT "\n");
506 }
507
508 #else /* #ifdef CONFIG_RCU_CPU_STALL_INFO */
509
510 static void rcu_print_task_stall_begin(struct rcu_node *rnp)
511 {
512 }
513
514 static void rcu_print_task_stall_end(void)
515 {
516 }
517
518 #endif /* #else #ifdef CONFIG_RCU_CPU_STALL_INFO */
519
520 /*
521  * Scan the current list of tasks blocked within RCU read-side critical
522  * sections, printing out the tid of each.
523  */
524 static int rcu_print_task_stall(struct rcu_node *rnp)
525 {
526         struct task_struct *t;
527         int ndetected = 0;
528
529         if (!rcu_preempt_blocked_readers_cgp(rnp))
530                 return 0;
531         rcu_print_task_stall_begin(rnp);
532         t = list_entry(rnp->gp_tasks,
533                        struct task_struct, rcu_node_entry);
534         list_for_each_entry_continue(t, &rnp->blkd_tasks, rcu_node_entry) {
535                 printk(KERN_CONT " P%d", t->pid);
536                 ndetected++;
537         }
538         rcu_print_task_stall_end();
539         return ndetected;
540 }
541
542 /*
543  * Suppress preemptible RCU's CPU stall warnings by pushing the
544  * time of the next stall-warning message comfortably far into the
545  * future.
546  */
547 static void rcu_preempt_stall_reset(void)
548 {
549         rcu_preempt_state.jiffies_stall = jiffies + ULONG_MAX / 2;
550 }
551
552 /*
553  * Check that the list of blocked tasks for the newly completed grace
554  * period is in fact empty.  It is a serious bug to complete a grace
555  * period that still has RCU readers blocked!  This function must be
556  * invoked -before- updating this rnp's ->gpnum, and the rnp's ->lock
557  * must be held by the caller.
558  *
559  * Also, if there are blocked tasks on the list, they automatically
560  * block the newly created grace period, so set up ->gp_tasks accordingly.
561  */
562 static void rcu_preempt_check_blocked_tasks(struct rcu_node *rnp)
563 {
564         WARN_ON_ONCE(rcu_preempt_blocked_readers_cgp(rnp));
565         if (!list_empty(&rnp->blkd_tasks))
566                 rnp->gp_tasks = rnp->blkd_tasks.next;
567         WARN_ON_ONCE(rnp->qsmask);
568 }
569
570 #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU
571
572 /*
573  * Handle tasklist migration for case in which all CPUs covered by the
574  * specified rcu_node have gone offline.  Move them up to the root
575  * rcu_node.  The reason for not just moving them to the immediate
576  * parent is to remove the need for rcu_read_unlock_special() to
577  * make more than two attempts to acquire the target rcu_node's lock.
578  * Returns true if there were tasks blocking the current RCU grace
579  * period.
580  *
581  * Returns 1 if there was previously a task blocking the current grace
582  * period on the specified rcu_node structure.
583  *
584  * The caller must hold rnp->lock with irqs disabled.
585  */
586 static int rcu_preempt_offline_tasks(struct rcu_state *rsp,
587                                      struct rcu_node *rnp,
588                                      struct rcu_data *rdp)
589 {
590         struct list_head *lp;
591         struct list_head *lp_root;
592         int retval = 0;
593         struct rcu_node *rnp_root = rcu_get_root(rsp);
594         struct task_struct *t;
595
596         if (rnp == rnp_root) {
597                 WARN_ONCE(1, "Last CPU thought to be offlined?");
598                 return 0;  /* Shouldn't happen: at least one CPU online. */
599         }
600
601         /* If we are on an internal node, complain bitterly. */
602         WARN_ON_ONCE(rnp != rdp->mynode);
603
604         /*
605          * Move tasks up to root rcu_node.  Don't try to get fancy for
606          * this corner-case operation -- just put this node's tasks
607          * at the head of the root node's list, and update the root node's
608          * ->gp_tasks and ->exp_tasks pointers to those of this node's,
609          * if non-NULL.  This might result in waiting for more tasks than
610          * absolutely necessary, but this is a good performance/complexity
611          * tradeoff.
612          */
613         if (rcu_preempt_blocked_readers_cgp(rnp) && rnp->qsmask == 0)
614                 retval |= RCU_OFL_TASKS_NORM_GP;
615         if (rcu_preempted_readers_exp(rnp))
616                 retval |= RCU_OFL_TASKS_EXP_GP;
617         lp = &rnp->blkd_tasks;
618         lp_root = &rnp_root->blkd_tasks;
619         while (!list_empty(lp)) {
620                 t = list_entry(lp->next, typeof(*t), rcu_node_entry);
621                 raw_spin_lock(&rnp_root->lock); /* irqs already disabled */
622                 list_del(&t->rcu_node_entry);
623                 t->rcu_blocked_node = rnp_root;
624                 list_add(&t->rcu_node_entry, lp_root);
625                 if (&t->rcu_node_entry == rnp->gp_tasks)
626                         rnp_root->gp_tasks = rnp->gp_tasks;
627                 if (&t->rcu_node_entry == rnp->exp_tasks)
628                         rnp_root->exp_tasks = rnp->exp_tasks;
629 #ifdef CONFIG_RCU_BOOST
630                 if (&t->rcu_node_entry == rnp->boost_tasks)
631                         rnp_root->boost_tasks = rnp->boost_tasks;
632 #endif /* #ifdef CONFIG_RCU_BOOST */
633                 raw_spin_unlock(&rnp_root->lock); /* irqs still disabled */
634         }
635
636 #ifdef CONFIG_RCU_BOOST
637         /* In case root is being boosted and leaf is not. */
638         raw_spin_lock(&rnp_root->lock); /* irqs already disabled */
639         if (rnp_root->boost_tasks != NULL &&
640             rnp_root->boost_tasks != rnp_root->gp_tasks)
641                 rnp_root->boost_tasks = rnp_root->gp_tasks;
642         raw_spin_unlock(&rnp_root->lock); /* irqs still disabled */
643 #endif /* #ifdef CONFIG_RCU_BOOST */
644
645         rnp->gp_tasks = NULL;
646         rnp->exp_tasks = NULL;
647         return retval;
648 }
649
650 #endif /* #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU */
651
652 /*
653  * Do CPU-offline processing for preemptible RCU.
654  */
655 static void rcu_preempt_cleanup_dead_cpu(int cpu)
656 {
657         rcu_cleanup_dead_cpu(cpu, &rcu_preempt_state);
658 }
659
660 /*
661  * Check for a quiescent state from the current CPU.  When a task blocks,
662  * the task is recorded in the corresponding CPU's rcu_node structure,
663  * which is checked elsewhere.
664  *
665  * Caller must disable hard irqs.
666  */
667 static void rcu_preempt_check_callbacks(int cpu)
668 {
669         struct task_struct *t = current;
670
671         if (t->rcu_read_lock_nesting == 0) {
672                 rcu_preempt_qs(cpu);
673                 return;
674         }
675         if (t->rcu_read_lock_nesting > 0 &&
676             per_cpu(rcu_preempt_data, cpu).qs_pending)
677                 t->rcu_read_unlock_special |= RCU_READ_UNLOCK_NEED_QS;
678 }
679
680 /*
681  * Process callbacks for preemptible RCU.
682  */
683 static void rcu_preempt_process_callbacks(void)
684 {
685         __rcu_process_callbacks(&rcu_preempt_state,
686                                 &__get_cpu_var(rcu_preempt_data));
687 }
688
689 #ifdef CONFIG_RCU_BOOST
690
691 static void rcu_preempt_do_callbacks(void)
692 {
693         rcu_do_batch(&rcu_preempt_state, &__get_cpu_var(rcu_preempt_data));
694 }
695
696 #endif /* #ifdef CONFIG_RCU_BOOST */
697
698 /*
699  * Queue a preemptible-RCU callback for invocation after a grace period.
700  */
701 void call_rcu(struct rcu_head *head, void (*func)(struct rcu_head *rcu))
702 {
703         __call_rcu(head, func, &rcu_preempt_state, 0);
704 }
705 EXPORT_SYMBOL_GPL(call_rcu);
706
707 /*
708  * Queue an RCU callback for lazy invocation after a grace period.
709  * This will likely be later named something like "call_rcu_lazy()",
710  * but this change will require some way of tagging the lazy RCU
711  * callbacks in the list of pending callbacks.  Until then, this
712  * function may only be called from __kfree_rcu().
713  */
714 void kfree_call_rcu(struct rcu_head *head,
715                     void (*func)(struct rcu_head *rcu))
716 {
717         __call_rcu(head, func, &rcu_preempt_state, 1);
718 }
719 EXPORT_SYMBOL_GPL(kfree_call_rcu);
720
721 /**
722  * synchronize_rcu - wait until a grace period has elapsed.
723  *
724  * Control will return to the caller some time after a full grace
725  * period has elapsed, in other words after all currently executing RCU
726  * read-side critical sections have completed.  Note, however, that
727  * upon return from synchronize_rcu(), the caller might well be executing
728  * concurrently with new RCU read-side critical sections that began while
729  * synchronize_rcu() was waiting.  RCU read-side critical sections are
730  * delimited by rcu_read_lock() and rcu_read_unlock(), and may be nested.
731  */
732 void synchronize_rcu(void)
733 {
734         rcu_lockdep_assert(!lock_is_held(&rcu_bh_lock_map) &&
735                            !lock_is_held(&rcu_lock_map) &&
736                            !lock_is_held(&rcu_sched_lock_map),
737                            "Illegal synchronize_rcu() in RCU read-side critical section");
738         if (!rcu_scheduler_active)
739                 return;
740         wait_rcu_gp(call_rcu);
741 }
742 EXPORT_SYMBOL_GPL(synchronize_rcu);
743
744 static DECLARE_WAIT_QUEUE_HEAD(sync_rcu_preempt_exp_wq);
745 static long sync_rcu_preempt_exp_count;
746 static DEFINE_MUTEX(sync_rcu_preempt_exp_mutex);
747
748 /*
749  * Return non-zero if there are any tasks in RCU read-side critical
750  * sections blocking the current preemptible-RCU expedited grace period.
751  * If there is no preemptible-RCU expedited grace period currently in
752  * progress, returns zero unconditionally.
753  */
754 static int rcu_preempted_readers_exp(struct rcu_node *rnp)
755 {
756         return rnp->exp_tasks != NULL;
757 }
758
759 /*
760  * return non-zero if there is no RCU expedited grace period in progress
761  * for the specified rcu_node structure, in other words, if all CPUs and
762  * tasks covered by the specified rcu_node structure have done their bit
763  * for the current expedited grace period.  Works only for preemptible
764  * RCU -- other RCU implementation use other means.
765  *
766  * Caller must hold sync_rcu_preempt_exp_mutex.
767  */
768 static int sync_rcu_preempt_exp_done(struct rcu_node *rnp)
769 {
770         return !rcu_preempted_readers_exp(rnp) &&
771                ACCESS_ONCE(rnp->expmask) == 0;
772 }
773
774 /*
775  * Report the exit from RCU read-side critical section for the last task
776  * that queued itself during or before the current expedited preemptible-RCU
777  * grace period.  This event is reported either to the rcu_node structure on
778  * which the task was queued or to one of that rcu_node structure's ancestors,
779  * recursively up the tree.  (Calm down, calm down, we do the recursion
780  * iteratively!)
781  *
782  * Most callers will set the "wake" flag, but the task initiating the
783  * expedited grace period need not wake itself.
784  *
785  * Caller must hold sync_rcu_preempt_exp_mutex.
786  */
787 static void rcu_report_exp_rnp(struct rcu_state *rsp, struct rcu_node *rnp,
788                                bool wake)
789 {
790         unsigned long flags;
791         unsigned long mask;
792
793         raw_spin_lock_irqsave(&rnp->lock, flags);
794         for (;;) {
795                 if (!sync_rcu_preempt_exp_done(rnp)) {
796                         raw_spin_unlock_irqrestore(&rnp->lock, flags);
797                         break;
798                 }
799                 if (rnp->parent == NULL) {
800                         raw_spin_unlock_irqrestore(&rnp->lock, flags);
801                         if (wake)
802                                 wake_up(&sync_rcu_preempt_exp_wq);
803                         break;
804                 }
805                 mask = rnp->grpmask;
806                 raw_spin_unlock(&rnp->lock); /* irqs remain disabled */
807                 rnp = rnp->parent;
808                 raw_spin_lock(&rnp->lock); /* irqs already disabled */
809                 rnp->expmask &= ~mask;
810         }
811 }
812
813 /*
814  * Snapshot the tasks blocking the newly started preemptible-RCU expedited
815  * grace period for the specified rcu_node structure.  If there are no such
816  * tasks, report it up the rcu_node hierarchy.
817  *
818  * Caller must hold sync_rcu_preempt_exp_mutex and rsp->onofflock.
819  */
820 static void
821 sync_rcu_preempt_exp_init(struct rcu_state *rsp, struct rcu_node *rnp)
822 {
823         unsigned long flags;
824         int must_wait = 0;
825
826         raw_spin_lock_irqsave(&rnp->lock, flags);
827         if (list_empty(&rnp->blkd_tasks))
828                 raw_spin_unlock_irqrestore(&rnp->lock, flags);
829         else {
830                 rnp->exp_tasks = rnp->blkd_tasks.next;
831                 rcu_initiate_boost(rnp, flags);  /* releases rnp->lock */
832                 must_wait = 1;
833         }
834         if (!must_wait)
835                 rcu_report_exp_rnp(rsp, rnp, false); /* Don't wake self. */
836 }
837
838 /**
839  * synchronize_rcu_expedited - Brute-force RCU grace period
840  *
841  * Wait for an RCU-preempt grace period, but expedite it.  The basic
842  * idea is to invoke synchronize_sched_expedited() to push all the tasks to
843  * the ->blkd_tasks lists and wait for this list to drain.  This consumes
844  * significant time on all CPUs and is unfriendly to real-time workloads,
845  * so is thus not recommended for any sort of common-case code.
846  * In fact, if you are using synchronize_rcu_expedited() in a loop,
847  * please restructure your code to batch your updates, and then Use a
848  * single synchronize_rcu() instead.
849  *
850  * Note that it is illegal to call this function while holding any lock
851  * that is acquired by a CPU-hotplug notifier.  And yes, it is also illegal
852  * to call this function from a CPU-hotplug notifier.  Failing to observe
853  * these restriction will result in deadlock.
854  */
855 void synchronize_rcu_expedited(void)
856 {
857         unsigned long flags;
858         struct rcu_node *rnp;
859         struct rcu_state *rsp = &rcu_preempt_state;
860         long snap;
861         int trycount = 0;
862
863         smp_mb(); /* Caller's modifications seen first by other CPUs. */
864         snap = ACCESS_ONCE(sync_rcu_preempt_exp_count) + 1;
865         smp_mb(); /* Above access cannot bleed into critical section. */
866
867         /*
868          * Acquire lock, falling back to synchronize_rcu() if too many
869          * lock-acquisition failures.  Of course, if someone does the
870          * expedited grace period for us, just leave.
871          */
872         while (!mutex_trylock(&sync_rcu_preempt_exp_mutex)) {
873                 if (trycount++ < 10)
874                         udelay(trycount * num_online_cpus());
875                 else {
876                         synchronize_rcu();
877                         return;
878                 }
879                 if ((ACCESS_ONCE(sync_rcu_preempt_exp_count) - snap) > 0)
880                         goto mb_ret; /* Others did our work for us. */
881         }
882         if ((ACCESS_ONCE(sync_rcu_preempt_exp_count) - snap) > 0)
883                 goto unlock_mb_ret; /* Others did our work for us. */
884
885         /* force all RCU readers onto ->blkd_tasks lists. */
886         synchronize_sched_expedited();
887
888         raw_spin_lock_irqsave(&rsp->onofflock, flags);
889
890         /* Initialize ->expmask for all non-leaf rcu_node structures. */
891         rcu_for_each_nonleaf_node_breadth_first(rsp, rnp) {
892                 raw_spin_lock(&rnp->lock); /* irqs already disabled. */
893                 rnp->expmask = rnp->qsmaskinit;
894                 raw_spin_unlock(&rnp->lock); /* irqs remain disabled. */
895         }
896
897         /* Snapshot current state of ->blkd_tasks lists. */
898         rcu_for_each_leaf_node(rsp, rnp)
899                 sync_rcu_preempt_exp_init(rsp, rnp);
900         if (NUM_RCU_NODES > 1)
901                 sync_rcu_preempt_exp_init(rsp, rcu_get_root(rsp));
902
903         raw_spin_unlock_irqrestore(&rsp->onofflock, flags);
904
905         /* Wait for snapshotted ->blkd_tasks lists to drain. */
906         rnp = rcu_get_root(rsp);
907         wait_event(sync_rcu_preempt_exp_wq,
908                    sync_rcu_preempt_exp_done(rnp));
909
910         /* Clean up and exit. */
911         smp_mb(); /* ensure expedited GP seen before counter increment. */
912         ACCESS_ONCE(sync_rcu_preempt_exp_count)++;
913 unlock_mb_ret:
914         mutex_unlock(&sync_rcu_preempt_exp_mutex);
915 mb_ret:
916         smp_mb(); /* ensure subsequent action seen after grace period. */
917 }
918 EXPORT_SYMBOL_GPL(synchronize_rcu_expedited);
919
920 /*
921  * Check to see if there is any immediate preemptible-RCU-related work
922  * to be done.
923  */
924 static int rcu_preempt_pending(int cpu)
925 {
926         return __rcu_pending(&rcu_preempt_state,
927                              &per_cpu(rcu_preempt_data, cpu));
928 }
929
930 /*
931  * Does preemptible RCU have callbacks on this CPU?
932  */
933 static int rcu_preempt_cpu_has_callbacks(int cpu)
934 {
935         return !!per_cpu(rcu_preempt_data, cpu).nxtlist;
936 }
937
938 /**
939  * rcu_barrier - Wait until all in-flight call_rcu() callbacks complete.
940  */
941 void rcu_barrier(void)
942 {
943         _rcu_barrier(&rcu_preempt_state, call_rcu);
944 }
945 EXPORT_SYMBOL_GPL(rcu_barrier);
946
947 /*
948  * Initialize preemptible RCU's per-CPU data.
949  */
950 static void __cpuinit rcu_preempt_init_percpu_data(int cpu)
951 {
952         rcu_init_percpu_data(cpu, &rcu_preempt_state, 1);
953 }
954
955 /*
956  * Move preemptible RCU's callbacks from dying CPU to other online CPU
957  * and record a quiescent state.
958  */
959 static void rcu_preempt_cleanup_dying_cpu(void)
960 {
961         rcu_cleanup_dying_cpu(&rcu_preempt_state);
962 }
963
964 /*
965  * Initialize preemptible RCU's state structures.
966  */
967 static void __init __rcu_init_preempt(void)
968 {
969         rcu_init_one(&rcu_preempt_state, &rcu_preempt_data);
970 }
971
972 #else /* #ifdef CONFIG_TREE_PREEMPT_RCU */
973
974 static struct rcu_state *rcu_state = &rcu_sched_state;
975
976 /*
977  * Tell them what RCU they are running.
978  */
979 static void __init rcu_bootup_announce(void)
980 {
981         printk(KERN_INFO "Hierarchical RCU implementation.\n");
982         rcu_bootup_announce_oddness();
983 }
984
985 /*
986  * Return the number of RCU batches processed thus far for debug & stats.
987  */
988 long rcu_batches_completed(void)
989 {
990         return rcu_batches_completed_sched();
991 }
992 EXPORT_SYMBOL_GPL(rcu_batches_completed);
993
994 /*
995  * Force a quiescent state for RCU, which, because there is no preemptible
996  * RCU, becomes the same as rcu-sched.
997  */
998 void rcu_force_quiescent_state(void)
999 {
1000         rcu_sched_force_quiescent_state();
1001 }
1002 EXPORT_SYMBOL_GPL(rcu_force_quiescent_state);
1003
1004 /*
1005  * Because preemptible RCU does not exist, there are never any preempted
1006  * RCU readers.
1007  */
1008 static int rcu_preempt_blocked_readers_cgp(struct rcu_node *rnp)
1009 {
1010         return 0;
1011 }
1012
1013 #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU
1014
1015 /* Because preemptible RCU does not exist, no quieting of tasks. */
1016 static void rcu_report_unblock_qs_rnp(struct rcu_node *rnp, unsigned long flags)
1017 {
1018         raw_spin_unlock_irqrestore(&rnp->lock, flags);
1019 }
1020
1021 #endif /* #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU */
1022
1023 /*
1024  * Because preemptible RCU does not exist, we never have to check for
1025  * tasks blocked within RCU read-side critical sections.
1026  */
1027 static void rcu_print_detail_task_stall(struct rcu_state *rsp)
1028 {
1029 }
1030
1031 /*
1032  * Because preemptible RCU does not exist, we never have to check for
1033  * tasks blocked within RCU read-side critical sections.
1034  */
1035 static int rcu_print_task_stall(struct rcu_node *rnp)
1036 {
1037         return 0;
1038 }
1039
1040 /*
1041  * Because preemptible RCU does not exist, there is no need to suppress
1042  * its CPU stall warnings.
1043  */
1044 static void rcu_preempt_stall_reset(void)
1045 {
1046 }
1047
1048 /*
1049  * Because there is no preemptible RCU, there can be no readers blocked,
1050  * so there is no need to check for blocked tasks.  So check only for
1051  * bogus qsmask values.
1052  */
1053 static void rcu_preempt_check_blocked_tasks(struct rcu_node *rnp)
1054 {
1055         WARN_ON_ONCE(rnp->qsmask);
1056 }
1057
1058 #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU
1059
1060 /*
1061  * Because preemptible RCU does not exist, it never needs to migrate
1062  * tasks that were blocked within RCU read-side critical sections, and
1063  * such non-existent tasks cannot possibly have been blocking the current
1064  * grace period.
1065  */
1066 static int rcu_preempt_offline_tasks(struct rcu_state *rsp,
1067                                      struct rcu_node *rnp,
1068                                      struct rcu_data *rdp)
1069 {
1070         return 0;
1071 }
1072
1073 #endif /* #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU */
1074
1075 /*
1076  * Because preemptible RCU does not exist, it never needs CPU-offline
1077  * processing.
1078  */
1079 static void rcu_preempt_cleanup_dead_cpu(int cpu)
1080 {
1081 }
1082
1083 /*
1084  * Because preemptible RCU does not exist, it never has any callbacks
1085  * to check.
1086  */
1087 static void rcu_preempt_check_callbacks(int cpu)
1088 {
1089 }
1090
1091 /*
1092  * Because preemptible RCU does not exist, it never has any callbacks
1093  * to process.
1094  */
1095 static void rcu_preempt_process_callbacks(void)
1096 {
1097 }
1098
1099 /*
1100  * Queue an RCU callback for lazy invocation after a grace period.
1101  * This will likely be later named something like "call_rcu_lazy()",
1102  * but this change will require some way of tagging the lazy RCU
1103  * callbacks in the list of pending callbacks.  Until then, this
1104  * function may only be called from __kfree_rcu().
1105  *
1106  * Because there is no preemptible RCU, we use RCU-sched instead.
1107  */
1108 void kfree_call_rcu(struct rcu_head *head,
1109                     void (*func)(struct rcu_head *rcu))
1110 {
1111         __call_rcu(head, func, &rcu_sched_state, 1);
1112 }
1113 EXPORT_SYMBOL_GPL(kfree_call_rcu);
1114
1115 /*
1116  * Wait for an rcu-preempt grace period, but make it happen quickly.
1117  * But because preemptible RCU does not exist, map to rcu-sched.
1118  */
1119 void synchronize_rcu_expedited(void)
1120 {
1121         synchronize_sched_expedited();
1122 }
1123 EXPORT_SYMBOL_GPL(synchronize_rcu_expedited);
1124
1125 #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU
1126
1127 /*
1128  * Because preemptible RCU does not exist, there is never any need to
1129  * report on tasks preempted in RCU read-side critical sections during
1130  * expedited RCU grace periods.
1131  */
1132 static void rcu_report_exp_rnp(struct rcu_state *rsp, struct rcu_node *rnp,
1133                                bool wake)
1134 {
1135 }
1136
1137 #endif /* #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU */
1138
1139 /*
1140  * Because preemptible RCU does not exist, it never has any work to do.
1141  */
1142 static int rcu_preempt_pending(int cpu)
1143 {
1144         return 0;
1145 }
1146
1147 /*
1148  * Because preemptible RCU does not exist, it never has callbacks
1149  */
1150 static int rcu_preempt_cpu_has_callbacks(int cpu)
1151 {
1152         return 0;
1153 }
1154
1155 /*
1156  * Because preemptible RCU does not exist, rcu_barrier() is just
1157  * another name for rcu_barrier_sched().
1158  */
1159 void rcu_barrier(void)
1160 {
1161         rcu_barrier_sched();
1162 }
1163 EXPORT_SYMBOL_GPL(rcu_barrier);
1164
1165 /*
1166  * Because preemptible RCU does not exist, there is no per-CPU
1167  * data to initialize.
1168  */
1169 static void __cpuinit rcu_preempt_init_percpu_data(int cpu)
1170 {
1171 }
1172
1173 /*
1174  * Because there is no preemptible RCU, there is no cleanup to do.
1175  */
1176 static void rcu_preempt_cleanup_dying_cpu(void)
1177 {
1178 }
1179
1180 /*
1181  * Because preemptible RCU does not exist, it need not be initialized.
1182  */
1183 static void __init __rcu_init_preempt(void)
1184 {
1185 }
1186
1187 #endif /* #else #ifdef CONFIG_TREE_PREEMPT_RCU */
1188
1189 #ifdef CONFIG_RCU_BOOST
1190
1191 #include "rtmutex_common.h"
1192
1193 #ifdef CONFIG_RCU_TRACE
1194
1195 static void rcu_initiate_boost_trace(struct rcu_node *rnp)
1196 {
1197         if (list_empty(&rnp->blkd_tasks))
1198                 rnp->n_balk_blkd_tasks++;
1199         else if (rnp->exp_tasks == NULL && rnp->gp_tasks == NULL)
1200                 rnp->n_balk_exp_gp_tasks++;
1201         else if (rnp->gp_tasks != NULL && rnp->boost_tasks != NULL)
1202                 rnp->n_balk_boost_tasks++;
1203         else if (rnp->gp_tasks != NULL && rnp->qsmask != 0)
1204                 rnp->n_balk_notblocked++;
1205         else if (rnp->gp_tasks != NULL &&
1206                  ULONG_CMP_LT(jiffies, rnp->boost_time))
1207                 rnp->n_balk_notyet++;
1208         else
1209                 rnp->n_balk_nos++;
1210 }
1211
1212 #else /* #ifdef CONFIG_RCU_TRACE */
1213
1214 static void rcu_initiate_boost_trace(struct rcu_node *rnp)
1215 {
1216 }
1217
1218 #endif /* #else #ifdef CONFIG_RCU_TRACE */
1219
1220 /*
1221  * Carry out RCU priority boosting on the task indicated by ->exp_tasks
1222  * or ->boost_tasks, advancing the pointer to the next task in the
1223  * ->blkd_tasks list.
1224  *
1225  * Note that irqs must be enabled: boosting the task can block.
1226  * Returns 1 if there are more tasks needing to be boosted.
1227  */
1228 static int rcu_boost(struct rcu_node *rnp)
1229 {
1230         unsigned long flags;
1231         struct rt_mutex mtx;
1232         struct task_struct *t;
1233         struct list_head *tb;
1234
1235         if (rnp->exp_tasks == NULL && rnp->boost_tasks == NULL)
1236                 return 0;  /* Nothing left to boost. */
1237
1238         raw_spin_lock_irqsave(&rnp->lock, flags);
1239
1240         /*
1241          * Recheck under the lock: all tasks in need of boosting
1242          * might exit their RCU read-side critical sections on their own.
1243          */
1244         if (rnp->exp_tasks == NULL && rnp->boost_tasks == NULL) {
1245                 raw_spin_unlock_irqrestore(&rnp->lock, flags);
1246                 return 0;
1247         }
1248
1249         /*
1250          * Preferentially boost tasks blocking expedited grace periods.
1251          * This cannot starve the normal grace periods because a second
1252          * expedited grace period must boost all blocked tasks, including
1253          * those blocking the pre-existing normal grace period.
1254          */
1255         if (rnp->exp_tasks != NULL) {
1256                 tb = rnp->exp_tasks;
1257                 rnp->n_exp_boosts++;
1258         } else {
1259                 tb = rnp->boost_tasks;
1260                 rnp->n_normal_boosts++;
1261         }
1262         rnp->n_tasks_boosted++;
1263
1264         /*
1265          * We boost task t by manufacturing an rt_mutex that appears to
1266          * be held by task t.  We leave a pointer to that rt_mutex where
1267          * task t can find it, and task t will release the mutex when it
1268          * exits its outermost RCU read-side critical section.  Then
1269          * simply acquiring this artificial rt_mutex will boost task
1270          * t's priority.  (Thanks to tglx for suggesting this approach!)
1271          *
1272          * Note that task t must acquire rnp->lock to remove itself from
1273          * the ->blkd_tasks list, which it will do from exit() if from
1274          * nowhere else.  We therefore are guaranteed that task t will
1275          * stay around at least until we drop rnp->lock.  Note that
1276          * rnp->lock also resolves races between our priority boosting
1277          * and task t's exiting its outermost RCU read-side critical
1278          * section.
1279          */
1280         t = container_of(tb, struct task_struct, rcu_node_entry);
1281         rt_mutex_init_proxy_locked(&mtx, t);
1282         t->rcu_boost_mutex = &mtx;
1283         raw_spin_unlock_irqrestore(&rnp->lock, flags);
1284         rt_mutex_lock(&mtx);  /* Side effect: boosts task t's priority. */
1285         rt_mutex_unlock(&mtx);  /* Keep lockdep happy. */
1286
1287         return ACCESS_ONCE(rnp->exp_tasks) != NULL ||
1288                ACCESS_ONCE(rnp->boost_tasks) != NULL;
1289 }
1290
1291 /*
1292  * Timer handler to initiate waking up of boost kthreads that
1293  * have yielded the CPU due to excessive numbers of tasks to
1294  * boost.  We wake up the per-rcu_node kthread, which in turn
1295  * will wake up the booster kthread.
1296  */
1297 static void rcu_boost_kthread_timer(unsigned long arg)
1298 {
1299         invoke_rcu_node_kthread((struct rcu_node *)arg);
1300 }
1301
1302 /*
1303  * Priority-boosting kthread.  One per leaf rcu_node and one for the
1304  * root rcu_node.
1305  */
1306 static int rcu_boost_kthread(void *arg)
1307 {
1308         struct rcu_node *rnp = (struct rcu_node *)arg;
1309         int spincnt = 0;
1310         int more2boost;
1311
1312         trace_rcu_utilization("Start boost kthread@init");
1313         for (;;) {
1314                 rnp->boost_kthread_status = RCU_KTHREAD_WAITING;
1315                 trace_rcu_utilization("End boost kthread@rcu_wait");
1316                 rcu_wait(rnp->boost_tasks || rnp->exp_tasks);
1317                 trace_rcu_utilization("Start boost kthread@rcu_wait");
1318                 rnp->boost_kthread_status = RCU_KTHREAD_RUNNING;
1319                 more2boost = rcu_boost(rnp);
1320                 if (more2boost)
1321                         spincnt++;
1322                 else
1323                         spincnt = 0;
1324                 if (spincnt > 10) {
1325                         trace_rcu_utilization("End boost kthread@rcu_yield");
1326                         rcu_yield(rcu_boost_kthread_timer, (unsigned long)rnp);
1327                         trace_rcu_utilization("Start boost kthread@rcu_yield");
1328                         spincnt = 0;
1329                 }
1330         }
1331         /* NOTREACHED */
1332         trace_rcu_utilization("End boost kthread@notreached");
1333         return 0;
1334 }
1335
1336 /*
1337  * Check to see if it is time to start boosting RCU readers that are
1338  * blocking the current grace period, and, if so, tell the per-rcu_node
1339  * kthread to start boosting them.  If there is an expedited grace
1340  * period in progress, it is always time to boost.
1341  *
1342  * The caller must hold rnp->lock, which this function releases,
1343  * but irqs remain disabled.  The ->boost_kthread_task is immortal,
1344  * so we don't need to worry about it going away.
1345  */
1346 static void rcu_initiate_boost(struct rcu_node *rnp, unsigned long flags)
1347 {
1348         struct task_struct *t;
1349
1350         if (!rcu_preempt_blocked_readers_cgp(rnp) && rnp->exp_tasks == NULL) {
1351                 rnp->n_balk_exp_gp_tasks++;
1352                 raw_spin_unlock_irqrestore(&rnp->lock, flags);
1353                 return;
1354         }
1355         if (rnp->exp_tasks != NULL ||
1356             (rnp->gp_tasks != NULL &&
1357              rnp->boost_tasks == NULL &&
1358              rnp->qsmask == 0 &&
1359              ULONG_CMP_GE(jiffies, rnp->boost_time))) {
1360                 if (rnp->exp_tasks == NULL)
1361                         rnp->boost_tasks = rnp->gp_tasks;
1362                 raw_spin_unlock_irqrestore(&rnp->lock, flags);
1363                 t = rnp->boost_kthread_task;
1364                 if (t != NULL)
1365                         wake_up_process(t);
1366         } else {
1367                 rcu_initiate_boost_trace(rnp);
1368                 raw_spin_unlock_irqrestore(&rnp->lock, flags);
1369         }
1370 }
1371
1372 /*
1373  * Wake up the per-CPU kthread to invoke RCU callbacks.
1374  */
1375 static void invoke_rcu_callbacks_kthread(void)
1376 {
1377         unsigned long flags;
1378
1379         local_irq_save(flags);
1380         __this_cpu_write(rcu_cpu_has_work, 1);
1381         if (__this_cpu_read(rcu_cpu_kthread_task) != NULL &&
1382             current != __this_cpu_read(rcu_cpu_kthread_task))
1383                 wake_up_process(__this_cpu_read(rcu_cpu_kthread_task));
1384         local_irq_restore(flags);
1385 }
1386
1387 /*
1388  * Is the current CPU running the RCU-callbacks kthread?
1389  * Caller must have preemption disabled.
1390  */
1391 static bool rcu_is_callbacks_kthread(void)
1392 {
1393         return __get_cpu_var(rcu_cpu_kthread_task) == current;
1394 }
1395
1396 /*
1397  * Set the affinity of the boost kthread.  The CPU-hotplug locks are
1398  * held, so no one should be messing with the existence of the boost
1399  * kthread.
1400  */
1401 static void rcu_boost_kthread_setaffinity(struct rcu_node *rnp,
1402                                           cpumask_var_t cm)
1403 {
1404         struct task_struct *t;
1405
1406         t = rnp->boost_kthread_task;
1407         if (t != NULL)
1408                 set_cpus_allowed_ptr(rnp->boost_kthread_task, cm);
1409 }
1410
1411 #define RCU_BOOST_DELAY_JIFFIES DIV_ROUND_UP(CONFIG_RCU_BOOST_DELAY * HZ, 1000)
1412
1413 /*
1414  * Do priority-boost accounting for the start of a new grace period.
1415  */
1416 static void rcu_preempt_boost_start_gp(struct rcu_node *rnp)
1417 {
1418         rnp->boost_time = jiffies + RCU_BOOST_DELAY_JIFFIES;
1419 }
1420
1421 /*
1422  * Create an RCU-boost kthread for the specified node if one does not
1423  * already exist.  We only create this kthread for preemptible RCU.
1424  * Returns zero if all is well, a negated errno otherwise.
1425  */
1426 static int __cpuinit rcu_spawn_one_boost_kthread(struct rcu_state *rsp,
1427                                                  struct rcu_node *rnp,
1428                                                  int rnp_index)
1429 {
1430         unsigned long flags;
1431         struct sched_param sp;
1432         struct task_struct *t;
1433
1434         if (&rcu_preempt_state != rsp)
1435                 return 0;
1436         rsp->boost = 1;
1437         if (rnp->boost_kthread_task != NULL)
1438                 return 0;
1439         t = kthread_create(rcu_boost_kthread, (void *)rnp,
1440                            "rcub/%d", rnp_index);
1441         if (IS_ERR(t))
1442                 return PTR_ERR(t);
1443         raw_spin_lock_irqsave(&rnp->lock, flags);
1444         rnp->boost_kthread_task = t;
1445         raw_spin_unlock_irqrestore(&rnp->lock, flags);
1446         sp.sched_priority = RCU_BOOST_PRIO;
1447         sched_setscheduler_nocheck(t, SCHED_FIFO, &sp);
1448         wake_up_process(t); /* get to TASK_INTERRUPTIBLE quickly. */
1449         return 0;
1450 }
1451
1452 #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU
1453
1454 /*
1455  * Stop the RCU's per-CPU kthread when its CPU goes offline,.
1456  */
1457 static void rcu_stop_cpu_kthread(int cpu)
1458 {
1459         struct task_struct *t;
1460
1461         /* Stop the CPU's kthread. */
1462         t = per_cpu(rcu_cpu_kthread_task, cpu);
1463         if (t != NULL) {
1464                 per_cpu(rcu_cpu_kthread_task, cpu) = NULL;
1465                 kthread_stop(t);
1466         }
1467 }
1468
1469 #endif /* #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU */
1470
1471 static void rcu_kthread_do_work(void)
1472 {
1473         rcu_do_batch(&rcu_sched_state, &__get_cpu_var(rcu_sched_data));
1474         rcu_do_batch(&rcu_bh_state, &__get_cpu_var(rcu_bh_data));
1475         rcu_preempt_do_callbacks();
1476 }
1477
1478 /*
1479  * Wake up the specified per-rcu_node-structure kthread.
1480  * Because the per-rcu_node kthreads are immortal, we don't need
1481  * to do anything to keep them alive.
1482  */
1483 static void invoke_rcu_node_kthread(struct rcu_node *rnp)
1484 {
1485         struct task_struct *t;
1486
1487         t = rnp->node_kthread_task;
1488         if (t != NULL)
1489                 wake_up_process(t);
1490 }
1491
1492 /*
1493  * Set the specified CPU's kthread to run RT or not, as specified by
1494  * the to_rt argument.  The CPU-hotplug locks are held, so the task
1495  * is not going away.
1496  */
1497 static void rcu_cpu_kthread_setrt(int cpu, int to_rt)
1498 {
1499         int policy;
1500         struct sched_param sp;
1501         struct task_struct *t;
1502
1503         t = per_cpu(rcu_cpu_kthread_task, cpu);
1504         if (t == NULL)
1505                 return;
1506         if (to_rt) {
1507                 policy = SCHED_FIFO;
1508                 sp.sched_priority = RCU_KTHREAD_PRIO;
1509         } else {
1510                 policy = SCHED_NORMAL;
1511                 sp.sched_priority = 0;
1512         }
1513         sched_setscheduler_nocheck(t, policy, &sp);
1514 }
1515
1516 /*
1517  * Timer handler to initiate the waking up of per-CPU kthreads that
1518  * have yielded the CPU due to excess numbers of RCU callbacks.
1519  * We wake up the per-rcu_node kthread, which in turn will wake up
1520  * the booster kthread.
1521  */
1522 static void rcu_cpu_kthread_timer(unsigned long arg)
1523 {
1524         struct rcu_data *rdp = per_cpu_ptr(rcu_state->rda, arg);
1525         struct rcu_node *rnp = rdp->mynode;
1526
1527         atomic_or(rdp->grpmask, &rnp->wakemask);
1528         invoke_rcu_node_kthread(rnp);
1529 }
1530
1531 /*
1532  * Drop to non-real-time priority and yield, but only after posting a
1533  * timer that will cause us to regain our real-time priority if we
1534  * remain preempted.  Either way, we restore our real-time priority
1535  * before returning.
1536  */
1537 static void rcu_yield(void (*f)(unsigned long), unsigned long arg)
1538 {
1539         struct sched_param sp;
1540         struct timer_list yield_timer;
1541         int prio = current->rt_priority;
1542
1543         setup_timer_on_stack(&yield_timer, f, arg);
1544         mod_timer(&yield_timer, jiffies + 2);
1545         sp.sched_priority = 0;
1546         sched_setscheduler_nocheck(current, SCHED_NORMAL, &sp);
1547         set_user_nice(current, 19);
1548         schedule();
1549         set_user_nice(current, 0);
1550         sp.sched_priority = prio;
1551         sched_setscheduler_nocheck(current, SCHED_FIFO, &sp);
1552         del_timer(&yield_timer);
1553 }
1554
1555 /*
1556  * Handle cases where the rcu_cpu_kthread() ends up on the wrong CPU.
1557  * This can happen while the corresponding CPU is either coming online
1558  * or going offline.  We cannot wait until the CPU is fully online
1559  * before starting the kthread, because the various notifier functions
1560  * can wait for RCU grace periods.  So we park rcu_cpu_kthread() until
1561  * the corresponding CPU is online.
1562  *
1563  * Return 1 if the kthread needs to stop, 0 otherwise.
1564  *
1565  * Caller must disable bh.  This function can momentarily enable it.
1566  */
1567 static int rcu_cpu_kthread_should_stop(int cpu)
1568 {
1569         while (cpu_is_offline(cpu) ||
1570                !cpumask_equal(&current->cpus_allowed, cpumask_of(cpu)) ||
1571                smp_processor_id() != cpu) {
1572                 if (kthread_should_stop())
1573                         return 1;
1574                 per_cpu(rcu_cpu_kthread_status, cpu) = RCU_KTHREAD_OFFCPU;
1575                 per_cpu(rcu_cpu_kthread_cpu, cpu) = raw_smp_processor_id();
1576                 local_bh_enable();
1577                 schedule_timeout_uninterruptible(1);
1578                 if (!cpumask_equal(&current->cpus_allowed, cpumask_of(cpu)))
1579                         set_cpus_allowed_ptr(current, cpumask_of(cpu));
1580                 local_bh_disable();
1581         }
1582         per_cpu(rcu_cpu_kthread_cpu, cpu) = cpu;
1583         return 0;
1584 }
1585
1586 /*
1587  * Per-CPU kernel thread that invokes RCU callbacks.  This replaces the
1588  * RCU softirq used in flavors and configurations of RCU that do not
1589  * support RCU priority boosting.
1590  */
1591 static int rcu_cpu_kthread(void *arg)
1592 {
1593         int cpu = (int)(long)arg;
1594         unsigned long flags;
1595         int spincnt = 0;
1596         unsigned int *statusp = &per_cpu(rcu_cpu_kthread_status, cpu);
1597         char work;
1598         char *workp = &per_cpu(rcu_cpu_has_work, cpu);
1599
1600         trace_rcu_utilization("Start CPU kthread@init");
1601         for (;;) {
1602                 *statusp = RCU_KTHREAD_WAITING;
1603                 trace_rcu_utilization("End CPU kthread@rcu_wait");
1604                 rcu_wait(*workp != 0 || kthread_should_stop());
1605                 trace_rcu_utilization("Start CPU kthread@rcu_wait");
1606                 local_bh_disable();
1607                 if (rcu_cpu_kthread_should_stop(cpu)) {
1608                         local_bh_enable();
1609                         break;
1610                 }
1611                 *statusp = RCU_KTHREAD_RUNNING;
1612                 per_cpu(rcu_cpu_kthread_loops, cpu)++;
1613                 local_irq_save(flags);
1614                 work = *workp;
1615                 *workp = 0;
1616                 local_irq_restore(flags);
1617                 if (work)
1618                         rcu_kthread_do_work();
1619                 local_bh_enable();
1620                 if (*workp != 0)
1621                         spincnt++;
1622                 else
1623                         spincnt = 0;
1624                 if (spincnt > 10) {
1625                         *statusp = RCU_KTHREAD_YIELDING;
1626                         trace_rcu_utilization("End CPU kthread@rcu_yield");
1627                         rcu_yield(rcu_cpu_kthread_timer, (unsigned long)cpu);
1628                         trace_rcu_utilization("Start CPU kthread@rcu_yield");
1629                         spincnt = 0;
1630                 }
1631         }
1632         *statusp = RCU_KTHREAD_STOPPED;
1633         trace_rcu_utilization("End CPU kthread@term");
1634         return 0;
1635 }
1636
1637 /*
1638  * Spawn a per-CPU kthread, setting up affinity and priority.
1639  * Because the CPU hotplug lock is held, no other CPU will be attempting
1640  * to manipulate rcu_cpu_kthread_task.  There might be another CPU
1641  * attempting to access it during boot, but the locking in kthread_bind()
1642  * will enforce sufficient ordering.
1643  *
1644  * Please note that we cannot simply refuse to wake up the per-CPU
1645  * kthread because kthreads are created in TASK_UNINTERRUPTIBLE state,
1646  * which can result in softlockup complaints if the task ends up being
1647  * idle for more than a couple of minutes.
1648  *
1649  * However, please note also that we cannot bind the per-CPU kthread to its
1650  * CPU until that CPU is fully online.  We also cannot wait until the
1651  * CPU is fully online before we create its per-CPU kthread, as this would
1652  * deadlock the system when CPU notifiers tried waiting for grace
1653  * periods.  So we bind the per-CPU kthread to its CPU only if the CPU
1654  * is online.  If its CPU is not yet fully online, then the code in
1655  * rcu_cpu_kthread() will wait until it is fully online, and then do
1656  * the binding.
1657  */
1658 static int __cpuinit rcu_spawn_one_cpu_kthread(int cpu)
1659 {
1660         struct sched_param sp;
1661         struct task_struct *t;
1662
1663         if (!rcu_scheduler_fully_active ||
1664             per_cpu(rcu_cpu_kthread_task, cpu) != NULL)
1665                 return 0;
1666         t = kthread_create_on_node(rcu_cpu_kthread,
1667                                    (void *)(long)cpu,
1668                                    cpu_to_node(cpu),
1669                                    "rcuc/%d", cpu);
1670         if (IS_ERR(t))
1671                 return PTR_ERR(t);
1672         if (cpu_online(cpu))
1673                 kthread_bind(t, cpu);
1674         per_cpu(rcu_cpu_kthread_cpu, cpu) = cpu;
1675         WARN_ON_ONCE(per_cpu(rcu_cpu_kthread_task, cpu) != NULL);
1676         sp.sched_priority = RCU_KTHREAD_PRIO;
1677         sched_setscheduler_nocheck(t, SCHED_FIFO, &sp);
1678         per_cpu(rcu_cpu_kthread_task, cpu) = t;
1679         wake_up_process(t); /* Get to TASK_INTERRUPTIBLE quickly. */
1680         return 0;
1681 }
1682
1683 /*
1684  * Per-rcu_node kthread, which is in charge of waking up the per-CPU
1685  * kthreads when needed.  We ignore requests to wake up kthreads
1686  * for offline CPUs, which is OK because force_quiescent_state()
1687  * takes care of this case.
1688  */
1689 static int rcu_node_kthread(void *arg)
1690 {
1691         int cpu;
1692         unsigned long flags;
1693         unsigned long mask;
1694         struct rcu_node *rnp = (struct rcu_node *)arg;
1695         struct sched_param sp;
1696         struct task_struct *t;
1697
1698         for (;;) {
1699                 rnp->node_kthread_status = RCU_KTHREAD_WAITING;
1700                 rcu_wait(atomic_read(&rnp->wakemask) != 0);
1701                 rnp->node_kthread_status = RCU_KTHREAD_RUNNING;
1702                 raw_spin_lock_irqsave(&rnp->lock, flags);
1703                 mask = atomic_xchg(&rnp->wakemask, 0);
1704                 rcu_initiate_boost(rnp, flags); /* releases rnp->lock. */
1705                 for (cpu = rnp->grplo; cpu <= rnp->grphi; cpu++, mask >>= 1) {
1706                         if ((mask & 0x1) == 0)
1707                                 continue;
1708                         preempt_disable();
1709                         t = per_cpu(rcu_cpu_kthread_task, cpu);
1710                         if (!cpu_online(cpu) || t == NULL) {
1711                                 preempt_enable();
1712                                 continue;
1713                         }
1714                         per_cpu(rcu_cpu_has_work, cpu) = 1;
1715                         sp.sched_priority = RCU_KTHREAD_PRIO;
1716                         sched_setscheduler_nocheck(t, SCHED_FIFO, &sp);
1717                         preempt_enable();
1718                 }
1719         }
1720         /* NOTREACHED */
1721         rnp->node_kthread_status = RCU_KTHREAD_STOPPED;
1722         return 0;
1723 }
1724
1725 /*
1726  * Set the per-rcu_node kthread's affinity to cover all CPUs that are
1727  * served by the rcu_node in question.  The CPU hotplug lock is still
1728  * held, so the value of rnp->qsmaskinit will be stable.
1729  *
1730  * We don't include outgoingcpu in the affinity set, use -1 if there is
1731  * no outgoing CPU.  If there are no CPUs left in the affinity set,
1732  * this function allows the kthread to execute on any CPU.
1733  */
1734 static void rcu_node_kthread_setaffinity(struct rcu_node *rnp, int outgoingcpu)
1735 {
1736         cpumask_var_t cm;
1737         int cpu;
1738         unsigned long mask = rnp->qsmaskinit;
1739
1740         if (rnp->node_kthread_task == NULL)
1741                 return;
1742         if (!alloc_cpumask_var(&cm, GFP_KERNEL))
1743                 return;
1744         cpumask_clear(cm);
1745         for (cpu = rnp->grplo; cpu <= rnp->grphi; cpu++, mask >>= 1)
1746                 if ((mask & 0x1) && cpu != outgoingcpu)
1747                         cpumask_set_cpu(cpu, cm);
1748         if (cpumask_weight(cm) == 0) {
1749                 cpumask_setall(cm);
1750                 for (cpu = rnp->grplo; cpu <= rnp->grphi; cpu++)
1751                         cpumask_clear_cpu(cpu, cm);
1752                 WARN_ON_ONCE(cpumask_weight(cm) == 0);
1753         }
1754         set_cpus_allowed_ptr(rnp->node_kthread_task, cm);
1755         rcu_boost_kthread_setaffinity(rnp, cm);
1756         free_cpumask_var(cm);
1757 }
1758
1759 /*
1760  * Spawn a per-rcu_node kthread, setting priority and affinity.
1761  * Called during boot before online/offline can happen, or, if
1762  * during runtime, with the main CPU-hotplug locks held.  So only
1763  * one of these can be executing at a time.
1764  */
1765 static int __cpuinit rcu_spawn_one_node_kthread(struct rcu_state *rsp,
1766                                                 struct rcu_node *rnp)
1767 {
1768         unsigned long flags;
1769         int rnp_index = rnp - &rsp->node[0];
1770         struct sched_param sp;
1771         struct task_struct *t;
1772
1773         if (!rcu_scheduler_fully_active ||
1774             rnp->qsmaskinit == 0)
1775                 return 0;
1776         if (rnp->node_kthread_task == NULL) {
1777                 t = kthread_create(rcu_node_kthread, (void *)rnp,
1778                                    "rcun/%d", rnp_index);
1779                 if (IS_ERR(t))
1780                         return PTR_ERR(t);
1781                 raw_spin_lock_irqsave(&rnp->lock, flags);
1782                 rnp->node_kthread_task = t;
1783                 raw_spin_unlock_irqrestore(&rnp->lock, flags);
1784                 sp.sched_priority = 99;
1785                 sched_setscheduler_nocheck(t, SCHED_FIFO, &sp);
1786                 wake_up_process(t); /* get to TASK_INTERRUPTIBLE quickly. */
1787         }
1788         return rcu_spawn_one_boost_kthread(rsp, rnp, rnp_index);
1789 }
1790
1791 /*
1792  * Spawn all kthreads -- called as soon as the scheduler is running.
1793  */
1794 static int __init rcu_spawn_kthreads(void)
1795 {
1796         int cpu;
1797         struct rcu_node *rnp;
1798
1799         rcu_scheduler_fully_active = 1;
1800         for_each_possible_cpu(cpu) {
1801                 per_cpu(rcu_cpu_has_work, cpu) = 0;
1802                 if (cpu_online(cpu))
1803                         (void)rcu_spawn_one_cpu_kthread(cpu);
1804         }
1805         rnp = rcu_get_root(rcu_state);
1806         (void)rcu_spawn_one_node_kthread(rcu_state, rnp);
1807         if (NUM_RCU_NODES > 1) {
1808                 rcu_for_each_leaf_node(rcu_state, rnp)
1809                         (void)rcu_spawn_one_node_kthread(rcu_state, rnp);
1810         }
1811         return 0;
1812 }
1813 early_initcall(rcu_spawn_kthreads);
1814
1815 static void __cpuinit rcu_prepare_kthreads(int cpu)
1816 {
1817         struct rcu_data *rdp = per_cpu_ptr(rcu_state->rda, cpu);
1818         struct rcu_node *rnp = rdp->mynode;
1819
1820         /* Fire up the incoming CPU's kthread and leaf rcu_node kthread. */
1821         if (rcu_scheduler_fully_active) {
1822                 (void)rcu_spawn_one_cpu_kthread(cpu);
1823                 if (rnp->node_kthread_task == NULL)
1824                         (void)rcu_spawn_one_node_kthread(rcu_state, rnp);
1825         }
1826 }
1827
1828 #else /* #ifdef CONFIG_RCU_BOOST */
1829
1830 static void rcu_initiate_boost(struct rcu_node *rnp, unsigned long flags)
1831 {
1832         raw_spin_unlock_irqrestore(&rnp->lock, flags);
1833 }
1834
1835 static void invoke_rcu_callbacks_kthread(void)
1836 {
1837         WARN_ON_ONCE(1);
1838 }
1839
1840 static bool rcu_is_callbacks_kthread(void)
1841 {
1842         return false;
1843 }
1844
1845 static void rcu_preempt_boost_start_gp(struct rcu_node *rnp)
1846 {
1847 }
1848
1849 #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU
1850
1851 static void rcu_stop_cpu_kthread(int cpu)
1852 {
1853 }
1854
1855 #endif /* #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU */
1856
1857 static void rcu_node_kthread_setaffinity(struct rcu_node *rnp, int outgoingcpu)
1858 {
1859 }
1860
1861 static void rcu_cpu_kthread_setrt(int cpu, int to_rt)
1862 {
1863 }
1864
1865 static int __init rcu_scheduler_really_started(void)
1866 {
1867         rcu_scheduler_fully_active = 1;
1868         return 0;
1869 }
1870 early_initcall(rcu_scheduler_really_started);
1871
1872 static void __cpuinit rcu_prepare_kthreads(int cpu)
1873 {
1874 }
1875
1876 #endif /* #else #ifdef CONFIG_RCU_BOOST */
1877
1878 #if !defined(CONFIG_RCU_FAST_NO_HZ)
1879
1880 /*
1881  * Check to see if any future RCU-related work will need to be done
1882  * by the current CPU, even if none need be done immediately, returning
1883  * 1 if so.  This function is part of the RCU implementation; it is -not-
1884  * an exported member of the RCU API.
1885  *
1886  * Because we not have RCU_FAST_NO_HZ, just check whether this CPU needs
1887  * any flavor of RCU.
1888  */
1889 int rcu_needs_cpu(int cpu, unsigned long *delta_jiffies)
1890 {
1891         *delta_jiffies = ULONG_MAX;
1892         return rcu_cpu_has_callbacks(cpu);
1893 }
1894
1895 /*
1896  * Because we do not have RCU_FAST_NO_HZ, don't bother initializing for it.
1897  */
1898 static void rcu_prepare_for_idle_init(int cpu)
1899 {
1900 }
1901
1902 /*
1903  * Because we do not have RCU_FAST_NO_HZ, don't bother cleaning up
1904  * after it.
1905  */
1906 static void rcu_cleanup_after_idle(int cpu)
1907 {
1908 }
1909
1910 /*
1911  * Do the idle-entry grace-period work, which, because CONFIG_RCU_FAST_NO_HZ=n,
1912  * is nothing.
1913  */
1914 static void rcu_prepare_for_idle(int cpu)
1915 {
1916 }
1917
1918 /*
1919  * Don't bother keeping a running count of the number of RCU callbacks
1920  * posted because CONFIG_RCU_FAST_NO_HZ=n.
1921  */
1922 static void rcu_idle_count_callbacks_posted(void)
1923 {
1924 }
1925
1926 #else /* #if !defined(CONFIG_RCU_FAST_NO_HZ) */
1927
1928 /*
1929  * This code is invoked when a CPU goes idle, at which point we want
1930  * to have the CPU do everything required for RCU so that it can enter
1931  * the energy-efficient dyntick-idle mode.  This is handled by a
1932  * state machine implemented by rcu_prepare_for_idle() below.
1933  *
1934  * The following three proprocessor symbols control this state machine:
1935  *
1936  * RCU_IDLE_FLUSHES gives the maximum number of times that we will attempt
1937  *      to satisfy RCU.  Beyond this point, it is better to incur a periodic
1938  *      scheduling-clock interrupt than to loop through the state machine
1939  *      at full power.
1940  * RCU_IDLE_OPT_FLUSHES gives the number of RCU_IDLE_FLUSHES that are
1941  *      optional if RCU does not need anything immediately from this
1942  *      CPU, even if this CPU still has RCU callbacks queued.  The first
1943  *      times through the state machine are mandatory: we need to give
1944  *      the state machine a chance to communicate a quiescent state
1945  *      to the RCU core.
1946  * RCU_IDLE_GP_DELAY gives the number of jiffies that a CPU is permitted
1947  *      to sleep in dyntick-idle mode with RCU callbacks pending.  This
1948  *      is sized to be roughly one RCU grace period.  Those energy-efficiency
1949  *      benchmarkers who might otherwise be tempted to set this to a large
1950  *      number, be warned: Setting RCU_IDLE_GP_DELAY too high can hang your
1951  *      system.  And if you are -that- concerned about energy efficiency,
1952  *      just power the system down and be done with it!
1953  * RCU_IDLE_LAZY_GP_DELAY gives the number of jiffies that a CPU is
1954  *      permitted to sleep in dyntick-idle mode with only lazy RCU
1955  *      callbacks pending.  Setting this too high can OOM your system.
1956  *
1957  * The values below work well in practice.  If future workloads require
1958  * adjustment, they can be converted into kernel config parameters, though
1959  * making the state machine smarter might be a better option.
1960  */
1961 #define RCU_IDLE_FLUSHES 5              /* Number of dyntick-idle tries. */
1962 #define RCU_IDLE_OPT_FLUSHES 3          /* Optional dyntick-idle tries. */
1963 #define RCU_IDLE_GP_DELAY 6             /* Roughly one grace period. */
1964 #define RCU_IDLE_LAZY_GP_DELAY (6 * HZ) /* Roughly six seconds. */
1965
1966 /*
1967  * Does the specified flavor of RCU have non-lazy callbacks pending on
1968  * the specified CPU?  Both RCU flavor and CPU are specified by the
1969  * rcu_data structure.
1970  */
1971 static bool __rcu_cpu_has_nonlazy_callbacks(struct rcu_data *rdp)
1972 {
1973         return rdp->qlen != rdp->qlen_lazy;
1974 }
1975
1976 #ifdef CONFIG_TREE_PREEMPT_RCU
1977
1978 /*
1979  * Are there non-lazy RCU-preempt callbacks?  (There cannot be if there
1980  * is no RCU-preempt in the kernel.)
1981  */
1982 static bool rcu_preempt_cpu_has_nonlazy_callbacks(int cpu)
1983 {
1984         struct rcu_data *rdp = &per_cpu(rcu_preempt_data, cpu);
1985
1986         return __rcu_cpu_has_nonlazy_callbacks(rdp);
1987 }
1988
1989 #else /* #ifdef CONFIG_TREE_PREEMPT_RCU */
1990
1991 static bool rcu_preempt_cpu_has_nonlazy_callbacks(int cpu)
1992 {
1993         return 0;
1994 }
1995
1996 #endif /* else #ifdef CONFIG_TREE_PREEMPT_RCU */
1997
1998 /*
1999  * Does any flavor of RCU have non-lazy callbacks on the specified CPU?
2000  */
2001 static bool rcu_cpu_has_nonlazy_callbacks(int cpu)
2002 {
2003         return __rcu_cpu_has_nonlazy_callbacks(&per_cpu(rcu_sched_data, cpu)) ||
2004                __rcu_cpu_has_nonlazy_callbacks(&per_cpu(rcu_bh_data, cpu)) ||
2005                rcu_preempt_cpu_has_nonlazy_callbacks(cpu);
2006 }
2007
2008 /*
2009  * Allow the CPU to enter dyntick-idle mode if either: (1) There are no
2010  * callbacks on this CPU, (2) this CPU has not yet attempted to enter
2011  * dyntick-idle mode, or (3) this CPU is in the process of attempting to
2012  * enter dyntick-idle mode.  Otherwise, if we have recently tried and failed
2013  * to enter dyntick-idle mode, we refuse to try to enter it.  After all,
2014  * it is better to incur scheduling-clock interrupts than to spin
2015  * continuously for the same time duration!
2016  *
2017  * The delta_jiffies argument is used to store the time when RCU is
2018  * going to need the CPU again if it still has callbacks.  The reason
2019  * for this is that rcu_prepare_for_idle() might need to post a timer,
2020  * but if so, it will do so after tick_nohz_stop_sched_tick() has set
2021  * the wakeup time for this CPU.  This means that RCU's timer can be
2022  * delayed until the wakeup time, which defeats the purpose of posting
2023  * a timer.
2024  */
2025 int rcu_needs_cpu(int cpu, unsigned long *delta_jiffies)
2026 {
2027         struct rcu_dynticks *rdtp = &per_cpu(rcu_dynticks, cpu);
2028
2029         /* Flag a new idle sojourn to the idle-entry state machine. */
2030         rdtp->idle_first_pass = 1;
2031         /* If no callbacks, RCU doesn't need the CPU. */
2032         if (!rcu_cpu_has_callbacks(cpu)) {
2033                 *delta_jiffies = ULONG_MAX;
2034                 return 0;
2035         }
2036         if (rdtp->dyntick_holdoff == jiffies) {
2037                 /* RCU recently tried and failed, so don't try again. */
2038                 *delta_jiffies = 1;
2039                 return 1;
2040         }
2041         /* Set up for the possibility that RCU will post a timer. */
2042         if (rcu_cpu_has_nonlazy_callbacks(cpu))
2043                 *delta_jiffies = RCU_IDLE_GP_DELAY;
2044         else
2045                 *delta_jiffies = RCU_IDLE_LAZY_GP_DELAY;
2046         return 0;
2047 }
2048
2049 /*
2050  * Handler for smp_call_function_single().  The only point of this
2051  * handler is to wake the CPU up, so the handler does only tracing.
2052  */
2053 void rcu_idle_demigrate(void *unused)
2054 {
2055         trace_rcu_prep_idle("Demigrate");
2056 }
2057
2058 /*
2059  * Timer handler used to force CPU to start pushing its remaining RCU
2060  * callbacks in the case where it entered dyntick-idle mode with callbacks
2061  * pending.  The hander doesn't really need to do anything because the
2062  * real work is done upon re-entry to idle, or by the next scheduling-clock
2063  * interrupt should idle not be re-entered.
2064  *
2065  * One special case: the timer gets migrated without awakening the CPU
2066  * on which the timer was scheduled on.  In this case, we must wake up
2067  * that CPU.  We do so with smp_call_function_single().
2068  */
2069 static void rcu_idle_gp_timer_func(unsigned long cpu_in)
2070 {
2071         int cpu = (int)cpu_in;
2072
2073         trace_rcu_prep_idle("Timer");
2074         if (cpu != smp_processor_id())
2075                 smp_call_function_single(cpu, rcu_idle_demigrate, NULL, 0);
2076         else
2077                 WARN_ON_ONCE(1); /* Getting here can hang the system... */
2078 }
2079
2080 /*
2081  * Initialize the timer used to pull CPUs out of dyntick-idle mode.
2082  */
2083 static void rcu_prepare_for_idle_init(int cpu)
2084 {
2085         struct rcu_dynticks *rdtp = &per_cpu(rcu_dynticks, cpu);
2086
2087         rdtp->dyntick_holdoff = jiffies - 1;
2088         setup_timer(&rdtp->idle_gp_timer, rcu_idle_gp_timer_func, cpu);
2089         rdtp->idle_gp_timer_expires = jiffies - 1;
2090         rdtp->idle_first_pass = 1;
2091 }
2092
2093 /*
2094  * Clean up for exit from idle.  Because we are exiting from idle, there
2095  * is no longer any point to ->idle_gp_timer, so cancel it.  This will
2096  * do nothing if this timer is not active, so just cancel it unconditionally.
2097  */
2098 static void rcu_cleanup_after_idle(int cpu)
2099 {
2100         struct rcu_dynticks *rdtp = &per_cpu(rcu_dynticks, cpu);
2101
2102         del_timer(&rdtp->idle_gp_timer);
2103         trace_rcu_prep_idle("Cleanup after idle");
2104 }
2105
2106 /*
2107  * Check to see if any RCU-related work can be done by the current CPU,
2108  * and if so, schedule a softirq to get it done.  This function is part
2109  * of the RCU implementation; it is -not- an exported member of the RCU API.
2110  *
2111  * The idea is for the current CPU to clear out all work required by the
2112  * RCU core for the current grace period, so that this CPU can be permitted
2113  * to enter dyntick-idle mode.  In some cases, it will need to be awakened
2114  * at the end of the grace period by whatever CPU ends the grace period.
2115  * This allows CPUs to go dyntick-idle more quickly, and to reduce the
2116  * number of wakeups by a modest integer factor.
2117  *
2118  * Because it is not legal to invoke rcu_process_callbacks() with irqs
2119  * disabled, we do one pass of force_quiescent_state(), then do a
2120  * invoke_rcu_core() to cause rcu_process_callbacks() to be invoked
2121  * later.  The ->dyntick_drain field controls the sequencing.
2122  *
2123  * The caller must have disabled interrupts.
2124  */
2125 static void rcu_prepare_for_idle(int cpu)
2126 {
2127         struct timer_list *tp;
2128         struct rcu_dynticks *rdtp = &per_cpu(rcu_dynticks, cpu);
2129
2130         /*
2131          * If this is an idle re-entry, for example, due to use of
2132          * RCU_NONIDLE() or the new idle-loop tracing API within the idle
2133          * loop, then don't take any state-machine actions, unless the
2134          * momentary exit from idle queued additional non-lazy callbacks.
2135          * Instead, repost the ->idle_gp_timer if this CPU has callbacks
2136          * pending.
2137          */
2138         if (!rdtp->idle_first_pass &&
2139             (rdtp->nonlazy_posted == rdtp->nonlazy_posted_snap)) {
2140                 if (rcu_cpu_has_callbacks(cpu)) {
2141                         tp = &rdtp->idle_gp_timer;
2142                         mod_timer_pinned(tp, rdtp->idle_gp_timer_expires);
2143                 }
2144                 return;
2145         }
2146         rdtp->idle_first_pass = 0;
2147         rdtp->nonlazy_posted_snap = rdtp->nonlazy_posted - 1;
2148
2149         /*
2150          * If there are no callbacks on this CPU, enter dyntick-idle mode.
2151          * Also reset state to avoid prejudicing later attempts.
2152          */
2153         if (!rcu_cpu_has_callbacks(cpu)) {
2154                 rdtp->dyntick_holdoff = jiffies - 1;
2155                 rdtp->dyntick_drain = 0;
2156                 trace_rcu_prep_idle("No callbacks");
2157                 return;
2158         }
2159
2160         /*
2161          * If in holdoff mode, just return.  We will presumably have
2162          * refrained from disabling the scheduling-clock tick.
2163          */
2164         if (rdtp->dyntick_holdoff == jiffies) {
2165                 trace_rcu_prep_idle("In holdoff");
2166                 return;
2167         }
2168
2169         /* Check and update the ->dyntick_drain sequencing. */
2170         if (rdtp->dyntick_drain <= 0) {
2171                 /* First time through, initialize the counter. */
2172                 rdtp->dyntick_drain = RCU_IDLE_FLUSHES;
2173         } else if (rdtp->dyntick_drain <= RCU_IDLE_OPT_FLUSHES &&
2174                    !rcu_pending(cpu) &&
2175                    !local_softirq_pending()) {
2176                 /* Can we go dyntick-idle despite still having callbacks? */
2177                 rdtp->dyntick_drain = 0;
2178                 rdtp->dyntick_holdoff = jiffies;
2179                 if (rcu_cpu_has_nonlazy_callbacks(cpu)) {
2180                         trace_rcu_prep_idle("Dyntick with callbacks");
2181                         rdtp->idle_gp_timer_expires =
2182                                            jiffies + RCU_IDLE_GP_DELAY;
2183                 } else {
2184                         rdtp->idle_gp_timer_expires =
2185                                            jiffies + RCU_IDLE_LAZY_GP_DELAY;
2186                         trace_rcu_prep_idle("Dyntick with lazy callbacks");
2187                 }
2188                 tp = &rdtp->idle_gp_timer;
2189                 mod_timer_pinned(tp, rdtp->idle_gp_timer_expires);
2190                 rdtp->nonlazy_posted_snap = rdtp->nonlazy_posted;
2191                 return; /* Nothing more to do immediately. */
2192         } else if (--(rdtp->dyntick_drain) <= 0) {
2193                 /* We have hit the limit, so time to give up. */
2194                 rdtp->dyntick_holdoff = jiffies;
2195                 trace_rcu_prep_idle("Begin holdoff");
2196                 invoke_rcu_core();  /* Force the CPU out of dyntick-idle. */
2197                 return;
2198         }
2199
2200         /*
2201          * Do one step of pushing the remaining RCU callbacks through
2202          * the RCU core state machine.
2203          */
2204 #ifdef CONFIG_TREE_PREEMPT_RCU
2205         if (per_cpu(rcu_preempt_data, cpu).nxtlist) {
2206                 rcu_preempt_qs(cpu);
2207                 force_quiescent_state(&rcu_preempt_state, 0);
2208         }
2209 #endif /* #ifdef CONFIG_TREE_PREEMPT_RCU */
2210         if (per_cpu(rcu_sched_data, cpu).nxtlist) {
2211                 rcu_sched_qs(cpu);
2212                 force_quiescent_state(&rcu_sched_state, 0);
2213         }
2214         if (per_cpu(rcu_bh_data, cpu).nxtlist) {
2215                 rcu_bh_qs(cpu);
2216                 force_quiescent_state(&rcu_bh_state, 0);
2217         }
2218
2219         /*
2220          * If RCU callbacks are still pending, RCU still needs this CPU.
2221          * So try forcing the callbacks through the grace period.
2222          */
2223         if (rcu_cpu_has_callbacks(cpu)) {
2224                 trace_rcu_prep_idle("More callbacks");
2225                 invoke_rcu_core();
2226         } else
2227                 trace_rcu_prep_idle("Callbacks drained");
2228 }
2229
2230 /*
2231  * Keep a running count of the number of non-lazy callbacks posted
2232  * on this CPU.  This running counter (which is never decremented) allows
2233  * rcu_prepare_for_idle() to detect when something out of the idle loop
2234  * posts a callback, even if an equal number of callbacks are invoked.
2235  * Of course, callbacks should only be posted from within a trace event
2236  * designed to be called from idle or from within RCU_NONIDLE().
2237  */
2238 static void rcu_idle_count_callbacks_posted(void)
2239 {
2240         __this_cpu_add(rcu_dynticks.nonlazy_posted, 1);
2241 }
2242
2243 #endif /* #else #if !defined(CONFIG_RCU_FAST_NO_HZ) */
2244
2245 #ifdef CONFIG_RCU_CPU_STALL_INFO
2246
2247 #ifdef CONFIG_RCU_FAST_NO_HZ
2248
2249 static void print_cpu_stall_fast_no_hz(char *cp, int cpu)
2250 {
2251         struct rcu_dynticks *rdtp = &per_cpu(rcu_dynticks, cpu);
2252         struct timer_list *tltp = &rdtp->idle_gp_timer;
2253
2254         sprintf(cp, "drain=%d %c timer=%lu",
2255                 rdtp->dyntick_drain,
2256                 rdtp->dyntick_holdoff == jiffies ? 'H' : '.',
2257                 timer_pending(tltp) ? tltp->expires - jiffies : -1);
2258 }
2259
2260 #else /* #ifdef CONFIG_RCU_FAST_NO_HZ */
2261
2262 static void print_cpu_stall_fast_no_hz(char *cp, int cpu)
2263 {
2264 }
2265
2266 #endif /* #else #ifdef CONFIG_RCU_FAST_NO_HZ */
2267
2268 /* Initiate the stall-info list. */
2269 static void print_cpu_stall_info_begin(void)
2270 {
2271         printk(KERN_CONT "\n");
2272 }
2273
2274 /*
2275  * Print out diagnostic information for the specified stalled CPU.
2276  *
2277  * If the specified CPU is aware of the current RCU grace period
2278  * (flavor specified by rsp), then print the number of scheduling
2279  * clock interrupts the CPU has taken during the time that it has
2280  * been aware.  Otherwise, print the number of RCU grace periods
2281  * that this CPU is ignorant of, for example, "1" if the CPU was
2282  * aware of the previous grace period.
2283  *
2284  * Also print out idle and (if CONFIG_RCU_FAST_NO_HZ) idle-entry info.
2285  */
2286 static void print_cpu_stall_info(struct rcu_state *rsp, int cpu)
2287 {
2288         char fast_no_hz[72];
2289         struct rcu_data *rdp = per_cpu_ptr(rsp->rda, cpu);
2290         struct rcu_dynticks *rdtp = rdp->dynticks;
2291         char *ticks_title;
2292         unsigned long ticks_value;
2293
2294         if (rsp->gpnum == rdp->gpnum) {
2295                 ticks_title = "ticks this GP";
2296                 ticks_value = rdp->ticks_this_gp;
2297         } else {
2298                 ticks_title = "GPs behind";
2299                 ticks_value = rsp->gpnum - rdp->gpnum;
2300         }
2301         print_cpu_stall_fast_no_hz(fast_no_hz, cpu);
2302         printk(KERN_ERR "\t%d: (%lu %s) idle=%03x/%llx/%d %s\n",
2303                cpu, ticks_value, ticks_title,
2304                atomic_read(&rdtp->dynticks) & 0xfff,
2305                rdtp->dynticks_nesting, rdtp->dynticks_nmi_nesting,
2306                fast_no_hz);
2307 }
2308
2309 /* Terminate the stall-info list. */
2310 static void print_cpu_stall_info_end(void)
2311 {
2312         printk(KERN_ERR "\t");
2313 }
2314
2315 /* Zero ->ticks_this_gp for all flavors of RCU. */
2316 static void zero_cpu_stall_ticks(struct rcu_data *rdp)
2317 {
2318         rdp->ticks_this_gp = 0;
2319 }
2320
2321 /* Increment ->ticks_this_gp for all flavors of RCU. */
2322 static void increment_cpu_stall_ticks(void)
2323 {
2324         __get_cpu_var(rcu_sched_data).ticks_this_gp++;
2325         __get_cpu_var(rcu_bh_data).ticks_this_gp++;
2326 #ifdef CONFIG_TREE_PREEMPT_RCU
2327         __get_cpu_var(rcu_preempt_data).ticks_this_gp++;
2328 #endif /* #ifdef CONFIG_TREE_PREEMPT_RCU */
2329 }
2330
2331 #else /* #ifdef CONFIG_RCU_CPU_STALL_INFO */
2332
2333 static void print_cpu_stall_info_begin(void)
2334 {
2335         printk(KERN_CONT " {");
2336 }
2337
2338 static void print_cpu_stall_info(struct rcu_state *rsp, int cpu)
2339 {
2340         printk(KERN_CONT " %d", cpu);
2341 }
2342
2343 static void print_cpu_stall_info_end(void)
2344 {
2345         printk(KERN_CONT "} ");
2346 }
2347
2348 static void zero_cpu_stall_ticks(struct rcu_data *rdp)
2349 {
2350 }
2351
2352 static void increment_cpu_stall_ticks(void)
2353 {
2354 }
2355
2356 #endif /* #else #ifdef CONFIG_RCU_CPU_STALL_INFO */