Merge tag 'ioapic-cleanups-for-tip' of git://git.kernel.org/pub/scm/linux/kernel...
[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 #include <linux/gfp.h>
29 #include <linux/oom.h>
30 #include <linux/smpboot.h>
31
32 #define RCU_KTHREAD_PRIO 1
33
34 #ifdef CONFIG_RCU_BOOST
35 #define RCU_BOOST_PRIO CONFIG_RCU_BOOST_PRIO
36 #else
37 #define RCU_BOOST_PRIO RCU_KTHREAD_PRIO
38 #endif
39
40 #ifdef CONFIG_RCU_NOCB_CPU
41 static cpumask_var_t rcu_nocb_mask; /* CPUs to have callbacks offloaded. */
42 static bool have_rcu_nocb_mask;     /* Was rcu_nocb_mask allocated? */
43 static bool rcu_nocb_poll;          /* Offload kthread are to poll. */
44 module_param(rcu_nocb_poll, bool, 0444);
45 static char __initdata nocb_buf[NR_CPUS * 5];
46 #endif /* #ifdef CONFIG_RCU_NOCB_CPU */
47
48 /*
49  * Check the RCU kernel configuration parameters and print informative
50  * messages about anything out of the ordinary.  If you like #ifdef, you
51  * will love this function.
52  */
53 static void __init rcu_bootup_announce_oddness(void)
54 {
55 #ifdef CONFIG_RCU_TRACE
56         printk(KERN_INFO "\tRCU debugfs-based tracing is enabled.\n");
57 #endif
58 #if (defined(CONFIG_64BIT) && CONFIG_RCU_FANOUT != 64) || (!defined(CONFIG_64BIT) && CONFIG_RCU_FANOUT != 32)
59         printk(KERN_INFO "\tCONFIG_RCU_FANOUT set to non-default value of %d\n",
60                CONFIG_RCU_FANOUT);
61 #endif
62 #ifdef CONFIG_RCU_FANOUT_EXACT
63         printk(KERN_INFO "\tHierarchical RCU autobalancing is disabled.\n");
64 #endif
65 #ifdef CONFIG_RCU_FAST_NO_HZ
66         printk(KERN_INFO
67                "\tRCU dyntick-idle grace-period acceleration is enabled.\n");
68 #endif
69 #ifdef CONFIG_PROVE_RCU
70         printk(KERN_INFO "\tRCU lockdep checking is enabled.\n");
71 #endif
72 #ifdef CONFIG_RCU_TORTURE_TEST_RUNNABLE
73         printk(KERN_INFO "\tRCU torture testing starts during boot.\n");
74 #endif
75 #if defined(CONFIG_TREE_PREEMPT_RCU) && !defined(CONFIG_RCU_CPU_STALL_VERBOSE)
76         printk(KERN_INFO "\tDump stacks of tasks blocking RCU-preempt GP.\n");
77 #endif
78 #if defined(CONFIG_RCU_CPU_STALL_INFO)
79         printk(KERN_INFO "\tAdditional per-CPU info printed with stalls.\n");
80 #endif
81 #if NUM_RCU_LVL_4 != 0
82         printk(KERN_INFO "\tFour-level hierarchy is enabled.\n");
83 #endif
84         if (rcu_fanout_leaf != CONFIG_RCU_FANOUT_LEAF)
85                 printk(KERN_INFO "\tExperimental boot-time adjustment of leaf fanout to %d.\n", rcu_fanout_leaf);
86         if (nr_cpu_ids != NR_CPUS)
87                 printk(KERN_INFO "\tRCU restricting CPUs from NR_CPUS=%d to nr_cpu_ids=%d.\n", NR_CPUS, nr_cpu_ids);
88 #ifdef CONFIG_RCU_NOCB_CPU
89         if (have_rcu_nocb_mask) {
90                 if (cpumask_test_cpu(0, rcu_nocb_mask)) {
91                         cpumask_clear_cpu(0, rcu_nocb_mask);
92                         pr_info("\tCPU 0: illegal no-CBs CPU (cleared).\n");
93                 }
94                 cpulist_scnprintf(nocb_buf, sizeof(nocb_buf), rcu_nocb_mask);
95                 pr_info("\tExperimental no-CBs CPUs: %s.\n", nocb_buf);
96                 if (rcu_nocb_poll)
97                         pr_info("\tExperimental polled no-CBs CPUs.\n");
98         }
99 #endif /* #ifdef CONFIG_RCU_NOCB_CPU */
100 }
101
102 #ifdef CONFIG_TREE_PREEMPT_RCU
103
104 struct rcu_state rcu_preempt_state =
105         RCU_STATE_INITIALIZER(rcu_preempt, call_rcu);
106 DEFINE_PER_CPU(struct rcu_data, rcu_preempt_data);
107 static struct rcu_state *rcu_state = &rcu_preempt_state;
108
109 static int rcu_preempted_readers_exp(struct rcu_node *rnp);
110
111 /*
112  * Tell them what RCU they are running.
113  */
114 static void __init rcu_bootup_announce(void)
115 {
116         printk(KERN_INFO "Preemptible hierarchical RCU implementation.\n");
117         rcu_bootup_announce_oddness();
118 }
119
120 /*
121  * Return the number of RCU-preempt batches processed thus far
122  * for debug and statistics.
123  */
124 long rcu_batches_completed_preempt(void)
125 {
126         return rcu_preempt_state.completed;
127 }
128 EXPORT_SYMBOL_GPL(rcu_batches_completed_preempt);
129
130 /*
131  * Return the number of RCU batches processed thus far for debug & stats.
132  */
133 long rcu_batches_completed(void)
134 {
135         return rcu_batches_completed_preempt();
136 }
137 EXPORT_SYMBOL_GPL(rcu_batches_completed);
138
139 /*
140  * Force a quiescent state for preemptible RCU.
141  */
142 void rcu_force_quiescent_state(void)
143 {
144         force_quiescent_state(&rcu_preempt_state);
145 }
146 EXPORT_SYMBOL_GPL(rcu_force_quiescent_state);
147
148 /*
149  * Record a preemptible-RCU quiescent state for the specified CPU.  Note
150  * that this just means that the task currently running on the CPU is
151  * not in a quiescent state.  There might be any number of tasks blocked
152  * while in an RCU read-side critical section.
153  *
154  * Unlike the other rcu_*_qs() functions, callers to this function
155  * must disable irqs in order to protect the assignment to
156  * ->rcu_read_unlock_special.
157  */
158 static void rcu_preempt_qs(int cpu)
159 {
160         struct rcu_data *rdp = &per_cpu(rcu_preempt_data, cpu);
161
162         if (rdp->passed_quiesce == 0)
163                 trace_rcu_grace_period("rcu_preempt", rdp->gpnum, "cpuqs");
164         rdp->passed_quiesce = 1;
165         current->rcu_read_unlock_special &= ~RCU_READ_UNLOCK_NEED_QS;
166 }
167
168 /*
169  * We have entered the scheduler, and the current task might soon be
170  * context-switched away from.  If this task is in an RCU read-side
171  * critical section, we will no longer be able to rely on the CPU to
172  * record that fact, so we enqueue the task on the blkd_tasks list.
173  * The task will dequeue itself when it exits the outermost enclosing
174  * RCU read-side critical section.  Therefore, the current grace period
175  * cannot be permitted to complete until the blkd_tasks list entries
176  * predating the current grace period drain, in other words, until
177  * rnp->gp_tasks becomes NULL.
178  *
179  * Caller must disable preemption.
180  */
181 static void rcu_preempt_note_context_switch(int cpu)
182 {
183         struct task_struct *t = current;
184         unsigned long flags;
185         struct rcu_data *rdp;
186         struct rcu_node *rnp;
187
188         if (t->rcu_read_lock_nesting > 0 &&
189             (t->rcu_read_unlock_special & RCU_READ_UNLOCK_BLOCKED) == 0) {
190
191                 /* Possibly blocking in an RCU read-side critical section. */
192                 rdp = per_cpu_ptr(rcu_preempt_state.rda, cpu);
193                 rnp = rdp->mynode;
194                 raw_spin_lock_irqsave(&rnp->lock, flags);
195                 t->rcu_read_unlock_special |= RCU_READ_UNLOCK_BLOCKED;
196                 t->rcu_blocked_node = rnp;
197
198                 /*
199                  * If this CPU has already checked in, then this task
200                  * will hold up the next grace period rather than the
201                  * current grace period.  Queue the task accordingly.
202                  * If the task is queued for the current grace period
203                  * (i.e., this CPU has not yet passed through a quiescent
204                  * state for the current grace period), then as long
205                  * as that task remains queued, the current grace period
206                  * cannot end.  Note that there is some uncertainty as
207                  * to exactly when the current grace period started.
208                  * We take a conservative approach, which can result
209                  * in unnecessarily waiting on tasks that started very
210                  * slightly after the current grace period began.  C'est
211                  * la vie!!!
212                  *
213                  * But first, note that the current CPU must still be
214                  * on line!
215                  */
216                 WARN_ON_ONCE((rdp->grpmask & rnp->qsmaskinit) == 0);
217                 WARN_ON_ONCE(!list_empty(&t->rcu_node_entry));
218                 if ((rnp->qsmask & rdp->grpmask) && rnp->gp_tasks != NULL) {
219                         list_add(&t->rcu_node_entry, rnp->gp_tasks->prev);
220                         rnp->gp_tasks = &t->rcu_node_entry;
221 #ifdef CONFIG_RCU_BOOST
222                         if (rnp->boost_tasks != NULL)
223                                 rnp->boost_tasks = rnp->gp_tasks;
224 #endif /* #ifdef CONFIG_RCU_BOOST */
225                 } else {
226                         list_add(&t->rcu_node_entry, &rnp->blkd_tasks);
227                         if (rnp->qsmask & rdp->grpmask)
228                                 rnp->gp_tasks = &t->rcu_node_entry;
229                 }
230                 trace_rcu_preempt_task(rdp->rsp->name,
231                                        t->pid,
232                                        (rnp->qsmask & rdp->grpmask)
233                                        ? rnp->gpnum
234                                        : rnp->gpnum + 1);
235                 raw_spin_unlock_irqrestore(&rnp->lock, flags);
236         } else if (t->rcu_read_lock_nesting < 0 &&
237                    t->rcu_read_unlock_special) {
238
239                 /*
240                  * Complete exit from RCU read-side critical section on
241                  * behalf of preempted instance of __rcu_read_unlock().
242                  */
243                 rcu_read_unlock_special(t);
244         }
245
246         /*
247          * Either we were not in an RCU read-side critical section to
248          * begin with, or we have now recorded that critical section
249          * globally.  Either way, we can now note a quiescent state
250          * for this CPU.  Again, if we were in an RCU read-side critical
251          * section, and if that critical section was blocking the current
252          * grace period, then the fact that the task has been enqueued
253          * means that we continue to block the current grace period.
254          */
255         local_irq_save(flags);
256         rcu_preempt_qs(cpu);
257         local_irq_restore(flags);
258 }
259
260 /*
261  * Check for preempted RCU readers blocking the current grace period
262  * for the specified rcu_node structure.  If the caller needs a reliable
263  * answer, it must hold the rcu_node's ->lock.
264  */
265 static int rcu_preempt_blocked_readers_cgp(struct rcu_node *rnp)
266 {
267         return rnp->gp_tasks != NULL;
268 }
269
270 /*
271  * Record a quiescent state for all tasks that were previously queued
272  * on the specified rcu_node structure and that were blocking the current
273  * RCU grace period.  The caller must hold the specified rnp->lock with
274  * irqs disabled, and this lock is released upon return, but irqs remain
275  * disabled.
276  */
277 static void rcu_report_unblock_qs_rnp(struct rcu_node *rnp, unsigned long flags)
278         __releases(rnp->lock)
279 {
280         unsigned long mask;
281         struct rcu_node *rnp_p;
282
283         if (rnp->qsmask != 0 || rcu_preempt_blocked_readers_cgp(rnp)) {
284                 raw_spin_unlock_irqrestore(&rnp->lock, flags);
285                 return;  /* Still need more quiescent states! */
286         }
287
288         rnp_p = rnp->parent;
289         if (rnp_p == NULL) {
290                 /*
291                  * Either there is only one rcu_node in the tree,
292                  * or tasks were kicked up to root rcu_node due to
293                  * CPUs going offline.
294                  */
295                 rcu_report_qs_rsp(&rcu_preempt_state, flags);
296                 return;
297         }
298
299         /* Report up the rest of the hierarchy. */
300         mask = rnp->grpmask;
301         raw_spin_unlock(&rnp->lock);    /* irqs remain disabled. */
302         raw_spin_lock(&rnp_p->lock);    /* irqs already disabled. */
303         rcu_report_qs_rnp(mask, &rcu_preempt_state, rnp_p, flags);
304 }
305
306 /*
307  * Advance a ->blkd_tasks-list pointer to the next entry, instead
308  * returning NULL if at the end of the list.
309  */
310 static struct list_head *rcu_next_node_entry(struct task_struct *t,
311                                              struct rcu_node *rnp)
312 {
313         struct list_head *np;
314
315         np = t->rcu_node_entry.next;
316         if (np == &rnp->blkd_tasks)
317                 np = NULL;
318         return np;
319 }
320
321 /*
322  * Handle special cases during rcu_read_unlock(), such as needing to
323  * notify RCU core processing or task having blocked during the RCU
324  * read-side critical section.
325  */
326 void rcu_read_unlock_special(struct task_struct *t)
327 {
328         int empty;
329         int empty_exp;
330         int empty_exp_now;
331         unsigned long flags;
332         struct list_head *np;
333 #ifdef CONFIG_RCU_BOOST
334         struct rt_mutex *rbmp = NULL;
335 #endif /* #ifdef CONFIG_RCU_BOOST */
336         struct rcu_node *rnp;
337         int special;
338
339         /* NMI handlers cannot block and cannot safely manipulate state. */
340         if (in_nmi())
341                 return;
342
343         local_irq_save(flags);
344
345         /*
346          * If RCU core is waiting for this CPU to exit critical section,
347          * let it know that we have done so.
348          */
349         special = t->rcu_read_unlock_special;
350         if (special & RCU_READ_UNLOCK_NEED_QS) {
351                 rcu_preempt_qs(smp_processor_id());
352         }
353
354         /* Hardware IRQ handlers cannot block. */
355         if (in_irq() || in_serving_softirq()) {
356                 local_irq_restore(flags);
357                 return;
358         }
359
360         /* Clean up if blocked during RCU read-side critical section. */
361         if (special & RCU_READ_UNLOCK_BLOCKED) {
362                 t->rcu_read_unlock_special &= ~RCU_READ_UNLOCK_BLOCKED;
363
364                 /*
365                  * Remove this task from the list it blocked on.  The
366                  * task can migrate while we acquire the lock, but at
367                  * most one time.  So at most two passes through loop.
368                  */
369                 for (;;) {
370                         rnp = t->rcu_blocked_node;
371                         raw_spin_lock(&rnp->lock);  /* irqs already disabled. */
372                         if (rnp == t->rcu_blocked_node)
373                                 break;
374                         raw_spin_unlock(&rnp->lock); /* irqs remain disabled. */
375                 }
376                 empty = !rcu_preempt_blocked_readers_cgp(rnp);
377                 empty_exp = !rcu_preempted_readers_exp(rnp);
378                 smp_mb(); /* ensure expedited fastpath sees end of RCU c-s. */
379                 np = rcu_next_node_entry(t, rnp);
380                 list_del_init(&t->rcu_node_entry);
381                 t->rcu_blocked_node = NULL;
382                 trace_rcu_unlock_preempted_task("rcu_preempt",
383                                                 rnp->gpnum, t->pid);
384                 if (&t->rcu_node_entry == rnp->gp_tasks)
385                         rnp->gp_tasks = np;
386                 if (&t->rcu_node_entry == rnp->exp_tasks)
387                         rnp->exp_tasks = np;
388 #ifdef CONFIG_RCU_BOOST
389                 if (&t->rcu_node_entry == rnp->boost_tasks)
390                         rnp->boost_tasks = np;
391                 /* Snapshot/clear ->rcu_boost_mutex with rcu_node lock held. */
392                 if (t->rcu_boost_mutex) {
393                         rbmp = t->rcu_boost_mutex;
394                         t->rcu_boost_mutex = NULL;
395                 }
396 #endif /* #ifdef CONFIG_RCU_BOOST */
397
398                 /*
399                  * If this was the last task on the current list, and if
400                  * we aren't waiting on any CPUs, report the quiescent state.
401                  * Note that rcu_report_unblock_qs_rnp() releases rnp->lock,
402                  * so we must take a snapshot of the expedited state.
403                  */
404                 empty_exp_now = !rcu_preempted_readers_exp(rnp);
405                 if (!empty && !rcu_preempt_blocked_readers_cgp(rnp)) {
406                         trace_rcu_quiescent_state_report("preempt_rcu",
407                                                          rnp->gpnum,
408                                                          0, rnp->qsmask,
409                                                          rnp->level,
410                                                          rnp->grplo,
411                                                          rnp->grphi,
412                                                          !!rnp->gp_tasks);
413                         rcu_report_unblock_qs_rnp(rnp, flags);
414                 } else {
415                         raw_spin_unlock_irqrestore(&rnp->lock, flags);
416                 }
417
418 #ifdef CONFIG_RCU_BOOST
419                 /* Unboost if we were boosted. */
420                 if (rbmp)
421                         rt_mutex_unlock(rbmp);
422 #endif /* #ifdef CONFIG_RCU_BOOST */
423
424                 /*
425                  * If this was the last task on the expedited lists,
426                  * then we need to report up the rcu_node hierarchy.
427                  */
428                 if (!empty_exp && empty_exp_now)
429                         rcu_report_exp_rnp(&rcu_preempt_state, rnp, true);
430         } else {
431                 local_irq_restore(flags);
432         }
433 }
434
435 #ifdef CONFIG_RCU_CPU_STALL_VERBOSE
436
437 /*
438  * Dump detailed information for all tasks blocking the current RCU
439  * grace period on the specified rcu_node structure.
440  */
441 static void rcu_print_detail_task_stall_rnp(struct rcu_node *rnp)
442 {
443         unsigned long flags;
444         struct task_struct *t;
445
446         raw_spin_lock_irqsave(&rnp->lock, flags);
447         if (!rcu_preempt_blocked_readers_cgp(rnp)) {
448                 raw_spin_unlock_irqrestore(&rnp->lock, flags);
449                 return;
450         }
451         t = list_entry(rnp->gp_tasks,
452                        struct task_struct, rcu_node_entry);
453         list_for_each_entry_continue(t, &rnp->blkd_tasks, rcu_node_entry)
454                 sched_show_task(t);
455         raw_spin_unlock_irqrestore(&rnp->lock, flags);
456 }
457
458 /*
459  * Dump detailed information for all tasks blocking the current RCU
460  * grace period.
461  */
462 static void rcu_print_detail_task_stall(struct rcu_state *rsp)
463 {
464         struct rcu_node *rnp = rcu_get_root(rsp);
465
466         rcu_print_detail_task_stall_rnp(rnp);
467         rcu_for_each_leaf_node(rsp, rnp)
468                 rcu_print_detail_task_stall_rnp(rnp);
469 }
470
471 #else /* #ifdef CONFIG_RCU_CPU_STALL_VERBOSE */
472
473 static void rcu_print_detail_task_stall(struct rcu_state *rsp)
474 {
475 }
476
477 #endif /* #else #ifdef CONFIG_RCU_CPU_STALL_VERBOSE */
478
479 #ifdef CONFIG_RCU_CPU_STALL_INFO
480
481 static void rcu_print_task_stall_begin(struct rcu_node *rnp)
482 {
483         printk(KERN_ERR "\tTasks blocked on level-%d rcu_node (CPUs %d-%d):",
484                rnp->level, rnp->grplo, rnp->grphi);
485 }
486
487 static void rcu_print_task_stall_end(void)
488 {
489         printk(KERN_CONT "\n");
490 }
491
492 #else /* #ifdef CONFIG_RCU_CPU_STALL_INFO */
493
494 static void rcu_print_task_stall_begin(struct rcu_node *rnp)
495 {
496 }
497
498 static void rcu_print_task_stall_end(void)
499 {
500 }
501
502 #endif /* #else #ifdef CONFIG_RCU_CPU_STALL_INFO */
503
504 /*
505  * Scan the current list of tasks blocked within RCU read-side critical
506  * sections, printing out the tid of each.
507  */
508 static int rcu_print_task_stall(struct rcu_node *rnp)
509 {
510         struct task_struct *t;
511         int ndetected = 0;
512
513         if (!rcu_preempt_blocked_readers_cgp(rnp))
514                 return 0;
515         rcu_print_task_stall_begin(rnp);
516         t = list_entry(rnp->gp_tasks,
517                        struct task_struct, rcu_node_entry);
518         list_for_each_entry_continue(t, &rnp->blkd_tasks, rcu_node_entry) {
519                 printk(KERN_CONT " P%d", t->pid);
520                 ndetected++;
521         }
522         rcu_print_task_stall_end();
523         return ndetected;
524 }
525
526 /*
527  * Check that the list of blocked tasks for the newly completed grace
528  * period is in fact empty.  It is a serious bug to complete a grace
529  * period that still has RCU readers blocked!  This function must be
530  * invoked -before- updating this rnp's ->gpnum, and the rnp's ->lock
531  * must be held by the caller.
532  *
533  * Also, if there are blocked tasks on the list, they automatically
534  * block the newly created grace period, so set up ->gp_tasks accordingly.
535  */
536 static void rcu_preempt_check_blocked_tasks(struct rcu_node *rnp)
537 {
538         WARN_ON_ONCE(rcu_preempt_blocked_readers_cgp(rnp));
539         if (!list_empty(&rnp->blkd_tasks))
540                 rnp->gp_tasks = rnp->blkd_tasks.next;
541         WARN_ON_ONCE(rnp->qsmask);
542 }
543
544 #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU
545
546 /*
547  * Handle tasklist migration for case in which all CPUs covered by the
548  * specified rcu_node have gone offline.  Move them up to the root
549  * rcu_node.  The reason for not just moving them to the immediate
550  * parent is to remove the need for rcu_read_unlock_special() to
551  * make more than two attempts to acquire the target rcu_node's lock.
552  * Returns true if there were tasks blocking the current RCU grace
553  * period.
554  *
555  * Returns 1 if there was previously a task blocking the current grace
556  * period on the specified rcu_node structure.
557  *
558  * The caller must hold rnp->lock with irqs disabled.
559  */
560 static int rcu_preempt_offline_tasks(struct rcu_state *rsp,
561                                      struct rcu_node *rnp,
562                                      struct rcu_data *rdp)
563 {
564         struct list_head *lp;
565         struct list_head *lp_root;
566         int retval = 0;
567         struct rcu_node *rnp_root = rcu_get_root(rsp);
568         struct task_struct *t;
569
570         if (rnp == rnp_root) {
571                 WARN_ONCE(1, "Last CPU thought to be offlined?");
572                 return 0;  /* Shouldn't happen: at least one CPU online. */
573         }
574
575         /* If we are on an internal node, complain bitterly. */
576         WARN_ON_ONCE(rnp != rdp->mynode);
577
578         /*
579          * Move tasks up to root rcu_node.  Don't try to get fancy for
580          * this corner-case operation -- just put this node's tasks
581          * at the head of the root node's list, and update the root node's
582          * ->gp_tasks and ->exp_tasks pointers to those of this node's,
583          * if non-NULL.  This might result in waiting for more tasks than
584          * absolutely necessary, but this is a good performance/complexity
585          * tradeoff.
586          */
587         if (rcu_preempt_blocked_readers_cgp(rnp) && rnp->qsmask == 0)
588                 retval |= RCU_OFL_TASKS_NORM_GP;
589         if (rcu_preempted_readers_exp(rnp))
590                 retval |= RCU_OFL_TASKS_EXP_GP;
591         lp = &rnp->blkd_tasks;
592         lp_root = &rnp_root->blkd_tasks;
593         while (!list_empty(lp)) {
594                 t = list_entry(lp->next, typeof(*t), rcu_node_entry);
595                 raw_spin_lock(&rnp_root->lock); /* irqs already disabled */
596                 list_del(&t->rcu_node_entry);
597                 t->rcu_blocked_node = rnp_root;
598                 list_add(&t->rcu_node_entry, lp_root);
599                 if (&t->rcu_node_entry == rnp->gp_tasks)
600                         rnp_root->gp_tasks = rnp->gp_tasks;
601                 if (&t->rcu_node_entry == rnp->exp_tasks)
602                         rnp_root->exp_tasks = rnp->exp_tasks;
603 #ifdef CONFIG_RCU_BOOST
604                 if (&t->rcu_node_entry == rnp->boost_tasks)
605                         rnp_root->boost_tasks = rnp->boost_tasks;
606 #endif /* #ifdef CONFIG_RCU_BOOST */
607                 raw_spin_unlock(&rnp_root->lock); /* irqs still disabled */
608         }
609
610         rnp->gp_tasks = NULL;
611         rnp->exp_tasks = NULL;
612 #ifdef CONFIG_RCU_BOOST
613         rnp->boost_tasks = NULL;
614         /*
615          * In case root is being boosted and leaf was not.  Make sure
616          * that we boost the tasks blocking the current grace period
617          * in this case.
618          */
619         raw_spin_lock(&rnp_root->lock); /* irqs already disabled */
620         if (rnp_root->boost_tasks != NULL &&
621             rnp_root->boost_tasks != rnp_root->gp_tasks &&
622             rnp_root->boost_tasks != rnp_root->exp_tasks)
623                 rnp_root->boost_tasks = rnp_root->gp_tasks;
624         raw_spin_unlock(&rnp_root->lock); /* irqs still disabled */
625 #endif /* #ifdef CONFIG_RCU_BOOST */
626
627         return retval;
628 }
629
630 #endif /* #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU */
631
632 /*
633  * Check for a quiescent state from the current CPU.  When a task blocks,
634  * the task is recorded in the corresponding CPU's rcu_node structure,
635  * which is checked elsewhere.
636  *
637  * Caller must disable hard irqs.
638  */
639 static void rcu_preempt_check_callbacks(int cpu)
640 {
641         struct task_struct *t = current;
642
643         if (t->rcu_read_lock_nesting == 0) {
644                 rcu_preempt_qs(cpu);
645                 return;
646         }
647         if (t->rcu_read_lock_nesting > 0 &&
648             per_cpu(rcu_preempt_data, cpu).qs_pending)
649                 t->rcu_read_unlock_special |= RCU_READ_UNLOCK_NEED_QS;
650 }
651
652 #ifdef CONFIG_RCU_BOOST
653
654 static void rcu_preempt_do_callbacks(void)
655 {
656         rcu_do_batch(&rcu_preempt_state, &__get_cpu_var(rcu_preempt_data));
657 }
658
659 #endif /* #ifdef CONFIG_RCU_BOOST */
660
661 /*
662  * Queue a preemptible-RCU callback for invocation after a grace period.
663  */
664 void call_rcu(struct rcu_head *head, void (*func)(struct rcu_head *rcu))
665 {
666         __call_rcu(head, func, &rcu_preempt_state, -1, 0);
667 }
668 EXPORT_SYMBOL_GPL(call_rcu);
669
670 /*
671  * Queue an RCU callback for lazy invocation after a grace period.
672  * This will likely be later named something like "call_rcu_lazy()",
673  * but this change will require some way of tagging the lazy RCU
674  * callbacks in the list of pending callbacks.  Until then, this
675  * function may only be called from __kfree_rcu().
676  */
677 void kfree_call_rcu(struct rcu_head *head,
678                     void (*func)(struct rcu_head *rcu))
679 {
680         __call_rcu(head, func, &rcu_preempt_state, -1, 1);
681 }
682 EXPORT_SYMBOL_GPL(kfree_call_rcu);
683
684 /**
685  * synchronize_rcu - wait until a grace period has elapsed.
686  *
687  * Control will return to the caller some time after a full grace
688  * period has elapsed, in other words after all currently executing RCU
689  * read-side critical sections have completed.  Note, however, that
690  * upon return from synchronize_rcu(), the caller might well be executing
691  * concurrently with new RCU read-side critical sections that began while
692  * synchronize_rcu() was waiting.  RCU read-side critical sections are
693  * delimited by rcu_read_lock() and rcu_read_unlock(), and may be nested.
694  *
695  * See the description of synchronize_sched() for more detailed information
696  * on memory ordering guarantees.
697  */
698 void synchronize_rcu(void)
699 {
700         rcu_lockdep_assert(!lock_is_held(&rcu_bh_lock_map) &&
701                            !lock_is_held(&rcu_lock_map) &&
702                            !lock_is_held(&rcu_sched_lock_map),
703                            "Illegal synchronize_rcu() in RCU read-side critical section");
704         if (!rcu_scheduler_active)
705                 return;
706         if (rcu_expedited)
707                 synchronize_rcu_expedited();
708         else
709                 wait_rcu_gp(call_rcu);
710 }
711 EXPORT_SYMBOL_GPL(synchronize_rcu);
712
713 static DECLARE_WAIT_QUEUE_HEAD(sync_rcu_preempt_exp_wq);
714 static unsigned long sync_rcu_preempt_exp_count;
715 static DEFINE_MUTEX(sync_rcu_preempt_exp_mutex);
716
717 /*
718  * Return non-zero if there are any tasks in RCU read-side critical
719  * sections blocking the current preemptible-RCU expedited grace period.
720  * If there is no preemptible-RCU expedited grace period currently in
721  * progress, returns zero unconditionally.
722  */
723 static int rcu_preempted_readers_exp(struct rcu_node *rnp)
724 {
725         return rnp->exp_tasks != NULL;
726 }
727
728 /*
729  * return non-zero if there is no RCU expedited grace period in progress
730  * for the specified rcu_node structure, in other words, if all CPUs and
731  * tasks covered by the specified rcu_node structure have done their bit
732  * for the current expedited grace period.  Works only for preemptible
733  * RCU -- other RCU implementation use other means.
734  *
735  * Caller must hold sync_rcu_preempt_exp_mutex.
736  */
737 static int sync_rcu_preempt_exp_done(struct rcu_node *rnp)
738 {
739         return !rcu_preempted_readers_exp(rnp) &&
740                ACCESS_ONCE(rnp->expmask) == 0;
741 }
742
743 /*
744  * Report the exit from RCU read-side critical section for the last task
745  * that queued itself during or before the current expedited preemptible-RCU
746  * grace period.  This event is reported either to the rcu_node structure on
747  * which the task was queued or to one of that rcu_node structure's ancestors,
748  * recursively up the tree.  (Calm down, calm down, we do the recursion
749  * iteratively!)
750  *
751  * Most callers will set the "wake" flag, but the task initiating the
752  * expedited grace period need not wake itself.
753  *
754  * Caller must hold sync_rcu_preempt_exp_mutex.
755  */
756 static void rcu_report_exp_rnp(struct rcu_state *rsp, struct rcu_node *rnp,
757                                bool wake)
758 {
759         unsigned long flags;
760         unsigned long mask;
761
762         raw_spin_lock_irqsave(&rnp->lock, flags);
763         for (;;) {
764                 if (!sync_rcu_preempt_exp_done(rnp)) {
765                         raw_spin_unlock_irqrestore(&rnp->lock, flags);
766                         break;
767                 }
768                 if (rnp->parent == NULL) {
769                         raw_spin_unlock_irqrestore(&rnp->lock, flags);
770                         if (wake)
771                                 wake_up(&sync_rcu_preempt_exp_wq);
772                         break;
773                 }
774                 mask = rnp->grpmask;
775                 raw_spin_unlock(&rnp->lock); /* irqs remain disabled */
776                 rnp = rnp->parent;
777                 raw_spin_lock(&rnp->lock); /* irqs already disabled */
778                 rnp->expmask &= ~mask;
779         }
780 }
781
782 /*
783  * Snapshot the tasks blocking the newly started preemptible-RCU expedited
784  * grace period for the specified rcu_node structure.  If there are no such
785  * tasks, report it up the rcu_node hierarchy.
786  *
787  * Caller must hold sync_rcu_preempt_exp_mutex and must exclude
788  * CPU hotplug operations.
789  */
790 static void
791 sync_rcu_preempt_exp_init(struct rcu_state *rsp, struct rcu_node *rnp)
792 {
793         unsigned long flags;
794         int must_wait = 0;
795
796         raw_spin_lock_irqsave(&rnp->lock, flags);
797         if (list_empty(&rnp->blkd_tasks)) {
798                 raw_spin_unlock_irqrestore(&rnp->lock, flags);
799         } else {
800                 rnp->exp_tasks = rnp->blkd_tasks.next;
801                 rcu_initiate_boost(rnp, flags);  /* releases rnp->lock */
802                 must_wait = 1;
803         }
804         if (!must_wait)
805                 rcu_report_exp_rnp(rsp, rnp, false); /* Don't wake self. */
806 }
807
808 /**
809  * synchronize_rcu_expedited - Brute-force RCU grace period
810  *
811  * Wait for an RCU-preempt grace period, but expedite it.  The basic
812  * idea is to invoke synchronize_sched_expedited() to push all the tasks to
813  * the ->blkd_tasks lists and wait for this list to drain.  This consumes
814  * significant time on all CPUs and is unfriendly to real-time workloads,
815  * so is thus not recommended for any sort of common-case code.
816  * In fact, if you are using synchronize_rcu_expedited() in a loop,
817  * please restructure your code to batch your updates, and then Use a
818  * single synchronize_rcu() instead.
819  *
820  * Note that it is illegal to call this function while holding any lock
821  * that is acquired by a CPU-hotplug notifier.  And yes, it is also illegal
822  * to call this function from a CPU-hotplug notifier.  Failing to observe
823  * these restriction will result in deadlock.
824  */
825 void synchronize_rcu_expedited(void)
826 {
827         unsigned long flags;
828         struct rcu_node *rnp;
829         struct rcu_state *rsp = &rcu_preempt_state;
830         unsigned long snap;
831         int trycount = 0;
832
833         smp_mb(); /* Caller's modifications seen first by other CPUs. */
834         snap = ACCESS_ONCE(sync_rcu_preempt_exp_count) + 1;
835         smp_mb(); /* Above access cannot bleed into critical section. */
836
837         /*
838          * Block CPU-hotplug operations.  This means that any CPU-hotplug
839          * operation that finds an rcu_node structure with tasks in the
840          * process of being boosted will know that all tasks blocking
841          * this expedited grace period will already be in the process of
842          * being boosted.  This simplifies the process of moving tasks
843          * from leaf to root rcu_node structures.
844          */
845         get_online_cpus();
846
847         /*
848          * Acquire lock, falling back to synchronize_rcu() if too many
849          * lock-acquisition failures.  Of course, if someone does the
850          * expedited grace period for us, just leave.
851          */
852         while (!mutex_trylock(&sync_rcu_preempt_exp_mutex)) {
853                 if (ULONG_CMP_LT(snap,
854                     ACCESS_ONCE(sync_rcu_preempt_exp_count))) {
855                         put_online_cpus();
856                         goto mb_ret; /* Others did our work for us. */
857                 }
858                 if (trycount++ < 10) {
859                         udelay(trycount * num_online_cpus());
860                 } else {
861                         put_online_cpus();
862                         wait_rcu_gp(call_rcu);
863                         return;
864                 }
865         }
866         if (ULONG_CMP_LT(snap, ACCESS_ONCE(sync_rcu_preempt_exp_count))) {
867                 put_online_cpus();
868                 goto unlock_mb_ret; /* Others did our work for us. */
869         }
870
871         /* force all RCU readers onto ->blkd_tasks lists. */
872         synchronize_sched_expedited();
873
874         /* Initialize ->expmask for all non-leaf rcu_node structures. */
875         rcu_for_each_nonleaf_node_breadth_first(rsp, rnp) {
876                 raw_spin_lock_irqsave(&rnp->lock, flags);
877                 rnp->expmask = rnp->qsmaskinit;
878                 raw_spin_unlock_irqrestore(&rnp->lock, flags);
879         }
880
881         /* Snapshot current state of ->blkd_tasks lists. */
882         rcu_for_each_leaf_node(rsp, rnp)
883                 sync_rcu_preempt_exp_init(rsp, rnp);
884         if (NUM_RCU_NODES > 1)
885                 sync_rcu_preempt_exp_init(rsp, rcu_get_root(rsp));
886
887         put_online_cpus();
888
889         /* Wait for snapshotted ->blkd_tasks lists to drain. */
890         rnp = rcu_get_root(rsp);
891         wait_event(sync_rcu_preempt_exp_wq,
892                    sync_rcu_preempt_exp_done(rnp));
893
894         /* Clean up and exit. */
895         smp_mb(); /* ensure expedited GP seen before counter increment. */
896         ACCESS_ONCE(sync_rcu_preempt_exp_count)++;
897 unlock_mb_ret:
898         mutex_unlock(&sync_rcu_preempt_exp_mutex);
899 mb_ret:
900         smp_mb(); /* ensure subsequent action seen after grace period. */
901 }
902 EXPORT_SYMBOL_GPL(synchronize_rcu_expedited);
903
904 /**
905  * rcu_barrier - Wait until all in-flight call_rcu() callbacks complete.
906  *
907  * Note that this primitive does not necessarily wait for an RCU grace period
908  * to complete.  For example, if there are no RCU callbacks queued anywhere
909  * in the system, then rcu_barrier() is within its rights to return
910  * immediately, without waiting for anything, much less an RCU grace period.
911  */
912 void rcu_barrier(void)
913 {
914         _rcu_barrier(&rcu_preempt_state);
915 }
916 EXPORT_SYMBOL_GPL(rcu_barrier);
917
918 /*
919  * Initialize preemptible RCU's state structures.
920  */
921 static void __init __rcu_init_preempt(void)
922 {
923         rcu_init_one(&rcu_preempt_state, &rcu_preempt_data);
924 }
925
926 #else /* #ifdef CONFIG_TREE_PREEMPT_RCU */
927
928 static struct rcu_state *rcu_state = &rcu_sched_state;
929
930 /*
931  * Tell them what RCU they are running.
932  */
933 static void __init rcu_bootup_announce(void)
934 {
935         printk(KERN_INFO "Hierarchical RCU implementation.\n");
936         rcu_bootup_announce_oddness();
937 }
938
939 /*
940  * Return the number of RCU batches processed thus far for debug & stats.
941  */
942 long rcu_batches_completed(void)
943 {
944         return rcu_batches_completed_sched();
945 }
946 EXPORT_SYMBOL_GPL(rcu_batches_completed);
947
948 /*
949  * Force a quiescent state for RCU, which, because there is no preemptible
950  * RCU, becomes the same as rcu-sched.
951  */
952 void rcu_force_quiescent_state(void)
953 {
954         rcu_sched_force_quiescent_state();
955 }
956 EXPORT_SYMBOL_GPL(rcu_force_quiescent_state);
957
958 /*
959  * Because preemptible RCU does not exist, we never have to check for
960  * CPUs being in quiescent states.
961  */
962 static void rcu_preempt_note_context_switch(int cpu)
963 {
964 }
965
966 /*
967  * Because preemptible RCU does not exist, there are never any preempted
968  * RCU readers.
969  */
970 static int rcu_preempt_blocked_readers_cgp(struct rcu_node *rnp)
971 {
972         return 0;
973 }
974
975 #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU
976
977 /* Because preemptible RCU does not exist, no quieting of tasks. */
978 static void rcu_report_unblock_qs_rnp(struct rcu_node *rnp, unsigned long flags)
979 {
980         raw_spin_unlock_irqrestore(&rnp->lock, flags);
981 }
982
983 #endif /* #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU */
984
985 /*
986  * Because preemptible RCU does not exist, we never have to check for
987  * tasks blocked within RCU read-side critical sections.
988  */
989 static void rcu_print_detail_task_stall(struct rcu_state *rsp)
990 {
991 }
992
993 /*
994  * Because preemptible RCU does not exist, we never have to check for
995  * tasks blocked within RCU read-side critical sections.
996  */
997 static int rcu_print_task_stall(struct rcu_node *rnp)
998 {
999         return 0;
1000 }
1001
1002 /*
1003  * Because there is no preemptible RCU, there can be no readers blocked,
1004  * so there is no need to check for blocked tasks.  So check only for
1005  * bogus qsmask values.
1006  */
1007 static void rcu_preempt_check_blocked_tasks(struct rcu_node *rnp)
1008 {
1009         WARN_ON_ONCE(rnp->qsmask);
1010 }
1011
1012 #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU
1013
1014 /*
1015  * Because preemptible RCU does not exist, it never needs to migrate
1016  * tasks that were blocked within RCU read-side critical sections, and
1017  * such non-existent tasks cannot possibly have been blocking the current
1018  * grace period.
1019  */
1020 static int rcu_preempt_offline_tasks(struct rcu_state *rsp,
1021                                      struct rcu_node *rnp,
1022                                      struct rcu_data *rdp)
1023 {
1024         return 0;
1025 }
1026
1027 #endif /* #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU */
1028
1029 /*
1030  * Because preemptible RCU does not exist, it never has any callbacks
1031  * to check.
1032  */
1033 static void rcu_preempt_check_callbacks(int cpu)
1034 {
1035 }
1036
1037 /*
1038  * Queue an RCU callback for lazy invocation after a grace period.
1039  * This will likely be later named something like "call_rcu_lazy()",
1040  * but this change will require some way of tagging the lazy RCU
1041  * callbacks in the list of pending callbacks.  Until then, this
1042  * function may only be called from __kfree_rcu().
1043  *
1044  * Because there is no preemptible RCU, we use RCU-sched instead.
1045  */
1046 void kfree_call_rcu(struct rcu_head *head,
1047                     void (*func)(struct rcu_head *rcu))
1048 {
1049         __call_rcu(head, func, &rcu_sched_state, -1, 1);
1050 }
1051 EXPORT_SYMBOL_GPL(kfree_call_rcu);
1052
1053 /*
1054  * Wait for an rcu-preempt grace period, but make it happen quickly.
1055  * But because preemptible RCU does not exist, map to rcu-sched.
1056  */
1057 void synchronize_rcu_expedited(void)
1058 {
1059         synchronize_sched_expedited();
1060 }
1061 EXPORT_SYMBOL_GPL(synchronize_rcu_expedited);
1062
1063 #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU
1064
1065 /*
1066  * Because preemptible RCU does not exist, there is never any need to
1067  * report on tasks preempted in RCU read-side critical sections during
1068  * expedited RCU grace periods.
1069  */
1070 static void rcu_report_exp_rnp(struct rcu_state *rsp, struct rcu_node *rnp,
1071                                bool wake)
1072 {
1073 }
1074
1075 #endif /* #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU */
1076
1077 /*
1078  * Because preemptible RCU does not exist, rcu_barrier() is just
1079  * another name for rcu_barrier_sched().
1080  */
1081 void rcu_barrier(void)
1082 {
1083         rcu_barrier_sched();
1084 }
1085 EXPORT_SYMBOL_GPL(rcu_barrier);
1086
1087 /*
1088  * Because preemptible RCU does not exist, it need not be initialized.
1089  */
1090 static void __init __rcu_init_preempt(void)
1091 {
1092 }
1093
1094 #endif /* #else #ifdef CONFIG_TREE_PREEMPT_RCU */
1095
1096 #ifdef CONFIG_RCU_BOOST
1097
1098 #include "rtmutex_common.h"
1099
1100 #ifdef CONFIG_RCU_TRACE
1101
1102 static void rcu_initiate_boost_trace(struct rcu_node *rnp)
1103 {
1104         if (list_empty(&rnp->blkd_tasks))
1105                 rnp->n_balk_blkd_tasks++;
1106         else if (rnp->exp_tasks == NULL && rnp->gp_tasks == NULL)
1107                 rnp->n_balk_exp_gp_tasks++;
1108         else if (rnp->gp_tasks != NULL && rnp->boost_tasks != NULL)
1109                 rnp->n_balk_boost_tasks++;
1110         else if (rnp->gp_tasks != NULL && rnp->qsmask != 0)
1111                 rnp->n_balk_notblocked++;
1112         else if (rnp->gp_tasks != NULL &&
1113                  ULONG_CMP_LT(jiffies, rnp->boost_time))
1114                 rnp->n_balk_notyet++;
1115         else
1116                 rnp->n_balk_nos++;
1117 }
1118
1119 #else /* #ifdef CONFIG_RCU_TRACE */
1120
1121 static void rcu_initiate_boost_trace(struct rcu_node *rnp)
1122 {
1123 }
1124
1125 #endif /* #else #ifdef CONFIG_RCU_TRACE */
1126
1127 static void rcu_wake_cond(struct task_struct *t, int status)
1128 {
1129         /*
1130          * If the thread is yielding, only wake it when this
1131          * is invoked from idle
1132          */
1133         if (status != RCU_KTHREAD_YIELDING || is_idle_task(current))
1134                 wake_up_process(t);
1135 }
1136
1137 /*
1138  * Carry out RCU priority boosting on the task indicated by ->exp_tasks
1139  * or ->boost_tasks, advancing the pointer to the next task in the
1140  * ->blkd_tasks list.
1141  *
1142  * Note that irqs must be enabled: boosting the task can block.
1143  * Returns 1 if there are more tasks needing to be boosted.
1144  */
1145 static int rcu_boost(struct rcu_node *rnp)
1146 {
1147         unsigned long flags;
1148         struct rt_mutex mtx;
1149         struct task_struct *t;
1150         struct list_head *tb;
1151
1152         if (rnp->exp_tasks == NULL && rnp->boost_tasks == NULL)
1153                 return 0;  /* Nothing left to boost. */
1154
1155         raw_spin_lock_irqsave(&rnp->lock, flags);
1156
1157         /*
1158          * Recheck under the lock: all tasks in need of boosting
1159          * might exit their RCU read-side critical sections on their own.
1160          */
1161         if (rnp->exp_tasks == NULL && rnp->boost_tasks == NULL) {
1162                 raw_spin_unlock_irqrestore(&rnp->lock, flags);
1163                 return 0;
1164         }
1165
1166         /*
1167          * Preferentially boost tasks blocking expedited grace periods.
1168          * This cannot starve the normal grace periods because a second
1169          * expedited grace period must boost all blocked tasks, including
1170          * those blocking the pre-existing normal grace period.
1171          */
1172         if (rnp->exp_tasks != NULL) {
1173                 tb = rnp->exp_tasks;
1174                 rnp->n_exp_boosts++;
1175         } else {
1176                 tb = rnp->boost_tasks;
1177                 rnp->n_normal_boosts++;
1178         }
1179         rnp->n_tasks_boosted++;
1180
1181         /*
1182          * We boost task t by manufacturing an rt_mutex that appears to
1183          * be held by task t.  We leave a pointer to that rt_mutex where
1184          * task t can find it, and task t will release the mutex when it
1185          * exits its outermost RCU read-side critical section.  Then
1186          * simply acquiring this artificial rt_mutex will boost task
1187          * t's priority.  (Thanks to tglx for suggesting this approach!)
1188          *
1189          * Note that task t must acquire rnp->lock to remove itself from
1190          * the ->blkd_tasks list, which it will do from exit() if from
1191          * nowhere else.  We therefore are guaranteed that task t will
1192          * stay around at least until we drop rnp->lock.  Note that
1193          * rnp->lock also resolves races between our priority boosting
1194          * and task t's exiting its outermost RCU read-side critical
1195          * section.
1196          */
1197         t = container_of(tb, struct task_struct, rcu_node_entry);
1198         rt_mutex_init_proxy_locked(&mtx, t);
1199         t->rcu_boost_mutex = &mtx;
1200         raw_spin_unlock_irqrestore(&rnp->lock, flags);
1201         rt_mutex_lock(&mtx);  /* Side effect: boosts task t's priority. */
1202         rt_mutex_unlock(&mtx);  /* Keep lockdep happy. */
1203
1204         return ACCESS_ONCE(rnp->exp_tasks) != NULL ||
1205                ACCESS_ONCE(rnp->boost_tasks) != NULL;
1206 }
1207
1208 /*
1209  * Priority-boosting kthread.  One per leaf rcu_node and one for the
1210  * root rcu_node.
1211  */
1212 static int rcu_boost_kthread(void *arg)
1213 {
1214         struct rcu_node *rnp = (struct rcu_node *)arg;
1215         int spincnt = 0;
1216         int more2boost;
1217
1218         trace_rcu_utilization("Start boost kthread@init");
1219         for (;;) {
1220                 rnp->boost_kthread_status = RCU_KTHREAD_WAITING;
1221                 trace_rcu_utilization("End boost kthread@rcu_wait");
1222                 rcu_wait(rnp->boost_tasks || rnp->exp_tasks);
1223                 trace_rcu_utilization("Start boost kthread@rcu_wait");
1224                 rnp->boost_kthread_status = RCU_KTHREAD_RUNNING;
1225                 more2boost = rcu_boost(rnp);
1226                 if (more2boost)
1227                         spincnt++;
1228                 else
1229                         spincnt = 0;
1230                 if (spincnt > 10) {
1231                         rnp->boost_kthread_status = RCU_KTHREAD_YIELDING;
1232                         trace_rcu_utilization("End boost kthread@rcu_yield");
1233                         schedule_timeout_interruptible(2);
1234                         trace_rcu_utilization("Start boost kthread@rcu_yield");
1235                         spincnt = 0;
1236                 }
1237         }
1238         /* NOTREACHED */
1239         trace_rcu_utilization("End boost kthread@notreached");
1240         return 0;
1241 }
1242
1243 /*
1244  * Check to see if it is time to start boosting RCU readers that are
1245  * blocking the current grace period, and, if so, tell the per-rcu_node
1246  * kthread to start boosting them.  If there is an expedited grace
1247  * period in progress, it is always time to boost.
1248  *
1249  * The caller must hold rnp->lock, which this function releases.
1250  * The ->boost_kthread_task is immortal, so we don't need to worry
1251  * about it going away.
1252  */
1253 static void rcu_initiate_boost(struct rcu_node *rnp, unsigned long flags)
1254 {
1255         struct task_struct *t;
1256
1257         if (!rcu_preempt_blocked_readers_cgp(rnp) && rnp->exp_tasks == NULL) {
1258                 rnp->n_balk_exp_gp_tasks++;
1259                 raw_spin_unlock_irqrestore(&rnp->lock, flags);
1260                 return;
1261         }
1262         if (rnp->exp_tasks != NULL ||
1263             (rnp->gp_tasks != NULL &&
1264              rnp->boost_tasks == NULL &&
1265              rnp->qsmask == 0 &&
1266              ULONG_CMP_GE(jiffies, rnp->boost_time))) {
1267                 if (rnp->exp_tasks == NULL)
1268                         rnp->boost_tasks = rnp->gp_tasks;
1269                 raw_spin_unlock_irqrestore(&rnp->lock, flags);
1270                 t = rnp->boost_kthread_task;
1271                 if (t)
1272                         rcu_wake_cond(t, rnp->boost_kthread_status);
1273         } else {
1274                 rcu_initiate_boost_trace(rnp);
1275                 raw_spin_unlock_irqrestore(&rnp->lock, flags);
1276         }
1277 }
1278
1279 /*
1280  * Wake up the per-CPU kthread to invoke RCU callbacks.
1281  */
1282 static void invoke_rcu_callbacks_kthread(void)
1283 {
1284         unsigned long flags;
1285
1286         local_irq_save(flags);
1287         __this_cpu_write(rcu_cpu_has_work, 1);
1288         if (__this_cpu_read(rcu_cpu_kthread_task) != NULL &&
1289             current != __this_cpu_read(rcu_cpu_kthread_task)) {
1290                 rcu_wake_cond(__this_cpu_read(rcu_cpu_kthread_task),
1291                               __this_cpu_read(rcu_cpu_kthread_status));
1292         }
1293         local_irq_restore(flags);
1294 }
1295
1296 /*
1297  * Is the current CPU running the RCU-callbacks kthread?
1298  * Caller must have preemption disabled.
1299  */
1300 static bool rcu_is_callbacks_kthread(void)
1301 {
1302         return __get_cpu_var(rcu_cpu_kthread_task) == current;
1303 }
1304
1305 #define RCU_BOOST_DELAY_JIFFIES DIV_ROUND_UP(CONFIG_RCU_BOOST_DELAY * HZ, 1000)
1306
1307 /*
1308  * Do priority-boost accounting for the start of a new grace period.
1309  */
1310 static void rcu_preempt_boost_start_gp(struct rcu_node *rnp)
1311 {
1312         rnp->boost_time = jiffies + RCU_BOOST_DELAY_JIFFIES;
1313 }
1314
1315 /*
1316  * Create an RCU-boost kthread for the specified node if one does not
1317  * already exist.  We only create this kthread for preemptible RCU.
1318  * Returns zero if all is well, a negated errno otherwise.
1319  */
1320 static int __cpuinit rcu_spawn_one_boost_kthread(struct rcu_state *rsp,
1321                                                  struct rcu_node *rnp)
1322 {
1323         int rnp_index = rnp - &rsp->node[0];
1324         unsigned long flags;
1325         struct sched_param sp;
1326         struct task_struct *t;
1327
1328         if (&rcu_preempt_state != rsp)
1329                 return 0;
1330
1331         if (!rcu_scheduler_fully_active || rnp->qsmaskinit == 0)
1332                 return 0;
1333
1334         rsp->boost = 1;
1335         if (rnp->boost_kthread_task != NULL)
1336                 return 0;
1337         t = kthread_create(rcu_boost_kthread, (void *)rnp,
1338                            "rcub/%d", rnp_index);
1339         if (IS_ERR(t))
1340                 return PTR_ERR(t);
1341         raw_spin_lock_irqsave(&rnp->lock, flags);
1342         rnp->boost_kthread_task = t;
1343         raw_spin_unlock_irqrestore(&rnp->lock, flags);
1344         sp.sched_priority = RCU_BOOST_PRIO;
1345         sched_setscheduler_nocheck(t, SCHED_FIFO, &sp);
1346         wake_up_process(t); /* get to TASK_INTERRUPTIBLE quickly. */
1347         return 0;
1348 }
1349
1350 static void rcu_kthread_do_work(void)
1351 {
1352         rcu_do_batch(&rcu_sched_state, &__get_cpu_var(rcu_sched_data));
1353         rcu_do_batch(&rcu_bh_state, &__get_cpu_var(rcu_bh_data));
1354         rcu_preempt_do_callbacks();
1355 }
1356
1357 static void rcu_cpu_kthread_setup(unsigned int cpu)
1358 {
1359         struct sched_param sp;
1360
1361         sp.sched_priority = RCU_KTHREAD_PRIO;
1362         sched_setscheduler_nocheck(current, SCHED_FIFO, &sp);
1363 }
1364
1365 static void rcu_cpu_kthread_park(unsigned int cpu)
1366 {
1367         per_cpu(rcu_cpu_kthread_status, cpu) = RCU_KTHREAD_OFFCPU;
1368 }
1369
1370 static int rcu_cpu_kthread_should_run(unsigned int cpu)
1371 {
1372         return __get_cpu_var(rcu_cpu_has_work);
1373 }
1374
1375 /*
1376  * Per-CPU kernel thread that invokes RCU callbacks.  This replaces the
1377  * RCU softirq used in flavors and configurations of RCU that do not
1378  * support RCU priority boosting.
1379  */
1380 static void rcu_cpu_kthread(unsigned int cpu)
1381 {
1382         unsigned int *statusp = &__get_cpu_var(rcu_cpu_kthread_status);
1383         char work, *workp = &__get_cpu_var(rcu_cpu_has_work);
1384         int spincnt;
1385
1386         for (spincnt = 0; spincnt < 10; spincnt++) {
1387                 trace_rcu_utilization("Start CPU kthread@rcu_wait");
1388                 local_bh_disable();
1389                 *statusp = RCU_KTHREAD_RUNNING;
1390                 this_cpu_inc(rcu_cpu_kthread_loops);
1391                 local_irq_disable();
1392                 work = *workp;
1393                 *workp = 0;
1394                 local_irq_enable();
1395                 if (work)
1396                         rcu_kthread_do_work();
1397                 local_bh_enable();
1398                 if (*workp == 0) {
1399                         trace_rcu_utilization("End CPU kthread@rcu_wait");
1400                         *statusp = RCU_KTHREAD_WAITING;
1401                         return;
1402                 }
1403         }
1404         *statusp = RCU_KTHREAD_YIELDING;
1405         trace_rcu_utilization("Start CPU kthread@rcu_yield");
1406         schedule_timeout_interruptible(2);
1407         trace_rcu_utilization("End CPU kthread@rcu_yield");
1408         *statusp = RCU_KTHREAD_WAITING;
1409 }
1410
1411 /*
1412  * Set the per-rcu_node kthread's affinity to cover all CPUs that are
1413  * served by the rcu_node in question.  The CPU hotplug lock is still
1414  * held, so the value of rnp->qsmaskinit will be stable.
1415  *
1416  * We don't include outgoingcpu in the affinity set, use -1 if there is
1417  * no outgoing CPU.  If there are no CPUs left in the affinity set,
1418  * this function allows the kthread to execute on any CPU.
1419  */
1420 static void rcu_boost_kthread_setaffinity(struct rcu_node *rnp, int outgoingcpu)
1421 {
1422         struct task_struct *t = rnp->boost_kthread_task;
1423         unsigned long mask = rnp->qsmaskinit;
1424         cpumask_var_t cm;
1425         int cpu;
1426
1427         if (!t)
1428                 return;
1429         if (!zalloc_cpumask_var(&cm, GFP_KERNEL))
1430                 return;
1431         for (cpu = rnp->grplo; cpu <= rnp->grphi; cpu++, mask >>= 1)
1432                 if ((mask & 0x1) && cpu != outgoingcpu)
1433                         cpumask_set_cpu(cpu, cm);
1434         if (cpumask_weight(cm) == 0) {
1435                 cpumask_setall(cm);
1436                 for (cpu = rnp->grplo; cpu <= rnp->grphi; cpu++)
1437                         cpumask_clear_cpu(cpu, cm);
1438                 WARN_ON_ONCE(cpumask_weight(cm) == 0);
1439         }
1440         set_cpus_allowed_ptr(t, cm);
1441         free_cpumask_var(cm);
1442 }
1443
1444 static struct smp_hotplug_thread rcu_cpu_thread_spec = {
1445         .store                  = &rcu_cpu_kthread_task,
1446         .thread_should_run      = rcu_cpu_kthread_should_run,
1447         .thread_fn              = rcu_cpu_kthread,
1448         .thread_comm            = "rcuc/%u",
1449         .setup                  = rcu_cpu_kthread_setup,
1450         .park                   = rcu_cpu_kthread_park,
1451 };
1452
1453 /*
1454  * Spawn all kthreads -- called as soon as the scheduler is running.
1455  */
1456 static int __init rcu_spawn_kthreads(void)
1457 {
1458         struct rcu_node *rnp;
1459         int cpu;
1460
1461         rcu_scheduler_fully_active = 1;
1462         for_each_possible_cpu(cpu)
1463                 per_cpu(rcu_cpu_has_work, cpu) = 0;
1464         BUG_ON(smpboot_register_percpu_thread(&rcu_cpu_thread_spec));
1465         rnp = rcu_get_root(rcu_state);
1466         (void)rcu_spawn_one_boost_kthread(rcu_state, rnp);
1467         if (NUM_RCU_NODES > 1) {
1468                 rcu_for_each_leaf_node(rcu_state, rnp)
1469                         (void)rcu_spawn_one_boost_kthread(rcu_state, rnp);
1470         }
1471         return 0;
1472 }
1473 early_initcall(rcu_spawn_kthreads);
1474
1475 static void __cpuinit rcu_prepare_kthreads(int cpu)
1476 {
1477         struct rcu_data *rdp = per_cpu_ptr(rcu_state->rda, cpu);
1478         struct rcu_node *rnp = rdp->mynode;
1479
1480         /* Fire up the incoming CPU's kthread and leaf rcu_node kthread. */
1481         if (rcu_scheduler_fully_active)
1482                 (void)rcu_spawn_one_boost_kthread(rcu_state, rnp);
1483 }
1484
1485 #else /* #ifdef CONFIG_RCU_BOOST */
1486
1487 static void rcu_initiate_boost(struct rcu_node *rnp, unsigned long flags)
1488 {
1489         raw_spin_unlock_irqrestore(&rnp->lock, flags);
1490 }
1491
1492 static void invoke_rcu_callbacks_kthread(void)
1493 {
1494         WARN_ON_ONCE(1);
1495 }
1496
1497 static bool rcu_is_callbacks_kthread(void)
1498 {
1499         return false;
1500 }
1501
1502 static void rcu_preempt_boost_start_gp(struct rcu_node *rnp)
1503 {
1504 }
1505
1506 static void rcu_boost_kthread_setaffinity(struct rcu_node *rnp, int outgoingcpu)
1507 {
1508 }
1509
1510 static int __init rcu_scheduler_really_started(void)
1511 {
1512         rcu_scheduler_fully_active = 1;
1513         return 0;
1514 }
1515 early_initcall(rcu_scheduler_really_started);
1516
1517 static void __cpuinit rcu_prepare_kthreads(int cpu)
1518 {
1519 }
1520
1521 #endif /* #else #ifdef CONFIG_RCU_BOOST */
1522
1523 #if !defined(CONFIG_RCU_FAST_NO_HZ)
1524
1525 /*
1526  * Check to see if any future RCU-related work will need to be done
1527  * by the current CPU, even if none need be done immediately, returning
1528  * 1 if so.  This function is part of the RCU implementation; it is -not-
1529  * an exported member of the RCU API.
1530  *
1531  * Because we not have RCU_FAST_NO_HZ, just check whether this CPU needs
1532  * any flavor of RCU.
1533  */
1534 int rcu_needs_cpu(int cpu, unsigned long *delta_jiffies)
1535 {
1536         *delta_jiffies = ULONG_MAX;
1537         return rcu_cpu_has_callbacks(cpu);
1538 }
1539
1540 /*
1541  * Because we do not have RCU_FAST_NO_HZ, don't bother initializing for it.
1542  */
1543 static void rcu_prepare_for_idle_init(int cpu)
1544 {
1545 }
1546
1547 /*
1548  * Because we do not have RCU_FAST_NO_HZ, don't bother cleaning up
1549  * after it.
1550  */
1551 static void rcu_cleanup_after_idle(int cpu)
1552 {
1553 }
1554
1555 /*
1556  * Do the idle-entry grace-period work, which, because CONFIG_RCU_FAST_NO_HZ=n,
1557  * is nothing.
1558  */
1559 static void rcu_prepare_for_idle(int cpu)
1560 {
1561 }
1562
1563 /*
1564  * Don't bother keeping a running count of the number of RCU callbacks
1565  * posted because CONFIG_RCU_FAST_NO_HZ=n.
1566  */
1567 static void rcu_idle_count_callbacks_posted(void)
1568 {
1569 }
1570
1571 #else /* #if !defined(CONFIG_RCU_FAST_NO_HZ) */
1572
1573 /*
1574  * This code is invoked when a CPU goes idle, at which point we want
1575  * to have the CPU do everything required for RCU so that it can enter
1576  * the energy-efficient dyntick-idle mode.  This is handled by a
1577  * state machine implemented by rcu_prepare_for_idle() below.
1578  *
1579  * The following three proprocessor symbols control this state machine:
1580  *
1581  * RCU_IDLE_FLUSHES gives the maximum number of times that we will attempt
1582  *      to satisfy RCU.  Beyond this point, it is better to incur a periodic
1583  *      scheduling-clock interrupt than to loop through the state machine
1584  *      at full power.
1585  * RCU_IDLE_OPT_FLUSHES gives the number of RCU_IDLE_FLUSHES that are
1586  *      optional if RCU does not need anything immediately from this
1587  *      CPU, even if this CPU still has RCU callbacks queued.  The first
1588  *      times through the state machine are mandatory: we need to give
1589  *      the state machine a chance to communicate a quiescent state
1590  *      to the RCU core.
1591  * RCU_IDLE_GP_DELAY gives the number of jiffies that a CPU is permitted
1592  *      to sleep in dyntick-idle mode with RCU callbacks pending.  This
1593  *      is sized to be roughly one RCU grace period.  Those energy-efficiency
1594  *      benchmarkers who might otherwise be tempted to set this to a large
1595  *      number, be warned: Setting RCU_IDLE_GP_DELAY too high can hang your
1596  *      system.  And if you are -that- concerned about energy efficiency,
1597  *      just power the system down and be done with it!
1598  * RCU_IDLE_LAZY_GP_DELAY gives the number of jiffies that a CPU is
1599  *      permitted to sleep in dyntick-idle mode with only lazy RCU
1600  *      callbacks pending.  Setting this too high can OOM your system.
1601  *
1602  * The values below work well in practice.  If future workloads require
1603  * adjustment, they can be converted into kernel config parameters, though
1604  * making the state machine smarter might be a better option.
1605  */
1606 #define RCU_IDLE_FLUSHES 5              /* Number of dyntick-idle tries. */
1607 #define RCU_IDLE_OPT_FLUSHES 3          /* Optional dyntick-idle tries. */
1608 #define RCU_IDLE_GP_DELAY 4             /* Roughly one grace period. */
1609 #define RCU_IDLE_LAZY_GP_DELAY (6 * HZ) /* Roughly six seconds. */
1610
1611 extern int tick_nohz_enabled;
1612
1613 /*
1614  * Does the specified flavor of RCU have non-lazy callbacks pending on
1615  * the specified CPU?  Both RCU flavor and CPU are specified by the
1616  * rcu_data structure.
1617  */
1618 static bool __rcu_cpu_has_nonlazy_callbacks(struct rcu_data *rdp)
1619 {
1620         return rdp->qlen != rdp->qlen_lazy;
1621 }
1622
1623 #ifdef CONFIG_TREE_PREEMPT_RCU
1624
1625 /*
1626  * Are there non-lazy RCU-preempt callbacks?  (There cannot be if there
1627  * is no RCU-preempt in the kernel.)
1628  */
1629 static bool rcu_preempt_cpu_has_nonlazy_callbacks(int cpu)
1630 {
1631         struct rcu_data *rdp = &per_cpu(rcu_preempt_data, cpu);
1632
1633         return __rcu_cpu_has_nonlazy_callbacks(rdp);
1634 }
1635
1636 #else /* #ifdef CONFIG_TREE_PREEMPT_RCU */
1637
1638 static bool rcu_preempt_cpu_has_nonlazy_callbacks(int cpu)
1639 {
1640         return 0;
1641 }
1642
1643 #endif /* else #ifdef CONFIG_TREE_PREEMPT_RCU */
1644
1645 /*
1646  * Does any flavor of RCU have non-lazy callbacks on the specified CPU?
1647  */
1648 static bool rcu_cpu_has_nonlazy_callbacks(int cpu)
1649 {
1650         return __rcu_cpu_has_nonlazy_callbacks(&per_cpu(rcu_sched_data, cpu)) ||
1651                __rcu_cpu_has_nonlazy_callbacks(&per_cpu(rcu_bh_data, cpu)) ||
1652                rcu_preempt_cpu_has_nonlazy_callbacks(cpu);
1653 }
1654
1655 /*
1656  * Allow the CPU to enter dyntick-idle mode if either: (1) There are no
1657  * callbacks on this CPU, (2) this CPU has not yet attempted to enter
1658  * dyntick-idle mode, or (3) this CPU is in the process of attempting to
1659  * enter dyntick-idle mode.  Otherwise, if we have recently tried and failed
1660  * to enter dyntick-idle mode, we refuse to try to enter it.  After all,
1661  * it is better to incur scheduling-clock interrupts than to spin
1662  * continuously for the same time duration!
1663  *
1664  * The delta_jiffies argument is used to store the time when RCU is
1665  * going to need the CPU again if it still has callbacks.  The reason
1666  * for this is that rcu_prepare_for_idle() might need to post a timer,
1667  * but if so, it will do so after tick_nohz_stop_sched_tick() has set
1668  * the wakeup time for this CPU.  This means that RCU's timer can be
1669  * delayed until the wakeup time, which defeats the purpose of posting
1670  * a timer.
1671  */
1672 int rcu_needs_cpu(int cpu, unsigned long *delta_jiffies)
1673 {
1674         struct rcu_dynticks *rdtp = &per_cpu(rcu_dynticks, cpu);
1675
1676         /* Flag a new idle sojourn to the idle-entry state machine. */
1677         rdtp->idle_first_pass = 1;
1678         /* If no callbacks, RCU doesn't need the CPU. */
1679         if (!rcu_cpu_has_callbacks(cpu)) {
1680                 *delta_jiffies = ULONG_MAX;
1681                 return 0;
1682         }
1683         if (rdtp->dyntick_holdoff == jiffies) {
1684                 /* RCU recently tried and failed, so don't try again. */
1685                 *delta_jiffies = 1;
1686                 return 1;
1687         }
1688         /* Set up for the possibility that RCU will post a timer. */
1689         if (rcu_cpu_has_nonlazy_callbacks(cpu)) {
1690                 *delta_jiffies = round_up(RCU_IDLE_GP_DELAY + jiffies,
1691                                           RCU_IDLE_GP_DELAY) - jiffies;
1692         } else {
1693                 *delta_jiffies = jiffies + RCU_IDLE_LAZY_GP_DELAY;
1694                 *delta_jiffies = round_jiffies(*delta_jiffies) - jiffies;
1695         }
1696         return 0;
1697 }
1698
1699 /*
1700  * Handler for smp_call_function_single().  The only point of this
1701  * handler is to wake the CPU up, so the handler does only tracing.
1702  */
1703 void rcu_idle_demigrate(void *unused)
1704 {
1705         trace_rcu_prep_idle("Demigrate");
1706 }
1707
1708 /*
1709  * Timer handler used to force CPU to start pushing its remaining RCU
1710  * callbacks in the case where it entered dyntick-idle mode with callbacks
1711  * pending.  The hander doesn't really need to do anything because the
1712  * real work is done upon re-entry to idle, or by the next scheduling-clock
1713  * interrupt should idle not be re-entered.
1714  *
1715  * One special case: the timer gets migrated without awakening the CPU
1716  * on which the timer was scheduled on.  In this case, we must wake up
1717  * that CPU.  We do so with smp_call_function_single().
1718  */
1719 static void rcu_idle_gp_timer_func(unsigned long cpu_in)
1720 {
1721         int cpu = (int)cpu_in;
1722
1723         trace_rcu_prep_idle("Timer");
1724         if (cpu != smp_processor_id())
1725                 smp_call_function_single(cpu, rcu_idle_demigrate, NULL, 0);
1726         else
1727                 WARN_ON_ONCE(1); /* Getting here can hang the system... */
1728 }
1729
1730 /*
1731  * Initialize the timer used to pull CPUs out of dyntick-idle mode.
1732  */
1733 static void rcu_prepare_for_idle_init(int cpu)
1734 {
1735         struct rcu_dynticks *rdtp = &per_cpu(rcu_dynticks, cpu);
1736
1737         rdtp->dyntick_holdoff = jiffies - 1;
1738         setup_timer(&rdtp->idle_gp_timer, rcu_idle_gp_timer_func, cpu);
1739         rdtp->idle_gp_timer_expires = jiffies - 1;
1740         rdtp->idle_first_pass = 1;
1741 }
1742
1743 /*
1744  * Clean up for exit from idle.  Because we are exiting from idle, there
1745  * is no longer any point to ->idle_gp_timer, so cancel it.  This will
1746  * do nothing if this timer is not active, so just cancel it unconditionally.
1747  */
1748 static void rcu_cleanup_after_idle(int cpu)
1749 {
1750         struct rcu_dynticks *rdtp = &per_cpu(rcu_dynticks, cpu);
1751
1752         del_timer(&rdtp->idle_gp_timer);
1753         trace_rcu_prep_idle("Cleanup after idle");
1754         rdtp->tick_nohz_enabled_snap = ACCESS_ONCE(tick_nohz_enabled);
1755 }
1756
1757 /*
1758  * Check to see if any RCU-related work can be done by the current CPU,
1759  * and if so, schedule a softirq to get it done.  This function is part
1760  * of the RCU implementation; it is -not- an exported member of the RCU API.
1761  *
1762  * The idea is for the current CPU to clear out all work required by the
1763  * RCU core for the current grace period, so that this CPU can be permitted
1764  * to enter dyntick-idle mode.  In some cases, it will need to be awakened
1765  * at the end of the grace period by whatever CPU ends the grace period.
1766  * This allows CPUs to go dyntick-idle more quickly, and to reduce the
1767  * number of wakeups by a modest integer factor.
1768  *
1769  * Because it is not legal to invoke rcu_process_callbacks() with irqs
1770  * disabled, we do one pass of force_quiescent_state(), then do a
1771  * invoke_rcu_core() to cause rcu_process_callbacks() to be invoked
1772  * later.  The ->dyntick_drain field controls the sequencing.
1773  *
1774  * The caller must have disabled interrupts.
1775  */
1776 static void rcu_prepare_for_idle(int cpu)
1777 {
1778         struct timer_list *tp;
1779         struct rcu_dynticks *rdtp = &per_cpu(rcu_dynticks, cpu);
1780         int tne;
1781
1782         /* Handle nohz enablement switches conservatively. */
1783         tne = ACCESS_ONCE(tick_nohz_enabled);
1784         if (tne != rdtp->tick_nohz_enabled_snap) {
1785                 if (rcu_cpu_has_callbacks(cpu))
1786                         invoke_rcu_core(); /* force nohz to see update. */
1787                 rdtp->tick_nohz_enabled_snap = tne;
1788                 return;
1789         }
1790         if (!tne)
1791                 return;
1792
1793         /* Adaptive-tick mode, where usermode execution is idle to RCU. */
1794         if (!is_idle_task(current)) {
1795                 rdtp->dyntick_holdoff = jiffies - 1;
1796                 if (rcu_cpu_has_nonlazy_callbacks(cpu)) {
1797                         trace_rcu_prep_idle("User dyntick with callbacks");
1798                         rdtp->idle_gp_timer_expires =
1799                                 round_up(jiffies + RCU_IDLE_GP_DELAY,
1800                                          RCU_IDLE_GP_DELAY);
1801                 } else if (rcu_cpu_has_callbacks(cpu)) {
1802                         rdtp->idle_gp_timer_expires =
1803                                 round_jiffies(jiffies + RCU_IDLE_LAZY_GP_DELAY);
1804                         trace_rcu_prep_idle("User dyntick with lazy callbacks");
1805                 } else {
1806                         return;
1807                 }
1808                 tp = &rdtp->idle_gp_timer;
1809                 mod_timer_pinned(tp, rdtp->idle_gp_timer_expires);
1810                 return;
1811         }
1812
1813         /*
1814          * If this is an idle re-entry, for example, due to use of
1815          * RCU_NONIDLE() or the new idle-loop tracing API within the idle
1816          * loop, then don't take any state-machine actions, unless the
1817          * momentary exit from idle queued additional non-lazy callbacks.
1818          * Instead, repost the ->idle_gp_timer if this CPU has callbacks
1819          * pending.
1820          */
1821         if (!rdtp->idle_first_pass &&
1822             (rdtp->nonlazy_posted == rdtp->nonlazy_posted_snap)) {
1823                 if (rcu_cpu_has_callbacks(cpu)) {
1824                         tp = &rdtp->idle_gp_timer;
1825                         mod_timer_pinned(tp, rdtp->idle_gp_timer_expires);
1826                 }
1827                 return;
1828         }
1829         rdtp->idle_first_pass = 0;
1830         rdtp->nonlazy_posted_snap = rdtp->nonlazy_posted - 1;
1831
1832         /*
1833          * If there are no callbacks on this CPU, enter dyntick-idle mode.
1834          * Also reset state to avoid prejudicing later attempts.
1835          */
1836         if (!rcu_cpu_has_callbacks(cpu)) {
1837                 rdtp->dyntick_holdoff = jiffies - 1;
1838                 rdtp->dyntick_drain = 0;
1839                 trace_rcu_prep_idle("No callbacks");
1840                 return;
1841         }
1842
1843         /*
1844          * If in holdoff mode, just return.  We will presumably have
1845          * refrained from disabling the scheduling-clock tick.
1846          */
1847         if (rdtp->dyntick_holdoff == jiffies) {
1848                 trace_rcu_prep_idle("In holdoff");
1849                 return;
1850         }
1851
1852         /* Check and update the ->dyntick_drain sequencing. */
1853         if (rdtp->dyntick_drain <= 0) {
1854                 /* First time through, initialize the counter. */
1855                 rdtp->dyntick_drain = RCU_IDLE_FLUSHES;
1856         } else if (rdtp->dyntick_drain <= RCU_IDLE_OPT_FLUSHES &&
1857                    !rcu_pending(cpu) &&
1858                    !local_softirq_pending()) {
1859                 /* Can we go dyntick-idle despite still having callbacks? */
1860                 rdtp->dyntick_drain = 0;
1861                 rdtp->dyntick_holdoff = jiffies;
1862                 if (rcu_cpu_has_nonlazy_callbacks(cpu)) {
1863                         trace_rcu_prep_idle("Dyntick with callbacks");
1864                         rdtp->idle_gp_timer_expires =
1865                                 round_up(jiffies + RCU_IDLE_GP_DELAY,
1866                                          RCU_IDLE_GP_DELAY);
1867                 } else {
1868                         rdtp->idle_gp_timer_expires =
1869                                 round_jiffies(jiffies + RCU_IDLE_LAZY_GP_DELAY);
1870                         trace_rcu_prep_idle("Dyntick with lazy callbacks");
1871                 }
1872                 tp = &rdtp->idle_gp_timer;
1873                 mod_timer_pinned(tp, rdtp->idle_gp_timer_expires);
1874                 rdtp->nonlazy_posted_snap = rdtp->nonlazy_posted;
1875                 return; /* Nothing more to do immediately. */
1876         } else if (--(rdtp->dyntick_drain) <= 0) {
1877                 /* We have hit the limit, so time to give up. */
1878                 rdtp->dyntick_holdoff = jiffies;
1879                 trace_rcu_prep_idle("Begin holdoff");
1880                 invoke_rcu_core();  /* Force the CPU out of dyntick-idle. */
1881                 return;
1882         }
1883
1884         /*
1885          * Do one step of pushing the remaining RCU callbacks through
1886          * the RCU core state machine.
1887          */
1888 #ifdef CONFIG_TREE_PREEMPT_RCU
1889         if (per_cpu(rcu_preempt_data, cpu).nxtlist) {
1890                 rcu_preempt_qs(cpu);
1891                 force_quiescent_state(&rcu_preempt_state);
1892         }
1893 #endif /* #ifdef CONFIG_TREE_PREEMPT_RCU */
1894         if (per_cpu(rcu_sched_data, cpu).nxtlist) {
1895                 rcu_sched_qs(cpu);
1896                 force_quiescent_state(&rcu_sched_state);
1897         }
1898         if (per_cpu(rcu_bh_data, cpu).nxtlist) {
1899                 rcu_bh_qs(cpu);
1900                 force_quiescent_state(&rcu_bh_state);
1901         }
1902
1903         /*
1904          * If RCU callbacks are still pending, RCU still needs this CPU.
1905          * So try forcing the callbacks through the grace period.
1906          */
1907         if (rcu_cpu_has_callbacks(cpu)) {
1908                 trace_rcu_prep_idle("More callbacks");
1909                 invoke_rcu_core();
1910         } else {
1911                 trace_rcu_prep_idle("Callbacks drained");
1912         }
1913 }
1914
1915 /*
1916  * Keep a running count of the number of non-lazy callbacks posted
1917  * on this CPU.  This running counter (which is never decremented) allows
1918  * rcu_prepare_for_idle() to detect when something out of the idle loop
1919  * posts a callback, even if an equal number of callbacks are invoked.
1920  * Of course, callbacks should only be posted from within a trace event
1921  * designed to be called from idle or from within RCU_NONIDLE().
1922  */
1923 static void rcu_idle_count_callbacks_posted(void)
1924 {
1925         __this_cpu_add(rcu_dynticks.nonlazy_posted, 1);
1926 }
1927
1928 /*
1929  * Data for flushing lazy RCU callbacks at OOM time.
1930  */
1931 static atomic_t oom_callback_count;
1932 static DECLARE_WAIT_QUEUE_HEAD(oom_callback_wq);
1933
1934 /*
1935  * RCU OOM callback -- decrement the outstanding count and deliver the
1936  * wake-up if we are the last one.
1937  */
1938 static void rcu_oom_callback(struct rcu_head *rhp)
1939 {
1940         if (atomic_dec_and_test(&oom_callback_count))
1941                 wake_up(&oom_callback_wq);
1942 }
1943
1944 /*
1945  * Post an rcu_oom_notify callback on the current CPU if it has at
1946  * least one lazy callback.  This will unnecessarily post callbacks
1947  * to CPUs that already have a non-lazy callback at the end of their
1948  * callback list, but this is an infrequent operation, so accept some
1949  * extra overhead to keep things simple.
1950  */
1951 static void rcu_oom_notify_cpu(void *unused)
1952 {
1953         struct rcu_state *rsp;
1954         struct rcu_data *rdp;
1955
1956         for_each_rcu_flavor(rsp) {
1957                 rdp = __this_cpu_ptr(rsp->rda);
1958                 if (rdp->qlen_lazy != 0) {
1959                         atomic_inc(&oom_callback_count);
1960                         rsp->call(&rdp->oom_head, rcu_oom_callback);
1961                 }
1962         }
1963 }
1964
1965 /*
1966  * If low on memory, ensure that each CPU has a non-lazy callback.
1967  * This will wake up CPUs that have only lazy callbacks, in turn
1968  * ensuring that they free up the corresponding memory in a timely manner.
1969  * Because an uncertain amount of memory will be freed in some uncertain
1970  * timeframe, we do not claim to have freed anything.
1971  */
1972 static int rcu_oom_notify(struct notifier_block *self,
1973                           unsigned long notused, void *nfreed)
1974 {
1975         int cpu;
1976
1977         /* Wait for callbacks from earlier instance to complete. */
1978         wait_event(oom_callback_wq, atomic_read(&oom_callback_count) == 0);
1979
1980         /*
1981          * Prevent premature wakeup: ensure that all increments happen
1982          * before there is a chance of the counter reaching zero.
1983          */
1984         atomic_set(&oom_callback_count, 1);
1985
1986         get_online_cpus();
1987         for_each_online_cpu(cpu) {
1988                 smp_call_function_single(cpu, rcu_oom_notify_cpu, NULL, 1);
1989                 cond_resched();
1990         }
1991         put_online_cpus();
1992
1993         /* Unconditionally decrement: no need to wake ourselves up. */
1994         atomic_dec(&oom_callback_count);
1995
1996         return NOTIFY_OK;
1997 }
1998
1999 static struct notifier_block rcu_oom_nb = {
2000         .notifier_call = rcu_oom_notify
2001 };
2002
2003 static int __init rcu_register_oom_notifier(void)
2004 {
2005         register_oom_notifier(&rcu_oom_nb);
2006         return 0;
2007 }
2008 early_initcall(rcu_register_oom_notifier);
2009
2010 #endif /* #else #if !defined(CONFIG_RCU_FAST_NO_HZ) */
2011
2012 #ifdef CONFIG_RCU_CPU_STALL_INFO
2013
2014 #ifdef CONFIG_RCU_FAST_NO_HZ
2015
2016 static void print_cpu_stall_fast_no_hz(char *cp, int cpu)
2017 {
2018         struct rcu_dynticks *rdtp = &per_cpu(rcu_dynticks, cpu);
2019         struct timer_list *tltp = &rdtp->idle_gp_timer;
2020         char c;
2021
2022         c = rdtp->dyntick_holdoff == jiffies ? 'H' : '.';
2023         if (timer_pending(tltp))
2024                 sprintf(cp, "drain=%d %c timer=%lu",
2025                         rdtp->dyntick_drain, c, tltp->expires - jiffies);
2026         else
2027                 sprintf(cp, "drain=%d %c timer not pending",
2028                         rdtp->dyntick_drain, c);
2029 }
2030
2031 #else /* #ifdef CONFIG_RCU_FAST_NO_HZ */
2032
2033 static void print_cpu_stall_fast_no_hz(char *cp, int cpu)
2034 {
2035         *cp = '\0';
2036 }
2037
2038 #endif /* #else #ifdef CONFIG_RCU_FAST_NO_HZ */
2039
2040 /* Initiate the stall-info list. */
2041 static void print_cpu_stall_info_begin(void)
2042 {
2043         printk(KERN_CONT "\n");
2044 }
2045
2046 /*
2047  * Print out diagnostic information for the specified stalled CPU.
2048  *
2049  * If the specified CPU is aware of the current RCU grace period
2050  * (flavor specified by rsp), then print the number of scheduling
2051  * clock interrupts the CPU has taken during the time that it has
2052  * been aware.  Otherwise, print the number of RCU grace periods
2053  * that this CPU is ignorant of, for example, "1" if the CPU was
2054  * aware of the previous grace period.
2055  *
2056  * Also print out idle and (if CONFIG_RCU_FAST_NO_HZ) idle-entry info.
2057  */
2058 static void print_cpu_stall_info(struct rcu_state *rsp, int cpu)
2059 {
2060         char fast_no_hz[72];
2061         struct rcu_data *rdp = per_cpu_ptr(rsp->rda, cpu);
2062         struct rcu_dynticks *rdtp = rdp->dynticks;
2063         char *ticks_title;
2064         unsigned long ticks_value;
2065
2066         if (rsp->gpnum == rdp->gpnum) {
2067                 ticks_title = "ticks this GP";
2068                 ticks_value = rdp->ticks_this_gp;
2069         } else {
2070                 ticks_title = "GPs behind";
2071                 ticks_value = rsp->gpnum - rdp->gpnum;
2072         }
2073         print_cpu_stall_fast_no_hz(fast_no_hz, cpu);
2074         printk(KERN_ERR "\t%d: (%lu %s) idle=%03x/%llx/%d %s\n",
2075                cpu, ticks_value, ticks_title,
2076                atomic_read(&rdtp->dynticks) & 0xfff,
2077                rdtp->dynticks_nesting, rdtp->dynticks_nmi_nesting,
2078                fast_no_hz);
2079 }
2080
2081 /* Terminate the stall-info list. */
2082 static void print_cpu_stall_info_end(void)
2083 {
2084         printk(KERN_ERR "\t");
2085 }
2086
2087 /* Zero ->ticks_this_gp for all flavors of RCU. */
2088 static void zero_cpu_stall_ticks(struct rcu_data *rdp)
2089 {
2090         rdp->ticks_this_gp = 0;
2091 }
2092
2093 /* Increment ->ticks_this_gp for all flavors of RCU. */
2094 static void increment_cpu_stall_ticks(void)
2095 {
2096         struct rcu_state *rsp;
2097
2098         for_each_rcu_flavor(rsp)
2099                 __this_cpu_ptr(rsp->rda)->ticks_this_gp++;
2100 }
2101
2102 #else /* #ifdef CONFIG_RCU_CPU_STALL_INFO */
2103
2104 static void print_cpu_stall_info_begin(void)
2105 {
2106         printk(KERN_CONT " {");
2107 }
2108
2109 static void print_cpu_stall_info(struct rcu_state *rsp, int cpu)
2110 {
2111         printk(KERN_CONT " %d", cpu);
2112 }
2113
2114 static void print_cpu_stall_info_end(void)
2115 {
2116         printk(KERN_CONT "} ");
2117 }
2118
2119 static void zero_cpu_stall_ticks(struct rcu_data *rdp)
2120 {
2121 }
2122
2123 static void increment_cpu_stall_ticks(void)
2124 {
2125 }
2126
2127 #endif /* #else #ifdef CONFIG_RCU_CPU_STALL_INFO */
2128
2129 #ifdef CONFIG_RCU_NOCB_CPU
2130
2131 /*
2132  * Offload callback processing from the boot-time-specified set of CPUs
2133  * specified by rcu_nocb_mask.  For each CPU in the set, there is a
2134  * kthread created that pulls the callbacks from the corresponding CPU,
2135  * waits for a grace period to elapse, and invokes the callbacks.
2136  * The no-CBs CPUs do a wake_up() on their kthread when they insert
2137  * a callback into any empty list, unless the rcu_nocb_poll boot parameter
2138  * has been specified, in which case each kthread actively polls its
2139  * CPU.  (Which isn't so great for energy efficiency, but which does
2140  * reduce RCU's overhead on that CPU.)
2141  *
2142  * This is intended to be used in conjunction with Frederic Weisbecker's
2143  * adaptive-idle work, which would seriously reduce OS jitter on CPUs
2144  * running CPU-bound user-mode computations.
2145  *
2146  * Offloading of callback processing could also in theory be used as
2147  * an energy-efficiency measure because CPUs with no RCU callbacks
2148  * queued are more aggressive about entering dyntick-idle mode.
2149  */
2150
2151
2152 /* Parse the boot-time rcu_nocb_mask CPU list from the kernel parameters. */
2153 static int __init rcu_nocb_setup(char *str)
2154 {
2155         alloc_bootmem_cpumask_var(&rcu_nocb_mask);
2156         have_rcu_nocb_mask = true;
2157         cpulist_parse(str, rcu_nocb_mask);
2158         return 1;
2159 }
2160 __setup("rcu_nocbs=", rcu_nocb_setup);
2161
2162 /* Is the specified CPU a no-CPUs CPU? */
2163 static bool is_nocb_cpu(int cpu)
2164 {
2165         if (have_rcu_nocb_mask)
2166                 return cpumask_test_cpu(cpu, rcu_nocb_mask);
2167         return false;
2168 }
2169
2170 /*
2171  * Enqueue the specified string of rcu_head structures onto the specified
2172  * CPU's no-CBs lists.  The CPU is specified by rdp, the head of the
2173  * string by rhp, and the tail of the string by rhtp.  The non-lazy/lazy
2174  * counts are supplied by rhcount and rhcount_lazy.
2175  *
2176  * If warranted, also wake up the kthread servicing this CPUs queues.
2177  */
2178 static void __call_rcu_nocb_enqueue(struct rcu_data *rdp,
2179                                     struct rcu_head *rhp,
2180                                     struct rcu_head **rhtp,
2181                                     int rhcount, int rhcount_lazy)
2182 {
2183         int len;
2184         struct rcu_head **old_rhpp;
2185         struct task_struct *t;
2186
2187         /* Enqueue the callback on the nocb list and update counts. */
2188         old_rhpp = xchg(&rdp->nocb_tail, rhtp);
2189         ACCESS_ONCE(*old_rhpp) = rhp;
2190         atomic_long_add(rhcount, &rdp->nocb_q_count);
2191         atomic_long_add(rhcount_lazy, &rdp->nocb_q_count_lazy);
2192
2193         /* If we are not being polled and there is a kthread, awaken it ... */
2194         t = ACCESS_ONCE(rdp->nocb_kthread);
2195         if (rcu_nocb_poll | !t)
2196                 return;
2197         len = atomic_long_read(&rdp->nocb_q_count);
2198         if (old_rhpp == &rdp->nocb_head) {
2199                 wake_up(&rdp->nocb_wq); /* ... only if queue was empty ... */
2200                 rdp->qlen_last_fqs_check = 0;
2201         } else if (len > rdp->qlen_last_fqs_check + qhimark) {
2202                 wake_up_process(t); /* ... or if many callbacks queued. */
2203                 rdp->qlen_last_fqs_check = LONG_MAX / 2;
2204         }
2205         return;
2206 }
2207
2208 /*
2209  * This is a helper for __call_rcu(), which invokes this when the normal
2210  * callback queue is inoperable.  If this is not a no-CBs CPU, this
2211  * function returns failure back to __call_rcu(), which can complain
2212  * appropriately.
2213  *
2214  * Otherwise, this function queues the callback where the corresponding
2215  * "rcuo" kthread can find it.
2216  */
2217 static bool __call_rcu_nocb(struct rcu_data *rdp, struct rcu_head *rhp,
2218                             bool lazy)
2219 {
2220
2221         if (!is_nocb_cpu(rdp->cpu))
2222                 return 0;
2223         __call_rcu_nocb_enqueue(rdp, rhp, &rhp->next, 1, lazy);
2224         return 1;
2225 }
2226
2227 /*
2228  * Adopt orphaned callbacks on a no-CBs CPU, or return 0 if this is
2229  * not a no-CBs CPU.
2230  */
2231 static bool __maybe_unused rcu_nocb_adopt_orphan_cbs(struct rcu_state *rsp,
2232                                                      struct rcu_data *rdp)
2233 {
2234         long ql = rsp->qlen;
2235         long qll = rsp->qlen_lazy;
2236
2237         /* If this is not a no-CBs CPU, tell the caller to do it the old way. */
2238         if (!is_nocb_cpu(smp_processor_id()))
2239                 return 0;
2240         rsp->qlen = 0;
2241         rsp->qlen_lazy = 0;
2242
2243         /* First, enqueue the donelist, if any.  This preserves CB ordering. */
2244         if (rsp->orphan_donelist != NULL) {
2245                 __call_rcu_nocb_enqueue(rdp, rsp->orphan_donelist,
2246                                         rsp->orphan_donetail, ql, qll);
2247                 ql = qll = 0;
2248                 rsp->orphan_donelist = NULL;
2249                 rsp->orphan_donetail = &rsp->orphan_donelist;
2250         }
2251         if (rsp->orphan_nxtlist != NULL) {
2252                 __call_rcu_nocb_enqueue(rdp, rsp->orphan_nxtlist,
2253                                         rsp->orphan_nxttail, ql, qll);
2254                 ql = qll = 0;
2255                 rsp->orphan_nxtlist = NULL;
2256                 rsp->orphan_nxttail = &rsp->orphan_nxtlist;
2257         }
2258         return 1;
2259 }
2260
2261 /*
2262  * There must be at least one non-no-CBs CPU in operation at any given
2263  * time, because no-CBs CPUs are not capable of initiating grace periods
2264  * independently.  This function therefore complains if the specified
2265  * CPU is the last non-no-CBs CPU, allowing the CPU-hotplug system to
2266  * avoid offlining the last such CPU.  (Recursion is a wonderful thing,
2267  * but you have to have a base case!)
2268  */
2269 static bool nocb_cpu_expendable(int cpu)
2270 {
2271         cpumask_var_t non_nocb_cpus;
2272         int ret;
2273
2274         /*
2275          * If there are no no-CB CPUs or if this CPU is not a no-CB CPU,
2276          * then offlining this CPU is harmless.  Let it happen.
2277          */
2278         if (!have_rcu_nocb_mask || is_nocb_cpu(cpu))
2279                 return 1;
2280
2281         /* If no memory, play it safe and keep the CPU around. */
2282         if (!alloc_cpumask_var(&non_nocb_cpus, GFP_NOIO))
2283                 return 0;
2284         cpumask_andnot(non_nocb_cpus, cpu_online_mask, rcu_nocb_mask);
2285         cpumask_clear_cpu(cpu, non_nocb_cpus);
2286         ret = !cpumask_empty(non_nocb_cpus);
2287         free_cpumask_var(non_nocb_cpus);
2288         return ret;
2289 }
2290
2291 /*
2292  * Helper structure for remote registry of RCU callbacks.
2293  * This is needed for when a no-CBs CPU needs to start a grace period.
2294  * If it just invokes call_rcu(), the resulting callback will be queued,
2295  * which can result in deadlock.
2296  */
2297 struct rcu_head_remote {
2298         struct rcu_head *rhp;
2299         call_rcu_func_t *crf;
2300         void (*func)(struct rcu_head *rhp);
2301 };
2302
2303 /*
2304  * Register a callback as specified by the rcu_head_remote struct.
2305  * This function is intended to be invoked via smp_call_function_single().
2306  */
2307 static void call_rcu_local(void *arg)
2308 {
2309         struct rcu_head_remote *rhrp =
2310                 container_of(arg, struct rcu_head_remote, rhp);
2311
2312         rhrp->crf(rhrp->rhp, rhrp->func);
2313 }
2314
2315 /*
2316  * Set up an rcu_head_remote structure and the invoke call_rcu_local()
2317  * on CPU 0 (which is guaranteed to be a non-no-CBs CPU) via
2318  * smp_call_function_single().
2319  */
2320 static void invoke_crf_remote(struct rcu_head *rhp,
2321                               void (*func)(struct rcu_head *rhp),
2322                               call_rcu_func_t crf)
2323 {
2324         struct rcu_head_remote rhr;
2325
2326         rhr.rhp = rhp;
2327         rhr.crf = crf;
2328         rhr.func = func;
2329         smp_call_function_single(0, call_rcu_local, &rhr, 1);
2330 }
2331
2332 /*
2333  * Helper functions to be passed to wait_rcu_gp(), each of which
2334  * invokes invoke_crf_remote() to register a callback appropriately.
2335  */
2336 static void __maybe_unused
2337 call_rcu_preempt_remote(struct rcu_head *rhp,
2338                         void (*func)(struct rcu_head *rhp))
2339 {
2340         invoke_crf_remote(rhp, func, call_rcu);
2341 }
2342 static void call_rcu_bh_remote(struct rcu_head *rhp,
2343                                void (*func)(struct rcu_head *rhp))
2344 {
2345         invoke_crf_remote(rhp, func, call_rcu_bh);
2346 }
2347 static void call_rcu_sched_remote(struct rcu_head *rhp,
2348                                   void (*func)(struct rcu_head *rhp))
2349 {
2350         invoke_crf_remote(rhp, func, call_rcu_sched);
2351 }
2352
2353 /*
2354  * Per-rcu_data kthread, but only for no-CBs CPUs.  Each kthread invokes
2355  * callbacks queued by the corresponding no-CBs CPU.
2356  */
2357 static int rcu_nocb_kthread(void *arg)
2358 {
2359         int c, cl;
2360         struct rcu_head *list;
2361         struct rcu_head *next;
2362         struct rcu_head **tail;
2363         struct rcu_data *rdp = arg;
2364
2365         /* Each pass through this loop invokes one batch of callbacks */
2366         for (;;) {
2367                 /* If not polling, wait for next batch of callbacks. */
2368                 if (!rcu_nocb_poll)
2369                         wait_event(rdp->nocb_wq, rdp->nocb_head);
2370                 list = ACCESS_ONCE(rdp->nocb_head);
2371                 if (!list) {
2372                         schedule_timeout_interruptible(1);
2373                         continue;
2374                 }
2375
2376                 /*
2377                  * Extract queued callbacks, update counts, and wait
2378                  * for a grace period to elapse.
2379                  */
2380                 ACCESS_ONCE(rdp->nocb_head) = NULL;
2381                 tail = xchg(&rdp->nocb_tail, &rdp->nocb_head);
2382                 c = atomic_long_xchg(&rdp->nocb_q_count, 0);
2383                 cl = atomic_long_xchg(&rdp->nocb_q_count_lazy, 0);
2384                 ACCESS_ONCE(rdp->nocb_p_count) += c;
2385                 ACCESS_ONCE(rdp->nocb_p_count_lazy) += cl;
2386                 wait_rcu_gp(rdp->rsp->call_remote);
2387
2388                 /* Each pass through the following loop invokes a callback. */
2389                 trace_rcu_batch_start(rdp->rsp->name, cl, c, -1);
2390                 c = cl = 0;
2391                 while (list) {
2392                         next = list->next;
2393                         /* Wait for enqueuing to complete, if needed. */
2394                         while (next == NULL && &list->next != tail) {
2395                                 schedule_timeout_interruptible(1);
2396                                 next = list->next;
2397                         }
2398                         debug_rcu_head_unqueue(list);
2399                         local_bh_disable();
2400                         if (__rcu_reclaim(rdp->rsp->name, list))
2401                                 cl++;
2402                         c++;
2403                         local_bh_enable();
2404                         list = next;
2405                 }
2406                 trace_rcu_batch_end(rdp->rsp->name, c, !!list, 0, 0, 1);
2407                 ACCESS_ONCE(rdp->nocb_p_count) -= c;
2408                 ACCESS_ONCE(rdp->nocb_p_count_lazy) -= cl;
2409                 rdp->n_nocbs_invoked += c;
2410         }
2411         return 0;
2412 }
2413
2414 /* Initialize per-rcu_data variables for no-CBs CPUs. */
2415 static void __init rcu_boot_init_nocb_percpu_data(struct rcu_data *rdp)
2416 {
2417         rdp->nocb_tail = &rdp->nocb_head;
2418         init_waitqueue_head(&rdp->nocb_wq);
2419 }
2420
2421 /* Create a kthread for each RCU flavor for each no-CBs CPU. */
2422 static void __init rcu_spawn_nocb_kthreads(struct rcu_state *rsp)
2423 {
2424         int cpu;
2425         struct rcu_data *rdp;
2426         struct task_struct *t;
2427
2428         if (rcu_nocb_mask == NULL)
2429                 return;
2430         for_each_cpu(cpu, rcu_nocb_mask) {
2431                 rdp = per_cpu_ptr(rsp->rda, cpu);
2432                 t = kthread_run(rcu_nocb_kthread, rdp, "rcuo%d", cpu);
2433                 BUG_ON(IS_ERR(t));
2434                 ACCESS_ONCE(rdp->nocb_kthread) = t;
2435         }
2436 }
2437
2438 /* Prevent __call_rcu() from enqueuing callbacks on no-CBs CPUs */
2439 static void init_nocb_callback_list(struct rcu_data *rdp)
2440 {
2441         if (rcu_nocb_mask == NULL ||
2442             !cpumask_test_cpu(rdp->cpu, rcu_nocb_mask))
2443                 return;
2444         rdp->nxttail[RCU_NEXT_TAIL] = NULL;
2445 }
2446
2447 /* Initialize the ->call_remote fields in the rcu_state structures. */
2448 static void __init rcu_init_nocb(void)
2449 {
2450 #ifdef CONFIG_PREEMPT_RCU
2451         rcu_preempt_state.call_remote = call_rcu_preempt_remote;
2452 #endif /* #ifdef CONFIG_PREEMPT_RCU */
2453         rcu_bh_state.call_remote = call_rcu_bh_remote;
2454         rcu_sched_state.call_remote = call_rcu_sched_remote;
2455 }
2456
2457 #else /* #ifdef CONFIG_RCU_NOCB_CPU */
2458
2459 static bool is_nocb_cpu(int cpu)
2460 {
2461         return false;
2462 }
2463
2464 static bool __call_rcu_nocb(struct rcu_data *rdp, struct rcu_head *rhp,
2465                             bool lazy)
2466 {
2467         return 0;
2468 }
2469
2470 static bool __maybe_unused rcu_nocb_adopt_orphan_cbs(struct rcu_state *rsp,
2471                                                      struct rcu_data *rdp)
2472 {
2473         return 0;
2474 }
2475
2476 static bool nocb_cpu_expendable(int cpu)
2477 {
2478         return 1;
2479 }
2480
2481 static void __init rcu_boot_init_nocb_percpu_data(struct rcu_data *rdp)
2482 {
2483 }
2484
2485 static void __init rcu_spawn_nocb_kthreads(struct rcu_state *rsp)
2486 {
2487 }
2488
2489 static void init_nocb_callback_list(struct rcu_data *rdp)
2490 {
2491 }
2492
2493 static void __init rcu_init_nocb(void)
2494 {
2495 }
2496
2497 #endif /* #else #ifdef CONFIG_RCU_NOCB_CPU */