]> git.kernelconcepts.de Git - karo-tx-linux.git/blob - kernel/rcutree.c
Merge remote-tracking branch 'dma-mapping/dma-mapping-next'
[karo-tx-linux.git] / kernel / rcutree.c
1 /*
2  * Read-Copy Update mechanism for mutual exclusion
3  *
4  * This program is free software; you can redistribute it and/or modify
5  * it under the terms of the GNU General Public License as published by
6  * the Free Software Foundation; either version 2 of the License, or
7  * (at your option) any later version.
8  *
9  * This program is distributed in the hope that it will be useful,
10  * but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
11  * MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the
12  * GNU General Public License for more details.
13  *
14  * You should have received a copy of the GNU General Public License
15  * along with this program; if not, write to the Free Software
16  * Foundation, Inc., 59 Temple Place - Suite 330, Boston, MA 02111-1307, USA.
17  *
18  * Copyright IBM Corporation, 2008
19  *
20  * Authors: Dipankar Sarma <dipankar@in.ibm.com>
21  *          Manfred Spraul <manfred@colorfullife.com>
22  *          Paul E. McKenney <paulmck@linux.vnet.ibm.com> Hierarchical version
23  *
24  * Based on the original work by Paul McKenney <paulmck@us.ibm.com>
25  * and inputs from Rusty Russell, Andrea Arcangeli and Andi Kleen.
26  *
27  * For detailed explanation of Read-Copy Update mechanism see -
28  *      Documentation/RCU
29  */
30 #include <linux/types.h>
31 #include <linux/kernel.h>
32 #include <linux/init.h>
33 #include <linux/spinlock.h>
34 #include <linux/smp.h>
35 #include <linux/rcupdate.h>
36 #include <linux/interrupt.h>
37 #include <linux/sched.h>
38 #include <linux/nmi.h>
39 #include <linux/atomic.h>
40 #include <linux/bitops.h>
41 #include <linux/export.h>
42 #include <linux/completion.h>
43 #include <linux/moduleparam.h>
44 #include <linux/percpu.h>
45 #include <linux/notifier.h>
46 #include <linux/cpu.h>
47 #include <linux/mutex.h>
48 #include <linux/time.h>
49 #include <linux/kernel_stat.h>
50 #include <linux/wait.h>
51 #include <linux/kthread.h>
52 #include <linux/prefetch.h>
53 #include <linux/delay.h>
54 #include <linux/stop_machine.h>
55 #include <linux/random.h>
56
57 #include "rcutree.h"
58 #include <trace/events/rcu.h>
59
60 #include "rcu.h"
61
62 /* Data structures. */
63
64 static struct lock_class_key rcu_node_class[RCU_NUM_LVLS];
65 static struct lock_class_key rcu_fqs_class[RCU_NUM_LVLS];
66
67 #define RCU_STATE_INITIALIZER(sname, cr) { \
68         .level = { &sname##_state.node[0] }, \
69         .call = cr, \
70         .fqs_state = RCU_GP_IDLE, \
71         .gpnum = -300, \
72         .completed = -300, \
73         .onofflock = __RAW_SPIN_LOCK_UNLOCKED(&sname##_state.onofflock), \
74         .orphan_nxttail = &sname##_state.orphan_nxtlist, \
75         .orphan_donetail = &sname##_state.orphan_donelist, \
76         .barrier_mutex = __MUTEX_INITIALIZER(sname##_state.barrier_mutex), \
77         .name = #sname, \
78 }
79
80 struct rcu_state rcu_sched_state =
81         RCU_STATE_INITIALIZER(rcu_sched, call_rcu_sched);
82 DEFINE_PER_CPU(struct rcu_data, rcu_sched_data);
83
84 struct rcu_state rcu_bh_state = RCU_STATE_INITIALIZER(rcu_bh, call_rcu_bh);
85 DEFINE_PER_CPU(struct rcu_data, rcu_bh_data);
86
87 static struct rcu_state *rcu_state;
88 LIST_HEAD(rcu_struct_flavors);
89
90 /* Increase (but not decrease) the CONFIG_RCU_FANOUT_LEAF at boot time. */
91 static int rcu_fanout_leaf = CONFIG_RCU_FANOUT_LEAF;
92 module_param(rcu_fanout_leaf, int, 0444);
93 int rcu_num_lvls __read_mostly = RCU_NUM_LVLS;
94 static int num_rcu_lvl[] = {  /* Number of rcu_nodes at specified level. */
95         NUM_RCU_LVL_0,
96         NUM_RCU_LVL_1,
97         NUM_RCU_LVL_2,
98         NUM_RCU_LVL_3,
99         NUM_RCU_LVL_4,
100 };
101 int rcu_num_nodes __read_mostly = NUM_RCU_NODES; /* Total # rcu_nodes in use. */
102
103 /*
104  * The rcu_scheduler_active variable transitions from zero to one just
105  * before the first task is spawned.  So when this variable is zero, RCU
106  * can assume that there is but one task, allowing RCU to (for example)
107  * optimized synchronize_sched() to a simple barrier().  When this variable
108  * is one, RCU must actually do all the hard work required to detect real
109  * grace periods.  This variable is also used to suppress boot-time false
110  * positives from lockdep-RCU error checking.
111  */
112 int rcu_scheduler_active __read_mostly;
113 EXPORT_SYMBOL_GPL(rcu_scheduler_active);
114
115 /*
116  * The rcu_scheduler_fully_active variable transitions from zero to one
117  * during the early_initcall() processing, which is after the scheduler
118  * is capable of creating new tasks.  So RCU processing (for example,
119  * creating tasks for RCU priority boosting) must be delayed until after
120  * rcu_scheduler_fully_active transitions from zero to one.  We also
121  * currently delay invocation of any RCU callbacks until after this point.
122  *
123  * It might later prove better for people registering RCU callbacks during
124  * early boot to take responsibility for these callbacks, but one step at
125  * a time.
126  */
127 static int rcu_scheduler_fully_active __read_mostly;
128
129 #ifdef CONFIG_RCU_BOOST
130
131 /*
132  * Control variables for per-CPU and per-rcu_node kthreads.  These
133  * handle all flavors of RCU.
134  */
135 static DEFINE_PER_CPU(struct task_struct *, rcu_cpu_kthread_task);
136 DEFINE_PER_CPU(unsigned int, rcu_cpu_kthread_status);
137 DEFINE_PER_CPU(unsigned int, rcu_cpu_kthread_loops);
138 DEFINE_PER_CPU(char, rcu_cpu_has_work);
139
140 #endif /* #ifdef CONFIG_RCU_BOOST */
141
142 static void rcu_boost_kthread_setaffinity(struct rcu_node *rnp, int outgoingcpu);
143 static void invoke_rcu_core(void);
144 static void invoke_rcu_callbacks(struct rcu_state *rsp, struct rcu_data *rdp);
145
146 /*
147  * Track the rcutorture test sequence number and the update version
148  * number within a given test.  The rcutorture_testseq is incremented
149  * on every rcutorture module load and unload, so has an odd value
150  * when a test is running.  The rcutorture_vernum is set to zero
151  * when rcutorture starts and is incremented on each rcutorture update.
152  * These variables enable correlating rcutorture output with the
153  * RCU tracing information.
154  */
155 unsigned long rcutorture_testseq;
156 unsigned long rcutorture_vernum;
157
158 /*
159  * Return true if an RCU grace period is in progress.  The ACCESS_ONCE()s
160  * permit this function to be invoked without holding the root rcu_node
161  * structure's ->lock, but of course results can be subject to change.
162  */
163 static int rcu_gp_in_progress(struct rcu_state *rsp)
164 {
165         return ACCESS_ONCE(rsp->completed) != ACCESS_ONCE(rsp->gpnum);
166 }
167
168 /*
169  * Note a quiescent state.  Because we do not need to know
170  * how many quiescent states passed, just if there was at least
171  * one since the start of the grace period, this just sets a flag.
172  * The caller must have disabled preemption.
173  */
174 void rcu_sched_qs(int cpu)
175 {
176         struct rcu_data *rdp = &per_cpu(rcu_sched_data, cpu);
177
178         if (rdp->passed_quiesce == 0)
179                 trace_rcu_grace_period("rcu_sched", rdp->gpnum, "cpuqs");
180         rdp->passed_quiesce = 1;
181 }
182
183 void rcu_bh_qs(int cpu)
184 {
185         struct rcu_data *rdp = &per_cpu(rcu_bh_data, cpu);
186
187         if (rdp->passed_quiesce == 0)
188                 trace_rcu_grace_period("rcu_bh", rdp->gpnum, "cpuqs");
189         rdp->passed_quiesce = 1;
190 }
191
192 /*
193  * Note a context switch.  This is a quiescent state for RCU-sched,
194  * and requires special handling for preemptible RCU.
195  * The caller must have disabled preemption.
196  */
197 void rcu_note_context_switch(int cpu)
198 {
199         trace_rcu_utilization("Start context switch");
200         rcu_sched_qs(cpu);
201         rcu_preempt_note_context_switch(cpu);
202         trace_rcu_utilization("End context switch");
203 }
204 EXPORT_SYMBOL_GPL(rcu_note_context_switch);
205
206 DEFINE_PER_CPU(struct rcu_dynticks, rcu_dynticks) = {
207         .dynticks_nesting = DYNTICK_TASK_EXIT_IDLE,
208         .dynticks = ATOMIC_INIT(1),
209 #if defined(CONFIG_RCU_USER_QS) && !defined(CONFIG_RCU_USER_QS_FORCE)
210         .ignore_user_qs = true,
211 #endif
212 };
213
214 static int blimit = 10;         /* Maximum callbacks per rcu_do_batch. */
215 static int qhimark = 10000;     /* If this many pending, ignore blimit. */
216 static int qlowmark = 100;      /* Once only this many pending, use blimit. */
217
218 module_param(blimit, int, 0444);
219 module_param(qhimark, int, 0444);
220 module_param(qlowmark, int, 0444);
221
222 int rcu_cpu_stall_suppress __read_mostly; /* 1 = suppress stall warnings. */
223 int rcu_cpu_stall_timeout __read_mostly = CONFIG_RCU_CPU_STALL_TIMEOUT;
224
225 module_param(rcu_cpu_stall_suppress, int, 0644);
226 module_param(rcu_cpu_stall_timeout, int, 0644);
227
228 static ulong jiffies_till_first_fqs = RCU_JIFFIES_TILL_FORCE_QS;
229 static ulong jiffies_till_next_fqs = RCU_JIFFIES_TILL_FORCE_QS;
230
231 module_param(jiffies_till_first_fqs, ulong, 0644);
232 module_param(jiffies_till_next_fqs, ulong, 0644);
233
234 static void force_qs_rnp(struct rcu_state *rsp, int (*f)(struct rcu_data *));
235 static void force_quiescent_state(struct rcu_state *rsp);
236 static int rcu_pending(int cpu);
237
238 /*
239  * Return the number of RCU-sched batches processed thus far for debug & stats.
240  */
241 long rcu_batches_completed_sched(void)
242 {
243         return rcu_sched_state.completed;
244 }
245 EXPORT_SYMBOL_GPL(rcu_batches_completed_sched);
246
247 /*
248  * Return the number of RCU BH batches processed thus far for debug & stats.
249  */
250 long rcu_batches_completed_bh(void)
251 {
252         return rcu_bh_state.completed;
253 }
254 EXPORT_SYMBOL_GPL(rcu_batches_completed_bh);
255
256 /*
257  * Force a quiescent state for RCU BH.
258  */
259 void rcu_bh_force_quiescent_state(void)
260 {
261         force_quiescent_state(&rcu_bh_state);
262 }
263 EXPORT_SYMBOL_GPL(rcu_bh_force_quiescent_state);
264
265 /*
266  * Record the number of times rcutorture tests have been initiated and
267  * terminated.  This information allows the debugfs tracing stats to be
268  * correlated to the rcutorture messages, even when the rcutorture module
269  * is being repeatedly loaded and unloaded.  In other words, we cannot
270  * store this state in rcutorture itself.
271  */
272 void rcutorture_record_test_transition(void)
273 {
274         rcutorture_testseq++;
275         rcutorture_vernum = 0;
276 }
277 EXPORT_SYMBOL_GPL(rcutorture_record_test_transition);
278
279 /*
280  * Record the number of writer passes through the current rcutorture test.
281  * This is also used to correlate debugfs tracing stats with the rcutorture
282  * messages.
283  */
284 void rcutorture_record_progress(unsigned long vernum)
285 {
286         rcutorture_vernum++;
287 }
288 EXPORT_SYMBOL_GPL(rcutorture_record_progress);
289
290 /*
291  * Force a quiescent state for RCU-sched.
292  */
293 void rcu_sched_force_quiescent_state(void)
294 {
295         force_quiescent_state(&rcu_sched_state);
296 }
297 EXPORT_SYMBOL_GPL(rcu_sched_force_quiescent_state);
298
299 /*
300  * Does the CPU have callbacks ready to be invoked?
301  */
302 static int
303 cpu_has_callbacks_ready_to_invoke(struct rcu_data *rdp)
304 {
305         return &rdp->nxtlist != rdp->nxttail[RCU_DONE_TAIL];
306 }
307
308 /*
309  * Does the current CPU require a yet-as-unscheduled grace period?
310  */
311 static int
312 cpu_needs_another_gp(struct rcu_state *rsp, struct rcu_data *rdp)
313 {
314         return *rdp->nxttail[RCU_DONE_TAIL] && !rcu_gp_in_progress(rsp);
315 }
316
317 /*
318  * Return the root node of the specified rcu_state structure.
319  */
320 static struct rcu_node *rcu_get_root(struct rcu_state *rsp)
321 {
322         return &rsp->node[0];
323 }
324
325 /*
326  * rcu_eqs_enter_common - current CPU is moving towards extended quiescent state
327  *
328  * If the new value of the ->dynticks_nesting counter now is zero,
329  * we really have entered idle, and must do the appropriate accounting.
330  * The caller must have disabled interrupts.
331  */
332 static void rcu_eqs_enter_common(struct rcu_dynticks *rdtp, long long oldval,
333                                 bool user)
334 {
335         trace_rcu_dyntick("Start", oldval, 0);
336         if (!user && !is_idle_task(current)) {
337                 struct task_struct *idle = idle_task(smp_processor_id());
338
339                 trace_rcu_dyntick("Error on entry: not idle task", oldval, 0);
340                 ftrace_dump(DUMP_ORIG);
341                 WARN_ONCE(1, "Current pid: %d comm: %s / Idle pid: %d comm: %s",
342                           current->pid, current->comm,
343                           idle->pid, idle->comm); /* must be idle task! */
344         }
345         rcu_prepare_for_idle(smp_processor_id());
346         /* CPUs seeing atomic_inc() must see prior RCU read-side crit sects */
347         smp_mb__before_atomic_inc();  /* See above. */
348         atomic_inc(&rdtp->dynticks);
349         smp_mb__after_atomic_inc();  /* Force ordering with next sojourn. */
350         WARN_ON_ONCE(atomic_read(&rdtp->dynticks) & 0x1);
351
352         /*
353          * It is illegal to enter an extended quiescent state while
354          * in an RCU read-side critical section.
355          */
356         rcu_lockdep_assert(!lock_is_held(&rcu_lock_map),
357                            "Illegal idle entry in RCU read-side critical section.");
358         rcu_lockdep_assert(!lock_is_held(&rcu_bh_lock_map),
359                            "Illegal idle entry in RCU-bh read-side critical section.");
360         rcu_lockdep_assert(!lock_is_held(&rcu_sched_lock_map),
361                            "Illegal idle entry in RCU-sched read-side critical section.");
362 }
363
364 /*
365  * Enter an RCU extended quiescent state, which can be either the
366  * idle loop or adaptive-tickless usermode execution.
367  */
368 static void rcu_eqs_enter(bool user)
369 {
370         long long oldval;
371         struct rcu_dynticks *rdtp;
372
373         rdtp = &__get_cpu_var(rcu_dynticks);
374         oldval = rdtp->dynticks_nesting;
375         WARN_ON_ONCE((oldval & DYNTICK_TASK_NEST_MASK) == 0);
376         if ((oldval & DYNTICK_TASK_NEST_MASK) == DYNTICK_TASK_NEST_VALUE)
377                 rdtp->dynticks_nesting = 0;
378         else
379                 rdtp->dynticks_nesting -= DYNTICK_TASK_NEST_VALUE;
380         rcu_eqs_enter_common(rdtp, oldval, user);
381 }
382
383 /**
384  * rcu_idle_enter - inform RCU that current CPU is entering idle
385  *
386  * Enter idle mode, in other words, -leave- the mode in which RCU
387  * read-side critical sections can occur.  (Though RCU read-side
388  * critical sections can occur in irq handlers in idle, a possibility
389  * handled by irq_enter() and irq_exit().)
390  *
391  * We crowbar the ->dynticks_nesting field to zero to allow for
392  * the possibility of usermode upcalls having messed up our count
393  * of interrupt nesting level during the prior busy period.
394  */
395 void rcu_idle_enter(void)
396 {
397         unsigned long flags;
398
399         local_irq_save(flags);
400         rcu_eqs_enter(false);
401         local_irq_restore(flags);
402 }
403 EXPORT_SYMBOL_GPL(rcu_idle_enter);
404
405 #ifdef CONFIG_RCU_USER_QS
406 /**
407  * rcu_user_enter - inform RCU that we are resuming userspace.
408  *
409  * Enter RCU idle mode right before resuming userspace.  No use of RCU
410  * is permitted between this call and rcu_user_exit(). This way the
411  * CPU doesn't need to maintain the tick for RCU maintenance purposes
412  * when the CPU runs in userspace.
413  */
414 void rcu_user_enter(void)
415 {
416         unsigned long flags;
417         struct rcu_dynticks *rdtp;
418
419         WARN_ON_ONCE(!current->mm);
420
421         local_irq_save(flags);
422         rdtp = &__get_cpu_var(rcu_dynticks);
423         if (!rdtp->ignore_user_qs && !rdtp->in_user) {
424                 rdtp->in_user = true;
425                 rcu_eqs_enter(true);
426         }
427         local_irq_restore(flags);
428 }
429 EXPORT_SYMBOL_GPL(rcu_user_enter);
430
431 /**
432  * rcu_user_enter_after_irq - inform RCU that we are going to resume userspace
433  * after the current irq returns.
434  *
435  * This is similar to rcu_user_enter() but in the context of a non-nesting
436  * irq. After this call, RCU enters into idle mode when the interrupt
437  * returns.
438  */
439 void rcu_user_enter_after_irq(void)
440 {
441         unsigned long flags;
442         struct rcu_dynticks *rdtp;
443
444         local_irq_save(flags);
445         rdtp = &__get_cpu_var(rcu_dynticks);
446         /* Ensure this irq is interrupting a non-idle RCU state.  */
447         WARN_ON_ONCE(!(rdtp->dynticks_nesting & DYNTICK_TASK_MASK));
448         rdtp->dynticks_nesting = 1;
449         local_irq_restore(flags);
450 }
451 #endif
452
453 /**
454  * rcu_irq_exit - inform RCU that current CPU is exiting irq towards idle
455  *
456  * Exit from an interrupt handler, which might possibly result in entering
457  * idle mode, in other words, leaving the mode in which read-side critical
458  * sections can occur.
459  *
460  * This code assumes that the idle loop never does anything that might
461  * result in unbalanced calls to irq_enter() and irq_exit().  If your
462  * architecture violates this assumption, RCU will give you what you
463  * deserve, good and hard.  But very infrequently and irreproducibly.
464  *
465  * Use things like work queues to work around this limitation.
466  *
467  * You have been warned.
468  */
469 void rcu_irq_exit(void)
470 {
471         unsigned long flags;
472         long long oldval;
473         struct rcu_dynticks *rdtp;
474
475         local_irq_save(flags);
476         rdtp = &__get_cpu_var(rcu_dynticks);
477         oldval = rdtp->dynticks_nesting;
478         rdtp->dynticks_nesting--;
479         WARN_ON_ONCE(rdtp->dynticks_nesting < 0);
480         if (rdtp->dynticks_nesting)
481                 trace_rcu_dyntick("--=", oldval, rdtp->dynticks_nesting);
482         else
483                 rcu_eqs_enter_common(rdtp, oldval, true);
484         local_irq_restore(flags);
485 }
486 EXPORT_SYMBOL_GPL(rcu_irq_exit);
487
488 /*
489  * rcu_eqs_exit_common - current CPU moving away from extended quiescent state
490  *
491  * If the new value of the ->dynticks_nesting counter was previously zero,
492  * we really have exited idle, and must do the appropriate accounting.
493  * The caller must have disabled interrupts.
494  */
495 static void rcu_eqs_exit_common(struct rcu_dynticks *rdtp, long long oldval,
496                                int user)
497 {
498         smp_mb__before_atomic_inc();  /* Force ordering w/previous sojourn. */
499         atomic_inc(&rdtp->dynticks);
500         /* CPUs seeing atomic_inc() must see later RCU read-side crit sects */
501         smp_mb__after_atomic_inc();  /* See above. */
502         WARN_ON_ONCE(!(atomic_read(&rdtp->dynticks) & 0x1));
503         rcu_cleanup_after_idle(smp_processor_id());
504         trace_rcu_dyntick("End", oldval, rdtp->dynticks_nesting);
505         if (!user && !is_idle_task(current)) {
506                 struct task_struct *idle = idle_task(smp_processor_id());
507
508                 trace_rcu_dyntick("Error on exit: not idle task",
509                                   oldval, rdtp->dynticks_nesting);
510                 ftrace_dump(DUMP_ORIG);
511                 WARN_ONCE(1, "Current pid: %d comm: %s / Idle pid: %d comm: %s",
512                           current->pid, current->comm,
513                           idle->pid, idle->comm); /* must be idle task! */
514         }
515 }
516
517 /*
518  * Exit an RCU extended quiescent state, which can be either the
519  * idle loop or adaptive-tickless usermode execution.
520  */
521 static void rcu_eqs_exit(bool user)
522 {
523         struct rcu_dynticks *rdtp;
524         long long oldval;
525
526         rdtp = &__get_cpu_var(rcu_dynticks);
527         oldval = rdtp->dynticks_nesting;
528         WARN_ON_ONCE(oldval < 0);
529         if (oldval & DYNTICK_TASK_NEST_MASK)
530                 rdtp->dynticks_nesting += DYNTICK_TASK_NEST_VALUE;
531         else
532                 rdtp->dynticks_nesting = DYNTICK_TASK_EXIT_IDLE;
533         rcu_eqs_exit_common(rdtp, oldval, user);
534 }
535
536 /**
537  * rcu_idle_exit - inform RCU that current CPU is leaving idle
538  *
539  * Exit idle mode, in other words, -enter- the mode in which RCU
540  * read-side critical sections can occur.
541  *
542  * We crowbar the ->dynticks_nesting field to DYNTICK_TASK_NEST to
543  * allow for the possibility of usermode upcalls messing up our count
544  * of interrupt nesting level during the busy period that is just
545  * now starting.
546  */
547 void rcu_idle_exit(void)
548 {
549         unsigned long flags;
550
551         local_irq_save(flags);
552         rcu_eqs_exit(false);
553         local_irq_restore(flags);
554 }
555 EXPORT_SYMBOL_GPL(rcu_idle_exit);
556
557 #ifdef CONFIG_RCU_USER_QS
558 /**
559  * rcu_user_exit - inform RCU that we are exiting userspace.
560  *
561  * Exit RCU idle mode while entering the kernel because it can
562  * run a RCU read side critical section anytime.
563  */
564 void rcu_user_exit(void)
565 {
566         unsigned long flags;
567         struct rcu_dynticks *rdtp;
568
569         local_irq_save(flags);
570         rdtp = &__get_cpu_var(rcu_dynticks);
571         if (rdtp->in_user) {
572                 rdtp->in_user = false;
573                 rcu_eqs_exit(true);
574         }
575         local_irq_restore(flags);
576 }
577 EXPORT_SYMBOL_GPL(rcu_user_exit);
578
579 /**
580  * rcu_user_exit_after_irq - inform RCU that we won't resume to userspace
581  * idle mode after the current non-nesting irq returns.
582  *
583  * This is similar to rcu_user_exit() but in the context of an irq.
584  * This is called when the irq has interrupted a userspace RCU idle mode
585  * context. When the current non-nesting interrupt returns after this call,
586  * the CPU won't restore the RCU idle mode.
587  */
588 void rcu_user_exit_after_irq(void)
589 {
590         unsigned long flags;
591         struct rcu_dynticks *rdtp;
592
593         local_irq_save(flags);
594         rdtp = &__get_cpu_var(rcu_dynticks);
595         /* Ensure we are interrupting an RCU idle mode. */
596         WARN_ON_ONCE(rdtp->dynticks_nesting & DYNTICK_TASK_NEST_MASK);
597         rdtp->dynticks_nesting += DYNTICK_TASK_EXIT_IDLE;
598         local_irq_restore(flags);
599 }
600 #endif
601
602 /**
603  * rcu_irq_enter - inform RCU that current CPU is entering irq away from idle
604  *
605  * Enter an interrupt handler, which might possibly result in exiting
606  * idle mode, in other words, entering the mode in which read-side critical
607  * sections can occur.
608  *
609  * Note that the Linux kernel is fully capable of entering an interrupt
610  * handler that it never exits, for example when doing upcalls to
611  * user mode!  This code assumes that the idle loop never does upcalls to
612  * user mode.  If your architecture does do upcalls from the idle loop (or
613  * does anything else that results in unbalanced calls to the irq_enter()
614  * and irq_exit() functions), RCU will give you what you deserve, good
615  * and hard.  But very infrequently and irreproducibly.
616  *
617  * Use things like work queues to work around this limitation.
618  *
619  * You have been warned.
620  */
621 void rcu_irq_enter(void)
622 {
623         unsigned long flags;
624         struct rcu_dynticks *rdtp;
625         long long oldval;
626
627         local_irq_save(flags);
628         rdtp = &__get_cpu_var(rcu_dynticks);
629         oldval = rdtp->dynticks_nesting;
630         rdtp->dynticks_nesting++;
631         WARN_ON_ONCE(rdtp->dynticks_nesting == 0);
632         if (oldval)
633                 trace_rcu_dyntick("++=", oldval, rdtp->dynticks_nesting);
634         else
635                 rcu_eqs_exit_common(rdtp, oldval, true);
636         local_irq_restore(flags);
637 }
638 EXPORT_SYMBOL_GPL(rcu_irq_enter);
639
640 /**
641  * rcu_nmi_enter - inform RCU of entry to NMI context
642  *
643  * If the CPU was idle with dynamic ticks active, and there is no
644  * irq handler running, this updates rdtp->dynticks_nmi to let the
645  * RCU grace-period handling know that the CPU is active.
646  */
647 void rcu_nmi_enter(void)
648 {
649         struct rcu_dynticks *rdtp = &__get_cpu_var(rcu_dynticks);
650
651         if (rdtp->dynticks_nmi_nesting == 0 &&
652             (atomic_read(&rdtp->dynticks) & 0x1))
653                 return;
654         rdtp->dynticks_nmi_nesting++;
655         smp_mb__before_atomic_inc();  /* Force delay from prior write. */
656         atomic_inc(&rdtp->dynticks);
657         /* CPUs seeing atomic_inc() must see later RCU read-side crit sects */
658         smp_mb__after_atomic_inc();  /* See above. */
659         WARN_ON_ONCE(!(atomic_read(&rdtp->dynticks) & 0x1));
660 }
661
662 /**
663  * rcu_nmi_exit - inform RCU of exit from NMI context
664  *
665  * If the CPU was idle with dynamic ticks active, and there is no
666  * irq handler running, this updates rdtp->dynticks_nmi to let the
667  * RCU grace-period handling know that the CPU is no longer active.
668  */
669 void rcu_nmi_exit(void)
670 {
671         struct rcu_dynticks *rdtp = &__get_cpu_var(rcu_dynticks);
672
673         if (rdtp->dynticks_nmi_nesting == 0 ||
674             --rdtp->dynticks_nmi_nesting != 0)
675                 return;
676         /* CPUs seeing atomic_inc() must see prior RCU read-side crit sects */
677         smp_mb__before_atomic_inc();  /* See above. */
678         atomic_inc(&rdtp->dynticks);
679         smp_mb__after_atomic_inc();  /* Force delay to next write. */
680         WARN_ON_ONCE(atomic_read(&rdtp->dynticks) & 0x1);
681 }
682
683 /**
684  * rcu_is_cpu_idle - see if RCU thinks that the current CPU is idle
685  *
686  * If the current CPU is in its idle loop and is neither in an interrupt
687  * or NMI handler, return true.
688  */
689 int rcu_is_cpu_idle(void)
690 {
691         int ret;
692
693         preempt_disable();
694         ret = (atomic_read(&__get_cpu_var(rcu_dynticks).dynticks) & 0x1) == 0;
695         preempt_enable();
696         return ret;
697 }
698 EXPORT_SYMBOL(rcu_is_cpu_idle);
699
700 #ifdef CONFIG_RCU_USER_QS
701 void rcu_user_hooks_switch(struct task_struct *prev,
702                            struct task_struct *next)
703 {
704         struct rcu_dynticks *rdtp;
705
706         /* Interrupts are disabled in context switch */
707         rdtp = &__get_cpu_var(rcu_dynticks);
708         if (!rdtp->ignore_user_qs) {
709                 clear_tsk_thread_flag(prev, TIF_NOHZ);
710                 set_tsk_thread_flag(next, TIF_NOHZ);
711         }
712 }
713 #endif /* #ifdef CONFIG_RCU_USER_QS */
714
715 #if defined(CONFIG_PROVE_RCU) && defined(CONFIG_HOTPLUG_CPU)
716
717 /*
718  * Is the current CPU online?  Disable preemption to avoid false positives
719  * that could otherwise happen due to the current CPU number being sampled,
720  * this task being preempted, its old CPU being taken offline, resuming
721  * on some other CPU, then determining that its old CPU is now offline.
722  * It is OK to use RCU on an offline processor during initial boot, hence
723  * the check for rcu_scheduler_fully_active.  Note also that it is OK
724  * for a CPU coming online to use RCU for one jiffy prior to marking itself
725  * online in the cpu_online_mask.  Similarly, it is OK for a CPU going
726  * offline to continue to use RCU for one jiffy after marking itself
727  * offline in the cpu_online_mask.  This leniency is necessary given the
728  * non-atomic nature of the online and offline processing, for example,
729  * the fact that a CPU enters the scheduler after completing the CPU_DYING
730  * notifiers.
731  *
732  * This is also why RCU internally marks CPUs online during the
733  * CPU_UP_PREPARE phase and offline during the CPU_DEAD phase.
734  *
735  * Disable checking if in an NMI handler because we cannot safely report
736  * errors from NMI handlers anyway.
737  */
738 bool rcu_lockdep_current_cpu_online(void)
739 {
740         struct rcu_data *rdp;
741         struct rcu_node *rnp;
742         bool ret;
743
744         if (in_nmi())
745                 return 1;
746         preempt_disable();
747         rdp = &__get_cpu_var(rcu_sched_data);
748         rnp = rdp->mynode;
749         ret = (rdp->grpmask & rnp->qsmaskinit) ||
750               !rcu_scheduler_fully_active;
751         preempt_enable();
752         return ret;
753 }
754 EXPORT_SYMBOL_GPL(rcu_lockdep_current_cpu_online);
755
756 #endif /* #if defined(CONFIG_PROVE_RCU) && defined(CONFIG_HOTPLUG_CPU) */
757
758 /**
759  * rcu_is_cpu_rrupt_from_idle - see if idle or immediately interrupted from idle
760  *
761  * If the current CPU is idle or running at a first-level (not nested)
762  * interrupt from idle, return true.  The caller must have at least
763  * disabled preemption.
764  */
765 int rcu_is_cpu_rrupt_from_idle(void)
766 {
767         return __get_cpu_var(rcu_dynticks).dynticks_nesting <= 1;
768 }
769
770 /*
771  * Snapshot the specified CPU's dynticks counter so that we can later
772  * credit them with an implicit quiescent state.  Return 1 if this CPU
773  * is in dynticks idle mode, which is an extended quiescent state.
774  */
775 static int dyntick_save_progress_counter(struct rcu_data *rdp)
776 {
777         rdp->dynticks_snap = atomic_add_return(0, &rdp->dynticks->dynticks);
778         return (rdp->dynticks_snap & 0x1) == 0;
779 }
780
781 /*
782  * Return true if the specified CPU has passed through a quiescent
783  * state by virtue of being in or having passed through an dynticks
784  * idle state since the last call to dyntick_save_progress_counter()
785  * for this same CPU, or by virtue of having been offline.
786  */
787 static int rcu_implicit_dynticks_qs(struct rcu_data *rdp)
788 {
789         unsigned int curr;
790         unsigned int snap;
791
792         curr = (unsigned int)atomic_add_return(0, &rdp->dynticks->dynticks);
793         snap = (unsigned int)rdp->dynticks_snap;
794
795         /*
796          * If the CPU passed through or entered a dynticks idle phase with
797          * no active irq/NMI handlers, then we can safely pretend that the CPU
798          * already acknowledged the request to pass through a quiescent
799          * state.  Either way, that CPU cannot possibly be in an RCU
800          * read-side critical section that started before the beginning
801          * of the current RCU grace period.
802          */
803         if ((curr & 0x1) == 0 || UINT_CMP_GE(curr, snap + 2)) {
804                 trace_rcu_fqs(rdp->rsp->name, rdp->gpnum, rdp->cpu, "dti");
805                 rdp->dynticks_fqs++;
806                 return 1;
807         }
808
809         /*
810          * Check for the CPU being offline, but only if the grace period
811          * is old enough.  We don't need to worry about the CPU changing
812          * state: If we see it offline even once, it has been through a
813          * quiescent state.
814          *
815          * The reason for insisting that the grace period be at least
816          * one jiffy old is that CPUs that are not quite online and that
817          * have just gone offline can still execute RCU read-side critical
818          * sections.
819          */
820         if (ULONG_CMP_GE(rdp->rsp->gp_start + 2, jiffies))
821                 return 0;  /* Grace period is not old enough. */
822         barrier();
823         if (cpu_is_offline(rdp->cpu)) {
824                 trace_rcu_fqs(rdp->rsp->name, rdp->gpnum, rdp->cpu, "ofl");
825                 rdp->offline_fqs++;
826                 return 1;
827         }
828         return 0;
829 }
830
831 static int jiffies_till_stall_check(void)
832 {
833         int till_stall_check = ACCESS_ONCE(rcu_cpu_stall_timeout);
834
835         /*
836          * Limit check must be consistent with the Kconfig limits
837          * for CONFIG_RCU_CPU_STALL_TIMEOUT.
838          */
839         if (till_stall_check < 3) {
840                 ACCESS_ONCE(rcu_cpu_stall_timeout) = 3;
841                 till_stall_check = 3;
842         } else if (till_stall_check > 300) {
843                 ACCESS_ONCE(rcu_cpu_stall_timeout) = 300;
844                 till_stall_check = 300;
845         }
846         return till_stall_check * HZ + RCU_STALL_DELAY_DELTA;
847 }
848
849 static void record_gp_stall_check_time(struct rcu_state *rsp)
850 {
851         rsp->gp_start = jiffies;
852         rsp->jiffies_stall = jiffies + jiffies_till_stall_check();
853 }
854
855 static void print_other_cpu_stall(struct rcu_state *rsp)
856 {
857         int cpu;
858         long delta;
859         unsigned long flags;
860         int ndetected = 0;
861         struct rcu_node *rnp = rcu_get_root(rsp);
862
863         /* Only let one CPU complain about others per time interval. */
864
865         raw_spin_lock_irqsave(&rnp->lock, flags);
866         delta = jiffies - rsp->jiffies_stall;
867         if (delta < RCU_STALL_RAT_DELAY || !rcu_gp_in_progress(rsp)) {
868                 raw_spin_unlock_irqrestore(&rnp->lock, flags);
869                 return;
870         }
871         rsp->jiffies_stall = jiffies + 3 * jiffies_till_stall_check() + 3;
872         raw_spin_unlock_irqrestore(&rnp->lock, flags);
873
874         /*
875          * OK, time to rat on our buddy...
876          * See Documentation/RCU/stallwarn.txt for info on how to debug
877          * RCU CPU stall warnings.
878          */
879         printk(KERN_ERR "INFO: %s detected stalls on CPUs/tasks:",
880                rsp->name);
881         print_cpu_stall_info_begin();
882         rcu_for_each_leaf_node(rsp, rnp) {
883                 raw_spin_lock_irqsave(&rnp->lock, flags);
884                 ndetected += rcu_print_task_stall(rnp);
885                 if (rnp->qsmask != 0) {
886                         for (cpu = 0; cpu <= rnp->grphi - rnp->grplo; cpu++)
887                                 if (rnp->qsmask & (1UL << cpu)) {
888                                         print_cpu_stall_info(rsp,
889                                                              rnp->grplo + cpu);
890                                         ndetected++;
891                                 }
892                 }
893                 raw_spin_unlock_irqrestore(&rnp->lock, flags);
894         }
895
896         /*
897          * Now rat on any tasks that got kicked up to the root rcu_node
898          * due to CPU offlining.
899          */
900         rnp = rcu_get_root(rsp);
901         raw_spin_lock_irqsave(&rnp->lock, flags);
902         ndetected += rcu_print_task_stall(rnp);
903         raw_spin_unlock_irqrestore(&rnp->lock, flags);
904
905         print_cpu_stall_info_end();
906         printk(KERN_CONT "(detected by %d, t=%ld jiffies)\n",
907                smp_processor_id(), (long)(jiffies - rsp->gp_start));
908         if (ndetected == 0)
909                 printk(KERN_ERR "INFO: Stall ended before state dump start\n");
910         else if (!trigger_all_cpu_backtrace())
911                 dump_stack();
912
913         /* Complain about tasks blocking the grace period. */
914
915         rcu_print_detail_task_stall(rsp);
916
917         force_quiescent_state(rsp);  /* Kick them all. */
918 }
919
920 static void print_cpu_stall(struct rcu_state *rsp)
921 {
922         unsigned long flags;
923         struct rcu_node *rnp = rcu_get_root(rsp);
924
925         /*
926          * OK, time to rat on ourselves...
927          * See Documentation/RCU/stallwarn.txt for info on how to debug
928          * RCU CPU stall warnings.
929          */
930         printk(KERN_ERR "INFO: %s self-detected stall on CPU", rsp->name);
931         print_cpu_stall_info_begin();
932         print_cpu_stall_info(rsp, smp_processor_id());
933         print_cpu_stall_info_end();
934         printk(KERN_CONT " (t=%lu jiffies)\n", jiffies - rsp->gp_start);
935         if (!trigger_all_cpu_backtrace())
936                 dump_stack();
937
938         raw_spin_lock_irqsave(&rnp->lock, flags);
939         if (ULONG_CMP_GE(jiffies, rsp->jiffies_stall))
940                 rsp->jiffies_stall = jiffies +
941                                      3 * jiffies_till_stall_check() + 3;
942         raw_spin_unlock_irqrestore(&rnp->lock, flags);
943
944         set_need_resched();  /* kick ourselves to get things going. */
945 }
946
947 static void check_cpu_stall(struct rcu_state *rsp, struct rcu_data *rdp)
948 {
949         unsigned long j;
950         unsigned long js;
951         struct rcu_node *rnp;
952
953         if (rcu_cpu_stall_suppress)
954                 return;
955         j = ACCESS_ONCE(jiffies);
956         js = ACCESS_ONCE(rsp->jiffies_stall);
957         rnp = rdp->mynode;
958         if (rcu_gp_in_progress(rsp) &&
959             (ACCESS_ONCE(rnp->qsmask) & rdp->grpmask) && ULONG_CMP_GE(j, js)) {
960
961                 /* We haven't checked in, so go dump stack. */
962                 print_cpu_stall(rsp);
963
964         } else if (rcu_gp_in_progress(rsp) &&
965                    ULONG_CMP_GE(j, js + RCU_STALL_RAT_DELAY)) {
966
967                 /* They had a few time units to dump stack, so complain. */
968                 print_other_cpu_stall(rsp);
969         }
970 }
971
972 static int rcu_panic(struct notifier_block *this, unsigned long ev, void *ptr)
973 {
974         rcu_cpu_stall_suppress = 1;
975         return NOTIFY_DONE;
976 }
977
978 /**
979  * rcu_cpu_stall_reset - prevent further stall warnings in current grace period
980  *
981  * Set the stall-warning timeout way off into the future, thus preventing
982  * any RCU CPU stall-warning messages from appearing in the current set of
983  * RCU grace periods.
984  *
985  * The caller must disable hard irqs.
986  */
987 void rcu_cpu_stall_reset(void)
988 {
989         struct rcu_state *rsp;
990
991         for_each_rcu_flavor(rsp)
992                 rsp->jiffies_stall = jiffies + ULONG_MAX / 2;
993 }
994
995 static struct notifier_block rcu_panic_block = {
996         .notifier_call = rcu_panic,
997 };
998
999 static void __init check_cpu_stall_init(void)
1000 {
1001         atomic_notifier_chain_register(&panic_notifier_list, &rcu_panic_block);
1002 }
1003
1004 /*
1005  * Update CPU-local rcu_data state to record the newly noticed grace period.
1006  * This is used both when we started the grace period and when we notice
1007  * that someone else started the grace period.  The caller must hold the
1008  * ->lock of the leaf rcu_node structure corresponding to the current CPU,
1009  *  and must have irqs disabled.
1010  */
1011 static void __note_new_gpnum(struct rcu_state *rsp, struct rcu_node *rnp, struct rcu_data *rdp)
1012 {
1013         if (rdp->gpnum != rnp->gpnum) {
1014                 /*
1015                  * If the current grace period is waiting for this CPU,
1016                  * set up to detect a quiescent state, otherwise don't
1017                  * go looking for one.
1018                  */
1019                 rdp->gpnum = rnp->gpnum;
1020                 trace_rcu_grace_period(rsp->name, rdp->gpnum, "cpustart");
1021                 rdp->passed_quiesce = 0;
1022                 rdp->qs_pending = !!(rnp->qsmask & rdp->grpmask);
1023                 zero_cpu_stall_ticks(rdp);
1024         }
1025 }
1026
1027 static void note_new_gpnum(struct rcu_state *rsp, struct rcu_data *rdp)
1028 {
1029         unsigned long flags;
1030         struct rcu_node *rnp;
1031
1032         local_irq_save(flags);
1033         rnp = rdp->mynode;
1034         if (rdp->gpnum == ACCESS_ONCE(rnp->gpnum) || /* outside lock. */
1035             !raw_spin_trylock(&rnp->lock)) { /* irqs already off, so later. */
1036                 local_irq_restore(flags);
1037                 return;
1038         }
1039         __note_new_gpnum(rsp, rnp, rdp);
1040         raw_spin_unlock_irqrestore(&rnp->lock, flags);
1041 }
1042
1043 /*
1044  * Did someone else start a new RCU grace period start since we last
1045  * checked?  Update local state appropriately if so.  Must be called
1046  * on the CPU corresponding to rdp.
1047  */
1048 static int
1049 check_for_new_grace_period(struct rcu_state *rsp, struct rcu_data *rdp)
1050 {
1051         unsigned long flags;
1052         int ret = 0;
1053
1054         local_irq_save(flags);
1055         if (rdp->gpnum != rsp->gpnum) {
1056                 note_new_gpnum(rsp, rdp);
1057                 ret = 1;
1058         }
1059         local_irq_restore(flags);
1060         return ret;
1061 }
1062
1063 /*
1064  * Initialize the specified rcu_data structure's callback list to empty.
1065  */
1066 static void init_callback_list(struct rcu_data *rdp)
1067 {
1068         int i;
1069
1070         rdp->nxtlist = NULL;
1071         for (i = 0; i < RCU_NEXT_SIZE; i++)
1072                 rdp->nxttail[i] = &rdp->nxtlist;
1073 }
1074
1075 /*
1076  * Advance this CPU's callbacks, but only if the current grace period
1077  * has ended.  This may be called only from the CPU to whom the rdp
1078  * belongs.  In addition, the corresponding leaf rcu_node structure's
1079  * ->lock must be held by the caller, with irqs disabled.
1080  */
1081 static void
1082 __rcu_process_gp_end(struct rcu_state *rsp, struct rcu_node *rnp, struct rcu_data *rdp)
1083 {
1084         /* Did another grace period end? */
1085         if (rdp->completed != rnp->completed) {
1086
1087                 /* Advance callbacks.  No harm if list empty. */
1088                 rdp->nxttail[RCU_DONE_TAIL] = rdp->nxttail[RCU_WAIT_TAIL];
1089                 rdp->nxttail[RCU_WAIT_TAIL] = rdp->nxttail[RCU_NEXT_READY_TAIL];
1090                 rdp->nxttail[RCU_NEXT_READY_TAIL] = rdp->nxttail[RCU_NEXT_TAIL];
1091
1092                 /* Remember that we saw this grace-period completion. */
1093                 rdp->completed = rnp->completed;
1094                 trace_rcu_grace_period(rsp->name, rdp->gpnum, "cpuend");
1095
1096                 /*
1097                  * If we were in an extended quiescent state, we may have
1098                  * missed some grace periods that others CPUs handled on
1099                  * our behalf. Catch up with this state to avoid noting
1100                  * spurious new grace periods.  If another grace period
1101                  * has started, then rnp->gpnum will have advanced, so
1102                  * we will detect this later on.  Of course, any quiescent
1103                  * states we found for the old GP are now invalid.
1104                  */
1105                 if (ULONG_CMP_LT(rdp->gpnum, rdp->completed)) {
1106                         rdp->gpnum = rdp->completed;
1107                         rdp->passed_quiesce = 0;
1108                 }
1109
1110                 /*
1111                  * If RCU does not need a quiescent state from this CPU,
1112                  * then make sure that this CPU doesn't go looking for one.
1113                  */
1114                 if ((rnp->qsmask & rdp->grpmask) == 0)
1115                         rdp->qs_pending = 0;
1116         }
1117 }
1118
1119 /*
1120  * Advance this CPU's callbacks, but only if the current grace period
1121  * has ended.  This may be called only from the CPU to whom the rdp
1122  * belongs.
1123  */
1124 static void
1125 rcu_process_gp_end(struct rcu_state *rsp, struct rcu_data *rdp)
1126 {
1127         unsigned long flags;
1128         struct rcu_node *rnp;
1129
1130         local_irq_save(flags);
1131         rnp = rdp->mynode;
1132         if (rdp->completed == ACCESS_ONCE(rnp->completed) || /* outside lock. */
1133             !raw_spin_trylock(&rnp->lock)) { /* irqs already off, so later. */
1134                 local_irq_restore(flags);
1135                 return;
1136         }
1137         __rcu_process_gp_end(rsp, rnp, rdp);
1138         raw_spin_unlock_irqrestore(&rnp->lock, flags);
1139 }
1140
1141 /*
1142  * Do per-CPU grace-period initialization for running CPU.  The caller
1143  * must hold the lock of the leaf rcu_node structure corresponding to
1144  * this CPU.
1145  */
1146 static void
1147 rcu_start_gp_per_cpu(struct rcu_state *rsp, struct rcu_node *rnp, struct rcu_data *rdp)
1148 {
1149         /* Prior grace period ended, so advance callbacks for current CPU. */
1150         __rcu_process_gp_end(rsp, rnp, rdp);
1151
1152         /* Set state so that this CPU will detect the next quiescent state. */
1153         __note_new_gpnum(rsp, rnp, rdp);
1154 }
1155
1156 /*
1157  * Initialize a new grace period.
1158  */
1159 static int rcu_gp_init(struct rcu_state *rsp)
1160 {
1161         unsigned long flags;
1162         struct rcu_data *rdp;
1163         struct rcu_node *rnp = rcu_get_root(rsp);
1164
1165         raw_spin_lock_irqsave(&rnp->lock, flags);
1166         rsp->gp_flags = 0; /* Clear all flags: New grace period. */
1167
1168         if (rcu_gp_in_progress(rsp)) {
1169                 /* Grace period already in progress, don't start another. */
1170                 raw_spin_unlock_irqrestore(&rnp->lock, flags);
1171                 return 0;
1172         }
1173
1174         /* Advance to a new grace period and initialize state. */
1175         rsp->gpnum++;
1176         trace_rcu_grace_period(rsp->name, rsp->gpnum, "start");
1177         record_gp_stall_check_time(rsp);
1178         raw_spin_unlock_irqrestore(&rnp->lock, flags);
1179
1180         /* Exclude any concurrent CPU-hotplug operations. */
1181         get_online_cpus();
1182
1183         /*
1184          * Set the quiescent-state-needed bits in all the rcu_node
1185          * structures for all currently online CPUs in breadth-first order,
1186          * starting from the root rcu_node structure, relying on the layout
1187          * of the tree within the rsp->node[] array.  Note that other CPUs
1188          * access only the leaves of the hierarchy, thus seeing that no
1189          * grace period is in progress, at least until the corresponding
1190          * leaf node has been initialized.  In addition, we have excluded
1191          * CPU-hotplug operations.
1192          *
1193          * The grace period cannot complete until the initialization
1194          * process finishes, because this kthread handles both.
1195          */
1196         rcu_for_each_node_breadth_first(rsp, rnp) {
1197                 raw_spin_lock_irqsave(&rnp->lock, flags);
1198                 rdp = this_cpu_ptr(rsp->rda);
1199                 rcu_preempt_check_blocked_tasks(rnp);
1200                 rnp->qsmask = rnp->qsmaskinit;
1201                 rnp->gpnum = rsp->gpnum;
1202                 WARN_ON_ONCE(rnp->completed != rsp->completed);
1203                 rnp->completed = rsp->completed;
1204                 if (rnp == rdp->mynode)
1205                         rcu_start_gp_per_cpu(rsp, rnp, rdp);
1206                 rcu_preempt_boost_start_gp(rnp);
1207                 trace_rcu_grace_period_init(rsp->name, rnp->gpnum,
1208                                             rnp->level, rnp->grplo,
1209                                             rnp->grphi, rnp->qsmask);
1210                 raw_spin_unlock_irqrestore(&rnp->lock, flags);
1211 #ifdef CONFIG_PROVE_RCU_DELAY
1212                 if ((random32() % (rcu_num_nodes * 8)) == 0)
1213                         schedule_timeout_uninterruptible(2);
1214 #endif /* #ifdef CONFIG_PROVE_RCU_DELAY */
1215                 cond_resched();
1216         }
1217
1218         put_online_cpus();
1219         return 1;
1220 }
1221
1222 /*
1223  * Do one round of quiescent-state forcing.
1224  */
1225 int rcu_gp_fqs(struct rcu_state *rsp, int fqs_state_in)
1226 {
1227         unsigned long flags;
1228         int fqs_state = fqs_state_in;
1229         struct rcu_node *rnp = rcu_get_root(rsp);
1230
1231         rsp->n_force_qs++;
1232         if (fqs_state == RCU_SAVE_DYNTICK) {
1233                 /* Collect dyntick-idle snapshots. */
1234                 force_qs_rnp(rsp, dyntick_save_progress_counter);
1235                 fqs_state = RCU_FORCE_QS;
1236         } else {
1237                 /* Handle dyntick-idle and offline CPUs. */
1238                 force_qs_rnp(rsp, rcu_implicit_dynticks_qs);
1239         }
1240         /* Clear flag to prevent immediate re-entry. */
1241         if (ACCESS_ONCE(rsp->gp_flags) & RCU_GP_FLAG_FQS) {
1242                 raw_spin_lock_irqsave(&rnp->lock, flags);
1243                 rsp->gp_flags &= ~RCU_GP_FLAG_FQS;
1244                 raw_spin_unlock_irqrestore(&rnp->lock, flags);
1245         }
1246         return fqs_state;
1247 }
1248
1249 /*
1250  * Clean up after the old grace period.
1251  */
1252 static void rcu_gp_cleanup(struct rcu_state *rsp)
1253 {
1254         unsigned long flags;
1255         unsigned long gp_duration;
1256         struct rcu_data *rdp;
1257         struct rcu_node *rnp = rcu_get_root(rsp);
1258
1259         raw_spin_lock_irqsave(&rnp->lock, flags);
1260         gp_duration = jiffies - rsp->gp_start;
1261         if (gp_duration > rsp->gp_max)
1262                 rsp->gp_max = gp_duration;
1263
1264         /*
1265          * We know the grace period is complete, but to everyone else
1266          * it appears to still be ongoing.  But it is also the case
1267          * that to everyone else it looks like there is nothing that
1268          * they can do to advance the grace period.  It is therefore
1269          * safe for us to drop the lock in order to mark the grace
1270          * period as completed in all of the rcu_node structures.
1271          */
1272         raw_spin_unlock_irqrestore(&rnp->lock, flags);
1273
1274         /*
1275          * Propagate new ->completed value to rcu_node structures so
1276          * that other CPUs don't have to wait until the start of the next
1277          * grace period to process their callbacks.  This also avoids
1278          * some nasty RCU grace-period initialization races.
1279          */
1280         rcu_for_each_node_breadth_first(rsp, rnp) {
1281                 raw_spin_lock_irqsave(&rnp->lock, flags);
1282                 rnp->completed = rsp->gpnum;
1283                 raw_spin_unlock_irqrestore(&rnp->lock, flags);
1284                 cond_resched();
1285         }
1286         rnp = rcu_get_root(rsp);
1287         raw_spin_lock_irqsave(&rnp->lock, flags);
1288
1289         rsp->completed = rsp->gpnum; /* Declare grace period done. */
1290         trace_rcu_grace_period(rsp->name, rsp->completed, "end");
1291         rsp->fqs_state = RCU_GP_IDLE;
1292         rdp = this_cpu_ptr(rsp->rda);
1293         if (cpu_needs_another_gp(rsp, rdp))
1294                 rsp->gp_flags = 1;
1295         raw_spin_unlock_irqrestore(&rnp->lock, flags);
1296 }
1297
1298 /*
1299  * Body of kthread that handles grace periods.
1300  */
1301 static int rcu_gp_kthread(void *arg)
1302 {
1303         int fqs_state;
1304         unsigned long j;
1305         int ret;
1306         struct rcu_state *rsp = arg;
1307         struct rcu_node *rnp = rcu_get_root(rsp);
1308
1309         for (;;) {
1310
1311                 /* Handle grace-period start. */
1312                 for (;;) {
1313                         wait_event_interruptible(rsp->gp_wq,
1314                                                  rsp->gp_flags &
1315                                                  RCU_GP_FLAG_INIT);
1316                         if ((rsp->gp_flags & RCU_GP_FLAG_INIT) &&
1317                             rcu_gp_init(rsp))
1318                                 break;
1319                         cond_resched();
1320                         flush_signals(current);
1321                 }
1322
1323                 /* Handle quiescent-state forcing. */
1324                 fqs_state = RCU_SAVE_DYNTICK;
1325                 j = jiffies_till_first_fqs;
1326                 if (j > HZ) {
1327                         j = HZ;
1328                         jiffies_till_first_fqs = HZ;
1329                 }
1330                 for (;;) {
1331                         rsp->jiffies_force_qs = jiffies + j;
1332                         ret = wait_event_interruptible_timeout(rsp->gp_wq,
1333                                         (rsp->gp_flags & RCU_GP_FLAG_FQS) ||
1334                                         (!ACCESS_ONCE(rnp->qsmask) &&
1335                                          !rcu_preempt_blocked_readers_cgp(rnp)),
1336                                         j);
1337                         /* If grace period done, leave loop. */
1338                         if (!ACCESS_ONCE(rnp->qsmask) &&
1339                             !rcu_preempt_blocked_readers_cgp(rnp))
1340                                 break;
1341                         /* If time for quiescent-state forcing, do it. */
1342                         if (ret == 0 || (rsp->gp_flags & RCU_GP_FLAG_FQS)) {
1343                                 fqs_state = rcu_gp_fqs(rsp, fqs_state);
1344                                 cond_resched();
1345                         } else {
1346                                 /* Deal with stray signal. */
1347                                 cond_resched();
1348                                 flush_signals(current);
1349                         }
1350                         j = jiffies_till_next_fqs;
1351                         if (j > HZ) {
1352                                 j = HZ;
1353                                 jiffies_till_next_fqs = HZ;
1354                         } else if (j < 1) {
1355                                 j = 1;
1356                                 jiffies_till_next_fqs = 1;
1357                         }
1358                 }
1359
1360                 /* Handle grace-period end. */
1361                 rcu_gp_cleanup(rsp);
1362         }
1363         return 0;
1364 }
1365
1366 /*
1367  * Start a new RCU grace period if warranted, re-initializing the hierarchy
1368  * in preparation for detecting the next grace period.  The caller must hold
1369  * the root node's ->lock, which is released before return.  Hard irqs must
1370  * be disabled.
1371  *
1372  * Note that it is legal for a dying CPU (which is marked as offline) to
1373  * invoke this function.  This can happen when the dying CPU reports its
1374  * quiescent state.
1375  */
1376 static void
1377 rcu_start_gp(struct rcu_state *rsp, unsigned long flags)
1378         __releases(rcu_get_root(rsp)->lock)
1379 {
1380         struct rcu_data *rdp = this_cpu_ptr(rsp->rda);
1381         struct rcu_node *rnp = rcu_get_root(rsp);
1382
1383         if (!rsp->gp_kthread ||
1384             !cpu_needs_another_gp(rsp, rdp)) {
1385                 /*
1386                  * Either we have not yet spawned the grace-period
1387                  * task or this CPU does not need another grace period.
1388                  * Either way, don't start a new grace period.
1389                  */
1390                 raw_spin_unlock_irqrestore(&rnp->lock, flags);
1391                 return;
1392         }
1393
1394         rsp->gp_flags = 1;
1395         raw_spin_unlock_irqrestore(&rnp->lock, flags);
1396         wake_up(&rsp->gp_wq);
1397 }
1398
1399 /*
1400  * Report a full set of quiescent states to the specified rcu_state
1401  * data structure.  This involves cleaning up after the prior grace
1402  * period and letting rcu_start_gp() start up the next grace period
1403  * if one is needed.  Note that the caller must hold rnp->lock, as
1404  * required by rcu_start_gp(), which will release it.
1405  */
1406 static void rcu_report_qs_rsp(struct rcu_state *rsp, unsigned long flags)
1407         __releases(rcu_get_root(rsp)->lock)
1408 {
1409         WARN_ON_ONCE(!rcu_gp_in_progress(rsp));
1410         raw_spin_unlock_irqrestore(&rcu_get_root(rsp)->lock, flags);
1411         wake_up(&rsp->gp_wq);  /* Memory barrier implied by wake_up() path. */
1412 }
1413
1414 /*
1415  * Similar to rcu_report_qs_rdp(), for which it is a helper function.
1416  * Allows quiescent states for a group of CPUs to be reported at one go
1417  * to the specified rcu_node structure, though all the CPUs in the group
1418  * must be represented by the same rcu_node structure (which need not be
1419  * a leaf rcu_node structure, though it often will be).  That structure's
1420  * lock must be held upon entry, and it is released before return.
1421  */
1422 static void
1423 rcu_report_qs_rnp(unsigned long mask, struct rcu_state *rsp,
1424                   struct rcu_node *rnp, unsigned long flags)
1425         __releases(rnp->lock)
1426 {
1427         struct rcu_node *rnp_c;
1428
1429         /* Walk up the rcu_node hierarchy. */
1430         for (;;) {
1431                 if (!(rnp->qsmask & mask)) {
1432
1433                         /* Our bit has already been cleared, so done. */
1434                         raw_spin_unlock_irqrestore(&rnp->lock, flags);
1435                         return;
1436                 }
1437                 rnp->qsmask &= ~mask;
1438                 trace_rcu_quiescent_state_report(rsp->name, rnp->gpnum,
1439                                                  mask, rnp->qsmask, rnp->level,
1440                                                  rnp->grplo, rnp->grphi,
1441                                                  !!rnp->gp_tasks);
1442                 if (rnp->qsmask != 0 || rcu_preempt_blocked_readers_cgp(rnp)) {
1443
1444                         /* Other bits still set at this level, so done. */
1445                         raw_spin_unlock_irqrestore(&rnp->lock, flags);
1446                         return;
1447                 }
1448                 mask = rnp->grpmask;
1449                 if (rnp->parent == NULL) {
1450
1451                         /* No more levels.  Exit loop holding root lock. */
1452
1453                         break;
1454                 }
1455                 raw_spin_unlock_irqrestore(&rnp->lock, flags);
1456                 rnp_c = rnp;
1457                 rnp = rnp->parent;
1458                 raw_spin_lock_irqsave(&rnp->lock, flags);
1459                 WARN_ON_ONCE(rnp_c->qsmask);
1460         }
1461
1462         /*
1463          * Get here if we are the last CPU to pass through a quiescent
1464          * state for this grace period.  Invoke rcu_report_qs_rsp()
1465          * to clean up and start the next grace period if one is needed.
1466          */
1467         rcu_report_qs_rsp(rsp, flags); /* releases rnp->lock. */
1468 }
1469
1470 /*
1471  * Record a quiescent state for the specified CPU to that CPU's rcu_data
1472  * structure.  This must be either called from the specified CPU, or
1473  * called when the specified CPU is known to be offline (and when it is
1474  * also known that no other CPU is concurrently trying to help the offline
1475  * CPU).  The lastcomp argument is used to make sure we are still in the
1476  * grace period of interest.  We don't want to end the current grace period
1477  * based on quiescent states detected in an earlier grace period!
1478  */
1479 static void
1480 rcu_report_qs_rdp(int cpu, struct rcu_state *rsp, struct rcu_data *rdp)
1481 {
1482         unsigned long flags;
1483         unsigned long mask;
1484         struct rcu_node *rnp;
1485
1486         rnp = rdp->mynode;
1487         raw_spin_lock_irqsave(&rnp->lock, flags);
1488         if (rdp->passed_quiesce == 0 || rdp->gpnum != rnp->gpnum ||
1489             rnp->completed == rnp->gpnum) {
1490
1491                 /*
1492                  * The grace period in which this quiescent state was
1493                  * recorded has ended, so don't report it upwards.
1494                  * We will instead need a new quiescent state that lies
1495                  * within the current grace period.
1496                  */
1497                 rdp->passed_quiesce = 0;        /* need qs for new gp. */
1498                 raw_spin_unlock_irqrestore(&rnp->lock, flags);
1499                 return;
1500         }
1501         mask = rdp->grpmask;
1502         if ((rnp->qsmask & mask) == 0) {
1503                 raw_spin_unlock_irqrestore(&rnp->lock, flags);
1504         } else {
1505                 rdp->qs_pending = 0;
1506
1507                 /*
1508                  * This GP can't end until cpu checks in, so all of our
1509                  * callbacks can be processed during the next GP.
1510                  */
1511                 rdp->nxttail[RCU_NEXT_READY_TAIL] = rdp->nxttail[RCU_NEXT_TAIL];
1512
1513                 rcu_report_qs_rnp(mask, rsp, rnp, flags); /* rlses rnp->lock */
1514         }
1515 }
1516
1517 /*
1518  * Check to see if there is a new grace period of which this CPU
1519  * is not yet aware, and if so, set up local rcu_data state for it.
1520  * Otherwise, see if this CPU has just passed through its first
1521  * quiescent state for this grace period, and record that fact if so.
1522  */
1523 static void
1524 rcu_check_quiescent_state(struct rcu_state *rsp, struct rcu_data *rdp)
1525 {
1526         /* If there is now a new grace period, record and return. */
1527         if (check_for_new_grace_period(rsp, rdp))
1528                 return;
1529
1530         /*
1531          * Does this CPU still need to do its part for current grace period?
1532          * If no, return and let the other CPUs do their part as well.
1533          */
1534         if (!rdp->qs_pending)
1535                 return;
1536
1537         /*
1538          * Was there a quiescent state since the beginning of the grace
1539          * period? If no, then exit and wait for the next call.
1540          */
1541         if (!rdp->passed_quiesce)
1542                 return;
1543
1544         /*
1545          * Tell RCU we are done (but rcu_report_qs_rdp() will be the
1546          * judge of that).
1547          */
1548         rcu_report_qs_rdp(rdp->cpu, rsp, rdp);
1549 }
1550
1551 #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU
1552
1553 /*
1554  * Send the specified CPU's RCU callbacks to the orphanage.  The
1555  * specified CPU must be offline, and the caller must hold the
1556  * ->onofflock.
1557  */
1558 static void
1559 rcu_send_cbs_to_orphanage(int cpu, struct rcu_state *rsp,
1560                           struct rcu_node *rnp, struct rcu_data *rdp)
1561 {
1562         /*
1563          * Orphan the callbacks.  First adjust the counts.  This is safe
1564          * because ->onofflock excludes _rcu_barrier()'s adoption of
1565          * the callbacks, thus no memory barrier is required.
1566          */
1567         if (rdp->nxtlist != NULL) {
1568                 rsp->qlen_lazy += rdp->qlen_lazy;
1569                 rsp->qlen += rdp->qlen;
1570                 rdp->n_cbs_orphaned += rdp->qlen;
1571                 rdp->qlen_lazy = 0;
1572                 ACCESS_ONCE(rdp->qlen) = 0;
1573         }
1574
1575         /*
1576          * Next, move those callbacks still needing a grace period to
1577          * the orphanage, where some other CPU will pick them up.
1578          * Some of the callbacks might have gone partway through a grace
1579          * period, but that is too bad.  They get to start over because we
1580          * cannot assume that grace periods are synchronized across CPUs.
1581          * We don't bother updating the ->nxttail[] array yet, instead
1582          * we just reset the whole thing later on.
1583          */
1584         if (*rdp->nxttail[RCU_DONE_TAIL] != NULL) {
1585                 *rsp->orphan_nxttail = *rdp->nxttail[RCU_DONE_TAIL];
1586                 rsp->orphan_nxttail = rdp->nxttail[RCU_NEXT_TAIL];
1587                 *rdp->nxttail[RCU_DONE_TAIL] = NULL;
1588         }
1589
1590         /*
1591          * Then move the ready-to-invoke callbacks to the orphanage,
1592          * where some other CPU will pick them up.  These will not be
1593          * required to pass though another grace period: They are done.
1594          */
1595         if (rdp->nxtlist != NULL) {
1596                 *rsp->orphan_donetail = rdp->nxtlist;
1597                 rsp->orphan_donetail = rdp->nxttail[RCU_DONE_TAIL];
1598         }
1599
1600         /* Finally, initialize the rcu_data structure's list to empty.  */
1601         init_callback_list(rdp);
1602 }
1603
1604 /*
1605  * Adopt the RCU callbacks from the specified rcu_state structure's
1606  * orphanage.  The caller must hold the ->onofflock.
1607  */
1608 static void rcu_adopt_orphan_cbs(struct rcu_state *rsp)
1609 {
1610         int i;
1611         struct rcu_data *rdp = __this_cpu_ptr(rsp->rda);
1612
1613         /* Do the accounting first. */
1614         rdp->qlen_lazy += rsp->qlen_lazy;
1615         rdp->qlen += rsp->qlen;
1616         rdp->n_cbs_adopted += rsp->qlen;
1617         if (rsp->qlen_lazy != rsp->qlen)
1618                 rcu_idle_count_callbacks_posted();
1619         rsp->qlen_lazy = 0;
1620         rsp->qlen = 0;
1621
1622         /*
1623          * We do not need a memory barrier here because the only way we
1624          * can get here if there is an rcu_barrier() in flight is if
1625          * we are the task doing the rcu_barrier().
1626          */
1627
1628         /* First adopt the ready-to-invoke callbacks. */
1629         if (rsp->orphan_donelist != NULL) {
1630                 *rsp->orphan_donetail = *rdp->nxttail[RCU_DONE_TAIL];
1631                 *rdp->nxttail[RCU_DONE_TAIL] = rsp->orphan_donelist;
1632                 for (i = RCU_NEXT_SIZE - 1; i >= RCU_DONE_TAIL; i--)
1633                         if (rdp->nxttail[i] == rdp->nxttail[RCU_DONE_TAIL])
1634                                 rdp->nxttail[i] = rsp->orphan_donetail;
1635                 rsp->orphan_donelist = NULL;
1636                 rsp->orphan_donetail = &rsp->orphan_donelist;
1637         }
1638
1639         /* And then adopt the callbacks that still need a grace period. */
1640         if (rsp->orphan_nxtlist != NULL) {
1641                 *rdp->nxttail[RCU_NEXT_TAIL] = rsp->orphan_nxtlist;
1642                 rdp->nxttail[RCU_NEXT_TAIL] = rsp->orphan_nxttail;
1643                 rsp->orphan_nxtlist = NULL;
1644                 rsp->orphan_nxttail = &rsp->orphan_nxtlist;
1645         }
1646 }
1647
1648 /*
1649  * Trace the fact that this CPU is going offline.
1650  */
1651 static void rcu_cleanup_dying_cpu(struct rcu_state *rsp)
1652 {
1653         RCU_TRACE(unsigned long mask);
1654         RCU_TRACE(struct rcu_data *rdp = this_cpu_ptr(rsp->rda));
1655         RCU_TRACE(struct rcu_node *rnp = rdp->mynode);
1656
1657         RCU_TRACE(mask = rdp->grpmask);
1658         trace_rcu_grace_period(rsp->name,
1659                                rnp->gpnum + 1 - !!(rnp->qsmask & mask),
1660                                "cpuofl");
1661 }
1662
1663 /*
1664  * The CPU has been completely removed, and some other CPU is reporting
1665  * this fact from process context.  Do the remainder of the cleanup,
1666  * including orphaning the outgoing CPU's RCU callbacks, and also
1667  * adopting them.  There can only be one CPU hotplug operation at a time,
1668  * so no other CPU can be attempting to update rcu_cpu_kthread_task.
1669  */
1670 static void rcu_cleanup_dead_cpu(int cpu, struct rcu_state *rsp)
1671 {
1672         unsigned long flags;
1673         unsigned long mask;
1674         int need_report = 0;
1675         struct rcu_data *rdp = per_cpu_ptr(rsp->rda, cpu);
1676         struct rcu_node *rnp = rdp->mynode;  /* Outgoing CPU's rdp & rnp. */
1677
1678         /* Adjust any no-longer-needed kthreads. */
1679         rcu_boost_kthread_setaffinity(rnp, -1);
1680
1681         /* Remove the dead CPU from the bitmasks in the rcu_node hierarchy. */
1682
1683         /* Exclude any attempts to start a new grace period. */
1684         raw_spin_lock_irqsave(&rsp->onofflock, flags);
1685
1686         /* Orphan the dead CPU's callbacks, and adopt them if appropriate. */
1687         rcu_send_cbs_to_orphanage(cpu, rsp, rnp, rdp);
1688         rcu_adopt_orphan_cbs(rsp);
1689
1690         /* Remove the outgoing CPU from the masks in the rcu_node hierarchy. */
1691         mask = rdp->grpmask;    /* rnp->grplo is constant. */
1692         do {
1693                 raw_spin_lock(&rnp->lock);      /* irqs already disabled. */
1694                 rnp->qsmaskinit &= ~mask;
1695                 if (rnp->qsmaskinit != 0) {
1696                         if (rnp != rdp->mynode)
1697                                 raw_spin_unlock(&rnp->lock); /* irqs remain disabled. */
1698                         break;
1699                 }
1700                 if (rnp == rdp->mynode)
1701                         need_report = rcu_preempt_offline_tasks(rsp, rnp, rdp);
1702                 else
1703                         raw_spin_unlock(&rnp->lock); /* irqs remain disabled. */
1704                 mask = rnp->grpmask;
1705                 rnp = rnp->parent;
1706         } while (rnp != NULL);
1707
1708         /*
1709          * We still hold the leaf rcu_node structure lock here, and
1710          * irqs are still disabled.  The reason for this subterfuge is
1711          * because invoking rcu_report_unblock_qs_rnp() with ->onofflock
1712          * held leads to deadlock.
1713          */
1714         raw_spin_unlock(&rsp->onofflock); /* irqs remain disabled. */
1715         rnp = rdp->mynode;
1716         if (need_report & RCU_OFL_TASKS_NORM_GP)
1717                 rcu_report_unblock_qs_rnp(rnp, flags);
1718         else
1719                 raw_spin_unlock_irqrestore(&rnp->lock, flags);
1720         if (need_report & RCU_OFL_TASKS_EXP_GP)
1721                 rcu_report_exp_rnp(rsp, rnp, true);
1722         WARN_ONCE(rdp->qlen != 0 || rdp->nxtlist != NULL,
1723                   "rcu_cleanup_dead_cpu: Callbacks on offline CPU %d: qlen=%lu, nxtlist=%p\n",
1724                   cpu, rdp->qlen, rdp->nxtlist);
1725         init_callback_list(rdp);
1726         /* Disallow further callbacks on this CPU. */
1727         rdp->nxttail[RCU_NEXT_TAIL] = NULL;
1728 }
1729
1730 #else /* #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU */
1731
1732 static void rcu_cleanup_dying_cpu(struct rcu_state *rsp)
1733 {
1734 }
1735
1736 static void rcu_cleanup_dead_cpu(int cpu, struct rcu_state *rsp)
1737 {
1738 }
1739
1740 #endif /* #else #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU */
1741
1742 /*
1743  * Invoke any RCU callbacks that have made it to the end of their grace
1744  * period.  Thottle as specified by rdp->blimit.
1745  */
1746 static void rcu_do_batch(struct rcu_state *rsp, struct rcu_data *rdp)
1747 {
1748         unsigned long flags;
1749         struct rcu_head *next, *list, **tail;
1750         int bl, count, count_lazy, i;
1751
1752         /* If no callbacks are ready, just return.*/
1753         if (!cpu_has_callbacks_ready_to_invoke(rdp)) {
1754                 trace_rcu_batch_start(rsp->name, rdp->qlen_lazy, rdp->qlen, 0);
1755                 trace_rcu_batch_end(rsp->name, 0, !!ACCESS_ONCE(rdp->nxtlist),
1756                                     need_resched(), is_idle_task(current),
1757                                     rcu_is_callbacks_kthread());
1758                 return;
1759         }
1760
1761         /*
1762          * Extract the list of ready callbacks, disabling to prevent
1763          * races with call_rcu() from interrupt handlers.
1764          */
1765         local_irq_save(flags);
1766         WARN_ON_ONCE(cpu_is_offline(smp_processor_id()));
1767         bl = rdp->blimit;
1768         trace_rcu_batch_start(rsp->name, rdp->qlen_lazy, rdp->qlen, bl);
1769         list = rdp->nxtlist;
1770         rdp->nxtlist = *rdp->nxttail[RCU_DONE_TAIL];
1771         *rdp->nxttail[RCU_DONE_TAIL] = NULL;
1772         tail = rdp->nxttail[RCU_DONE_TAIL];
1773         for (i = RCU_NEXT_SIZE - 1; i >= 0; i--)
1774                 if (rdp->nxttail[i] == rdp->nxttail[RCU_DONE_TAIL])
1775                         rdp->nxttail[i] = &rdp->nxtlist;
1776         local_irq_restore(flags);
1777
1778         /* Invoke callbacks. */
1779         count = count_lazy = 0;
1780         while (list) {
1781                 next = list->next;
1782                 prefetch(next);
1783                 debug_rcu_head_unqueue(list);
1784                 if (__rcu_reclaim(rsp->name, list))
1785                         count_lazy++;
1786                 list = next;
1787                 /* Stop only if limit reached and CPU has something to do. */
1788                 if (++count >= bl &&
1789                     (need_resched() ||
1790                      (!is_idle_task(current) && !rcu_is_callbacks_kthread())))
1791                         break;
1792         }
1793
1794         local_irq_save(flags);
1795         trace_rcu_batch_end(rsp->name, count, !!list, need_resched(),
1796                             is_idle_task(current),
1797                             rcu_is_callbacks_kthread());
1798
1799         /* Update count, and requeue any remaining callbacks. */
1800         if (list != NULL) {
1801                 *tail = rdp->nxtlist;
1802                 rdp->nxtlist = list;
1803                 for (i = 0; i < RCU_NEXT_SIZE; i++)
1804                         if (&rdp->nxtlist == rdp->nxttail[i])
1805                                 rdp->nxttail[i] = tail;
1806                         else
1807                                 break;
1808         }
1809         smp_mb(); /* List handling before counting for rcu_barrier(). */
1810         rdp->qlen_lazy -= count_lazy;
1811         ACCESS_ONCE(rdp->qlen) -= count;
1812         rdp->n_cbs_invoked += count;
1813
1814         /* Reinstate batch limit if we have worked down the excess. */
1815         if (rdp->blimit == LONG_MAX && rdp->qlen <= qlowmark)
1816                 rdp->blimit = blimit;
1817
1818         /* Reset ->qlen_last_fqs_check trigger if enough CBs have drained. */
1819         if (rdp->qlen == 0 && rdp->qlen_last_fqs_check != 0) {
1820                 rdp->qlen_last_fqs_check = 0;
1821                 rdp->n_force_qs_snap = rsp->n_force_qs;
1822         } else if (rdp->qlen < rdp->qlen_last_fqs_check - qhimark)
1823                 rdp->qlen_last_fqs_check = rdp->qlen;
1824         WARN_ON_ONCE((rdp->nxtlist == NULL) != (rdp->qlen == 0));
1825
1826         local_irq_restore(flags);
1827
1828         /* Re-invoke RCU core processing if there are callbacks remaining. */
1829         if (cpu_has_callbacks_ready_to_invoke(rdp))
1830                 invoke_rcu_core();
1831 }
1832
1833 /*
1834  * Check to see if this CPU is in a non-context-switch quiescent state
1835  * (user mode or idle loop for rcu, non-softirq execution for rcu_bh).
1836  * Also schedule RCU core processing.
1837  *
1838  * This function must be called from hardirq context.  It is normally
1839  * invoked from the scheduling-clock interrupt.  If rcu_pending returns
1840  * false, there is no point in invoking rcu_check_callbacks().
1841  */
1842 void rcu_check_callbacks(int cpu, int user)
1843 {
1844         trace_rcu_utilization("Start scheduler-tick");
1845         increment_cpu_stall_ticks();
1846         if (user || rcu_is_cpu_rrupt_from_idle()) {
1847
1848                 /*
1849                  * Get here if this CPU took its interrupt from user
1850                  * mode or from the idle loop, and if this is not a
1851                  * nested interrupt.  In this case, the CPU is in
1852                  * a quiescent state, so note it.
1853                  *
1854                  * No memory barrier is required here because both
1855                  * rcu_sched_qs() and rcu_bh_qs() reference only CPU-local
1856                  * variables that other CPUs neither access nor modify,
1857                  * at least not while the corresponding CPU is online.
1858                  */
1859
1860                 rcu_sched_qs(cpu);
1861                 rcu_bh_qs(cpu);
1862
1863         } else if (!in_softirq()) {
1864
1865                 /*
1866                  * Get here if this CPU did not take its interrupt from
1867                  * softirq, in other words, if it is not interrupting
1868                  * a rcu_bh read-side critical section.  This is an _bh
1869                  * critical section, so note it.
1870                  */
1871
1872                 rcu_bh_qs(cpu);
1873         }
1874         rcu_preempt_check_callbacks(cpu);
1875         if (rcu_pending(cpu))
1876                 invoke_rcu_core();
1877         trace_rcu_utilization("End scheduler-tick");
1878 }
1879
1880 /*
1881  * Scan the leaf rcu_node structures, processing dyntick state for any that
1882  * have not yet encountered a quiescent state, using the function specified.
1883  * Also initiate boosting for any threads blocked on the root rcu_node.
1884  *
1885  * The caller must have suppressed start of new grace periods.
1886  */
1887 static void force_qs_rnp(struct rcu_state *rsp, int (*f)(struct rcu_data *))
1888 {
1889         unsigned long bit;
1890         int cpu;
1891         unsigned long flags;
1892         unsigned long mask;
1893         struct rcu_node *rnp;
1894
1895         rcu_for_each_leaf_node(rsp, rnp) {
1896                 cond_resched();
1897                 mask = 0;
1898                 raw_spin_lock_irqsave(&rnp->lock, flags);
1899                 if (!rcu_gp_in_progress(rsp)) {
1900                         raw_spin_unlock_irqrestore(&rnp->lock, flags);
1901                         return;
1902                 }
1903                 if (rnp->qsmask == 0) {
1904                         rcu_initiate_boost(rnp, flags); /* releases rnp->lock */
1905                         continue;
1906                 }
1907                 cpu = rnp->grplo;
1908                 bit = 1;
1909                 for (; cpu <= rnp->grphi; cpu++, bit <<= 1) {
1910                         if ((rnp->qsmask & bit) != 0 &&
1911                             f(per_cpu_ptr(rsp->rda, cpu)))
1912                                 mask |= bit;
1913                 }
1914                 if (mask != 0) {
1915
1916                         /* rcu_report_qs_rnp() releases rnp->lock. */
1917                         rcu_report_qs_rnp(mask, rsp, rnp, flags);
1918                         continue;
1919                 }
1920                 raw_spin_unlock_irqrestore(&rnp->lock, flags);
1921         }
1922         rnp = rcu_get_root(rsp);
1923         if (rnp->qsmask == 0) {
1924                 raw_spin_lock_irqsave(&rnp->lock, flags);
1925                 rcu_initiate_boost(rnp, flags); /* releases rnp->lock. */
1926         }
1927 }
1928
1929 /*
1930  * Force quiescent states on reluctant CPUs, and also detect which
1931  * CPUs are in dyntick-idle mode.
1932  */
1933 static void force_quiescent_state(struct rcu_state *rsp)
1934 {
1935         unsigned long flags;
1936         bool ret;
1937         struct rcu_node *rnp;
1938         struct rcu_node *rnp_old = NULL;
1939
1940         /* Funnel through hierarchy to reduce memory contention. */
1941         rnp = per_cpu_ptr(rsp->rda, raw_smp_processor_id())->mynode;
1942         for (; rnp != NULL; rnp = rnp->parent) {
1943                 ret = (ACCESS_ONCE(rsp->gp_flags) & RCU_GP_FLAG_FQS) ||
1944                       !raw_spin_trylock(&rnp->fqslock);
1945                 if (rnp_old != NULL)
1946                         raw_spin_unlock(&rnp_old->fqslock);
1947                 if (ret) {
1948                         rsp->n_force_qs_lh++;
1949                         return;
1950                 }
1951                 rnp_old = rnp;
1952         }
1953         /* rnp_old == rcu_get_root(rsp), rnp == NULL. */
1954
1955         /* Reached the root of the rcu_node tree, acquire lock. */
1956         raw_spin_lock_irqsave(&rnp_old->lock, flags);
1957         raw_spin_unlock(&rnp_old->fqslock);
1958         if (ACCESS_ONCE(rsp->gp_flags) & RCU_GP_FLAG_FQS) {
1959                 rsp->n_force_qs_lh++;
1960                 raw_spin_unlock_irqrestore(&rnp_old->lock, flags);
1961                 return;  /* Someone beat us to it. */
1962         }
1963         rsp->gp_flags |= RCU_GP_FLAG_FQS;
1964         raw_spin_unlock_irqrestore(&rnp_old->lock, flags);
1965         wake_up(&rsp->gp_wq);  /* Memory barrier implied by wake_up() path. */
1966 }
1967
1968 /*
1969  * This does the RCU core processing work for the specified rcu_state
1970  * and rcu_data structures.  This may be called only from the CPU to
1971  * whom the rdp belongs.
1972  */
1973 static void
1974 __rcu_process_callbacks(struct rcu_state *rsp)
1975 {
1976         unsigned long flags;
1977         struct rcu_data *rdp = __this_cpu_ptr(rsp->rda);
1978
1979         WARN_ON_ONCE(rdp->beenonline == 0);
1980
1981         /*
1982          * Advance callbacks in response to end of earlier grace
1983          * period that some other CPU ended.
1984          */
1985         rcu_process_gp_end(rsp, rdp);
1986
1987         /* Update RCU state based on any recent quiescent states. */
1988         rcu_check_quiescent_state(rsp, rdp);
1989
1990         /* Does this CPU require a not-yet-started grace period? */
1991         if (cpu_needs_another_gp(rsp, rdp)) {
1992                 raw_spin_lock_irqsave(&rcu_get_root(rsp)->lock, flags);
1993                 rcu_start_gp(rsp, flags);  /* releases above lock */
1994         }
1995
1996         /* If there are callbacks ready, invoke them. */
1997         if (cpu_has_callbacks_ready_to_invoke(rdp))
1998                 invoke_rcu_callbacks(rsp, rdp);
1999 }
2000
2001 /*
2002  * Do RCU core processing for the current CPU.
2003  */
2004 static void rcu_process_callbacks(struct softirq_action *unused)
2005 {
2006         struct rcu_state *rsp;
2007
2008         if (cpu_is_offline(smp_processor_id()))
2009                 return;
2010         trace_rcu_utilization("Start RCU core");
2011         for_each_rcu_flavor(rsp)
2012                 __rcu_process_callbacks(rsp);
2013         trace_rcu_utilization("End RCU core");
2014 }
2015
2016 /*
2017  * Schedule RCU callback invocation.  If the specified type of RCU
2018  * does not support RCU priority boosting, just do a direct call,
2019  * otherwise wake up the per-CPU kernel kthread.  Note that because we
2020  * are running on the current CPU with interrupts disabled, the
2021  * rcu_cpu_kthread_task cannot disappear out from under us.
2022  */
2023 static void invoke_rcu_callbacks(struct rcu_state *rsp, struct rcu_data *rdp)
2024 {
2025         if (unlikely(!ACCESS_ONCE(rcu_scheduler_fully_active)))
2026                 return;
2027         if (likely(!rsp->boost)) {
2028                 rcu_do_batch(rsp, rdp);
2029                 return;
2030         }
2031         invoke_rcu_callbacks_kthread();
2032 }
2033
2034 static void invoke_rcu_core(void)
2035 {
2036         raise_softirq(RCU_SOFTIRQ);
2037 }
2038
2039 /*
2040  * Handle any core-RCU processing required by a call_rcu() invocation.
2041  */
2042 static void __call_rcu_core(struct rcu_state *rsp, struct rcu_data *rdp,
2043                             struct rcu_head *head, unsigned long flags)
2044 {
2045         /*
2046          * If called from an extended quiescent state, invoke the RCU
2047          * core in order to force a re-evaluation of RCU's idleness.
2048          */
2049         if (rcu_is_cpu_idle() && cpu_online(smp_processor_id()))
2050                 invoke_rcu_core();
2051
2052         /* If interrupts were disabled or CPU offline, don't invoke RCU core. */
2053         if (irqs_disabled_flags(flags) || cpu_is_offline(smp_processor_id()))
2054                 return;
2055
2056         /*
2057          * Force the grace period if too many callbacks or too long waiting.
2058          * Enforce hysteresis, and don't invoke force_quiescent_state()
2059          * if some other CPU has recently done so.  Also, don't bother
2060          * invoking force_quiescent_state() if the newly enqueued callback
2061          * is the only one waiting for a grace period to complete.
2062          */
2063         if (unlikely(rdp->qlen > rdp->qlen_last_fqs_check + qhimark)) {
2064
2065                 /* Are we ignoring a completed grace period? */
2066                 rcu_process_gp_end(rsp, rdp);
2067                 check_for_new_grace_period(rsp, rdp);
2068
2069                 /* Start a new grace period if one not already started. */
2070                 if (!rcu_gp_in_progress(rsp)) {
2071                         unsigned long nestflag;
2072                         struct rcu_node *rnp_root = rcu_get_root(rsp);
2073
2074                         raw_spin_lock_irqsave(&rnp_root->lock, nestflag);
2075                         rcu_start_gp(rsp, nestflag);  /* rlses rnp_root->lock */
2076                 } else {
2077                         /* Give the grace period a kick. */
2078                         rdp->blimit = LONG_MAX;
2079                         if (rsp->n_force_qs == rdp->n_force_qs_snap &&
2080                             *rdp->nxttail[RCU_DONE_TAIL] != head)
2081                                 force_quiescent_state(rsp);
2082                         rdp->n_force_qs_snap = rsp->n_force_qs;
2083                         rdp->qlen_last_fqs_check = rdp->qlen;
2084                 }
2085         }
2086 }
2087
2088 static void
2089 __call_rcu(struct rcu_head *head, void (*func)(struct rcu_head *rcu),
2090            struct rcu_state *rsp, bool lazy)
2091 {
2092         unsigned long flags;
2093         struct rcu_data *rdp;
2094
2095         WARN_ON_ONCE((unsigned long)head & 0x3); /* Misaligned rcu_head! */
2096         debug_rcu_head_queue(head);
2097         head->func = func;
2098         head->next = NULL;
2099
2100         /*
2101          * Opportunistically note grace-period endings and beginnings.
2102          * Note that we might see a beginning right after we see an
2103          * end, but never vice versa, since this CPU has to pass through
2104          * a quiescent state betweentimes.
2105          */
2106         local_irq_save(flags);
2107         rdp = this_cpu_ptr(rsp->rda);
2108
2109         /* Add the callback to our list. */
2110         if (unlikely(rdp->nxttail[RCU_NEXT_TAIL] == NULL)) {
2111                 /* _call_rcu() is illegal on offline CPU; leak the callback. */
2112                 WARN_ON_ONCE(1);
2113                 local_irq_restore(flags);
2114                 return;
2115         }
2116         ACCESS_ONCE(rdp->qlen)++;
2117         if (lazy)
2118                 rdp->qlen_lazy++;
2119         else
2120                 rcu_idle_count_callbacks_posted();
2121         smp_mb();  /* Count before adding callback for rcu_barrier(). */
2122         *rdp->nxttail[RCU_NEXT_TAIL] = head;
2123         rdp->nxttail[RCU_NEXT_TAIL] = &head->next;
2124
2125         if (__is_kfree_rcu_offset((unsigned long)func))
2126                 trace_rcu_kfree_callback(rsp->name, head, (unsigned long)func,
2127                                          rdp->qlen_lazy, rdp->qlen);
2128         else
2129                 trace_rcu_callback(rsp->name, head, rdp->qlen_lazy, rdp->qlen);
2130
2131         /* Go handle any RCU core processing required. */
2132         __call_rcu_core(rsp, rdp, head, flags);
2133         local_irq_restore(flags);
2134 }
2135
2136 /*
2137  * Queue an RCU-sched callback for invocation after a grace period.
2138  */
2139 void call_rcu_sched(struct rcu_head *head, void (*func)(struct rcu_head *rcu))
2140 {
2141         __call_rcu(head, func, &rcu_sched_state, 0);
2142 }
2143 EXPORT_SYMBOL_GPL(call_rcu_sched);
2144
2145 /*
2146  * Queue an RCU callback for invocation after a quicker grace period.
2147  */
2148 void call_rcu_bh(struct rcu_head *head, void (*func)(struct rcu_head *rcu))
2149 {
2150         __call_rcu(head, func, &rcu_bh_state, 0);
2151 }
2152 EXPORT_SYMBOL_GPL(call_rcu_bh);
2153
2154 /*
2155  * Because a context switch is a grace period for RCU-sched and RCU-bh,
2156  * any blocking grace-period wait automatically implies a grace period
2157  * if there is only one CPU online at any point time during execution
2158  * of either synchronize_sched() or synchronize_rcu_bh().  It is OK to
2159  * occasionally incorrectly indicate that there are multiple CPUs online
2160  * when there was in fact only one the whole time, as this just adds
2161  * some overhead: RCU still operates correctly.
2162  */
2163 static inline int rcu_blocking_is_gp(void)
2164 {
2165         int ret;
2166
2167         might_sleep();  /* Check for RCU read-side critical section. */
2168         preempt_disable();
2169         ret = num_online_cpus() <= 1;
2170         preempt_enable();
2171         return ret;
2172 }
2173
2174 /**
2175  * synchronize_sched - wait until an rcu-sched grace period has elapsed.
2176  *
2177  * Control will return to the caller some time after a full rcu-sched
2178  * grace period has elapsed, in other words after all currently executing
2179  * rcu-sched read-side critical sections have completed.   These read-side
2180  * critical sections are delimited by rcu_read_lock_sched() and
2181  * rcu_read_unlock_sched(), and may be nested.  Note that preempt_disable(),
2182  * local_irq_disable(), and so on may be used in place of
2183  * rcu_read_lock_sched().
2184  *
2185  * This means that all preempt_disable code sequences, including NMI and
2186  * hardware-interrupt handlers, in progress on entry will have completed
2187  * before this primitive returns.  However, this does not guarantee that
2188  * softirq handlers will have completed, since in some kernels, these
2189  * handlers can run in process context, and can block.
2190  *
2191  * This primitive provides the guarantees made by the (now removed)
2192  * synchronize_kernel() API.  In contrast, synchronize_rcu() only
2193  * guarantees that rcu_read_lock() sections will have completed.
2194  * In "classic RCU", these two guarantees happen to be one and
2195  * the same, but can differ in realtime RCU implementations.
2196  */
2197 void synchronize_sched(void)
2198 {
2199         rcu_lockdep_assert(!lock_is_held(&rcu_bh_lock_map) &&
2200                            !lock_is_held(&rcu_lock_map) &&
2201                            !lock_is_held(&rcu_sched_lock_map),
2202                            "Illegal synchronize_sched() in RCU-sched read-side critical section");
2203         if (rcu_blocking_is_gp())
2204                 return;
2205         wait_rcu_gp(call_rcu_sched);
2206 }
2207 EXPORT_SYMBOL_GPL(synchronize_sched);
2208
2209 /**
2210  * synchronize_rcu_bh - wait until an rcu_bh grace period has elapsed.
2211  *
2212  * Control will return to the caller some time after a full rcu_bh grace
2213  * period has elapsed, in other words after all currently executing rcu_bh
2214  * read-side critical sections have completed.  RCU read-side critical
2215  * sections are delimited by rcu_read_lock_bh() and rcu_read_unlock_bh(),
2216  * and may be nested.
2217  */
2218 void synchronize_rcu_bh(void)
2219 {
2220         rcu_lockdep_assert(!lock_is_held(&rcu_bh_lock_map) &&
2221                            !lock_is_held(&rcu_lock_map) &&
2222                            !lock_is_held(&rcu_sched_lock_map),
2223                            "Illegal synchronize_rcu_bh() in RCU-bh read-side critical section");
2224         if (rcu_blocking_is_gp())
2225                 return;
2226         wait_rcu_gp(call_rcu_bh);
2227 }
2228 EXPORT_SYMBOL_GPL(synchronize_rcu_bh);
2229
2230 static atomic_t sync_sched_expedited_started = ATOMIC_INIT(0);
2231 static atomic_t sync_sched_expedited_done = ATOMIC_INIT(0);
2232
2233 static int synchronize_sched_expedited_cpu_stop(void *data)
2234 {
2235         /*
2236          * There must be a full memory barrier on each affected CPU
2237          * between the time that try_stop_cpus() is called and the
2238          * time that it returns.
2239          *
2240          * In the current initial implementation of cpu_stop, the
2241          * above condition is already met when the control reaches
2242          * this point and the following smp_mb() is not strictly
2243          * necessary.  Do smp_mb() anyway for documentation and
2244          * robustness against future implementation changes.
2245          */
2246         smp_mb(); /* See above comment block. */
2247         return 0;
2248 }
2249
2250 /**
2251  * synchronize_sched_expedited - Brute-force RCU-sched grace period
2252  *
2253  * Wait for an RCU-sched grace period to elapse, but use a "big hammer"
2254  * approach to force the grace period to end quickly.  This consumes
2255  * significant time on all CPUs and is unfriendly to real-time workloads,
2256  * so is thus not recommended for any sort of common-case code.  In fact,
2257  * if you are using synchronize_sched_expedited() in a loop, please
2258  * restructure your code to batch your updates, and then use a single
2259  * synchronize_sched() instead.
2260  *
2261  * Note that it is illegal to call this function while holding any lock
2262  * that is acquired by a CPU-hotplug notifier.  And yes, it is also illegal
2263  * to call this function from a CPU-hotplug notifier.  Failing to observe
2264  * these restriction will result in deadlock.
2265  *
2266  * This implementation can be thought of as an application of ticket
2267  * locking to RCU, with sync_sched_expedited_started and
2268  * sync_sched_expedited_done taking on the roles of the halves
2269  * of the ticket-lock word.  Each task atomically increments
2270  * sync_sched_expedited_started upon entry, snapshotting the old value,
2271  * then attempts to stop all the CPUs.  If this succeeds, then each
2272  * CPU will have executed a context switch, resulting in an RCU-sched
2273  * grace period.  We are then done, so we use atomic_cmpxchg() to
2274  * update sync_sched_expedited_done to match our snapshot -- but
2275  * only if someone else has not already advanced past our snapshot.
2276  *
2277  * On the other hand, if try_stop_cpus() fails, we check the value
2278  * of sync_sched_expedited_done.  If it has advanced past our
2279  * initial snapshot, then someone else must have forced a grace period
2280  * some time after we took our snapshot.  In this case, our work is
2281  * done for us, and we can simply return.  Otherwise, we try again,
2282  * but keep our initial snapshot for purposes of checking for someone
2283  * doing our work for us.
2284  *
2285  * If we fail too many times in a row, we fall back to synchronize_sched().
2286  */
2287 void synchronize_sched_expedited(void)
2288 {
2289         int firstsnap, s, snap, trycount = 0;
2290
2291         /* Note that atomic_inc_return() implies full memory barrier. */
2292         firstsnap = snap = atomic_inc_return(&sync_sched_expedited_started);
2293         get_online_cpus();
2294         WARN_ON_ONCE(cpu_is_offline(raw_smp_processor_id()));
2295
2296         /*
2297          * Each pass through the following loop attempts to force a
2298          * context switch on each CPU.
2299          */
2300         while (try_stop_cpus(cpu_online_mask,
2301                              synchronize_sched_expedited_cpu_stop,
2302                              NULL) == -EAGAIN) {
2303                 put_online_cpus();
2304
2305                 /* No joy, try again later.  Or just synchronize_sched(). */
2306                 if (trycount++ < 10) {
2307                         udelay(trycount * num_online_cpus());
2308                 } else {
2309                         synchronize_sched();
2310                         return;
2311                 }
2312
2313                 /* Check to see if someone else did our work for us. */
2314                 s = atomic_read(&sync_sched_expedited_done);
2315                 if (UINT_CMP_GE((unsigned)s, (unsigned)firstsnap)) {
2316                         smp_mb(); /* ensure test happens before caller kfree */
2317                         return;
2318                 }
2319
2320                 /*
2321                  * Refetching sync_sched_expedited_started allows later
2322                  * callers to piggyback on our grace period.  We subtract
2323                  * 1 to get the same token that the last incrementer got.
2324                  * We retry after they started, so our grace period works
2325                  * for them, and they started after our first try, so their
2326                  * grace period works for us.
2327                  */
2328                 get_online_cpus();
2329                 snap = atomic_read(&sync_sched_expedited_started);
2330                 smp_mb(); /* ensure read is before try_stop_cpus(). */
2331         }
2332
2333         /*
2334          * Everyone up to our most recent fetch is covered by our grace
2335          * period.  Update the counter, but only if our work is still
2336          * relevant -- which it won't be if someone who started later
2337          * than we did beat us to the punch.
2338          */
2339         do {
2340                 s = atomic_read(&sync_sched_expedited_done);
2341                 if (UINT_CMP_GE((unsigned)s, (unsigned)snap)) {
2342                         smp_mb(); /* ensure test happens before caller kfree */
2343                         break;
2344                 }
2345         } while (atomic_cmpxchg(&sync_sched_expedited_done, s, snap) != s);
2346
2347         put_online_cpus();
2348 }
2349 EXPORT_SYMBOL_GPL(synchronize_sched_expedited);
2350
2351 /*
2352  * Check to see if there is any immediate RCU-related work to be done
2353  * by the current CPU, for the specified type of RCU, returning 1 if so.
2354  * The checks are in order of increasing expense: checks that can be
2355  * carried out against CPU-local state are performed first.  However,
2356  * we must check for CPU stalls first, else we might not get a chance.
2357  */
2358 static int __rcu_pending(struct rcu_state *rsp, struct rcu_data *rdp)
2359 {
2360         struct rcu_node *rnp = rdp->mynode;
2361
2362         rdp->n_rcu_pending++;
2363
2364         /* Check for CPU stalls, if enabled. */
2365         check_cpu_stall(rsp, rdp);
2366
2367         /* Is the RCU core waiting for a quiescent state from this CPU? */
2368         if (rcu_scheduler_fully_active &&
2369             rdp->qs_pending && !rdp->passed_quiesce) {
2370                 rdp->n_rp_qs_pending++;
2371         } else if (rdp->qs_pending && rdp->passed_quiesce) {
2372                 rdp->n_rp_report_qs++;
2373                 return 1;
2374         }
2375
2376         /* Does this CPU have callbacks ready to invoke? */
2377         if (cpu_has_callbacks_ready_to_invoke(rdp)) {
2378                 rdp->n_rp_cb_ready++;
2379                 return 1;
2380         }
2381
2382         /* Has RCU gone idle with this CPU needing another grace period? */
2383         if (cpu_needs_another_gp(rsp, rdp)) {
2384                 rdp->n_rp_cpu_needs_gp++;
2385                 return 1;
2386         }
2387
2388         /* Has another RCU grace period completed?  */
2389         if (ACCESS_ONCE(rnp->completed) != rdp->completed) { /* outside lock */
2390                 rdp->n_rp_gp_completed++;
2391                 return 1;
2392         }
2393
2394         /* Has a new RCU grace period started? */
2395         if (ACCESS_ONCE(rnp->gpnum) != rdp->gpnum) { /* outside lock */
2396                 rdp->n_rp_gp_started++;
2397                 return 1;
2398         }
2399
2400         /* nothing to do */
2401         rdp->n_rp_need_nothing++;
2402         return 0;
2403 }
2404
2405 /*
2406  * Check to see if there is any immediate RCU-related work to be done
2407  * by the current CPU, returning 1 if so.  This function is part of the
2408  * RCU implementation; it is -not- an exported member of the RCU API.
2409  */
2410 static int rcu_pending(int cpu)
2411 {
2412         struct rcu_state *rsp;
2413
2414         for_each_rcu_flavor(rsp)
2415                 if (__rcu_pending(rsp, per_cpu_ptr(rsp->rda, cpu)))
2416                         return 1;
2417         return 0;
2418 }
2419
2420 /*
2421  * Check to see if any future RCU-related work will need to be done
2422  * by the current CPU, even if none need be done immediately, returning
2423  * 1 if so.
2424  */
2425 static int rcu_cpu_has_callbacks(int cpu)
2426 {
2427         struct rcu_state *rsp;
2428
2429         /* RCU callbacks either ready or pending? */
2430         for_each_rcu_flavor(rsp)
2431                 if (per_cpu_ptr(rsp->rda, cpu)->nxtlist)
2432                         return 1;
2433         return 0;
2434 }
2435
2436 /*
2437  * Helper function for _rcu_barrier() tracing.  If tracing is disabled,
2438  * the compiler is expected to optimize this away.
2439  */
2440 static void _rcu_barrier_trace(struct rcu_state *rsp, char *s,
2441                                int cpu, unsigned long done)
2442 {
2443         trace_rcu_barrier(rsp->name, s, cpu,
2444                           atomic_read(&rsp->barrier_cpu_count), done);
2445 }
2446
2447 /*
2448  * RCU callback function for _rcu_barrier().  If we are last, wake
2449  * up the task executing _rcu_barrier().
2450  */
2451 static void rcu_barrier_callback(struct rcu_head *rhp)
2452 {
2453         struct rcu_data *rdp = container_of(rhp, struct rcu_data, barrier_head);
2454         struct rcu_state *rsp = rdp->rsp;
2455
2456         if (atomic_dec_and_test(&rsp->barrier_cpu_count)) {
2457                 _rcu_barrier_trace(rsp, "LastCB", -1, rsp->n_barrier_done);
2458                 complete(&rsp->barrier_completion);
2459         } else {
2460                 _rcu_barrier_trace(rsp, "CB", -1, rsp->n_barrier_done);
2461         }
2462 }
2463
2464 /*
2465  * Called with preemption disabled, and from cross-cpu IRQ context.
2466  */
2467 static void rcu_barrier_func(void *type)
2468 {
2469         struct rcu_state *rsp = type;
2470         struct rcu_data *rdp = __this_cpu_ptr(rsp->rda);
2471
2472         _rcu_barrier_trace(rsp, "IRQ", -1, rsp->n_barrier_done);
2473         atomic_inc(&rsp->barrier_cpu_count);
2474         rsp->call(&rdp->barrier_head, rcu_barrier_callback);
2475 }
2476
2477 /*
2478  * Orchestrate the specified type of RCU barrier, waiting for all
2479  * RCU callbacks of the specified type to complete.
2480  */
2481 static void _rcu_barrier(struct rcu_state *rsp)
2482 {
2483         int cpu;
2484         struct rcu_data *rdp;
2485         unsigned long snap = ACCESS_ONCE(rsp->n_barrier_done);
2486         unsigned long snap_done;
2487
2488         _rcu_barrier_trace(rsp, "Begin", -1, snap);
2489
2490         /* Take mutex to serialize concurrent rcu_barrier() requests. */
2491         mutex_lock(&rsp->barrier_mutex);
2492
2493         /*
2494          * Ensure that all prior references, including to ->n_barrier_done,
2495          * are ordered before the _rcu_barrier() machinery.
2496          */
2497         smp_mb();  /* See above block comment. */
2498
2499         /*
2500          * Recheck ->n_barrier_done to see if others did our work for us.
2501          * This means checking ->n_barrier_done for an even-to-odd-to-even
2502          * transition.  The "if" expression below therefore rounds the old
2503          * value up to the next even number and adds two before comparing.
2504          */
2505         snap_done = ACCESS_ONCE(rsp->n_barrier_done);
2506         _rcu_barrier_trace(rsp, "Check", -1, snap_done);
2507         if (ULONG_CMP_GE(snap_done, ((snap + 1) & ~0x1) + 2)) {
2508                 _rcu_barrier_trace(rsp, "EarlyExit", -1, snap_done);
2509                 smp_mb(); /* caller's subsequent code after above check. */
2510                 mutex_unlock(&rsp->barrier_mutex);
2511                 return;
2512         }
2513
2514         /*
2515          * Increment ->n_barrier_done to avoid duplicate work.  Use
2516          * ACCESS_ONCE() to prevent the compiler from speculating
2517          * the increment to precede the early-exit check.
2518          */
2519         ACCESS_ONCE(rsp->n_barrier_done)++;
2520         WARN_ON_ONCE((rsp->n_barrier_done & 0x1) != 1);
2521         _rcu_barrier_trace(rsp, "Inc1", -1, rsp->n_barrier_done);
2522         smp_mb(); /* Order ->n_barrier_done increment with below mechanism. */
2523
2524         /*
2525          * Initialize the count to one rather than to zero in order to
2526          * avoid a too-soon return to zero in case of a short grace period
2527          * (or preemption of this task).  Exclude CPU-hotplug operations
2528          * to ensure that no offline CPU has callbacks queued.
2529          */
2530         init_completion(&rsp->barrier_completion);
2531         atomic_set(&rsp->barrier_cpu_count, 1);
2532         get_online_cpus();
2533
2534         /*
2535          * Force each CPU with callbacks to register a new callback.
2536          * When that callback is invoked, we will know that all of the
2537          * corresponding CPU's preceding callbacks have been invoked.
2538          */
2539         for_each_online_cpu(cpu) {
2540                 rdp = per_cpu_ptr(rsp->rda, cpu);
2541                 if (ACCESS_ONCE(rdp->qlen)) {
2542                         _rcu_barrier_trace(rsp, "OnlineQ", cpu,
2543                                            rsp->n_barrier_done);
2544                         smp_call_function_single(cpu, rcu_barrier_func, rsp, 1);
2545                 } else {
2546                         _rcu_barrier_trace(rsp, "OnlineNQ", cpu,
2547                                            rsp->n_barrier_done);
2548                 }
2549         }
2550         put_online_cpus();
2551
2552         /*
2553          * Now that we have an rcu_barrier_callback() callback on each
2554          * CPU, and thus each counted, remove the initial count.
2555          */
2556         if (atomic_dec_and_test(&rsp->barrier_cpu_count))
2557                 complete(&rsp->barrier_completion);
2558
2559         /* Increment ->n_barrier_done to prevent duplicate work. */
2560         smp_mb(); /* Keep increment after above mechanism. */
2561         ACCESS_ONCE(rsp->n_barrier_done)++;
2562         WARN_ON_ONCE((rsp->n_barrier_done & 0x1) != 0);
2563         _rcu_barrier_trace(rsp, "Inc2", -1, rsp->n_barrier_done);
2564         smp_mb(); /* Keep increment before caller's subsequent code. */
2565
2566         /* Wait for all rcu_barrier_callback() callbacks to be invoked. */
2567         wait_for_completion(&rsp->barrier_completion);
2568
2569         /* Other rcu_barrier() invocations can now safely proceed. */
2570         mutex_unlock(&rsp->barrier_mutex);
2571 }
2572
2573 /**
2574  * rcu_barrier_bh - Wait until all in-flight call_rcu_bh() callbacks complete.
2575  */
2576 void rcu_barrier_bh(void)
2577 {
2578         _rcu_barrier(&rcu_bh_state);
2579 }
2580 EXPORT_SYMBOL_GPL(rcu_barrier_bh);
2581
2582 /**
2583  * rcu_barrier_sched - Wait for in-flight call_rcu_sched() callbacks.
2584  */
2585 void rcu_barrier_sched(void)
2586 {
2587         _rcu_barrier(&rcu_sched_state);
2588 }
2589 EXPORT_SYMBOL_GPL(rcu_barrier_sched);
2590
2591 /*
2592  * Do boot-time initialization of a CPU's per-CPU RCU data.
2593  */
2594 static void __init
2595 rcu_boot_init_percpu_data(int cpu, struct rcu_state *rsp)
2596 {
2597         unsigned long flags;
2598         struct rcu_data *rdp = per_cpu_ptr(rsp->rda, cpu);
2599         struct rcu_node *rnp = rcu_get_root(rsp);
2600
2601         /* Set up local state, ensuring consistent view of global state. */
2602         raw_spin_lock_irqsave(&rnp->lock, flags);
2603         rdp->grpmask = 1UL << (cpu - rdp->mynode->grplo);
2604         init_callback_list(rdp);
2605         rdp->qlen_lazy = 0;
2606         ACCESS_ONCE(rdp->qlen) = 0;
2607         rdp->dynticks = &per_cpu(rcu_dynticks, cpu);
2608         WARN_ON_ONCE(rdp->dynticks->dynticks_nesting != DYNTICK_TASK_EXIT_IDLE);
2609         WARN_ON_ONCE(atomic_read(&rdp->dynticks->dynticks) != 1);
2610 #ifdef CONFIG_RCU_USER_QS
2611         WARN_ON_ONCE(rdp->dynticks->in_user);
2612 #endif
2613         rdp->cpu = cpu;
2614         rdp->rsp = rsp;
2615         raw_spin_unlock_irqrestore(&rnp->lock, flags);
2616 }
2617
2618 /*
2619  * Initialize a CPU's per-CPU RCU data.  Note that only one online or
2620  * offline event can be happening at a given time.  Note also that we
2621  * can accept some slop in the rsp->completed access due to the fact
2622  * that this CPU cannot possibly have any RCU callbacks in flight yet.
2623  */
2624 static void __cpuinit
2625 rcu_init_percpu_data(int cpu, struct rcu_state *rsp, int preemptible)
2626 {
2627         unsigned long flags;
2628         unsigned long mask;
2629         struct rcu_data *rdp = per_cpu_ptr(rsp->rda, cpu);
2630         struct rcu_node *rnp = rcu_get_root(rsp);
2631
2632         /* Set up local state, ensuring consistent view of global state. */
2633         raw_spin_lock_irqsave(&rnp->lock, flags);
2634         rdp->beenonline = 1;     /* We have now been online. */
2635         rdp->preemptible = preemptible;
2636         rdp->qlen_last_fqs_check = 0;
2637         rdp->n_force_qs_snap = rsp->n_force_qs;
2638         rdp->blimit = blimit;
2639         init_callback_list(rdp);  /* Re-enable callbacks on this CPU. */
2640         rdp->dynticks->dynticks_nesting = DYNTICK_TASK_EXIT_IDLE;
2641         atomic_set(&rdp->dynticks->dynticks,
2642                    (atomic_read(&rdp->dynticks->dynticks) & ~0x1) + 1);
2643         rcu_prepare_for_idle_init(cpu);
2644         raw_spin_unlock(&rnp->lock);            /* irqs remain disabled. */
2645
2646         /*
2647          * A new grace period might start here.  If so, we won't be part
2648          * of it, but that is OK, as we are currently in a quiescent state.
2649          */
2650
2651         /* Exclude any attempts to start a new GP on large systems. */
2652         raw_spin_lock(&rsp->onofflock);         /* irqs already disabled. */
2653
2654         /* Add CPU to rcu_node bitmasks. */
2655         rnp = rdp->mynode;
2656         mask = rdp->grpmask;
2657         do {
2658                 /* Exclude any attempts to start a new GP on small systems. */
2659                 raw_spin_lock(&rnp->lock);      /* irqs already disabled. */
2660                 rnp->qsmaskinit |= mask;
2661                 mask = rnp->grpmask;
2662                 if (rnp == rdp->mynode) {
2663                         /*
2664                          * If there is a grace period in progress, we will
2665                          * set up to wait for it next time we run the
2666                          * RCU core code.
2667                          */
2668                         rdp->gpnum = rnp->completed;
2669                         rdp->completed = rnp->completed;
2670                         rdp->passed_quiesce = 0;
2671                         rdp->qs_pending = 0;
2672                         trace_rcu_grace_period(rsp->name, rdp->gpnum, "cpuonl");
2673                 }
2674                 raw_spin_unlock(&rnp->lock); /* irqs already disabled. */
2675                 rnp = rnp->parent;
2676         } while (rnp != NULL && !(rnp->qsmaskinit & mask));
2677
2678         raw_spin_unlock_irqrestore(&rsp->onofflock, flags);
2679 }
2680
2681 static void __cpuinit rcu_prepare_cpu(int cpu)
2682 {
2683         struct rcu_state *rsp;
2684
2685         for_each_rcu_flavor(rsp)
2686                 rcu_init_percpu_data(cpu, rsp,
2687                                      strcmp(rsp->name, "rcu_preempt") == 0);
2688 }
2689
2690 /*
2691  * Handle CPU online/offline notification events.
2692  */
2693 static int __cpuinit rcu_cpu_notify(struct notifier_block *self,
2694                                     unsigned long action, void *hcpu)
2695 {
2696         long cpu = (long)hcpu;
2697         struct rcu_data *rdp = per_cpu_ptr(rcu_state->rda, cpu);
2698         struct rcu_node *rnp = rdp->mynode;
2699         struct rcu_state *rsp;
2700
2701         trace_rcu_utilization("Start CPU hotplug");
2702         switch (action) {
2703         case CPU_UP_PREPARE:
2704         case CPU_UP_PREPARE_FROZEN:
2705                 rcu_prepare_cpu(cpu);
2706                 rcu_prepare_kthreads(cpu);
2707                 break;
2708         case CPU_ONLINE:
2709         case CPU_DOWN_FAILED:
2710                 rcu_boost_kthread_setaffinity(rnp, -1);
2711                 break;
2712         case CPU_DOWN_PREPARE:
2713                 rcu_boost_kthread_setaffinity(rnp, cpu);
2714                 break;
2715         case CPU_DYING:
2716         case CPU_DYING_FROZEN:
2717                 /*
2718                  * The whole machine is "stopped" except this CPU, so we can
2719                  * touch any data without introducing corruption. We send the
2720                  * dying CPU's callbacks to an arbitrarily chosen online CPU.
2721                  */
2722                 for_each_rcu_flavor(rsp)
2723                         rcu_cleanup_dying_cpu(rsp);
2724                 rcu_cleanup_after_idle(cpu);
2725                 break;
2726         case CPU_DEAD:
2727         case CPU_DEAD_FROZEN:
2728         case CPU_UP_CANCELED:
2729         case CPU_UP_CANCELED_FROZEN:
2730                 for_each_rcu_flavor(rsp)
2731                         rcu_cleanup_dead_cpu(cpu, rsp);
2732                 break;
2733         default:
2734                 break;
2735         }
2736         trace_rcu_utilization("End CPU hotplug");
2737         return NOTIFY_OK;
2738 }
2739
2740 /*
2741  * Spawn the kthread that handles this RCU flavor's grace periods.
2742  */
2743 static int __init rcu_spawn_gp_kthread(void)
2744 {
2745         unsigned long flags;
2746         struct rcu_node *rnp;
2747         struct rcu_state *rsp;
2748         struct task_struct *t;
2749
2750         for_each_rcu_flavor(rsp) {
2751                 t = kthread_run(rcu_gp_kthread, rsp, rsp->name);
2752                 BUG_ON(IS_ERR(t));
2753                 rnp = rcu_get_root(rsp);
2754                 raw_spin_lock_irqsave(&rnp->lock, flags);
2755                 rsp->gp_kthread = t;
2756                 raw_spin_unlock_irqrestore(&rnp->lock, flags);
2757         }
2758         return 0;
2759 }
2760 early_initcall(rcu_spawn_gp_kthread);
2761
2762 /*
2763  * This function is invoked towards the end of the scheduler's initialization
2764  * process.  Before this is called, the idle task might contain
2765  * RCU read-side critical sections (during which time, this idle
2766  * task is booting the system).  After this function is called, the
2767  * idle tasks are prohibited from containing RCU read-side critical
2768  * sections.  This function also enables RCU lockdep checking.
2769  */
2770 void rcu_scheduler_starting(void)
2771 {
2772         WARN_ON(num_online_cpus() != 1);
2773         WARN_ON(nr_context_switches() > 0);
2774         rcu_scheduler_active = 1;
2775 }
2776
2777 /*
2778  * Compute the per-level fanout, either using the exact fanout specified
2779  * or balancing the tree, depending on CONFIG_RCU_FANOUT_EXACT.
2780  */
2781 #ifdef CONFIG_RCU_FANOUT_EXACT
2782 static void __init rcu_init_levelspread(struct rcu_state *rsp)
2783 {
2784         int i;
2785
2786         for (i = rcu_num_lvls - 1; i > 0; i--)
2787                 rsp->levelspread[i] = CONFIG_RCU_FANOUT;
2788         rsp->levelspread[0] = rcu_fanout_leaf;
2789 }
2790 #else /* #ifdef CONFIG_RCU_FANOUT_EXACT */
2791 static void __init rcu_init_levelspread(struct rcu_state *rsp)
2792 {
2793         int ccur;
2794         int cprv;
2795         int i;
2796
2797         cprv = nr_cpu_ids;
2798         for (i = rcu_num_lvls - 1; i >= 0; i--) {
2799                 ccur = rsp->levelcnt[i];
2800                 rsp->levelspread[i] = (cprv + ccur - 1) / ccur;
2801                 cprv = ccur;
2802         }
2803 }
2804 #endif /* #else #ifdef CONFIG_RCU_FANOUT_EXACT */
2805
2806 /*
2807  * Helper function for rcu_init() that initializes one rcu_state structure.
2808  */
2809 static void __init rcu_init_one(struct rcu_state *rsp,
2810                 struct rcu_data __percpu *rda)
2811 {
2812         static char *buf[] = { "rcu_node_0",
2813                                "rcu_node_1",
2814                                "rcu_node_2",
2815                                "rcu_node_3" };  /* Match MAX_RCU_LVLS */
2816         static char *fqs[] = { "rcu_node_fqs_0",
2817                                "rcu_node_fqs_1",
2818                                "rcu_node_fqs_2",
2819                                "rcu_node_fqs_3" };  /* Match MAX_RCU_LVLS */
2820         int cpustride = 1;
2821         int i;
2822         int j;
2823         struct rcu_node *rnp;
2824
2825         BUILD_BUG_ON(MAX_RCU_LVLS > ARRAY_SIZE(buf));  /* Fix buf[] init! */
2826
2827         /* Initialize the level-tracking arrays. */
2828
2829         for (i = 0; i < rcu_num_lvls; i++)
2830                 rsp->levelcnt[i] = num_rcu_lvl[i];
2831         for (i = 1; i < rcu_num_lvls; i++)
2832                 rsp->level[i] = rsp->level[i - 1] + rsp->levelcnt[i - 1];
2833         rcu_init_levelspread(rsp);
2834
2835         /* Initialize the elements themselves, starting from the leaves. */
2836
2837         for (i = rcu_num_lvls - 1; i >= 0; i--) {
2838                 cpustride *= rsp->levelspread[i];
2839                 rnp = rsp->level[i];
2840                 for (j = 0; j < rsp->levelcnt[i]; j++, rnp++) {
2841                         raw_spin_lock_init(&rnp->lock);
2842                         lockdep_set_class_and_name(&rnp->lock,
2843                                                    &rcu_node_class[i], buf[i]);
2844                         raw_spin_lock_init(&rnp->fqslock);
2845                         lockdep_set_class_and_name(&rnp->fqslock,
2846                                                    &rcu_fqs_class[i], fqs[i]);
2847                         rnp->gpnum = rsp->gpnum;
2848                         rnp->completed = rsp->completed;
2849                         rnp->qsmask = 0;
2850                         rnp->qsmaskinit = 0;
2851                         rnp->grplo = j * cpustride;
2852                         rnp->grphi = (j + 1) * cpustride - 1;
2853                         if (rnp->grphi >= NR_CPUS)
2854                                 rnp->grphi = NR_CPUS - 1;
2855                         if (i == 0) {
2856                                 rnp->grpnum = 0;
2857                                 rnp->grpmask = 0;
2858                                 rnp->parent = NULL;
2859                         } else {
2860                                 rnp->grpnum = j % rsp->levelspread[i - 1];
2861                                 rnp->grpmask = 1UL << rnp->grpnum;
2862                                 rnp->parent = rsp->level[i - 1] +
2863                                               j / rsp->levelspread[i - 1];
2864                         }
2865                         rnp->level = i;
2866                         INIT_LIST_HEAD(&rnp->blkd_tasks);
2867                 }
2868         }
2869
2870         rsp->rda = rda;
2871         init_waitqueue_head(&rsp->gp_wq);
2872         rnp = rsp->level[rcu_num_lvls - 1];
2873         for_each_possible_cpu(i) {
2874                 while (i > rnp->grphi)
2875                         rnp++;
2876                 per_cpu_ptr(rsp->rda, i)->mynode = rnp;
2877                 rcu_boot_init_percpu_data(i, rsp);
2878         }
2879         list_add(&rsp->flavors, &rcu_struct_flavors);
2880 }
2881
2882 /*
2883  * Compute the rcu_node tree geometry from kernel parameters.  This cannot
2884  * replace the definitions in rcutree.h because those are needed to size
2885  * the ->node array in the rcu_state structure.
2886  */
2887 static void __init rcu_init_geometry(void)
2888 {
2889         int i;
2890         int j;
2891         int n = nr_cpu_ids;
2892         int rcu_capacity[MAX_RCU_LVLS + 1];
2893
2894         /* If the compile-time values are accurate, just leave. */
2895         if (rcu_fanout_leaf == CONFIG_RCU_FANOUT_LEAF &&
2896             nr_cpu_ids == NR_CPUS)
2897                 return;
2898
2899         /*
2900          * Compute number of nodes that can be handled an rcu_node tree
2901          * with the given number of levels.  Setting rcu_capacity[0] makes
2902          * some of the arithmetic easier.
2903          */
2904         rcu_capacity[0] = 1;
2905         rcu_capacity[1] = rcu_fanout_leaf;
2906         for (i = 2; i <= MAX_RCU_LVLS; i++)
2907                 rcu_capacity[i] = rcu_capacity[i - 1] * CONFIG_RCU_FANOUT;
2908
2909         /*
2910          * The boot-time rcu_fanout_leaf parameter is only permitted
2911          * to increase the leaf-level fanout, not decrease it.  Of course,
2912          * the leaf-level fanout cannot exceed the number of bits in
2913          * the rcu_node masks.  Finally, the tree must be able to accommodate
2914          * the configured number of CPUs.  Complain and fall back to the
2915          * compile-time values if these limits are exceeded.
2916          */
2917         if (rcu_fanout_leaf < CONFIG_RCU_FANOUT_LEAF ||
2918             rcu_fanout_leaf > sizeof(unsigned long) * 8 ||
2919             n > rcu_capacity[MAX_RCU_LVLS]) {
2920                 WARN_ON(1);
2921                 return;
2922         }
2923
2924         /* Calculate the number of rcu_nodes at each level of the tree. */
2925         for (i = 1; i <= MAX_RCU_LVLS; i++)
2926                 if (n <= rcu_capacity[i]) {
2927                         for (j = 0; j <= i; j++)
2928                                 num_rcu_lvl[j] =
2929                                         DIV_ROUND_UP(n, rcu_capacity[i - j]);
2930                         rcu_num_lvls = i;
2931                         for (j = i + 1; j <= MAX_RCU_LVLS; j++)
2932                                 num_rcu_lvl[j] = 0;
2933                         break;
2934                 }
2935
2936         /* Calculate the total number of rcu_node structures. */
2937         rcu_num_nodes = 0;
2938         for (i = 0; i <= MAX_RCU_LVLS; i++)
2939                 rcu_num_nodes += num_rcu_lvl[i];
2940         rcu_num_nodes -= n;
2941 }
2942
2943 void __init rcu_init(void)
2944 {
2945         int cpu;
2946
2947         rcu_bootup_announce();
2948         rcu_init_geometry();
2949         rcu_init_one(&rcu_sched_state, &rcu_sched_data);
2950         rcu_init_one(&rcu_bh_state, &rcu_bh_data);
2951         __rcu_init_preempt();
2952          open_softirq(RCU_SOFTIRQ, rcu_process_callbacks);
2953
2954         /*
2955          * We don't need protection against CPU-hotplug here because
2956          * this is called early in boot, before either interrupts
2957          * or the scheduler are operational.
2958          */
2959         cpu_notifier(rcu_cpu_notify, 0);
2960         for_each_online_cpu(cpu)
2961                 rcu_cpu_notify(NULL, CPU_UP_PREPARE, (void *)(long)cpu);
2962         check_cpu_stall_init();
2963 }
2964
2965 #include "rcutree_plugin.h"