Merge tag 'v3.5-rc7' into late/soc
[firefly-linux-kernel-4.4.55.git] / kernel / rcutree_plugin.h
1 /*
2  * Read-Copy Update mechanism for mutual exclusion (tree-based version)
3  * Internal non-public definitions that provide either classic
4  * or preemptible semantics.
5  *
6  * This program is free software; you can redistribute it and/or modify
7  * it under the terms of the GNU General Public License as published by
8  * the Free Software Foundation; either version 2 of the License, or
9  * (at your option) any later version.
10  *
11  * This program is distributed in the hope that it will be useful,
12  * but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
13  * MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the
14  * GNU General Public License for more details.
15  *
16  * You should have received a copy of the GNU General Public License
17  * along with this program; if not, write to the Free Software
18  * Foundation, Inc., 59 Temple Place - Suite 330, Boston, MA 02111-1307, USA.
19  *
20  * Copyright Red Hat, 2009
21  * Copyright IBM Corporation, 2009
22  *
23  * Author: Ingo Molnar <mingo@elte.hu>
24  *         Paul E. McKenney <paulmck@linux.vnet.ibm.com>
25  */
26
27 #include <linux/delay.h>
28
29 #define RCU_KTHREAD_PRIO 1
30
31 #ifdef CONFIG_RCU_BOOST
32 #define RCU_BOOST_PRIO CONFIG_RCU_BOOST_PRIO
33 #else
34 #define RCU_BOOST_PRIO RCU_KTHREAD_PRIO
35 #endif
36
37 /*
38  * Check the RCU kernel configuration parameters and print informative
39  * messages about anything out of the ordinary.  If you like #ifdef, you
40  * will love this function.
41  */
42 static void __init rcu_bootup_announce_oddness(void)
43 {
44 #ifdef CONFIG_RCU_TRACE
45         printk(KERN_INFO "\tRCU debugfs-based tracing is enabled.\n");
46 #endif
47 #if (defined(CONFIG_64BIT) && CONFIG_RCU_FANOUT != 64) || (!defined(CONFIG_64BIT) && CONFIG_RCU_FANOUT != 32)
48         printk(KERN_INFO "\tCONFIG_RCU_FANOUT set to non-default value of %d\n",
49                CONFIG_RCU_FANOUT);
50 #endif
51 #ifdef CONFIG_RCU_FANOUT_EXACT
52         printk(KERN_INFO "\tHierarchical RCU autobalancing is disabled.\n");
53 #endif
54 #ifdef CONFIG_RCU_FAST_NO_HZ
55         printk(KERN_INFO
56                "\tRCU dyntick-idle grace-period acceleration is enabled.\n");
57 #endif
58 #ifdef CONFIG_PROVE_RCU
59         printk(KERN_INFO "\tRCU lockdep checking is enabled.\n");
60 #endif
61 #ifdef CONFIG_RCU_TORTURE_TEST_RUNNABLE
62         printk(KERN_INFO "\tRCU torture testing starts during boot.\n");
63 #endif
64 #if defined(CONFIG_TREE_PREEMPT_RCU) && !defined(CONFIG_RCU_CPU_STALL_VERBOSE)
65         printk(KERN_INFO "\tDump stacks of tasks blocking RCU-preempt GP.\n");
66 #endif
67 #if defined(CONFIG_RCU_CPU_STALL_INFO)
68         printk(KERN_INFO "\tAdditional per-CPU info printed with stalls.\n");
69 #endif
70 #if NUM_RCU_LVL_4 != 0
71         printk(KERN_INFO "\tExperimental four-level hierarchy is enabled.\n");
72 #endif
73 }
74
75 #ifdef CONFIG_TREE_PREEMPT_RCU
76
77 struct rcu_state rcu_preempt_state = RCU_STATE_INITIALIZER(rcu_preempt);
78 DEFINE_PER_CPU(struct rcu_data, rcu_preempt_data);
79 static struct rcu_state *rcu_state = &rcu_preempt_state;
80
81 static void rcu_read_unlock_special(struct task_struct *t);
82 static int rcu_preempted_readers_exp(struct rcu_node *rnp);
83
84 /*
85  * Tell them what RCU they are running.
86  */
87 static void __init rcu_bootup_announce(void)
88 {
89         printk(KERN_INFO "Preemptible hierarchical RCU implementation.\n");
90         rcu_bootup_announce_oddness();
91 }
92
93 /*
94  * Return the number of RCU-preempt batches processed thus far
95  * for debug and statistics.
96  */
97 long rcu_batches_completed_preempt(void)
98 {
99         return rcu_preempt_state.completed;
100 }
101 EXPORT_SYMBOL_GPL(rcu_batches_completed_preempt);
102
103 /*
104  * Return the number of RCU batches processed thus far for debug & stats.
105  */
106 long rcu_batches_completed(void)
107 {
108         return rcu_batches_completed_preempt();
109 }
110 EXPORT_SYMBOL_GPL(rcu_batches_completed);
111
112 /*
113  * Force a quiescent state for preemptible RCU.
114  */
115 void rcu_force_quiescent_state(void)
116 {
117         force_quiescent_state(&rcu_preempt_state, 0);
118 }
119 EXPORT_SYMBOL_GPL(rcu_force_quiescent_state);
120
121 /*
122  * Record a preemptible-RCU quiescent state for the specified CPU.  Note
123  * that this just means that the task currently running on the CPU is
124  * not in a quiescent state.  There might be any number of tasks blocked
125  * while in an RCU read-side critical section.
126  *
127  * Unlike the other rcu_*_qs() functions, callers to this function
128  * must disable irqs in order to protect the assignment to
129  * ->rcu_read_unlock_special.
130  */
131 static void rcu_preempt_qs(int cpu)
132 {
133         struct rcu_data *rdp = &per_cpu(rcu_preempt_data, cpu);
134
135         rdp->passed_quiesce_gpnum = rdp->gpnum;
136         barrier();
137         if (rdp->passed_quiesce == 0)
138                 trace_rcu_grace_period("rcu_preempt", rdp->gpnum, "cpuqs");
139         rdp->passed_quiesce = 1;
140         current->rcu_read_unlock_special &= ~RCU_READ_UNLOCK_NEED_QS;
141 }
142
143 /*
144  * We have entered the scheduler, and the current task might soon be
145  * context-switched away from.  If this task is in an RCU read-side
146  * critical section, we will no longer be able to rely on the CPU to
147  * record that fact, so we enqueue the task on the blkd_tasks list.
148  * The task will dequeue itself when it exits the outermost enclosing
149  * RCU read-side critical section.  Therefore, the current grace period
150  * cannot be permitted to complete until the blkd_tasks list entries
151  * predating the current grace period drain, in other words, until
152  * rnp->gp_tasks becomes NULL.
153  *
154  * Caller must disable preemption.
155  */
156 static void rcu_preempt_note_context_switch(int cpu)
157 {
158         struct task_struct *t = current;
159         unsigned long flags;
160         struct rcu_data *rdp;
161         struct rcu_node *rnp;
162
163         if (t->rcu_read_lock_nesting > 0 &&
164             (t->rcu_read_unlock_special & RCU_READ_UNLOCK_BLOCKED) == 0) {
165
166                 /* Possibly blocking in an RCU read-side critical section. */
167                 rdp = per_cpu_ptr(rcu_preempt_state.rda, cpu);
168                 rnp = rdp->mynode;
169                 raw_spin_lock_irqsave(&rnp->lock, flags);
170                 t->rcu_read_unlock_special |= RCU_READ_UNLOCK_BLOCKED;
171                 t->rcu_blocked_node = rnp;
172
173                 /*
174                  * If this CPU has already checked in, then this task
175                  * will hold up the next grace period rather than the
176                  * current grace period.  Queue the task accordingly.
177                  * If the task is queued for the current grace period
178                  * (i.e., this CPU has not yet passed through a quiescent
179                  * state for the current grace period), then as long
180                  * as that task remains queued, the current grace period
181                  * cannot end.  Note that there is some uncertainty as
182                  * to exactly when the current grace period started.
183                  * We take a conservative approach, which can result
184                  * in unnecessarily waiting on tasks that started very
185                  * slightly after the current grace period began.  C'est
186                  * la vie!!!
187                  *
188                  * But first, note that the current CPU must still be
189                  * on line!
190                  */
191                 WARN_ON_ONCE((rdp->grpmask & rnp->qsmaskinit) == 0);
192                 WARN_ON_ONCE(!list_empty(&t->rcu_node_entry));
193                 if ((rnp->qsmask & rdp->grpmask) && rnp->gp_tasks != NULL) {
194                         list_add(&t->rcu_node_entry, rnp->gp_tasks->prev);
195                         rnp->gp_tasks = &t->rcu_node_entry;
196 #ifdef CONFIG_RCU_BOOST
197                         if (rnp->boost_tasks != NULL)
198                                 rnp->boost_tasks = rnp->gp_tasks;
199 #endif /* #ifdef CONFIG_RCU_BOOST */
200                 } else {
201                         list_add(&t->rcu_node_entry, &rnp->blkd_tasks);
202                         if (rnp->qsmask & rdp->grpmask)
203                                 rnp->gp_tasks = &t->rcu_node_entry;
204                 }
205                 trace_rcu_preempt_task(rdp->rsp->name,
206                                        t->pid,
207                                        (rnp->qsmask & rdp->grpmask)
208                                        ? rnp->gpnum
209                                        : rnp->gpnum + 1);
210                 raw_spin_unlock_irqrestore(&rnp->lock, flags);
211         } else if (t->rcu_read_lock_nesting < 0 &&
212                    t->rcu_read_unlock_special) {
213
214                 /*
215                  * Complete exit from RCU read-side critical section on
216                  * behalf of preempted instance of __rcu_read_unlock().
217                  */
218                 rcu_read_unlock_special(t);
219         }
220
221         /*
222          * Either we were not in an RCU read-side critical section to
223          * begin with, or we have now recorded that critical section
224          * globally.  Either way, we can now note a quiescent state
225          * for this CPU.  Again, if we were in an RCU read-side critical
226          * section, and if that critical section was blocking the current
227          * grace period, then the fact that the task has been enqueued
228          * means that we continue to block the current grace period.
229          */
230         local_irq_save(flags);
231         rcu_preempt_qs(cpu);
232         local_irq_restore(flags);
233 }
234
235 /*
236  * Tree-preemptible RCU implementation for rcu_read_lock().
237  * Just increment ->rcu_read_lock_nesting, shared state will be updated
238  * if we block.
239  */
240 void __rcu_read_lock(void)
241 {
242         current->rcu_read_lock_nesting++;
243         barrier();  /* needed if we ever invoke rcu_read_lock in rcutree.c */
244 }
245 EXPORT_SYMBOL_GPL(__rcu_read_lock);
246
247 /*
248  * Check for preempted RCU readers blocking the current grace period
249  * for the specified rcu_node structure.  If the caller needs a reliable
250  * answer, it must hold the rcu_node's ->lock.
251  */
252 static int rcu_preempt_blocked_readers_cgp(struct rcu_node *rnp)
253 {
254         return rnp->gp_tasks != NULL;
255 }
256
257 /*
258  * Record a quiescent state for all tasks that were previously queued
259  * on the specified rcu_node structure and that were blocking the current
260  * RCU grace period.  The caller must hold the specified rnp->lock with
261  * irqs disabled, and this lock is released upon return, but irqs remain
262  * disabled.
263  */
264 static void rcu_report_unblock_qs_rnp(struct rcu_node *rnp, unsigned long flags)
265         __releases(rnp->lock)
266 {
267         unsigned long mask;
268         struct rcu_node *rnp_p;
269
270         if (rnp->qsmask != 0 || rcu_preempt_blocked_readers_cgp(rnp)) {
271                 raw_spin_unlock_irqrestore(&rnp->lock, flags);
272                 return;  /* Still need more quiescent states! */
273         }
274
275         rnp_p = rnp->parent;
276         if (rnp_p == NULL) {
277                 /*
278                  * Either there is only one rcu_node in the tree,
279                  * or tasks were kicked up to root rcu_node due to
280                  * CPUs going offline.
281                  */
282                 rcu_report_qs_rsp(&rcu_preempt_state, flags);
283                 return;
284         }
285
286         /* Report up the rest of the hierarchy. */
287         mask = rnp->grpmask;
288         raw_spin_unlock(&rnp->lock);    /* irqs remain disabled. */
289         raw_spin_lock(&rnp_p->lock);    /* irqs already disabled. */
290         rcu_report_qs_rnp(mask, &rcu_preempt_state, rnp_p, flags);
291 }
292
293 /*
294  * Advance a ->blkd_tasks-list pointer to the next entry, instead
295  * returning NULL if at the end of the list.
296  */
297 static struct list_head *rcu_next_node_entry(struct task_struct *t,
298                                              struct rcu_node *rnp)
299 {
300         struct list_head *np;
301
302         np = t->rcu_node_entry.next;
303         if (np == &rnp->blkd_tasks)
304                 np = NULL;
305         return np;
306 }
307
308 /*
309  * Handle special cases during rcu_read_unlock(), such as needing to
310  * notify RCU core processing or task having blocked during the RCU
311  * read-side critical section.
312  */
313 static noinline void rcu_read_unlock_special(struct task_struct *t)
314 {
315         int empty;
316         int empty_exp;
317         int empty_exp_now;
318         unsigned long flags;
319         struct list_head *np;
320 #ifdef CONFIG_RCU_BOOST
321         struct rt_mutex *rbmp = NULL;
322 #endif /* #ifdef CONFIG_RCU_BOOST */
323         struct rcu_node *rnp;
324         int special;
325
326         /* NMI handlers cannot block and cannot safely manipulate state. */
327         if (in_nmi())
328                 return;
329
330         local_irq_save(flags);
331
332         /*
333          * If RCU core is waiting for this CPU to exit critical section,
334          * let it know that we have done so.
335          */
336         special = t->rcu_read_unlock_special;
337         if (special & RCU_READ_UNLOCK_NEED_QS) {
338                 rcu_preempt_qs(smp_processor_id());
339         }
340
341         /* Hardware IRQ handlers cannot block. */
342         if (in_irq() || in_serving_softirq()) {
343                 local_irq_restore(flags);
344                 return;
345         }
346
347         /* Clean up if blocked during RCU read-side critical section. */
348         if (special & RCU_READ_UNLOCK_BLOCKED) {
349                 t->rcu_read_unlock_special &= ~RCU_READ_UNLOCK_BLOCKED;
350
351                 /*
352                  * Remove this task from the list it blocked on.  The
353                  * task can migrate while we acquire the lock, but at
354                  * most one time.  So at most two passes through loop.
355                  */
356                 for (;;) {
357                         rnp = t->rcu_blocked_node;
358                         raw_spin_lock(&rnp->lock);  /* irqs already disabled. */
359                         if (rnp == t->rcu_blocked_node)
360                                 break;
361                         raw_spin_unlock(&rnp->lock); /* irqs remain disabled. */
362                 }
363                 empty = !rcu_preempt_blocked_readers_cgp(rnp);
364                 empty_exp = !rcu_preempted_readers_exp(rnp);
365                 smp_mb(); /* ensure expedited fastpath sees end of RCU c-s. */
366                 np = rcu_next_node_entry(t, rnp);
367                 list_del_init(&t->rcu_node_entry);
368                 t->rcu_blocked_node = NULL;
369                 trace_rcu_unlock_preempted_task("rcu_preempt",
370                                                 rnp->gpnum, t->pid);
371                 if (&t->rcu_node_entry == rnp->gp_tasks)
372                         rnp->gp_tasks = np;
373                 if (&t->rcu_node_entry == rnp->exp_tasks)
374                         rnp->exp_tasks = np;
375 #ifdef CONFIG_RCU_BOOST
376                 if (&t->rcu_node_entry == rnp->boost_tasks)
377                         rnp->boost_tasks = np;
378                 /* Snapshot/clear ->rcu_boost_mutex with rcu_node lock held. */
379                 if (t->rcu_boost_mutex) {
380                         rbmp = t->rcu_boost_mutex;
381                         t->rcu_boost_mutex = NULL;
382                 }
383 #endif /* #ifdef CONFIG_RCU_BOOST */
384
385                 /*
386                  * If this was the last task on the current list, and if
387                  * we aren't waiting on any CPUs, report the quiescent state.
388                  * Note that rcu_report_unblock_qs_rnp() releases rnp->lock,
389                  * so we must take a snapshot of the expedited state.
390                  */
391                 empty_exp_now = !rcu_preempted_readers_exp(rnp);
392                 if (!empty && !rcu_preempt_blocked_readers_cgp(rnp)) {
393                         trace_rcu_quiescent_state_report("preempt_rcu",
394                                                          rnp->gpnum,
395                                                          0, rnp->qsmask,
396                                                          rnp->level,
397                                                          rnp->grplo,
398                                                          rnp->grphi,
399                                                          !!rnp->gp_tasks);
400                         rcu_report_unblock_qs_rnp(rnp, flags);
401                 } else
402                         raw_spin_unlock_irqrestore(&rnp->lock, flags);
403
404 #ifdef CONFIG_RCU_BOOST
405                 /* Unboost if we were boosted. */
406                 if (rbmp)
407                         rt_mutex_unlock(rbmp);
408 #endif /* #ifdef CONFIG_RCU_BOOST */
409
410                 /*
411                  * If this was the last task on the expedited lists,
412                  * then we need to report up the rcu_node hierarchy.
413                  */
414                 if (!empty_exp && empty_exp_now)
415                         rcu_report_exp_rnp(&rcu_preempt_state, rnp, true);
416         } else {
417                 local_irq_restore(flags);
418         }
419 }
420
421 /*
422  * Tree-preemptible RCU implementation for rcu_read_unlock().
423  * Decrement ->rcu_read_lock_nesting.  If the result is zero (outermost
424  * rcu_read_unlock()) and ->rcu_read_unlock_special is non-zero, then
425  * invoke rcu_read_unlock_special() to clean up after a context switch
426  * in an RCU read-side critical section and other special cases.
427  */
428 void __rcu_read_unlock(void)
429 {
430         struct task_struct *t = current;
431
432         if (t->rcu_read_lock_nesting != 1)
433                 --t->rcu_read_lock_nesting;
434         else {
435                 barrier();  /* critical section before exit code. */
436                 t->rcu_read_lock_nesting = INT_MIN;
437                 barrier();  /* assign before ->rcu_read_unlock_special load */
438                 if (unlikely(ACCESS_ONCE(t->rcu_read_unlock_special)))
439                         rcu_read_unlock_special(t);
440                 barrier();  /* ->rcu_read_unlock_special load before assign */
441                 t->rcu_read_lock_nesting = 0;
442         }
443 #ifdef CONFIG_PROVE_LOCKING
444         {
445                 int rrln = ACCESS_ONCE(t->rcu_read_lock_nesting);
446
447                 WARN_ON_ONCE(rrln < 0 && rrln > INT_MIN / 2);
448         }
449 #endif /* #ifdef CONFIG_PROVE_LOCKING */
450 }
451 EXPORT_SYMBOL_GPL(__rcu_read_unlock);
452
453 #ifdef CONFIG_RCU_CPU_STALL_VERBOSE
454
455 /*
456  * Dump detailed information for all tasks blocking the current RCU
457  * grace period on the specified rcu_node structure.
458  */
459 static void rcu_print_detail_task_stall_rnp(struct rcu_node *rnp)
460 {
461         unsigned long flags;
462         struct task_struct *t;
463
464         if (!rcu_preempt_blocked_readers_cgp(rnp))
465                 return;
466         raw_spin_lock_irqsave(&rnp->lock, flags);
467         t = list_entry(rnp->gp_tasks,
468                        struct task_struct, rcu_node_entry);
469         list_for_each_entry_continue(t, &rnp->blkd_tasks, rcu_node_entry)
470                 sched_show_task(t);
471         raw_spin_unlock_irqrestore(&rnp->lock, flags);
472 }
473
474 /*
475  * Dump detailed information for all tasks blocking the current RCU
476  * grace period.
477  */
478 static void rcu_print_detail_task_stall(struct rcu_state *rsp)
479 {
480         struct rcu_node *rnp = rcu_get_root(rsp);
481
482         rcu_print_detail_task_stall_rnp(rnp);
483         rcu_for_each_leaf_node(rsp, rnp)
484                 rcu_print_detail_task_stall_rnp(rnp);
485 }
486
487 #else /* #ifdef CONFIG_RCU_CPU_STALL_VERBOSE */
488
489 static void rcu_print_detail_task_stall(struct rcu_state *rsp)
490 {
491 }
492
493 #endif /* #else #ifdef CONFIG_RCU_CPU_STALL_VERBOSE */
494
495 #ifdef CONFIG_RCU_CPU_STALL_INFO
496
497 static void rcu_print_task_stall_begin(struct rcu_node *rnp)
498 {
499         printk(KERN_ERR "\tTasks blocked on level-%d rcu_node (CPUs %d-%d):",
500                rnp->level, rnp->grplo, rnp->grphi);
501 }
502
503 static void rcu_print_task_stall_end(void)
504 {
505         printk(KERN_CONT "\n");
506 }
507
508 #else /* #ifdef CONFIG_RCU_CPU_STALL_INFO */
509
510 static void rcu_print_task_stall_begin(struct rcu_node *rnp)
511 {
512 }
513
514 static void rcu_print_task_stall_end(void)
515 {
516 }
517
518 #endif /* #else #ifdef CONFIG_RCU_CPU_STALL_INFO */
519
520 /*
521  * Scan the current list of tasks blocked within RCU read-side critical
522  * sections, printing out the tid of each.
523  */
524 static int rcu_print_task_stall(struct rcu_node *rnp)
525 {
526         struct task_struct *t;
527         int ndetected = 0;
528
529         if (!rcu_preempt_blocked_readers_cgp(rnp))
530                 return 0;
531         rcu_print_task_stall_begin(rnp);
532         t = list_entry(rnp->gp_tasks,
533                        struct task_struct, rcu_node_entry);
534         list_for_each_entry_continue(t, &rnp->blkd_tasks, rcu_node_entry) {
535                 printk(KERN_CONT " P%d", t->pid);
536                 ndetected++;
537         }
538         rcu_print_task_stall_end();
539         return ndetected;
540 }
541
542 /*
543  * Suppress preemptible RCU's CPU stall warnings by pushing the
544  * time of the next stall-warning message comfortably far into the
545  * future.
546  */
547 static void rcu_preempt_stall_reset(void)
548 {
549         rcu_preempt_state.jiffies_stall = jiffies + ULONG_MAX / 2;
550 }
551
552 /*
553  * Check that the list of blocked tasks for the newly completed grace
554  * period is in fact empty.  It is a serious bug to complete a grace
555  * period that still has RCU readers blocked!  This function must be
556  * invoked -before- updating this rnp's ->gpnum, and the rnp's ->lock
557  * must be held by the caller.
558  *
559  * Also, if there are blocked tasks on the list, they automatically
560  * block the newly created grace period, so set up ->gp_tasks accordingly.
561  */
562 static void rcu_preempt_check_blocked_tasks(struct rcu_node *rnp)
563 {
564         WARN_ON_ONCE(rcu_preempt_blocked_readers_cgp(rnp));
565         if (!list_empty(&rnp->blkd_tasks))
566                 rnp->gp_tasks = rnp->blkd_tasks.next;
567         WARN_ON_ONCE(rnp->qsmask);
568 }
569
570 #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU
571
572 /*
573  * Handle tasklist migration for case in which all CPUs covered by the
574  * specified rcu_node have gone offline.  Move them up to the root
575  * rcu_node.  The reason for not just moving them to the immediate
576  * parent is to remove the need for rcu_read_unlock_special() to
577  * make more than two attempts to acquire the target rcu_node's lock.
578  * Returns true if there were tasks blocking the current RCU grace
579  * period.
580  *
581  * Returns 1 if there was previously a task blocking the current grace
582  * period on the specified rcu_node structure.
583  *
584  * The caller must hold rnp->lock with irqs disabled.
585  */
586 static int rcu_preempt_offline_tasks(struct rcu_state *rsp,
587                                      struct rcu_node *rnp,
588                                      struct rcu_data *rdp)
589 {
590         struct list_head *lp;
591         struct list_head *lp_root;
592         int retval = 0;
593         struct rcu_node *rnp_root = rcu_get_root(rsp);
594         struct task_struct *t;
595
596         if (rnp == rnp_root) {
597                 WARN_ONCE(1, "Last CPU thought to be offlined?");
598                 return 0;  /* Shouldn't happen: at least one CPU online. */
599         }
600
601         /* If we are on an internal node, complain bitterly. */
602         WARN_ON_ONCE(rnp != rdp->mynode);
603
604         /*
605          * Move tasks up to root rcu_node.  Don't try to get fancy for
606          * this corner-case operation -- just put this node's tasks
607          * at the head of the root node's list, and update the root node's
608          * ->gp_tasks and ->exp_tasks pointers to those of this node's,
609          * if non-NULL.  This might result in waiting for more tasks than
610          * absolutely necessary, but this is a good performance/complexity
611          * tradeoff.
612          */
613         if (rcu_preempt_blocked_readers_cgp(rnp) && rnp->qsmask == 0)
614                 retval |= RCU_OFL_TASKS_NORM_GP;
615         if (rcu_preempted_readers_exp(rnp))
616                 retval |= RCU_OFL_TASKS_EXP_GP;
617         lp = &rnp->blkd_tasks;
618         lp_root = &rnp_root->blkd_tasks;
619         while (!list_empty(lp)) {
620                 t = list_entry(lp->next, typeof(*t), rcu_node_entry);
621                 raw_spin_lock(&rnp_root->lock); /* irqs already disabled */
622                 list_del(&t->rcu_node_entry);
623                 t->rcu_blocked_node = rnp_root;
624                 list_add(&t->rcu_node_entry, lp_root);
625                 if (&t->rcu_node_entry == rnp->gp_tasks)
626                         rnp_root->gp_tasks = rnp->gp_tasks;
627                 if (&t->rcu_node_entry == rnp->exp_tasks)
628                         rnp_root->exp_tasks = rnp->exp_tasks;
629 #ifdef CONFIG_RCU_BOOST
630                 if (&t->rcu_node_entry == rnp->boost_tasks)
631                         rnp_root->boost_tasks = rnp->boost_tasks;
632 #endif /* #ifdef CONFIG_RCU_BOOST */
633                 raw_spin_unlock(&rnp_root->lock); /* irqs still disabled */
634         }
635
636 #ifdef CONFIG_RCU_BOOST
637         /* In case root is being boosted and leaf is not. */
638         raw_spin_lock(&rnp_root->lock); /* irqs already disabled */
639         if (rnp_root->boost_tasks != NULL &&
640             rnp_root->boost_tasks != rnp_root->gp_tasks)
641                 rnp_root->boost_tasks = rnp_root->gp_tasks;
642         raw_spin_unlock(&rnp_root->lock); /* irqs still disabled */
643 #endif /* #ifdef CONFIG_RCU_BOOST */
644
645         rnp->gp_tasks = NULL;
646         rnp->exp_tasks = NULL;
647         return retval;
648 }
649
650 #endif /* #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU */
651
652 /*
653  * Do CPU-offline processing for preemptible RCU.
654  */
655 static void rcu_preempt_cleanup_dead_cpu(int cpu)
656 {
657         rcu_cleanup_dead_cpu(cpu, &rcu_preempt_state);
658 }
659
660 /*
661  * Check for a quiescent state from the current CPU.  When a task blocks,
662  * the task is recorded in the corresponding CPU's rcu_node structure,
663  * which is checked elsewhere.
664  *
665  * Caller must disable hard irqs.
666  */
667 static void rcu_preempt_check_callbacks(int cpu)
668 {
669         struct task_struct *t = current;
670
671         if (t->rcu_read_lock_nesting == 0) {
672                 rcu_preempt_qs(cpu);
673                 return;
674         }
675         if (t->rcu_read_lock_nesting > 0 &&
676             per_cpu(rcu_preempt_data, cpu).qs_pending)
677                 t->rcu_read_unlock_special |= RCU_READ_UNLOCK_NEED_QS;
678 }
679
680 /*
681  * Process callbacks for preemptible RCU.
682  */
683 static void rcu_preempt_process_callbacks(void)
684 {
685         __rcu_process_callbacks(&rcu_preempt_state,
686                                 &__get_cpu_var(rcu_preempt_data));
687 }
688
689 #ifdef CONFIG_RCU_BOOST
690
691 static void rcu_preempt_do_callbacks(void)
692 {
693         rcu_do_batch(&rcu_preempt_state, &__get_cpu_var(rcu_preempt_data));
694 }
695
696 #endif /* #ifdef CONFIG_RCU_BOOST */
697
698 /*
699  * Queue a preemptible-RCU callback for invocation after a grace period.
700  */
701 void call_rcu(struct rcu_head *head, void (*func)(struct rcu_head *rcu))
702 {
703         __call_rcu(head, func, &rcu_preempt_state, 0);
704 }
705 EXPORT_SYMBOL_GPL(call_rcu);
706
707 /*
708  * Queue an RCU callback for lazy invocation after a grace period.
709  * This will likely be later named something like "call_rcu_lazy()",
710  * but this change will require some way of tagging the lazy RCU
711  * callbacks in the list of pending callbacks.  Until then, this
712  * function may only be called from __kfree_rcu().
713  */
714 void kfree_call_rcu(struct rcu_head *head,
715                     void (*func)(struct rcu_head *rcu))
716 {
717         __call_rcu(head, func, &rcu_preempt_state, 1);
718 }
719 EXPORT_SYMBOL_GPL(kfree_call_rcu);
720
721 /**
722  * synchronize_rcu - wait until a grace period has elapsed.
723  *
724  * Control will return to the caller some time after a full grace
725  * period has elapsed, in other words after all currently executing RCU
726  * read-side critical sections have completed.  Note, however, that
727  * upon return from synchronize_rcu(), the caller might well be executing
728  * concurrently with new RCU read-side critical sections that began while
729  * synchronize_rcu() was waiting.  RCU read-side critical sections are
730  * delimited by rcu_read_lock() and rcu_read_unlock(), and may be nested.
731  */
732 void synchronize_rcu(void)
733 {
734         rcu_lockdep_assert(!lock_is_held(&rcu_bh_lock_map) &&
735                            !lock_is_held(&rcu_lock_map) &&
736                            !lock_is_held(&rcu_sched_lock_map),
737                            "Illegal synchronize_rcu() in RCU read-side critical section");
738         if (!rcu_scheduler_active)
739                 return;
740         wait_rcu_gp(call_rcu);
741 }
742 EXPORT_SYMBOL_GPL(synchronize_rcu);
743
744 static DECLARE_WAIT_QUEUE_HEAD(sync_rcu_preempt_exp_wq);
745 static long sync_rcu_preempt_exp_count;
746 static DEFINE_MUTEX(sync_rcu_preempt_exp_mutex);
747
748 /*
749  * Return non-zero if there are any tasks in RCU read-side critical
750  * sections blocking the current preemptible-RCU expedited grace period.
751  * If there is no preemptible-RCU expedited grace period currently in
752  * progress, returns zero unconditionally.
753  */
754 static int rcu_preempted_readers_exp(struct rcu_node *rnp)
755 {
756         return rnp->exp_tasks != NULL;
757 }
758
759 /*
760  * return non-zero if there is no RCU expedited grace period in progress
761  * for the specified rcu_node structure, in other words, if all CPUs and
762  * tasks covered by the specified rcu_node structure have done their bit
763  * for the current expedited grace period.  Works only for preemptible
764  * RCU -- other RCU implementation use other means.
765  *
766  * Caller must hold sync_rcu_preempt_exp_mutex.
767  */
768 static int sync_rcu_preempt_exp_done(struct rcu_node *rnp)
769 {
770         return !rcu_preempted_readers_exp(rnp) &&
771                ACCESS_ONCE(rnp->expmask) == 0;
772 }
773
774 /*
775  * Report the exit from RCU read-side critical section for the last task
776  * that queued itself during or before the current expedited preemptible-RCU
777  * grace period.  This event is reported either to the rcu_node structure on
778  * which the task was queued or to one of that rcu_node structure's ancestors,
779  * recursively up the tree.  (Calm down, calm down, we do the recursion
780  * iteratively!)
781  *
782  * Most callers will set the "wake" flag, but the task initiating the
783  * expedited grace period need not wake itself.
784  *
785  * Caller must hold sync_rcu_preempt_exp_mutex.
786  */
787 static void rcu_report_exp_rnp(struct rcu_state *rsp, struct rcu_node *rnp,
788                                bool wake)
789 {
790         unsigned long flags;
791         unsigned long mask;
792
793         raw_spin_lock_irqsave(&rnp->lock, flags);
794         for (;;) {
795                 if (!sync_rcu_preempt_exp_done(rnp)) {
796                         raw_spin_unlock_irqrestore(&rnp->lock, flags);
797                         break;
798                 }
799                 if (rnp->parent == NULL) {
800                         raw_spin_unlock_irqrestore(&rnp->lock, flags);
801                         if (wake)
802                                 wake_up(&sync_rcu_preempt_exp_wq);
803                         break;
804                 }
805                 mask = rnp->grpmask;
806                 raw_spin_unlock(&rnp->lock); /* irqs remain disabled */
807                 rnp = rnp->parent;
808                 raw_spin_lock(&rnp->lock); /* irqs already disabled */
809                 rnp->expmask &= ~mask;
810         }
811 }
812
813 /*
814  * Snapshot the tasks blocking the newly started preemptible-RCU expedited
815  * grace period for the specified rcu_node structure.  If there are no such
816  * tasks, report it up the rcu_node hierarchy.
817  *
818  * Caller must hold sync_rcu_preempt_exp_mutex and rsp->onofflock.
819  */
820 static void
821 sync_rcu_preempt_exp_init(struct rcu_state *rsp, struct rcu_node *rnp)
822 {
823         unsigned long flags;
824         int must_wait = 0;
825
826         raw_spin_lock_irqsave(&rnp->lock, flags);
827         if (list_empty(&rnp->blkd_tasks))
828                 raw_spin_unlock_irqrestore(&rnp->lock, flags);
829         else {
830                 rnp->exp_tasks = rnp->blkd_tasks.next;
831                 rcu_initiate_boost(rnp, flags);  /* releases rnp->lock */
832                 must_wait = 1;
833         }
834         if (!must_wait)
835                 rcu_report_exp_rnp(rsp, rnp, false); /* Don't wake self. */
836 }
837
838 /**
839  * synchronize_rcu_expedited - Brute-force RCU grace period
840  *
841  * Wait for an RCU-preempt grace period, but expedite it.  The basic
842  * idea is to invoke synchronize_sched_expedited() to push all the tasks to
843  * the ->blkd_tasks lists and wait for this list to drain.  This consumes
844  * significant time on all CPUs and is unfriendly to real-time workloads,
845  * so is thus not recommended for any sort of common-case code.
846  * In fact, if you are using synchronize_rcu_expedited() in a loop,
847  * please restructure your code to batch your updates, and then Use a
848  * single synchronize_rcu() instead.
849  *
850  * Note that it is illegal to call this function while holding any lock
851  * that is acquired by a CPU-hotplug notifier.  And yes, it is also illegal
852  * to call this function from a CPU-hotplug notifier.  Failing to observe
853  * these restriction will result in deadlock.
854  */
855 void synchronize_rcu_expedited(void)
856 {
857         unsigned long flags;
858         struct rcu_node *rnp;
859         struct rcu_state *rsp = &rcu_preempt_state;
860         long snap;
861         int trycount = 0;
862
863         smp_mb(); /* Caller's modifications seen first by other CPUs. */
864         snap = ACCESS_ONCE(sync_rcu_preempt_exp_count) + 1;
865         smp_mb(); /* Above access cannot bleed into critical section. */
866
867         /*
868          * Acquire lock, falling back to synchronize_rcu() if too many
869          * lock-acquisition failures.  Of course, if someone does the
870          * expedited grace period for us, just leave.
871          */
872         while (!mutex_trylock(&sync_rcu_preempt_exp_mutex)) {
873                 if (trycount++ < 10)
874                         udelay(trycount * num_online_cpus());
875                 else {
876                         synchronize_rcu();
877                         return;
878                 }
879                 if ((ACCESS_ONCE(sync_rcu_preempt_exp_count) - snap) > 0)
880                         goto mb_ret; /* Others did our work for us. */
881         }
882         if ((ACCESS_ONCE(sync_rcu_preempt_exp_count) - snap) > 0)
883                 goto unlock_mb_ret; /* Others did our work for us. */
884
885         /* force all RCU readers onto ->blkd_tasks lists. */
886         synchronize_sched_expedited();
887
888         raw_spin_lock_irqsave(&rsp->onofflock, flags);
889
890         /* Initialize ->expmask for all non-leaf rcu_node structures. */
891         rcu_for_each_nonleaf_node_breadth_first(rsp, rnp) {
892                 raw_spin_lock(&rnp->lock); /* irqs already disabled. */
893                 rnp->expmask = rnp->qsmaskinit;
894                 raw_spin_unlock(&rnp->lock); /* irqs remain disabled. */
895         }
896
897         /* Snapshot current state of ->blkd_tasks lists. */
898         rcu_for_each_leaf_node(rsp, rnp)
899                 sync_rcu_preempt_exp_init(rsp, rnp);
900         if (NUM_RCU_NODES > 1)
901                 sync_rcu_preempt_exp_init(rsp, rcu_get_root(rsp));
902
903         raw_spin_unlock_irqrestore(&rsp->onofflock, flags);
904
905         /* Wait for snapshotted ->blkd_tasks lists to drain. */
906         rnp = rcu_get_root(rsp);
907         wait_event(sync_rcu_preempt_exp_wq,
908                    sync_rcu_preempt_exp_done(rnp));
909
910         /* Clean up and exit. */
911         smp_mb(); /* ensure expedited GP seen before counter increment. */
912         ACCESS_ONCE(sync_rcu_preempt_exp_count)++;
913 unlock_mb_ret:
914         mutex_unlock(&sync_rcu_preempt_exp_mutex);
915 mb_ret:
916         smp_mb(); /* ensure subsequent action seen after grace period. */
917 }
918 EXPORT_SYMBOL_GPL(synchronize_rcu_expedited);
919
920 /*
921  * Check to see if there is any immediate preemptible-RCU-related work
922  * to be done.
923  */
924 static int rcu_preempt_pending(int cpu)
925 {
926         return __rcu_pending(&rcu_preempt_state,
927                              &per_cpu(rcu_preempt_data, cpu));
928 }
929
930 /*
931  * Does preemptible RCU have callbacks on this CPU?
932  */
933 static int rcu_preempt_cpu_has_callbacks(int cpu)
934 {
935         return !!per_cpu(rcu_preempt_data, cpu).nxtlist;
936 }
937
938 /**
939  * rcu_barrier - Wait until all in-flight call_rcu() callbacks complete.
940  */
941 void rcu_barrier(void)
942 {
943         _rcu_barrier(&rcu_preempt_state, call_rcu);
944 }
945 EXPORT_SYMBOL_GPL(rcu_barrier);
946
947 /*
948  * Initialize preemptible RCU's per-CPU data.
949  */
950 static void __cpuinit rcu_preempt_init_percpu_data(int cpu)
951 {
952         rcu_init_percpu_data(cpu, &rcu_preempt_state, 1);
953 }
954
955 /*
956  * Move preemptible RCU's callbacks from dying CPU to other online CPU
957  * and record a quiescent state.
958  */
959 static void rcu_preempt_cleanup_dying_cpu(void)
960 {
961         rcu_cleanup_dying_cpu(&rcu_preempt_state);
962 }
963
964 /*
965  * Initialize preemptible RCU's state structures.
966  */
967 static void __init __rcu_init_preempt(void)
968 {
969         rcu_init_one(&rcu_preempt_state, &rcu_preempt_data);
970 }
971
972 #else /* #ifdef CONFIG_TREE_PREEMPT_RCU */
973
974 static struct rcu_state *rcu_state = &rcu_sched_state;
975
976 /*
977  * Tell them what RCU they are running.
978  */
979 static void __init rcu_bootup_announce(void)
980 {
981         printk(KERN_INFO "Hierarchical RCU implementation.\n");
982         rcu_bootup_announce_oddness();
983 }
984
985 /*
986  * Return the number of RCU batches processed thus far for debug & stats.
987  */
988 long rcu_batches_completed(void)
989 {
990         return rcu_batches_completed_sched();
991 }
992 EXPORT_SYMBOL_GPL(rcu_batches_completed);
993
994 /*
995  * Force a quiescent state for RCU, which, because there is no preemptible
996  * RCU, becomes the same as rcu-sched.
997  */
998 void rcu_force_quiescent_state(void)
999 {
1000         rcu_sched_force_quiescent_state();
1001 }
1002 EXPORT_SYMBOL_GPL(rcu_force_quiescent_state);
1003
1004 /*
1005  * Because preemptible RCU does not exist, we never have to check for
1006  * CPUs being in quiescent states.
1007  */
1008 static void rcu_preempt_note_context_switch(int cpu)
1009 {
1010 }
1011
1012 /*
1013  * Because preemptible RCU does not exist, there are never any preempted
1014  * RCU readers.
1015  */
1016 static int rcu_preempt_blocked_readers_cgp(struct rcu_node *rnp)
1017 {
1018         return 0;
1019 }
1020
1021 #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU
1022
1023 /* Because preemptible RCU does not exist, no quieting of tasks. */
1024 static void rcu_report_unblock_qs_rnp(struct rcu_node *rnp, unsigned long flags)
1025 {
1026         raw_spin_unlock_irqrestore(&rnp->lock, flags);
1027 }
1028
1029 #endif /* #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU */
1030
1031 /*
1032  * Because preemptible RCU does not exist, we never have to check for
1033  * tasks blocked within RCU read-side critical sections.
1034  */
1035 static void rcu_print_detail_task_stall(struct rcu_state *rsp)
1036 {
1037 }
1038
1039 /*
1040  * Because preemptible RCU does not exist, we never have to check for
1041  * tasks blocked within RCU read-side critical sections.
1042  */
1043 static int rcu_print_task_stall(struct rcu_node *rnp)
1044 {
1045         return 0;
1046 }
1047
1048 /*
1049  * Because preemptible RCU does not exist, there is no need to suppress
1050  * its CPU stall warnings.
1051  */
1052 static void rcu_preempt_stall_reset(void)
1053 {
1054 }
1055
1056 /*
1057  * Because there is no preemptible RCU, there can be no readers blocked,
1058  * so there is no need to check for blocked tasks.  So check only for
1059  * bogus qsmask values.
1060  */
1061 static void rcu_preempt_check_blocked_tasks(struct rcu_node *rnp)
1062 {
1063         WARN_ON_ONCE(rnp->qsmask);
1064 }
1065
1066 #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU
1067
1068 /*
1069  * Because preemptible RCU does not exist, it never needs to migrate
1070  * tasks that were blocked within RCU read-side critical sections, and
1071  * such non-existent tasks cannot possibly have been blocking the current
1072  * grace period.
1073  */
1074 static int rcu_preempt_offline_tasks(struct rcu_state *rsp,
1075                                      struct rcu_node *rnp,
1076                                      struct rcu_data *rdp)
1077 {
1078         return 0;
1079 }
1080
1081 #endif /* #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU */
1082
1083 /*
1084  * Because preemptible RCU does not exist, it never needs CPU-offline
1085  * processing.
1086  */
1087 static void rcu_preempt_cleanup_dead_cpu(int cpu)
1088 {
1089 }
1090
1091 /*
1092  * Because preemptible RCU does not exist, it never has any callbacks
1093  * to check.
1094  */
1095 static void rcu_preempt_check_callbacks(int cpu)
1096 {
1097 }
1098
1099 /*
1100  * Because preemptible RCU does not exist, it never has any callbacks
1101  * to process.
1102  */
1103 static void rcu_preempt_process_callbacks(void)
1104 {
1105 }
1106
1107 /*
1108  * Queue an RCU callback for lazy invocation after a grace period.
1109  * This will likely be later named something like "call_rcu_lazy()",
1110  * but this change will require some way of tagging the lazy RCU
1111  * callbacks in the list of pending callbacks.  Until then, this
1112  * function may only be called from __kfree_rcu().
1113  *
1114  * Because there is no preemptible RCU, we use RCU-sched instead.
1115  */
1116 void kfree_call_rcu(struct rcu_head *head,
1117                     void (*func)(struct rcu_head *rcu))
1118 {
1119         __call_rcu(head, func, &rcu_sched_state, 1);
1120 }
1121 EXPORT_SYMBOL_GPL(kfree_call_rcu);
1122
1123 /*
1124  * Wait for an rcu-preempt grace period, but make it happen quickly.
1125  * But because preemptible RCU does not exist, map to rcu-sched.
1126  */
1127 void synchronize_rcu_expedited(void)
1128 {
1129         synchronize_sched_expedited();
1130 }
1131 EXPORT_SYMBOL_GPL(synchronize_rcu_expedited);
1132
1133 #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU
1134
1135 /*
1136  * Because preemptible RCU does not exist, there is never any need to
1137  * report on tasks preempted in RCU read-side critical sections during
1138  * expedited RCU grace periods.
1139  */
1140 static void rcu_report_exp_rnp(struct rcu_state *rsp, struct rcu_node *rnp,
1141                                bool wake)
1142 {
1143 }
1144
1145 #endif /* #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU */
1146
1147 /*
1148  * Because preemptible RCU does not exist, it never has any work to do.
1149  */
1150 static int rcu_preempt_pending(int cpu)
1151 {
1152         return 0;
1153 }
1154
1155 /*
1156  * Because preemptible RCU does not exist, it never has callbacks
1157  */
1158 static int rcu_preempt_cpu_has_callbacks(int cpu)
1159 {
1160         return 0;
1161 }
1162
1163 /*
1164  * Because preemptible RCU does not exist, rcu_barrier() is just
1165  * another name for rcu_barrier_sched().
1166  */
1167 void rcu_barrier(void)
1168 {
1169         rcu_barrier_sched();
1170 }
1171 EXPORT_SYMBOL_GPL(rcu_barrier);
1172
1173 /*
1174  * Because preemptible RCU does not exist, there is no per-CPU
1175  * data to initialize.
1176  */
1177 static void __cpuinit rcu_preempt_init_percpu_data(int cpu)
1178 {
1179 }
1180
1181 /*
1182  * Because there is no preemptible RCU, there is no cleanup to do.
1183  */
1184 static void rcu_preempt_cleanup_dying_cpu(void)
1185 {
1186 }
1187
1188 /*
1189  * Because preemptible RCU does not exist, it need not be initialized.
1190  */
1191 static void __init __rcu_init_preempt(void)
1192 {
1193 }
1194
1195 #endif /* #else #ifdef CONFIG_TREE_PREEMPT_RCU */
1196
1197 #ifdef CONFIG_RCU_BOOST
1198
1199 #include "rtmutex_common.h"
1200
1201 #ifdef CONFIG_RCU_TRACE
1202
1203 static void rcu_initiate_boost_trace(struct rcu_node *rnp)
1204 {
1205         if (list_empty(&rnp->blkd_tasks))
1206                 rnp->n_balk_blkd_tasks++;
1207         else if (rnp->exp_tasks == NULL && rnp->gp_tasks == NULL)
1208                 rnp->n_balk_exp_gp_tasks++;
1209         else if (rnp->gp_tasks != NULL && rnp->boost_tasks != NULL)
1210                 rnp->n_balk_boost_tasks++;
1211         else if (rnp->gp_tasks != NULL && rnp->qsmask != 0)
1212                 rnp->n_balk_notblocked++;
1213         else if (rnp->gp_tasks != NULL &&
1214                  ULONG_CMP_LT(jiffies, rnp->boost_time))
1215                 rnp->n_balk_notyet++;
1216         else
1217                 rnp->n_balk_nos++;
1218 }
1219
1220 #else /* #ifdef CONFIG_RCU_TRACE */
1221
1222 static void rcu_initiate_boost_trace(struct rcu_node *rnp)
1223 {
1224 }
1225
1226 #endif /* #else #ifdef CONFIG_RCU_TRACE */
1227
1228 /*
1229  * Carry out RCU priority boosting on the task indicated by ->exp_tasks
1230  * or ->boost_tasks, advancing the pointer to the next task in the
1231  * ->blkd_tasks list.
1232  *
1233  * Note that irqs must be enabled: boosting the task can block.
1234  * Returns 1 if there are more tasks needing to be boosted.
1235  */
1236 static int rcu_boost(struct rcu_node *rnp)
1237 {
1238         unsigned long flags;
1239         struct rt_mutex mtx;
1240         struct task_struct *t;
1241         struct list_head *tb;
1242
1243         if (rnp->exp_tasks == NULL && rnp->boost_tasks == NULL)
1244                 return 0;  /* Nothing left to boost. */
1245
1246         raw_spin_lock_irqsave(&rnp->lock, flags);
1247
1248         /*
1249          * Recheck under the lock: all tasks in need of boosting
1250          * might exit their RCU read-side critical sections on their own.
1251          */
1252         if (rnp->exp_tasks == NULL && rnp->boost_tasks == NULL) {
1253                 raw_spin_unlock_irqrestore(&rnp->lock, flags);
1254                 return 0;
1255         }
1256
1257         /*
1258          * Preferentially boost tasks blocking expedited grace periods.
1259          * This cannot starve the normal grace periods because a second
1260          * expedited grace period must boost all blocked tasks, including
1261          * those blocking the pre-existing normal grace period.
1262          */
1263         if (rnp->exp_tasks != NULL) {
1264                 tb = rnp->exp_tasks;
1265                 rnp->n_exp_boosts++;
1266         } else {
1267                 tb = rnp->boost_tasks;
1268                 rnp->n_normal_boosts++;
1269         }
1270         rnp->n_tasks_boosted++;
1271
1272         /*
1273          * We boost task t by manufacturing an rt_mutex that appears to
1274          * be held by task t.  We leave a pointer to that rt_mutex where
1275          * task t can find it, and task t will release the mutex when it
1276          * exits its outermost RCU read-side critical section.  Then
1277          * simply acquiring this artificial rt_mutex will boost task
1278          * t's priority.  (Thanks to tglx for suggesting this approach!)
1279          *
1280          * Note that task t must acquire rnp->lock to remove itself from
1281          * the ->blkd_tasks list, which it will do from exit() if from
1282          * nowhere else.  We therefore are guaranteed that task t will
1283          * stay around at least until we drop rnp->lock.  Note that
1284          * rnp->lock also resolves races between our priority boosting
1285          * and task t's exiting its outermost RCU read-side critical
1286          * section.
1287          */
1288         t = container_of(tb, struct task_struct, rcu_node_entry);
1289         rt_mutex_init_proxy_locked(&mtx, t);
1290         t->rcu_boost_mutex = &mtx;
1291         raw_spin_unlock_irqrestore(&rnp->lock, flags);
1292         rt_mutex_lock(&mtx);  /* Side effect: boosts task t's priority. */
1293         rt_mutex_unlock(&mtx);  /* Keep lockdep happy. */
1294
1295         return ACCESS_ONCE(rnp->exp_tasks) != NULL ||
1296                ACCESS_ONCE(rnp->boost_tasks) != NULL;
1297 }
1298
1299 /*
1300  * Timer handler to initiate waking up of boost kthreads that
1301  * have yielded the CPU due to excessive numbers of tasks to
1302  * boost.  We wake up the per-rcu_node kthread, which in turn
1303  * will wake up the booster kthread.
1304  */
1305 static void rcu_boost_kthread_timer(unsigned long arg)
1306 {
1307         invoke_rcu_node_kthread((struct rcu_node *)arg);
1308 }
1309
1310 /*
1311  * Priority-boosting kthread.  One per leaf rcu_node and one for the
1312  * root rcu_node.
1313  */
1314 static int rcu_boost_kthread(void *arg)
1315 {
1316         struct rcu_node *rnp = (struct rcu_node *)arg;
1317         int spincnt = 0;
1318         int more2boost;
1319
1320         trace_rcu_utilization("Start boost kthread@init");
1321         for (;;) {
1322                 rnp->boost_kthread_status = RCU_KTHREAD_WAITING;
1323                 trace_rcu_utilization("End boost kthread@rcu_wait");
1324                 rcu_wait(rnp->boost_tasks || rnp->exp_tasks);
1325                 trace_rcu_utilization("Start boost kthread@rcu_wait");
1326                 rnp->boost_kthread_status = RCU_KTHREAD_RUNNING;
1327                 more2boost = rcu_boost(rnp);
1328                 if (more2boost)
1329                         spincnt++;
1330                 else
1331                         spincnt = 0;
1332                 if (spincnt > 10) {
1333                         trace_rcu_utilization("End boost kthread@rcu_yield");
1334                         rcu_yield(rcu_boost_kthread_timer, (unsigned long)rnp);
1335                         trace_rcu_utilization("Start boost kthread@rcu_yield");
1336                         spincnt = 0;
1337                 }
1338         }
1339         /* NOTREACHED */
1340         trace_rcu_utilization("End boost kthread@notreached");
1341         return 0;
1342 }
1343
1344 /*
1345  * Check to see if it is time to start boosting RCU readers that are
1346  * blocking the current grace period, and, if so, tell the per-rcu_node
1347  * kthread to start boosting them.  If there is an expedited grace
1348  * period in progress, it is always time to boost.
1349  *
1350  * The caller must hold rnp->lock, which this function releases,
1351  * but irqs remain disabled.  The ->boost_kthread_task is immortal,
1352  * so we don't need to worry about it going away.
1353  */
1354 static void rcu_initiate_boost(struct rcu_node *rnp, unsigned long flags)
1355 {
1356         struct task_struct *t;
1357
1358         if (!rcu_preempt_blocked_readers_cgp(rnp) && rnp->exp_tasks == NULL) {
1359                 rnp->n_balk_exp_gp_tasks++;
1360                 raw_spin_unlock_irqrestore(&rnp->lock, flags);
1361                 return;
1362         }
1363         if (rnp->exp_tasks != NULL ||
1364             (rnp->gp_tasks != NULL &&
1365              rnp->boost_tasks == NULL &&
1366              rnp->qsmask == 0 &&
1367              ULONG_CMP_GE(jiffies, rnp->boost_time))) {
1368                 if (rnp->exp_tasks == NULL)
1369                         rnp->boost_tasks = rnp->gp_tasks;
1370                 raw_spin_unlock_irqrestore(&rnp->lock, flags);
1371                 t = rnp->boost_kthread_task;
1372                 if (t != NULL)
1373                         wake_up_process(t);
1374         } else {
1375                 rcu_initiate_boost_trace(rnp);
1376                 raw_spin_unlock_irqrestore(&rnp->lock, flags);
1377         }
1378 }
1379
1380 /*
1381  * Wake up the per-CPU kthread to invoke RCU callbacks.
1382  */
1383 static void invoke_rcu_callbacks_kthread(void)
1384 {
1385         unsigned long flags;
1386
1387         local_irq_save(flags);
1388         __this_cpu_write(rcu_cpu_has_work, 1);
1389         if (__this_cpu_read(rcu_cpu_kthread_task) != NULL &&
1390             current != __this_cpu_read(rcu_cpu_kthread_task))
1391                 wake_up_process(__this_cpu_read(rcu_cpu_kthread_task));
1392         local_irq_restore(flags);
1393 }
1394
1395 /*
1396  * Is the current CPU running the RCU-callbacks kthread?
1397  * Caller must have preemption disabled.
1398  */
1399 static bool rcu_is_callbacks_kthread(void)
1400 {
1401         return __get_cpu_var(rcu_cpu_kthread_task) == current;
1402 }
1403
1404 /*
1405  * Set the affinity of the boost kthread.  The CPU-hotplug locks are
1406  * held, so no one should be messing with the existence of the boost
1407  * kthread.
1408  */
1409 static void rcu_boost_kthread_setaffinity(struct rcu_node *rnp,
1410                                           cpumask_var_t cm)
1411 {
1412         struct task_struct *t;
1413
1414         t = rnp->boost_kthread_task;
1415         if (t != NULL)
1416                 set_cpus_allowed_ptr(rnp->boost_kthread_task, cm);
1417 }
1418
1419 #define RCU_BOOST_DELAY_JIFFIES DIV_ROUND_UP(CONFIG_RCU_BOOST_DELAY * HZ, 1000)
1420
1421 /*
1422  * Do priority-boost accounting for the start of a new grace period.
1423  */
1424 static void rcu_preempt_boost_start_gp(struct rcu_node *rnp)
1425 {
1426         rnp->boost_time = jiffies + RCU_BOOST_DELAY_JIFFIES;
1427 }
1428
1429 /*
1430  * Create an RCU-boost kthread for the specified node if one does not
1431  * already exist.  We only create this kthread for preemptible RCU.
1432  * Returns zero if all is well, a negated errno otherwise.
1433  */
1434 static int __cpuinit rcu_spawn_one_boost_kthread(struct rcu_state *rsp,
1435                                                  struct rcu_node *rnp,
1436                                                  int rnp_index)
1437 {
1438         unsigned long flags;
1439         struct sched_param sp;
1440         struct task_struct *t;
1441
1442         if (&rcu_preempt_state != rsp)
1443                 return 0;
1444         rsp->boost = 1;
1445         if (rnp->boost_kthread_task != NULL)
1446                 return 0;
1447         t = kthread_create(rcu_boost_kthread, (void *)rnp,
1448                            "rcub/%d", rnp_index);
1449         if (IS_ERR(t))
1450                 return PTR_ERR(t);
1451         raw_spin_lock_irqsave(&rnp->lock, flags);
1452         rnp->boost_kthread_task = t;
1453         raw_spin_unlock_irqrestore(&rnp->lock, flags);
1454         sp.sched_priority = RCU_BOOST_PRIO;
1455         sched_setscheduler_nocheck(t, SCHED_FIFO, &sp);
1456         wake_up_process(t); /* get to TASK_INTERRUPTIBLE quickly. */
1457         return 0;
1458 }
1459
1460 #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU
1461
1462 /*
1463  * Stop the RCU's per-CPU kthread when its CPU goes offline,.
1464  */
1465 static void rcu_stop_cpu_kthread(int cpu)
1466 {
1467         struct task_struct *t;
1468
1469         /* Stop the CPU's kthread. */
1470         t = per_cpu(rcu_cpu_kthread_task, cpu);
1471         if (t != NULL) {
1472                 per_cpu(rcu_cpu_kthread_task, cpu) = NULL;
1473                 kthread_stop(t);
1474         }
1475 }
1476
1477 #endif /* #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU */
1478
1479 static void rcu_kthread_do_work(void)
1480 {
1481         rcu_do_batch(&rcu_sched_state, &__get_cpu_var(rcu_sched_data));
1482         rcu_do_batch(&rcu_bh_state, &__get_cpu_var(rcu_bh_data));
1483         rcu_preempt_do_callbacks();
1484 }
1485
1486 /*
1487  * Wake up the specified per-rcu_node-structure kthread.
1488  * Because the per-rcu_node kthreads are immortal, we don't need
1489  * to do anything to keep them alive.
1490  */
1491 static void invoke_rcu_node_kthread(struct rcu_node *rnp)
1492 {
1493         struct task_struct *t;
1494
1495         t = rnp->node_kthread_task;
1496         if (t != NULL)
1497                 wake_up_process(t);
1498 }
1499
1500 /*
1501  * Set the specified CPU's kthread to run RT or not, as specified by
1502  * the to_rt argument.  The CPU-hotplug locks are held, so the task
1503  * is not going away.
1504  */
1505 static void rcu_cpu_kthread_setrt(int cpu, int to_rt)
1506 {
1507         int policy;
1508         struct sched_param sp;
1509         struct task_struct *t;
1510
1511         t = per_cpu(rcu_cpu_kthread_task, cpu);
1512         if (t == NULL)
1513                 return;
1514         if (to_rt) {
1515                 policy = SCHED_FIFO;
1516                 sp.sched_priority = RCU_KTHREAD_PRIO;
1517         } else {
1518                 policy = SCHED_NORMAL;
1519                 sp.sched_priority = 0;
1520         }
1521         sched_setscheduler_nocheck(t, policy, &sp);
1522 }
1523
1524 /*
1525  * Timer handler to initiate the waking up of per-CPU kthreads that
1526  * have yielded the CPU due to excess numbers of RCU callbacks.
1527  * We wake up the per-rcu_node kthread, which in turn will wake up
1528  * the booster kthread.
1529  */
1530 static void rcu_cpu_kthread_timer(unsigned long arg)
1531 {
1532         struct rcu_data *rdp = per_cpu_ptr(rcu_state->rda, arg);
1533         struct rcu_node *rnp = rdp->mynode;
1534
1535         atomic_or(rdp->grpmask, &rnp->wakemask);
1536         invoke_rcu_node_kthread(rnp);
1537 }
1538
1539 /*
1540  * Drop to non-real-time priority and yield, but only after posting a
1541  * timer that will cause us to regain our real-time priority if we
1542  * remain preempted.  Either way, we restore our real-time priority
1543  * before returning.
1544  */
1545 static void rcu_yield(void (*f)(unsigned long), unsigned long arg)
1546 {
1547         struct sched_param sp;
1548         struct timer_list yield_timer;
1549         int prio = current->rt_priority;
1550
1551         setup_timer_on_stack(&yield_timer, f, arg);
1552         mod_timer(&yield_timer, jiffies + 2);
1553         sp.sched_priority = 0;
1554         sched_setscheduler_nocheck(current, SCHED_NORMAL, &sp);
1555         set_user_nice(current, 19);
1556         schedule();
1557         set_user_nice(current, 0);
1558         sp.sched_priority = prio;
1559         sched_setscheduler_nocheck(current, SCHED_FIFO, &sp);
1560         del_timer(&yield_timer);
1561 }
1562
1563 /*
1564  * Handle cases where the rcu_cpu_kthread() ends up on the wrong CPU.
1565  * This can happen while the corresponding CPU is either coming online
1566  * or going offline.  We cannot wait until the CPU is fully online
1567  * before starting the kthread, because the various notifier functions
1568  * can wait for RCU grace periods.  So we park rcu_cpu_kthread() until
1569  * the corresponding CPU is online.
1570  *
1571  * Return 1 if the kthread needs to stop, 0 otherwise.
1572  *
1573  * Caller must disable bh.  This function can momentarily enable it.
1574  */
1575 static int rcu_cpu_kthread_should_stop(int cpu)
1576 {
1577         while (cpu_is_offline(cpu) ||
1578                !cpumask_equal(&current->cpus_allowed, cpumask_of(cpu)) ||
1579                smp_processor_id() != cpu) {
1580                 if (kthread_should_stop())
1581                         return 1;
1582                 per_cpu(rcu_cpu_kthread_status, cpu) = RCU_KTHREAD_OFFCPU;
1583                 per_cpu(rcu_cpu_kthread_cpu, cpu) = raw_smp_processor_id();
1584                 local_bh_enable();
1585                 schedule_timeout_uninterruptible(1);
1586                 if (!cpumask_equal(&current->cpus_allowed, cpumask_of(cpu)))
1587                         set_cpus_allowed_ptr(current, cpumask_of(cpu));
1588                 local_bh_disable();
1589         }
1590         per_cpu(rcu_cpu_kthread_cpu, cpu) = cpu;
1591         return 0;
1592 }
1593
1594 /*
1595  * Per-CPU kernel thread that invokes RCU callbacks.  This replaces the
1596  * RCU softirq used in flavors and configurations of RCU that do not
1597  * support RCU priority boosting.
1598  */
1599 static int rcu_cpu_kthread(void *arg)
1600 {
1601         int cpu = (int)(long)arg;
1602         unsigned long flags;
1603         int spincnt = 0;
1604         unsigned int *statusp = &per_cpu(rcu_cpu_kthread_status, cpu);
1605         char work;
1606         char *workp = &per_cpu(rcu_cpu_has_work, cpu);
1607
1608         trace_rcu_utilization("Start CPU kthread@init");
1609         for (;;) {
1610                 *statusp = RCU_KTHREAD_WAITING;
1611                 trace_rcu_utilization("End CPU kthread@rcu_wait");
1612                 rcu_wait(*workp != 0 || kthread_should_stop());
1613                 trace_rcu_utilization("Start CPU kthread@rcu_wait");
1614                 local_bh_disable();
1615                 if (rcu_cpu_kthread_should_stop(cpu)) {
1616                         local_bh_enable();
1617                         break;
1618                 }
1619                 *statusp = RCU_KTHREAD_RUNNING;
1620                 per_cpu(rcu_cpu_kthread_loops, cpu)++;
1621                 local_irq_save(flags);
1622                 work = *workp;
1623                 *workp = 0;
1624                 local_irq_restore(flags);
1625                 if (work)
1626                         rcu_kthread_do_work();
1627                 local_bh_enable();
1628                 if (*workp != 0)
1629                         spincnt++;
1630                 else
1631                         spincnt = 0;
1632                 if (spincnt > 10) {
1633                         *statusp = RCU_KTHREAD_YIELDING;
1634                         trace_rcu_utilization("End CPU kthread@rcu_yield");
1635                         rcu_yield(rcu_cpu_kthread_timer, (unsigned long)cpu);
1636                         trace_rcu_utilization("Start CPU kthread@rcu_yield");
1637                         spincnt = 0;
1638                 }
1639         }
1640         *statusp = RCU_KTHREAD_STOPPED;
1641         trace_rcu_utilization("End CPU kthread@term");
1642         return 0;
1643 }
1644
1645 /*
1646  * Spawn a per-CPU kthread, setting up affinity and priority.
1647  * Because the CPU hotplug lock is held, no other CPU will be attempting
1648  * to manipulate rcu_cpu_kthread_task.  There might be another CPU
1649  * attempting to access it during boot, but the locking in kthread_bind()
1650  * will enforce sufficient ordering.
1651  *
1652  * Please note that we cannot simply refuse to wake up the per-CPU
1653  * kthread because kthreads are created in TASK_UNINTERRUPTIBLE state,
1654  * which can result in softlockup complaints if the task ends up being
1655  * idle for more than a couple of minutes.
1656  *
1657  * However, please note also that we cannot bind the per-CPU kthread to its
1658  * CPU until that CPU is fully online.  We also cannot wait until the
1659  * CPU is fully online before we create its per-CPU kthread, as this would
1660  * deadlock the system when CPU notifiers tried waiting for grace
1661  * periods.  So we bind the per-CPU kthread to its CPU only if the CPU
1662  * is online.  If its CPU is not yet fully online, then the code in
1663  * rcu_cpu_kthread() will wait until it is fully online, and then do
1664  * the binding.
1665  */
1666 static int __cpuinit rcu_spawn_one_cpu_kthread(int cpu)
1667 {
1668         struct sched_param sp;
1669         struct task_struct *t;
1670
1671         if (!rcu_scheduler_fully_active ||
1672             per_cpu(rcu_cpu_kthread_task, cpu) != NULL)
1673                 return 0;
1674         t = kthread_create_on_node(rcu_cpu_kthread,
1675                                    (void *)(long)cpu,
1676                                    cpu_to_node(cpu),
1677                                    "rcuc/%d", cpu);
1678         if (IS_ERR(t))
1679                 return PTR_ERR(t);
1680         if (cpu_online(cpu))
1681                 kthread_bind(t, cpu);
1682         per_cpu(rcu_cpu_kthread_cpu, cpu) = cpu;
1683         WARN_ON_ONCE(per_cpu(rcu_cpu_kthread_task, cpu) != NULL);
1684         sp.sched_priority = RCU_KTHREAD_PRIO;
1685         sched_setscheduler_nocheck(t, SCHED_FIFO, &sp);
1686         per_cpu(rcu_cpu_kthread_task, cpu) = t;
1687         wake_up_process(t); /* Get to TASK_INTERRUPTIBLE quickly. */
1688         return 0;
1689 }
1690
1691 /*
1692  * Per-rcu_node kthread, which is in charge of waking up the per-CPU
1693  * kthreads when needed.  We ignore requests to wake up kthreads
1694  * for offline CPUs, which is OK because force_quiescent_state()
1695  * takes care of this case.
1696  */
1697 static int rcu_node_kthread(void *arg)
1698 {
1699         int cpu;
1700         unsigned long flags;
1701         unsigned long mask;
1702         struct rcu_node *rnp = (struct rcu_node *)arg;
1703         struct sched_param sp;
1704         struct task_struct *t;
1705
1706         for (;;) {
1707                 rnp->node_kthread_status = RCU_KTHREAD_WAITING;
1708                 rcu_wait(atomic_read(&rnp->wakemask) != 0);
1709                 rnp->node_kthread_status = RCU_KTHREAD_RUNNING;
1710                 raw_spin_lock_irqsave(&rnp->lock, flags);
1711                 mask = atomic_xchg(&rnp->wakemask, 0);
1712                 rcu_initiate_boost(rnp, flags); /* releases rnp->lock. */
1713                 for (cpu = rnp->grplo; cpu <= rnp->grphi; cpu++, mask >>= 1) {
1714                         if ((mask & 0x1) == 0)
1715                                 continue;
1716                         preempt_disable();
1717                         t = per_cpu(rcu_cpu_kthread_task, cpu);
1718                         if (!cpu_online(cpu) || t == NULL) {
1719                                 preempt_enable();
1720                                 continue;
1721                         }
1722                         per_cpu(rcu_cpu_has_work, cpu) = 1;
1723                         sp.sched_priority = RCU_KTHREAD_PRIO;
1724                         sched_setscheduler_nocheck(t, SCHED_FIFO, &sp);
1725                         preempt_enable();
1726                 }
1727         }
1728         /* NOTREACHED */
1729         rnp->node_kthread_status = RCU_KTHREAD_STOPPED;
1730         return 0;
1731 }
1732
1733 /*
1734  * Set the per-rcu_node kthread's affinity to cover all CPUs that are
1735  * served by the rcu_node in question.  The CPU hotplug lock is still
1736  * held, so the value of rnp->qsmaskinit will be stable.
1737  *
1738  * We don't include outgoingcpu in the affinity set, use -1 if there is
1739  * no outgoing CPU.  If there are no CPUs left in the affinity set,
1740  * this function allows the kthread to execute on any CPU.
1741  */
1742 static void rcu_node_kthread_setaffinity(struct rcu_node *rnp, int outgoingcpu)
1743 {
1744         cpumask_var_t cm;
1745         int cpu;
1746         unsigned long mask = rnp->qsmaskinit;
1747
1748         if (rnp->node_kthread_task == NULL)
1749                 return;
1750         if (!alloc_cpumask_var(&cm, GFP_KERNEL))
1751                 return;
1752         cpumask_clear(cm);
1753         for (cpu = rnp->grplo; cpu <= rnp->grphi; cpu++, mask >>= 1)
1754                 if ((mask & 0x1) && cpu != outgoingcpu)
1755                         cpumask_set_cpu(cpu, cm);
1756         if (cpumask_weight(cm) == 0) {
1757                 cpumask_setall(cm);
1758                 for (cpu = rnp->grplo; cpu <= rnp->grphi; cpu++)
1759                         cpumask_clear_cpu(cpu, cm);
1760                 WARN_ON_ONCE(cpumask_weight(cm) == 0);
1761         }
1762         set_cpus_allowed_ptr(rnp->node_kthread_task, cm);
1763         rcu_boost_kthread_setaffinity(rnp, cm);
1764         free_cpumask_var(cm);
1765 }
1766
1767 /*
1768  * Spawn a per-rcu_node kthread, setting priority and affinity.
1769  * Called during boot before online/offline can happen, or, if
1770  * during runtime, with the main CPU-hotplug locks held.  So only
1771  * one of these can be executing at a time.
1772  */
1773 static int __cpuinit rcu_spawn_one_node_kthread(struct rcu_state *rsp,
1774                                                 struct rcu_node *rnp)
1775 {
1776         unsigned long flags;
1777         int rnp_index = rnp - &rsp->node[0];
1778         struct sched_param sp;
1779         struct task_struct *t;
1780
1781         if (!rcu_scheduler_fully_active ||
1782             rnp->qsmaskinit == 0)
1783                 return 0;
1784         if (rnp->node_kthread_task == NULL) {
1785                 t = kthread_create(rcu_node_kthread, (void *)rnp,
1786                                    "rcun/%d", rnp_index);
1787                 if (IS_ERR(t))
1788                         return PTR_ERR(t);
1789                 raw_spin_lock_irqsave(&rnp->lock, flags);
1790                 rnp->node_kthread_task = t;
1791                 raw_spin_unlock_irqrestore(&rnp->lock, flags);
1792                 sp.sched_priority = 99;
1793                 sched_setscheduler_nocheck(t, SCHED_FIFO, &sp);
1794                 wake_up_process(t); /* get to TASK_INTERRUPTIBLE quickly. */
1795         }
1796         return rcu_spawn_one_boost_kthread(rsp, rnp, rnp_index);
1797 }
1798
1799 /*
1800  * Spawn all kthreads -- called as soon as the scheduler is running.
1801  */
1802 static int __init rcu_spawn_kthreads(void)
1803 {
1804         int cpu;
1805         struct rcu_node *rnp;
1806
1807         rcu_scheduler_fully_active = 1;
1808         for_each_possible_cpu(cpu) {
1809                 per_cpu(rcu_cpu_has_work, cpu) = 0;
1810                 if (cpu_online(cpu))
1811                         (void)rcu_spawn_one_cpu_kthread(cpu);
1812         }
1813         rnp = rcu_get_root(rcu_state);
1814         (void)rcu_spawn_one_node_kthread(rcu_state, rnp);
1815         if (NUM_RCU_NODES > 1) {
1816                 rcu_for_each_leaf_node(rcu_state, rnp)
1817                         (void)rcu_spawn_one_node_kthread(rcu_state, rnp);
1818         }
1819         return 0;
1820 }
1821 early_initcall(rcu_spawn_kthreads);
1822
1823 static void __cpuinit rcu_prepare_kthreads(int cpu)
1824 {
1825         struct rcu_data *rdp = per_cpu_ptr(rcu_state->rda, cpu);
1826         struct rcu_node *rnp = rdp->mynode;
1827
1828         /* Fire up the incoming CPU's kthread and leaf rcu_node kthread. */
1829         if (rcu_scheduler_fully_active) {
1830                 (void)rcu_spawn_one_cpu_kthread(cpu);
1831                 if (rnp->node_kthread_task == NULL)
1832                         (void)rcu_spawn_one_node_kthread(rcu_state, rnp);
1833         }
1834 }
1835
1836 #else /* #ifdef CONFIG_RCU_BOOST */
1837
1838 static void rcu_initiate_boost(struct rcu_node *rnp, unsigned long flags)
1839 {
1840         raw_spin_unlock_irqrestore(&rnp->lock, flags);
1841 }
1842
1843 static void invoke_rcu_callbacks_kthread(void)
1844 {
1845         WARN_ON_ONCE(1);
1846 }
1847
1848 static bool rcu_is_callbacks_kthread(void)
1849 {
1850         return false;
1851 }
1852
1853 static void rcu_preempt_boost_start_gp(struct rcu_node *rnp)
1854 {
1855 }
1856
1857 #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU
1858
1859 static void rcu_stop_cpu_kthread(int cpu)
1860 {
1861 }
1862
1863 #endif /* #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU */
1864
1865 static void rcu_node_kthread_setaffinity(struct rcu_node *rnp, int outgoingcpu)
1866 {
1867 }
1868
1869 static void rcu_cpu_kthread_setrt(int cpu, int to_rt)
1870 {
1871 }
1872
1873 static int __init rcu_scheduler_really_started(void)
1874 {
1875         rcu_scheduler_fully_active = 1;
1876         return 0;
1877 }
1878 early_initcall(rcu_scheduler_really_started);
1879
1880 static void __cpuinit rcu_prepare_kthreads(int cpu)
1881 {
1882 }
1883
1884 #endif /* #else #ifdef CONFIG_RCU_BOOST */
1885
1886 #if !defined(CONFIG_RCU_FAST_NO_HZ)
1887
1888 /*
1889  * Check to see if any future RCU-related work will need to be done
1890  * by the current CPU, even if none need be done immediately, returning
1891  * 1 if so.  This function is part of the RCU implementation; it is -not-
1892  * an exported member of the RCU API.
1893  *
1894  * Because we not have RCU_FAST_NO_HZ, just check whether this CPU needs
1895  * any flavor of RCU.
1896  */
1897 int rcu_needs_cpu(int cpu, unsigned long *delta_jiffies)
1898 {
1899         *delta_jiffies = ULONG_MAX;
1900         return rcu_cpu_has_callbacks(cpu);
1901 }
1902
1903 /*
1904  * Because we do not have RCU_FAST_NO_HZ, don't bother initializing for it.
1905  */
1906 static void rcu_prepare_for_idle_init(int cpu)
1907 {
1908 }
1909
1910 /*
1911  * Because we do not have RCU_FAST_NO_HZ, don't bother cleaning up
1912  * after it.
1913  */
1914 static void rcu_cleanup_after_idle(int cpu)
1915 {
1916 }
1917
1918 /*
1919  * Do the idle-entry grace-period work, which, because CONFIG_RCU_FAST_NO_HZ=n,
1920  * is nothing.
1921  */
1922 static void rcu_prepare_for_idle(int cpu)
1923 {
1924 }
1925
1926 /*
1927  * Don't bother keeping a running count of the number of RCU callbacks
1928  * posted because CONFIG_RCU_FAST_NO_HZ=n.
1929  */
1930 static void rcu_idle_count_callbacks_posted(void)
1931 {
1932 }
1933
1934 #else /* #if !defined(CONFIG_RCU_FAST_NO_HZ) */
1935
1936 /*
1937  * This code is invoked when a CPU goes idle, at which point we want
1938  * to have the CPU do everything required for RCU so that it can enter
1939  * the energy-efficient dyntick-idle mode.  This is handled by a
1940  * state machine implemented by rcu_prepare_for_idle() below.
1941  *
1942  * The following three proprocessor symbols control this state machine:
1943  *
1944  * RCU_IDLE_FLUSHES gives the maximum number of times that we will attempt
1945  *      to satisfy RCU.  Beyond this point, it is better to incur a periodic
1946  *      scheduling-clock interrupt than to loop through the state machine
1947  *      at full power.
1948  * RCU_IDLE_OPT_FLUSHES gives the number of RCU_IDLE_FLUSHES that are
1949  *      optional if RCU does not need anything immediately from this
1950  *      CPU, even if this CPU still has RCU callbacks queued.  The first
1951  *      times through the state machine are mandatory: we need to give
1952  *      the state machine a chance to communicate a quiescent state
1953  *      to the RCU core.
1954  * RCU_IDLE_GP_DELAY gives the number of jiffies that a CPU is permitted
1955  *      to sleep in dyntick-idle mode with RCU callbacks pending.  This
1956  *      is sized to be roughly one RCU grace period.  Those energy-efficiency
1957  *      benchmarkers who might otherwise be tempted to set this to a large
1958  *      number, be warned: Setting RCU_IDLE_GP_DELAY too high can hang your
1959  *      system.  And if you are -that- concerned about energy efficiency,
1960  *      just power the system down and be done with it!
1961  * RCU_IDLE_LAZY_GP_DELAY gives the number of jiffies that a CPU is
1962  *      permitted to sleep in dyntick-idle mode with only lazy RCU
1963  *      callbacks pending.  Setting this too high can OOM your system.
1964  *
1965  * The values below work well in practice.  If future workloads require
1966  * adjustment, they can be converted into kernel config parameters, though
1967  * making the state machine smarter might be a better option.
1968  */
1969 #define RCU_IDLE_FLUSHES 5              /* Number of dyntick-idle tries. */
1970 #define RCU_IDLE_OPT_FLUSHES 3          /* Optional dyntick-idle tries. */
1971 #define RCU_IDLE_GP_DELAY 6             /* Roughly one grace period. */
1972 #define RCU_IDLE_LAZY_GP_DELAY (6 * HZ) /* Roughly six seconds. */
1973
1974 /*
1975  * Does the specified flavor of RCU have non-lazy callbacks pending on
1976  * the specified CPU?  Both RCU flavor and CPU are specified by the
1977  * rcu_data structure.
1978  */
1979 static bool __rcu_cpu_has_nonlazy_callbacks(struct rcu_data *rdp)
1980 {
1981         return rdp->qlen != rdp->qlen_lazy;
1982 }
1983
1984 #ifdef CONFIG_TREE_PREEMPT_RCU
1985
1986 /*
1987  * Are there non-lazy RCU-preempt callbacks?  (There cannot be if there
1988  * is no RCU-preempt in the kernel.)
1989  */
1990 static bool rcu_preempt_cpu_has_nonlazy_callbacks(int cpu)
1991 {
1992         struct rcu_data *rdp = &per_cpu(rcu_preempt_data, cpu);
1993
1994         return __rcu_cpu_has_nonlazy_callbacks(rdp);
1995 }
1996
1997 #else /* #ifdef CONFIG_TREE_PREEMPT_RCU */
1998
1999 static bool rcu_preempt_cpu_has_nonlazy_callbacks(int cpu)
2000 {
2001         return 0;
2002 }
2003
2004 #endif /* else #ifdef CONFIG_TREE_PREEMPT_RCU */
2005
2006 /*
2007  * Does any flavor of RCU have non-lazy callbacks on the specified CPU?
2008  */
2009 static bool rcu_cpu_has_nonlazy_callbacks(int cpu)
2010 {
2011         return __rcu_cpu_has_nonlazy_callbacks(&per_cpu(rcu_sched_data, cpu)) ||
2012                __rcu_cpu_has_nonlazy_callbacks(&per_cpu(rcu_bh_data, cpu)) ||
2013                rcu_preempt_cpu_has_nonlazy_callbacks(cpu);
2014 }
2015
2016 /*
2017  * Allow the CPU to enter dyntick-idle mode if either: (1) There are no
2018  * callbacks on this CPU, (2) this CPU has not yet attempted to enter
2019  * dyntick-idle mode, or (3) this CPU is in the process of attempting to
2020  * enter dyntick-idle mode.  Otherwise, if we have recently tried and failed
2021  * to enter dyntick-idle mode, we refuse to try to enter it.  After all,
2022  * it is better to incur scheduling-clock interrupts than to spin
2023  * continuously for the same time duration!
2024  *
2025  * The delta_jiffies argument is used to store the time when RCU is
2026  * going to need the CPU again if it still has callbacks.  The reason
2027  * for this is that rcu_prepare_for_idle() might need to post a timer,
2028  * but if so, it will do so after tick_nohz_stop_sched_tick() has set
2029  * the wakeup time for this CPU.  This means that RCU's timer can be
2030  * delayed until the wakeup time, which defeats the purpose of posting
2031  * a timer.
2032  */
2033 int rcu_needs_cpu(int cpu, unsigned long *delta_jiffies)
2034 {
2035         struct rcu_dynticks *rdtp = &per_cpu(rcu_dynticks, cpu);
2036
2037         /* Flag a new idle sojourn to the idle-entry state machine. */
2038         rdtp->idle_first_pass = 1;
2039         /* If no callbacks, RCU doesn't need the CPU. */
2040         if (!rcu_cpu_has_callbacks(cpu)) {
2041                 *delta_jiffies = ULONG_MAX;
2042                 return 0;
2043         }
2044         if (rdtp->dyntick_holdoff == jiffies) {
2045                 /* RCU recently tried and failed, so don't try again. */
2046                 *delta_jiffies = 1;
2047                 return 1;
2048         }
2049         /* Set up for the possibility that RCU will post a timer. */
2050         if (rcu_cpu_has_nonlazy_callbacks(cpu))
2051                 *delta_jiffies = RCU_IDLE_GP_DELAY;
2052         else
2053                 *delta_jiffies = RCU_IDLE_LAZY_GP_DELAY;
2054         return 0;
2055 }
2056
2057 /*
2058  * Handler for smp_call_function_single().  The only point of this
2059  * handler is to wake the CPU up, so the handler does only tracing.
2060  */
2061 void rcu_idle_demigrate(void *unused)
2062 {
2063         trace_rcu_prep_idle("Demigrate");
2064 }
2065
2066 /*
2067  * Timer handler used to force CPU to start pushing its remaining RCU
2068  * callbacks in the case where it entered dyntick-idle mode with callbacks
2069  * pending.  The hander doesn't really need to do anything because the
2070  * real work is done upon re-entry to idle, or by the next scheduling-clock
2071  * interrupt should idle not be re-entered.
2072  *
2073  * One special case: the timer gets migrated without awakening the CPU
2074  * on which the timer was scheduled on.  In this case, we must wake up
2075  * that CPU.  We do so with smp_call_function_single().
2076  */
2077 static void rcu_idle_gp_timer_func(unsigned long cpu_in)
2078 {
2079         int cpu = (int)cpu_in;
2080
2081         trace_rcu_prep_idle("Timer");
2082         if (cpu != smp_processor_id())
2083                 smp_call_function_single(cpu, rcu_idle_demigrate, NULL, 0);
2084         else
2085                 WARN_ON_ONCE(1); /* Getting here can hang the system... */
2086 }
2087
2088 /*
2089  * Initialize the timer used to pull CPUs out of dyntick-idle mode.
2090  */
2091 static void rcu_prepare_for_idle_init(int cpu)
2092 {
2093         struct rcu_dynticks *rdtp = &per_cpu(rcu_dynticks, cpu);
2094
2095         rdtp->dyntick_holdoff = jiffies - 1;
2096         setup_timer(&rdtp->idle_gp_timer, rcu_idle_gp_timer_func, cpu);
2097         rdtp->idle_gp_timer_expires = jiffies - 1;
2098         rdtp->idle_first_pass = 1;
2099 }
2100
2101 /*
2102  * Clean up for exit from idle.  Because we are exiting from idle, there
2103  * is no longer any point to ->idle_gp_timer, so cancel it.  This will
2104  * do nothing if this timer is not active, so just cancel it unconditionally.
2105  */
2106 static void rcu_cleanup_after_idle(int cpu)
2107 {
2108         struct rcu_dynticks *rdtp = &per_cpu(rcu_dynticks, cpu);
2109
2110         del_timer(&rdtp->idle_gp_timer);
2111         trace_rcu_prep_idle("Cleanup after idle");
2112 }
2113
2114 /*
2115  * Check to see if any RCU-related work can be done by the current CPU,
2116  * and if so, schedule a softirq to get it done.  This function is part
2117  * of the RCU implementation; it is -not- an exported member of the RCU API.
2118  *
2119  * The idea is for the current CPU to clear out all work required by the
2120  * RCU core for the current grace period, so that this CPU can be permitted
2121  * to enter dyntick-idle mode.  In some cases, it will need to be awakened
2122  * at the end of the grace period by whatever CPU ends the grace period.
2123  * This allows CPUs to go dyntick-idle more quickly, and to reduce the
2124  * number of wakeups by a modest integer factor.
2125  *
2126  * Because it is not legal to invoke rcu_process_callbacks() with irqs
2127  * disabled, we do one pass of force_quiescent_state(), then do a
2128  * invoke_rcu_core() to cause rcu_process_callbacks() to be invoked
2129  * later.  The ->dyntick_drain field controls the sequencing.
2130  *
2131  * The caller must have disabled interrupts.
2132  */
2133 static void rcu_prepare_for_idle(int cpu)
2134 {
2135         struct timer_list *tp;
2136         struct rcu_dynticks *rdtp = &per_cpu(rcu_dynticks, cpu);
2137
2138         /*
2139          * If this is an idle re-entry, for example, due to use of
2140          * RCU_NONIDLE() or the new idle-loop tracing API within the idle
2141          * loop, then don't take any state-machine actions, unless the
2142          * momentary exit from idle queued additional non-lazy callbacks.
2143          * Instead, repost the ->idle_gp_timer if this CPU has callbacks
2144          * pending.
2145          */
2146         if (!rdtp->idle_first_pass &&
2147             (rdtp->nonlazy_posted == rdtp->nonlazy_posted_snap)) {
2148                 if (rcu_cpu_has_callbacks(cpu)) {
2149                         tp = &rdtp->idle_gp_timer;
2150                         mod_timer_pinned(tp, rdtp->idle_gp_timer_expires);
2151                 }
2152                 return;
2153         }
2154         rdtp->idle_first_pass = 0;
2155         rdtp->nonlazy_posted_snap = rdtp->nonlazy_posted - 1;
2156
2157         /*
2158          * If there are no callbacks on this CPU, enter dyntick-idle mode.
2159          * Also reset state to avoid prejudicing later attempts.
2160          */
2161         if (!rcu_cpu_has_callbacks(cpu)) {
2162                 rdtp->dyntick_holdoff = jiffies - 1;
2163                 rdtp->dyntick_drain = 0;
2164                 trace_rcu_prep_idle("No callbacks");
2165                 return;
2166         }
2167
2168         /*
2169          * If in holdoff mode, just return.  We will presumably have
2170          * refrained from disabling the scheduling-clock tick.
2171          */
2172         if (rdtp->dyntick_holdoff == jiffies) {
2173                 trace_rcu_prep_idle("In holdoff");
2174                 return;
2175         }
2176
2177         /* Check and update the ->dyntick_drain sequencing. */
2178         if (rdtp->dyntick_drain <= 0) {
2179                 /* First time through, initialize the counter. */
2180                 rdtp->dyntick_drain = RCU_IDLE_FLUSHES;
2181         } else if (rdtp->dyntick_drain <= RCU_IDLE_OPT_FLUSHES &&
2182                    !rcu_pending(cpu) &&
2183                    !local_softirq_pending()) {
2184                 /* Can we go dyntick-idle despite still having callbacks? */
2185                 rdtp->dyntick_drain = 0;
2186                 rdtp->dyntick_holdoff = jiffies;
2187                 if (rcu_cpu_has_nonlazy_callbacks(cpu)) {
2188                         trace_rcu_prep_idle("Dyntick with callbacks");
2189                         rdtp->idle_gp_timer_expires =
2190                                            jiffies + RCU_IDLE_GP_DELAY;
2191                 } else {
2192                         rdtp->idle_gp_timer_expires =
2193                                            jiffies + RCU_IDLE_LAZY_GP_DELAY;
2194                         trace_rcu_prep_idle("Dyntick with lazy callbacks");
2195                 }
2196                 tp = &rdtp->idle_gp_timer;
2197                 mod_timer_pinned(tp, rdtp->idle_gp_timer_expires);
2198                 rdtp->nonlazy_posted_snap = rdtp->nonlazy_posted;
2199                 return; /* Nothing more to do immediately. */
2200         } else if (--(rdtp->dyntick_drain) <= 0) {
2201                 /* We have hit the limit, so time to give up. */
2202                 rdtp->dyntick_holdoff = jiffies;
2203                 trace_rcu_prep_idle("Begin holdoff");
2204                 invoke_rcu_core();  /* Force the CPU out of dyntick-idle. */
2205                 return;
2206         }
2207
2208         /*
2209          * Do one step of pushing the remaining RCU callbacks through
2210          * the RCU core state machine.
2211          */
2212 #ifdef CONFIG_TREE_PREEMPT_RCU
2213         if (per_cpu(rcu_preempt_data, cpu).nxtlist) {
2214                 rcu_preempt_qs(cpu);
2215                 force_quiescent_state(&rcu_preempt_state, 0);
2216         }
2217 #endif /* #ifdef CONFIG_TREE_PREEMPT_RCU */
2218         if (per_cpu(rcu_sched_data, cpu).nxtlist) {
2219                 rcu_sched_qs(cpu);
2220                 force_quiescent_state(&rcu_sched_state, 0);
2221         }
2222         if (per_cpu(rcu_bh_data, cpu).nxtlist) {
2223                 rcu_bh_qs(cpu);
2224                 force_quiescent_state(&rcu_bh_state, 0);
2225         }
2226
2227         /*
2228          * If RCU callbacks are still pending, RCU still needs this CPU.
2229          * So try forcing the callbacks through the grace period.
2230          */
2231         if (rcu_cpu_has_callbacks(cpu)) {
2232                 trace_rcu_prep_idle("More callbacks");
2233                 invoke_rcu_core();
2234         } else
2235                 trace_rcu_prep_idle("Callbacks drained");
2236 }
2237
2238 /*
2239  * Keep a running count of the number of non-lazy callbacks posted
2240  * on this CPU.  This running counter (which is never decremented) allows
2241  * rcu_prepare_for_idle() to detect when something out of the idle loop
2242  * posts a callback, even if an equal number of callbacks are invoked.
2243  * Of course, callbacks should only be posted from within a trace event
2244  * designed to be called from idle or from within RCU_NONIDLE().
2245  */
2246 static void rcu_idle_count_callbacks_posted(void)
2247 {
2248         __this_cpu_add(rcu_dynticks.nonlazy_posted, 1);
2249 }
2250
2251 #endif /* #else #if !defined(CONFIG_RCU_FAST_NO_HZ) */
2252
2253 #ifdef CONFIG_RCU_CPU_STALL_INFO
2254
2255 #ifdef CONFIG_RCU_FAST_NO_HZ
2256
2257 static void print_cpu_stall_fast_no_hz(char *cp, int cpu)
2258 {
2259         struct rcu_dynticks *rdtp = &per_cpu(rcu_dynticks, cpu);
2260         struct timer_list *tltp = &rdtp->idle_gp_timer;
2261
2262         sprintf(cp, "drain=%d %c timer=%lu",
2263                 rdtp->dyntick_drain,
2264                 rdtp->dyntick_holdoff == jiffies ? 'H' : '.',
2265                 timer_pending(tltp) ? tltp->expires - jiffies : -1);
2266 }
2267
2268 #else /* #ifdef CONFIG_RCU_FAST_NO_HZ */
2269
2270 static void print_cpu_stall_fast_no_hz(char *cp, int cpu)
2271 {
2272 }
2273
2274 #endif /* #else #ifdef CONFIG_RCU_FAST_NO_HZ */
2275
2276 /* Initiate the stall-info list. */
2277 static void print_cpu_stall_info_begin(void)
2278 {
2279         printk(KERN_CONT "\n");
2280 }
2281
2282 /*
2283  * Print out diagnostic information for the specified stalled CPU.
2284  *
2285  * If the specified CPU is aware of the current RCU grace period
2286  * (flavor specified by rsp), then print the number of scheduling
2287  * clock interrupts the CPU has taken during the time that it has
2288  * been aware.  Otherwise, print the number of RCU grace periods
2289  * that this CPU is ignorant of, for example, "1" if the CPU was
2290  * aware of the previous grace period.
2291  *
2292  * Also print out idle and (if CONFIG_RCU_FAST_NO_HZ) idle-entry info.
2293  */
2294 static void print_cpu_stall_info(struct rcu_state *rsp, int cpu)
2295 {
2296         char fast_no_hz[72];
2297         struct rcu_data *rdp = per_cpu_ptr(rsp->rda, cpu);
2298         struct rcu_dynticks *rdtp = rdp->dynticks;
2299         char *ticks_title;
2300         unsigned long ticks_value;
2301
2302         if (rsp->gpnum == rdp->gpnum) {
2303                 ticks_title = "ticks this GP";
2304                 ticks_value = rdp->ticks_this_gp;
2305         } else {
2306                 ticks_title = "GPs behind";
2307                 ticks_value = rsp->gpnum - rdp->gpnum;
2308         }
2309         print_cpu_stall_fast_no_hz(fast_no_hz, cpu);
2310         printk(KERN_ERR "\t%d: (%lu %s) idle=%03x/%llx/%d %s\n",
2311                cpu, ticks_value, ticks_title,
2312                atomic_read(&rdtp->dynticks) & 0xfff,
2313                rdtp->dynticks_nesting, rdtp->dynticks_nmi_nesting,
2314                fast_no_hz);
2315 }
2316
2317 /* Terminate the stall-info list. */
2318 static void print_cpu_stall_info_end(void)
2319 {
2320         printk(KERN_ERR "\t");
2321 }
2322
2323 /* Zero ->ticks_this_gp for all flavors of RCU. */
2324 static void zero_cpu_stall_ticks(struct rcu_data *rdp)
2325 {
2326         rdp->ticks_this_gp = 0;
2327 }
2328
2329 /* Increment ->ticks_this_gp for all flavors of RCU. */
2330 static void increment_cpu_stall_ticks(void)
2331 {
2332         __get_cpu_var(rcu_sched_data).ticks_this_gp++;
2333         __get_cpu_var(rcu_bh_data).ticks_this_gp++;
2334 #ifdef CONFIG_TREE_PREEMPT_RCU
2335         __get_cpu_var(rcu_preempt_data).ticks_this_gp++;
2336 #endif /* #ifdef CONFIG_TREE_PREEMPT_RCU */
2337 }
2338
2339 #else /* #ifdef CONFIG_RCU_CPU_STALL_INFO */
2340
2341 static void print_cpu_stall_info_begin(void)
2342 {
2343         printk(KERN_CONT " {");
2344 }
2345
2346 static void print_cpu_stall_info(struct rcu_state *rsp, int cpu)
2347 {
2348         printk(KERN_CONT " %d", cpu);
2349 }
2350
2351 static void print_cpu_stall_info_end(void)
2352 {
2353         printk(KERN_CONT "} ");
2354 }
2355
2356 static void zero_cpu_stall_ticks(struct rcu_data *rdp)
2357 {
2358 }
2359
2360 static void increment_cpu_stall_ticks(void)
2361 {
2362 }
2363
2364 #endif /* #else #ifdef CONFIG_RCU_CPU_STALL_INFO */