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