rcu: decrease rcu_report_exp_rnp coupling with scheduler
[cascardo/linux.git] / kernel / rcutree_plugin.h
1 /*
2  * Read-Copy Update mechanism for mutual exclusion (tree-based version)
3  * Internal non-public definitions that provide either classic
4  * or preemptible semantics.
5  *
6  * This program is free software; you can redistribute it and/or modify
7  * it under the terms of the GNU General Public License as published by
8  * the Free Software Foundation; either version 2 of the License, or
9  * (at your option) any later version.
10  *
11  * This program is distributed in the hope that it will be useful,
12  * but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
13  * MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the
14  * GNU General Public License for more details.
15  *
16  * You should have received a copy of the GNU General Public License
17  * along with this program; if not, write to the Free Software
18  * Foundation, Inc., 59 Temple Place - Suite 330, Boston, MA 02111-1307, USA.
19  *
20  * Copyright Red Hat, 2009
21  * Copyright IBM Corporation, 2009
22  *
23  * Author: Ingo Molnar <mingo@elte.hu>
24  *         Paul E. McKenney <paulmck@linux.vnet.ibm.com>
25  */
26
27 #include <linux/delay.h>
28 #include <linux/stop_machine.h>
29
30 /*
31  * Check the RCU kernel configuration parameters and print informative
32  * messages about anything out of the ordinary.  If you like #ifdef, you
33  * will love this function.
34  */
35 static void __init rcu_bootup_announce_oddness(void)
36 {
37 #ifdef CONFIG_RCU_TRACE
38         printk(KERN_INFO "\tRCU debugfs-based tracing is enabled.\n");
39 #endif
40 #if (defined(CONFIG_64BIT) && CONFIG_RCU_FANOUT != 64) || (!defined(CONFIG_64BIT) && CONFIG_RCU_FANOUT != 32)
41         printk(KERN_INFO "\tCONFIG_RCU_FANOUT set to non-default value of %d\n",
42                CONFIG_RCU_FANOUT);
43 #endif
44 #ifdef CONFIG_RCU_FANOUT_EXACT
45         printk(KERN_INFO "\tHierarchical RCU autobalancing is disabled.\n");
46 #endif
47 #ifdef CONFIG_RCU_FAST_NO_HZ
48         printk(KERN_INFO
49                "\tRCU dyntick-idle grace-period acceleration is enabled.\n");
50 #endif
51 #ifdef CONFIG_PROVE_RCU
52         printk(KERN_INFO "\tRCU lockdep checking is enabled.\n");
53 #endif
54 #ifdef CONFIG_RCU_TORTURE_TEST_RUNNABLE
55         printk(KERN_INFO "\tRCU torture testing starts during boot.\n");
56 #endif
57 #if defined(CONFIG_TREE_PREEMPT_RCU) && !defined(CONFIG_RCU_CPU_STALL_VERBOSE)
58         printk(KERN_INFO "\tVerbose stalled-CPUs detection is disabled.\n");
59 #endif
60 #if NUM_RCU_LVL_4 != 0
61         printk(KERN_INFO "\tExperimental four-level hierarchy is enabled.\n");
62 #endif
63 }
64
65 #ifdef CONFIG_TREE_PREEMPT_RCU
66
67 struct rcu_state rcu_preempt_state = RCU_STATE_INITIALIZER(rcu_preempt_state);
68 DEFINE_PER_CPU(struct rcu_data, rcu_preempt_data);
69 static struct rcu_state *rcu_state = &rcu_preempt_state;
70
71 static int rcu_preempted_readers_exp(struct rcu_node *rnp);
72
73 /*
74  * Tell them what RCU they are running.
75  */
76 static void __init rcu_bootup_announce(void)
77 {
78         printk(KERN_INFO "Preemptible hierarchical RCU implementation.\n");
79         rcu_bootup_announce_oddness();
80 }
81
82 /*
83  * Return the number of RCU-preempt batches processed thus far
84  * for debug and statistics.
85  */
86 long rcu_batches_completed_preempt(void)
87 {
88         return rcu_preempt_state.completed;
89 }
90 EXPORT_SYMBOL_GPL(rcu_batches_completed_preempt);
91
92 /*
93  * Return the number of RCU batches processed thus far for debug & stats.
94  */
95 long rcu_batches_completed(void)
96 {
97         return rcu_batches_completed_preempt();
98 }
99 EXPORT_SYMBOL_GPL(rcu_batches_completed);
100
101 /*
102  * Force a quiescent state for preemptible RCU.
103  */
104 void rcu_force_quiescent_state(void)
105 {
106         force_quiescent_state(&rcu_preempt_state, 0);
107 }
108 EXPORT_SYMBOL_GPL(rcu_force_quiescent_state);
109
110 /*
111  * Record a preemptible-RCU quiescent state for the specified CPU.  Note
112  * that this just means that the task currently running on the CPU is
113  * not in a quiescent state.  There might be any number of tasks blocked
114  * while in an RCU read-side critical section.
115  *
116  * Unlike the other rcu_*_qs() functions, callers to this function
117  * must disable irqs in order to protect the assignment to
118  * ->rcu_read_unlock_special.
119  */
120 static void rcu_preempt_qs(int cpu)
121 {
122         struct rcu_data *rdp = &per_cpu(rcu_preempt_data, cpu);
123
124         rdp->passed_quiesc_completed = rdp->gpnum - 1;
125         barrier();
126         rdp->passed_quiesc = 1;
127         current->rcu_read_unlock_special &= ~RCU_READ_UNLOCK_NEED_QS;
128 }
129
130 /*
131  * We have entered the scheduler, and the current task might soon be
132  * context-switched away from.  If this task is in an RCU read-side
133  * critical section, we will no longer be able to rely on the CPU to
134  * record that fact, so we enqueue the task on the blkd_tasks list.
135  * The task will dequeue itself when it exits the outermost enclosing
136  * RCU read-side critical section.  Therefore, the current grace period
137  * cannot be permitted to complete until the blkd_tasks list entries
138  * predating the current grace period drain, in other words, until
139  * rnp->gp_tasks becomes NULL.
140  *
141  * Caller must disable preemption.
142  */
143 static void rcu_preempt_note_context_switch(int cpu)
144 {
145         struct task_struct *t = current;
146         unsigned long flags;
147         struct rcu_data *rdp;
148         struct rcu_node *rnp;
149
150         if (t->rcu_read_lock_nesting &&
151             (t->rcu_read_unlock_special & RCU_READ_UNLOCK_BLOCKED) == 0) {
152
153                 /* Possibly blocking in an RCU read-side critical section. */
154                 rdp = per_cpu_ptr(rcu_preempt_state.rda, cpu);
155                 rnp = rdp->mynode;
156                 raw_spin_lock_irqsave(&rnp->lock, flags);
157                 t->rcu_read_unlock_special |= RCU_READ_UNLOCK_BLOCKED;
158                 t->rcu_blocked_node = rnp;
159
160                 /*
161                  * If this CPU has already checked in, then this task
162                  * will hold up the next grace period rather than the
163                  * current grace period.  Queue the task accordingly.
164                  * If the task is queued for the current grace period
165                  * (i.e., this CPU has not yet passed through a quiescent
166                  * state for the current grace period), then as long
167                  * as that task remains queued, the current grace period
168                  * cannot end.  Note that there is some uncertainty as
169                  * to exactly when the current grace period started.
170                  * We take a conservative approach, which can result
171                  * in unnecessarily waiting on tasks that started very
172                  * slightly after the current grace period began.  C'est
173                  * la vie!!!
174                  *
175                  * But first, note that the current CPU must still be
176                  * on line!
177                  */
178                 WARN_ON_ONCE((rdp->grpmask & rnp->qsmaskinit) == 0);
179                 WARN_ON_ONCE(!list_empty(&t->rcu_node_entry));
180                 if ((rnp->qsmask & rdp->grpmask) && rnp->gp_tasks != NULL) {
181                         list_add(&t->rcu_node_entry, rnp->gp_tasks->prev);
182                         rnp->gp_tasks = &t->rcu_node_entry;
183 #ifdef CONFIG_RCU_BOOST
184                         if (rnp->boost_tasks != NULL)
185                                 rnp->boost_tasks = rnp->gp_tasks;
186 #endif /* #ifdef CONFIG_RCU_BOOST */
187                 } else {
188                         list_add(&t->rcu_node_entry, &rnp->blkd_tasks);
189                         if (rnp->qsmask & rdp->grpmask)
190                                 rnp->gp_tasks = &t->rcu_node_entry;
191                 }
192                 raw_spin_unlock_irqrestore(&rnp->lock, flags);
193         }
194
195         /*
196          * Either we were not in an RCU read-side critical section to
197          * begin with, or we have now recorded that critical section
198          * globally.  Either way, we can now note a quiescent state
199          * for this CPU.  Again, if we were in an RCU read-side critical
200          * section, and if that critical section was blocking the current
201          * grace period, then the fact that the task has been enqueued
202          * means that we continue to block the current grace period.
203          */
204         local_irq_save(flags);
205         rcu_preempt_qs(cpu);
206         local_irq_restore(flags);
207 }
208
209 /*
210  * Tree-preemptible RCU implementation for rcu_read_lock().
211  * Just increment ->rcu_read_lock_nesting, shared state will be updated
212  * if we block.
213  */
214 void __rcu_read_lock(void)
215 {
216         current->rcu_read_lock_nesting++;
217         barrier();  /* needed if we ever invoke rcu_read_lock in rcutree.c */
218 }
219 EXPORT_SYMBOL_GPL(__rcu_read_lock);
220
221 /*
222  * Check for preempted RCU readers blocking the current grace period
223  * for the specified rcu_node structure.  If the caller needs a reliable
224  * answer, it must hold the rcu_node's ->lock.
225  */
226 static int rcu_preempt_blocked_readers_cgp(struct rcu_node *rnp)
227 {
228         return rnp->gp_tasks != NULL;
229 }
230
231 /*
232  * Record a quiescent state for all tasks that were previously queued
233  * on the specified rcu_node structure and that were blocking the current
234  * RCU grace period.  The caller must hold the specified rnp->lock with
235  * irqs disabled, and this lock is released upon return, but irqs remain
236  * disabled.
237  */
238 static void rcu_report_unblock_qs_rnp(struct rcu_node *rnp, unsigned long flags)
239         __releases(rnp->lock)
240 {
241         unsigned long mask;
242         struct rcu_node *rnp_p;
243
244         if (rnp->qsmask != 0 || rcu_preempt_blocked_readers_cgp(rnp)) {
245                 raw_spin_unlock_irqrestore(&rnp->lock, flags);
246                 return;  /* Still need more quiescent states! */
247         }
248
249         rnp_p = rnp->parent;
250         if (rnp_p == NULL) {
251                 /*
252                  * Either there is only one rcu_node in the tree,
253                  * or tasks were kicked up to root rcu_node due to
254                  * CPUs going offline.
255                  */
256                 rcu_report_qs_rsp(&rcu_preempt_state, flags);
257                 return;
258         }
259
260         /* Report up the rest of the hierarchy. */
261         mask = rnp->grpmask;
262         raw_spin_unlock(&rnp->lock);    /* irqs remain disabled. */
263         raw_spin_lock(&rnp_p->lock);    /* irqs already disabled. */
264         rcu_report_qs_rnp(mask, &rcu_preempt_state, rnp_p, flags);
265 }
266
267 /*
268  * Advance a ->blkd_tasks-list pointer to the next entry, instead
269  * returning NULL if at the end of the list.
270  */
271 static struct list_head *rcu_next_node_entry(struct task_struct *t,
272                                              struct rcu_node *rnp)
273 {
274         struct list_head *np;
275
276         np = t->rcu_node_entry.next;
277         if (np == &rnp->blkd_tasks)
278                 np = NULL;
279         return np;
280 }
281
282 /*
283  * Handle special cases during rcu_read_unlock(), such as needing to
284  * notify RCU core processing or task having blocked during the RCU
285  * read-side critical section.
286  */
287 static void rcu_read_unlock_special(struct task_struct *t)
288 {
289         int empty;
290         int empty_exp;
291         unsigned long flags;
292         struct list_head *np;
293         struct rcu_node *rnp;
294         int special;
295
296         /* NMI handlers cannot block and cannot safely manipulate state. */
297         if (in_nmi())
298                 return;
299
300         local_irq_save(flags);
301
302         /*
303          * If RCU core is waiting for this CPU to exit critical section,
304          * let it know that we have done so.
305          */
306         special = t->rcu_read_unlock_special;
307         if (special & RCU_READ_UNLOCK_NEED_QS) {
308                 rcu_preempt_qs(smp_processor_id());
309         }
310
311         /* Hardware IRQ handlers cannot block. */
312         if (in_irq()) {
313                 local_irq_restore(flags);
314                 return;
315         }
316
317         /* Clean up if blocked during RCU read-side critical section. */
318         if (special & RCU_READ_UNLOCK_BLOCKED) {
319                 t->rcu_read_unlock_special &= ~RCU_READ_UNLOCK_BLOCKED;
320
321                 /*
322                  * Remove this task from the list it blocked on.  The
323                  * task can migrate while we acquire the lock, but at
324                  * most one time.  So at most two passes through loop.
325                  */
326                 for (;;) {
327                         rnp = t->rcu_blocked_node;
328                         raw_spin_lock(&rnp->lock);  /* irqs already disabled. */
329                         if (rnp == t->rcu_blocked_node)
330                                 break;
331                         raw_spin_unlock(&rnp->lock); /* irqs remain disabled. */
332                 }
333                 empty = !rcu_preempt_blocked_readers_cgp(rnp);
334                 empty_exp = !rcu_preempted_readers_exp(rnp);
335                 smp_mb(); /* ensure expedited fastpath sees end of RCU c-s. */
336                 np = rcu_next_node_entry(t, rnp);
337                 list_del_init(&t->rcu_node_entry);
338                 if (&t->rcu_node_entry == rnp->gp_tasks)
339                         rnp->gp_tasks = np;
340                 if (&t->rcu_node_entry == rnp->exp_tasks)
341                         rnp->exp_tasks = np;
342 #ifdef CONFIG_RCU_BOOST
343                 if (&t->rcu_node_entry == rnp->boost_tasks)
344                         rnp->boost_tasks = np;
345 #endif /* #ifdef CONFIG_RCU_BOOST */
346                 t->rcu_blocked_node = NULL;
347
348                 /*
349                  * If this was the last task on the current list, and if
350                  * we aren't waiting on any CPUs, report the quiescent state.
351                  * Note that rcu_report_unblock_qs_rnp() releases rnp->lock.
352                  */
353                 if (empty)
354                         raw_spin_unlock_irqrestore(&rnp->lock, flags);
355                 else
356                         rcu_report_unblock_qs_rnp(rnp, flags);
357
358 #ifdef CONFIG_RCU_BOOST
359                 /* Unboost if we were boosted. */
360                 if (special & RCU_READ_UNLOCK_BOOSTED) {
361                         t->rcu_read_unlock_special &= ~RCU_READ_UNLOCK_BOOSTED;
362                         rt_mutex_unlock(t->rcu_boost_mutex);
363                         t->rcu_boost_mutex = NULL;
364                 }
365 #endif /* #ifdef CONFIG_RCU_BOOST */
366
367                 /*
368                  * If this was the last task on the expedited lists,
369                  * then we need to report up the rcu_node hierarchy.
370                  */
371                 if (!empty_exp && !rcu_preempted_readers_exp(rnp))
372                         rcu_report_exp_rnp(&rcu_preempt_state, rnp);
373         } else {
374                 local_irq_restore(flags);
375         }
376 }
377
378 /*
379  * Tree-preemptible RCU implementation for rcu_read_unlock().
380  * Decrement ->rcu_read_lock_nesting.  If the result is zero (outermost
381  * rcu_read_unlock()) and ->rcu_read_unlock_special is non-zero, then
382  * invoke rcu_read_unlock_special() to clean up after a context switch
383  * in an RCU read-side critical section and other special cases.
384  */
385 void __rcu_read_unlock(void)
386 {
387         struct task_struct *t = current;
388
389         barrier();  /* needed if we ever invoke rcu_read_unlock in rcutree.c */
390         --t->rcu_read_lock_nesting;
391         barrier();  /* decrement before load of ->rcu_read_unlock_special */
392         if (t->rcu_read_lock_nesting == 0 &&
393             unlikely(ACCESS_ONCE(t->rcu_read_unlock_special)))
394                 rcu_read_unlock_special(t);
395 #ifdef CONFIG_PROVE_LOCKING
396         WARN_ON_ONCE(ACCESS_ONCE(t->rcu_read_lock_nesting) < 0);
397 #endif /* #ifdef CONFIG_PROVE_LOCKING */
398 }
399 EXPORT_SYMBOL_GPL(__rcu_read_unlock);
400
401 #ifdef CONFIG_RCU_CPU_STALL_VERBOSE
402
403 /*
404  * Dump detailed information for all tasks blocking the current RCU
405  * grace period on the specified rcu_node structure.
406  */
407 static void rcu_print_detail_task_stall_rnp(struct rcu_node *rnp)
408 {
409         unsigned long flags;
410         struct task_struct *t;
411
412         if (!rcu_preempt_blocked_readers_cgp(rnp))
413                 return;
414         raw_spin_lock_irqsave(&rnp->lock, flags);
415         t = list_entry(rnp->gp_tasks,
416                        struct task_struct, rcu_node_entry);
417         list_for_each_entry_continue(t, &rnp->blkd_tasks, rcu_node_entry)
418                 sched_show_task(t);
419         raw_spin_unlock_irqrestore(&rnp->lock, flags);
420 }
421
422 /*
423  * Dump detailed information for all tasks blocking the current RCU
424  * grace period.
425  */
426 static void rcu_print_detail_task_stall(struct rcu_state *rsp)
427 {
428         struct rcu_node *rnp = rcu_get_root(rsp);
429
430         rcu_print_detail_task_stall_rnp(rnp);
431         rcu_for_each_leaf_node(rsp, rnp)
432                 rcu_print_detail_task_stall_rnp(rnp);
433 }
434
435 #else /* #ifdef CONFIG_RCU_CPU_STALL_VERBOSE */
436
437 static void rcu_print_detail_task_stall(struct rcu_state *rsp)
438 {
439 }
440
441 #endif /* #else #ifdef CONFIG_RCU_CPU_STALL_VERBOSE */
442
443 /*
444  * Scan the current list of tasks blocked within RCU read-side critical
445  * sections, printing out the tid of each.
446  */
447 static void rcu_print_task_stall(struct rcu_node *rnp)
448 {
449         struct task_struct *t;
450
451         if (!rcu_preempt_blocked_readers_cgp(rnp))
452                 return;
453         t = list_entry(rnp->gp_tasks,
454                        struct task_struct, rcu_node_entry);
455         list_for_each_entry_continue(t, &rnp->blkd_tasks, rcu_node_entry)
456                 printk(" P%d", t->pid);
457 }
458
459 /*
460  * Suppress preemptible RCU's CPU stall warnings by pushing the
461  * time of the next stall-warning message comfortably far into the
462  * future.
463  */
464 static void rcu_preempt_stall_reset(void)
465 {
466         rcu_preempt_state.jiffies_stall = jiffies + ULONG_MAX / 2;
467 }
468
469 /*
470  * Check that the list of blocked tasks for the newly completed grace
471  * period is in fact empty.  It is a serious bug to complete a grace
472  * period that still has RCU readers blocked!  This function must be
473  * invoked -before- updating this rnp's ->gpnum, and the rnp's ->lock
474  * must be held by the caller.
475  *
476  * Also, if there are blocked tasks on the list, they automatically
477  * block the newly created grace period, so set up ->gp_tasks accordingly.
478  */
479 static void rcu_preempt_check_blocked_tasks(struct rcu_node *rnp)
480 {
481         WARN_ON_ONCE(rcu_preempt_blocked_readers_cgp(rnp));
482         if (!list_empty(&rnp->blkd_tasks))
483                 rnp->gp_tasks = rnp->blkd_tasks.next;
484         WARN_ON_ONCE(rnp->qsmask);
485 }
486
487 #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU
488
489 /*
490  * Handle tasklist migration for case in which all CPUs covered by the
491  * specified rcu_node have gone offline.  Move them up to the root
492  * rcu_node.  The reason for not just moving them to the immediate
493  * parent is to remove the need for rcu_read_unlock_special() to
494  * make more than two attempts to acquire the target rcu_node's lock.
495  * Returns true if there were tasks blocking the current RCU grace
496  * period.
497  *
498  * Returns 1 if there was previously a task blocking the current grace
499  * period on the specified rcu_node structure.
500  *
501  * The caller must hold rnp->lock with irqs disabled.
502  */
503 static int rcu_preempt_offline_tasks(struct rcu_state *rsp,
504                                      struct rcu_node *rnp,
505                                      struct rcu_data *rdp)
506 {
507         struct list_head *lp;
508         struct list_head *lp_root;
509         int retval = 0;
510         struct rcu_node *rnp_root = rcu_get_root(rsp);
511         struct task_struct *t;
512
513         if (rnp == rnp_root) {
514                 WARN_ONCE(1, "Last CPU thought to be offlined?");
515                 return 0;  /* Shouldn't happen: at least one CPU online. */
516         }
517
518         /* If we are on an internal node, complain bitterly. */
519         WARN_ON_ONCE(rnp != rdp->mynode);
520
521         /*
522          * Move tasks up to root rcu_node.  Don't try to get fancy for
523          * this corner-case operation -- just put this node's tasks
524          * at the head of the root node's list, and update the root node's
525          * ->gp_tasks and ->exp_tasks pointers to those of this node's,
526          * if non-NULL.  This might result in waiting for more tasks than
527          * absolutely necessary, but this is a good performance/complexity
528          * tradeoff.
529          */
530         if (rcu_preempt_blocked_readers_cgp(rnp))
531                 retval |= RCU_OFL_TASKS_NORM_GP;
532         if (rcu_preempted_readers_exp(rnp))
533                 retval |= RCU_OFL_TASKS_EXP_GP;
534         lp = &rnp->blkd_tasks;
535         lp_root = &rnp_root->blkd_tasks;
536         while (!list_empty(lp)) {
537                 t = list_entry(lp->next, typeof(*t), rcu_node_entry);
538                 raw_spin_lock(&rnp_root->lock); /* irqs already disabled */
539                 list_del(&t->rcu_node_entry);
540                 t->rcu_blocked_node = rnp_root;
541                 list_add(&t->rcu_node_entry, lp_root);
542                 if (&t->rcu_node_entry == rnp->gp_tasks)
543                         rnp_root->gp_tasks = rnp->gp_tasks;
544                 if (&t->rcu_node_entry == rnp->exp_tasks)
545                         rnp_root->exp_tasks = rnp->exp_tasks;
546 #ifdef CONFIG_RCU_BOOST
547                 if (&t->rcu_node_entry == rnp->boost_tasks)
548                         rnp_root->boost_tasks = rnp->boost_tasks;
549 #endif /* #ifdef CONFIG_RCU_BOOST */
550                 raw_spin_unlock(&rnp_root->lock); /* irqs still disabled */
551         }
552
553 #ifdef CONFIG_RCU_BOOST
554         /* In case root is being boosted and leaf is not. */
555         raw_spin_lock(&rnp_root->lock); /* irqs already disabled */
556         if (rnp_root->boost_tasks != NULL &&
557             rnp_root->boost_tasks != rnp_root->gp_tasks)
558                 rnp_root->boost_tasks = rnp_root->gp_tasks;
559         raw_spin_unlock(&rnp_root->lock); /* irqs still disabled */
560 #endif /* #ifdef CONFIG_RCU_BOOST */
561
562         rnp->gp_tasks = NULL;
563         rnp->exp_tasks = NULL;
564         return retval;
565 }
566
567 /*
568  * Do CPU-offline processing for preemptible RCU.
569  */
570 static void rcu_preempt_offline_cpu(int cpu)
571 {
572         __rcu_offline_cpu(cpu, &rcu_preempt_state);
573 }
574
575 #endif /* #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU */
576
577 /*
578  * Check for a quiescent state from the current CPU.  When a task blocks,
579  * the task is recorded in the corresponding CPU's rcu_node structure,
580  * which is checked elsewhere.
581  *
582  * Caller must disable hard irqs.
583  */
584 static void rcu_preempt_check_callbacks(int cpu)
585 {
586         struct task_struct *t = current;
587
588         if (t->rcu_read_lock_nesting == 0) {
589                 rcu_preempt_qs(cpu);
590                 return;
591         }
592         if (per_cpu(rcu_preempt_data, cpu).qs_pending)
593                 t->rcu_read_unlock_special |= RCU_READ_UNLOCK_NEED_QS;
594 }
595
596 /*
597  * Process callbacks for preemptible RCU.
598  */
599 static void rcu_preempt_process_callbacks(void)
600 {
601         __rcu_process_callbacks(&rcu_preempt_state,
602                                 &__get_cpu_var(rcu_preempt_data));
603 }
604
605 #ifdef CONFIG_RCU_BOOST
606
607 static void rcu_preempt_do_callbacks(void)
608 {
609         rcu_do_batch(&rcu_preempt_state, &__get_cpu_var(rcu_preempt_data));
610 }
611
612 #endif /* #ifdef CONFIG_RCU_BOOST */
613
614 /*
615  * Queue a preemptible-RCU callback for invocation after a grace period.
616  */
617 void call_rcu(struct rcu_head *head, void (*func)(struct rcu_head *rcu))
618 {
619         __call_rcu(head, func, &rcu_preempt_state);
620 }
621 EXPORT_SYMBOL_GPL(call_rcu);
622
623 /**
624  * synchronize_rcu - wait until a grace period has elapsed.
625  *
626  * Control will return to the caller some time after a full grace
627  * period has elapsed, in other words after all currently executing RCU
628  * read-side critical sections have completed.  Note, however, that
629  * upon return from synchronize_rcu(), the caller might well be executing
630  * concurrently with new RCU read-side critical sections that began while
631  * synchronize_rcu() was waiting.  RCU read-side critical sections are
632  * delimited by rcu_read_lock() and rcu_read_unlock(), and may be nested.
633  */
634 void synchronize_rcu(void)
635 {
636         struct rcu_synchronize rcu;
637
638         if (!rcu_scheduler_active)
639                 return;
640
641         init_rcu_head_on_stack(&rcu.head);
642         init_completion(&rcu.completion);
643         /* Will wake me after RCU finished. */
644         call_rcu(&rcu.head, wakeme_after_rcu);
645         /* Wait for it. */
646         wait_for_completion(&rcu.completion);
647         destroy_rcu_head_on_stack(&rcu.head);
648 }
649 EXPORT_SYMBOL_GPL(synchronize_rcu);
650
651 static DECLARE_WAIT_QUEUE_HEAD(sync_rcu_preempt_exp_wq);
652 static long sync_rcu_preempt_exp_count;
653 static DEFINE_MUTEX(sync_rcu_preempt_exp_mutex);
654
655 /*
656  * Return non-zero if there are any tasks in RCU read-side critical
657  * sections blocking the current preemptible-RCU expedited grace period.
658  * If there is no preemptible-RCU expedited grace period currently in
659  * progress, returns zero unconditionally.
660  */
661 static int rcu_preempted_readers_exp(struct rcu_node *rnp)
662 {
663         return rnp->exp_tasks != NULL;
664 }
665
666 /*
667  * return non-zero if there is no RCU expedited grace period in progress
668  * for the specified rcu_node structure, in other words, if all CPUs and
669  * tasks covered by the specified rcu_node structure have done their bit
670  * for the current expedited grace period.  Works only for preemptible
671  * RCU -- other RCU implementation use other means.
672  *
673  * Caller must hold sync_rcu_preempt_exp_mutex.
674  */
675 static int sync_rcu_preempt_exp_done(struct rcu_node *rnp)
676 {
677         return !rcu_preempted_readers_exp(rnp) &&
678                ACCESS_ONCE(rnp->expmask) == 0;
679 }
680
681 /*
682  * Report the exit from RCU read-side critical section for the last task
683  * that queued itself during or before the current expedited preemptible-RCU
684  * grace period.  This event is reported either to the rcu_node structure on
685  * which the task was queued or to one of that rcu_node structure's ancestors,
686  * recursively up the tree.  (Calm down, calm down, we do the recursion
687  * iteratively!)
688  *
689  * Caller must hold sync_rcu_preempt_exp_mutex.
690  */
691 static void rcu_report_exp_rnp(struct rcu_state *rsp, struct rcu_node *rnp)
692 {
693         unsigned long flags;
694         unsigned long mask;
695
696         raw_spin_lock_irqsave(&rnp->lock, flags);
697         for (;;) {
698                 if (!sync_rcu_preempt_exp_done(rnp)) {
699                         raw_spin_unlock_irqrestore(&rnp->lock, flags);
700                         break;
701                 }
702                 if (rnp->parent == NULL) {
703                         raw_spin_unlock_irqrestore(&rnp->lock, flags);
704                         wake_up(&sync_rcu_preempt_exp_wq);
705                         break;
706                 }
707                 mask = rnp->grpmask;
708                 raw_spin_unlock(&rnp->lock); /* irqs remain disabled */
709                 rnp = rnp->parent;
710                 raw_spin_lock(&rnp->lock); /* irqs already disabled */
711                 rnp->expmask &= ~mask;
712         }
713 }
714
715 /*
716  * Snapshot the tasks blocking the newly started preemptible-RCU expedited
717  * grace period for the specified rcu_node structure.  If there are no such
718  * tasks, report it up the rcu_node hierarchy.
719  *
720  * Caller must hold sync_rcu_preempt_exp_mutex and rsp->onofflock.
721  */
722 static void
723 sync_rcu_preempt_exp_init(struct rcu_state *rsp, struct rcu_node *rnp)
724 {
725         unsigned long flags;
726         int must_wait = 0;
727
728         raw_spin_lock_irqsave(&rnp->lock, flags);
729         if (list_empty(&rnp->blkd_tasks))
730                 raw_spin_unlock_irqrestore(&rnp->lock, flags);
731         else {
732                 rnp->exp_tasks = rnp->blkd_tasks.next;
733                 rcu_initiate_boost(rnp, flags);  /* releases rnp->lock */
734                 must_wait = 1;
735         }
736         if (!must_wait)
737                 rcu_report_exp_rnp(rsp, rnp);
738 }
739
740 /*
741  * Wait for an rcu-preempt grace period, but expedite it.  The basic idea
742  * is to invoke synchronize_sched_expedited() to push all the tasks to
743  * the ->blkd_tasks lists and wait for this list to drain.
744  */
745 void synchronize_rcu_expedited(void)
746 {
747         unsigned long flags;
748         struct rcu_node *rnp;
749         struct rcu_state *rsp = &rcu_preempt_state;
750         long snap;
751         int trycount = 0;
752
753         smp_mb(); /* Caller's modifications seen first by other CPUs. */
754         snap = ACCESS_ONCE(sync_rcu_preempt_exp_count) + 1;
755         smp_mb(); /* Above access cannot bleed into critical section. */
756
757         /*
758          * Acquire lock, falling back to synchronize_rcu() if too many
759          * lock-acquisition failures.  Of course, if someone does the
760          * expedited grace period for us, just leave.
761          */
762         while (!mutex_trylock(&sync_rcu_preempt_exp_mutex)) {
763                 if (trycount++ < 10)
764                         udelay(trycount * num_online_cpus());
765                 else {
766                         synchronize_rcu();
767                         return;
768                 }
769                 if ((ACCESS_ONCE(sync_rcu_preempt_exp_count) - snap) > 0)
770                         goto mb_ret; /* Others did our work for us. */
771         }
772         if ((ACCESS_ONCE(sync_rcu_preempt_exp_count) - snap) > 0)
773                 goto unlock_mb_ret; /* Others did our work for us. */
774
775         /* force all RCU readers onto ->blkd_tasks lists. */
776         synchronize_sched_expedited();
777
778         raw_spin_lock_irqsave(&rsp->onofflock, flags);
779
780         /* Initialize ->expmask for all non-leaf rcu_node structures. */
781         rcu_for_each_nonleaf_node_breadth_first(rsp, rnp) {
782                 raw_spin_lock(&rnp->lock); /* irqs already disabled. */
783                 rnp->expmask = rnp->qsmaskinit;
784                 raw_spin_unlock(&rnp->lock); /* irqs remain disabled. */
785         }
786
787         /* Snapshot current state of ->blkd_tasks lists. */
788         rcu_for_each_leaf_node(rsp, rnp)
789                 sync_rcu_preempt_exp_init(rsp, rnp);
790         if (NUM_RCU_NODES > 1)
791                 sync_rcu_preempt_exp_init(rsp, rcu_get_root(rsp));
792
793         raw_spin_unlock_irqrestore(&rsp->onofflock, flags);
794
795         /* Wait for snapshotted ->blkd_tasks lists to drain. */
796         rnp = rcu_get_root(rsp);
797         wait_event(sync_rcu_preempt_exp_wq,
798                    sync_rcu_preempt_exp_done(rnp));
799
800         /* Clean up and exit. */
801         smp_mb(); /* ensure expedited GP seen before counter increment. */
802         ACCESS_ONCE(sync_rcu_preempt_exp_count)++;
803 unlock_mb_ret:
804         mutex_unlock(&sync_rcu_preempt_exp_mutex);
805 mb_ret:
806         smp_mb(); /* ensure subsequent action seen after grace period. */
807 }
808 EXPORT_SYMBOL_GPL(synchronize_rcu_expedited);
809
810 /*
811  * Check to see if there is any immediate preemptible-RCU-related work
812  * to be done.
813  */
814 static int rcu_preempt_pending(int cpu)
815 {
816         return __rcu_pending(&rcu_preempt_state,
817                              &per_cpu(rcu_preempt_data, cpu));
818 }
819
820 /*
821  * Does preemptible RCU need the CPU to stay out of dynticks mode?
822  */
823 static int rcu_preempt_needs_cpu(int cpu)
824 {
825         return !!per_cpu(rcu_preempt_data, cpu).nxtlist;
826 }
827
828 /**
829  * rcu_barrier - Wait until all in-flight call_rcu() callbacks complete.
830  */
831 void rcu_barrier(void)
832 {
833         _rcu_barrier(&rcu_preempt_state, call_rcu);
834 }
835 EXPORT_SYMBOL_GPL(rcu_barrier);
836
837 /*
838  * Initialize preemptible RCU's per-CPU data.
839  */
840 static void __cpuinit rcu_preempt_init_percpu_data(int cpu)
841 {
842         rcu_init_percpu_data(cpu, &rcu_preempt_state, 1);
843 }
844
845 /*
846  * Move preemptible RCU's callbacks from dying CPU to other online CPU.
847  */
848 static void rcu_preempt_send_cbs_to_online(void)
849 {
850         rcu_send_cbs_to_online(&rcu_preempt_state);
851 }
852
853 /*
854  * Initialize preemptible RCU's state structures.
855  */
856 static void __init __rcu_init_preempt(void)
857 {
858         rcu_init_one(&rcu_preempt_state, &rcu_preempt_data);
859 }
860
861 /*
862  * Check for a task exiting while in a preemptible-RCU read-side
863  * critical section, clean up if so.  No need to issue warnings,
864  * as debug_check_no_locks_held() already does this if lockdep
865  * is enabled.
866  */
867 void exit_rcu(void)
868 {
869         struct task_struct *t = current;
870
871         if (t->rcu_read_lock_nesting == 0)
872                 return;
873         t->rcu_read_lock_nesting = 1;
874         __rcu_read_unlock();
875 }
876
877 #else /* #ifdef CONFIG_TREE_PREEMPT_RCU */
878
879 static struct rcu_state *rcu_state = &rcu_sched_state;
880
881 /*
882  * Tell them what RCU they are running.
883  */
884 static void __init rcu_bootup_announce(void)
885 {
886         printk(KERN_INFO "Hierarchical RCU implementation.\n");
887         rcu_bootup_announce_oddness();
888 }
889
890 /*
891  * Return the number of RCU batches processed thus far for debug & stats.
892  */
893 long rcu_batches_completed(void)
894 {
895         return rcu_batches_completed_sched();
896 }
897 EXPORT_SYMBOL_GPL(rcu_batches_completed);
898
899 /*
900  * Force a quiescent state for RCU, which, because there is no preemptible
901  * RCU, becomes the same as rcu-sched.
902  */
903 void rcu_force_quiescent_state(void)
904 {
905         rcu_sched_force_quiescent_state();
906 }
907 EXPORT_SYMBOL_GPL(rcu_force_quiescent_state);
908
909 /*
910  * Because preemptible RCU does not exist, we never have to check for
911  * CPUs being in quiescent states.
912  */
913 static void rcu_preempt_note_context_switch(int cpu)
914 {
915 }
916
917 /*
918  * Because preemptible RCU does not exist, there are never any preempted
919  * RCU readers.
920  */
921 static int rcu_preempt_blocked_readers_cgp(struct rcu_node *rnp)
922 {
923         return 0;
924 }
925
926 #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU
927
928 /* Because preemptible RCU does not exist, no quieting of tasks. */
929 static void rcu_report_unblock_qs_rnp(struct rcu_node *rnp, unsigned long flags)
930 {
931         raw_spin_unlock_irqrestore(&rnp->lock, flags);
932 }
933
934 #endif /* #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU */
935
936 /*
937  * Because preemptible RCU does not exist, we never have to check for
938  * tasks blocked within RCU read-side critical sections.
939  */
940 static void rcu_print_detail_task_stall(struct rcu_state *rsp)
941 {
942 }
943
944 /*
945  * Because preemptible RCU does not exist, we never have to check for
946  * tasks blocked within RCU read-side critical sections.
947  */
948 static void rcu_print_task_stall(struct rcu_node *rnp)
949 {
950 }
951
952 /*
953  * Because preemptible RCU does not exist, there is no need to suppress
954  * its CPU stall warnings.
955  */
956 static void rcu_preempt_stall_reset(void)
957 {
958 }
959
960 /*
961  * Because there is no preemptible RCU, there can be no readers blocked,
962  * so there is no need to check for blocked tasks.  So check only for
963  * bogus qsmask values.
964  */
965 static void rcu_preempt_check_blocked_tasks(struct rcu_node *rnp)
966 {
967         WARN_ON_ONCE(rnp->qsmask);
968 }
969
970 #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU
971
972 /*
973  * Because preemptible RCU does not exist, it never needs to migrate
974  * tasks that were blocked within RCU read-side critical sections, and
975  * such non-existent tasks cannot possibly have been blocking the current
976  * grace period.
977  */
978 static int rcu_preempt_offline_tasks(struct rcu_state *rsp,
979                                      struct rcu_node *rnp,
980                                      struct rcu_data *rdp)
981 {
982         return 0;
983 }
984
985 /*
986  * Because preemptible RCU does not exist, it never needs CPU-offline
987  * processing.
988  */
989 static void rcu_preempt_offline_cpu(int cpu)
990 {
991 }
992
993 #endif /* #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU */
994
995 /*
996  * Because preemptible RCU does not exist, it never has any callbacks
997  * to check.
998  */
999 static void rcu_preempt_check_callbacks(int cpu)
1000 {
1001 }
1002
1003 /*
1004  * Because preemptible RCU does not exist, it never has any callbacks
1005  * to process.
1006  */
1007 static void rcu_preempt_process_callbacks(void)
1008 {
1009 }
1010
1011 /*
1012  * Wait for an rcu-preempt grace period, but make it happen quickly.
1013  * But because preemptible RCU does not exist, map to rcu-sched.
1014  */
1015 void synchronize_rcu_expedited(void)
1016 {
1017         synchronize_sched_expedited();
1018 }
1019 EXPORT_SYMBOL_GPL(synchronize_rcu_expedited);
1020
1021 #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU
1022
1023 /*
1024  * Because preemptible RCU does not exist, there is never any need to
1025  * report on tasks preempted in RCU read-side critical sections during
1026  * expedited RCU grace periods.
1027  */
1028 static void rcu_report_exp_rnp(struct rcu_state *rsp, struct rcu_node *rnp)
1029 {
1030         return;
1031 }
1032
1033 #endif /* #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU */
1034
1035 /*
1036  * Because preemptible RCU does not exist, it never has any work to do.
1037  */
1038 static int rcu_preempt_pending(int cpu)
1039 {
1040         return 0;
1041 }
1042
1043 /*
1044  * Because preemptible RCU does not exist, it never needs any CPU.
1045  */
1046 static int rcu_preempt_needs_cpu(int cpu)
1047 {
1048         return 0;
1049 }
1050
1051 /*
1052  * Because preemptible RCU does not exist, rcu_barrier() is just
1053  * another name for rcu_barrier_sched().
1054  */
1055 void rcu_barrier(void)
1056 {
1057         rcu_barrier_sched();
1058 }
1059 EXPORT_SYMBOL_GPL(rcu_barrier);
1060
1061 /*
1062  * Because preemptible RCU does not exist, there is no per-CPU
1063  * data to initialize.
1064  */
1065 static void __cpuinit rcu_preempt_init_percpu_data(int cpu)
1066 {
1067 }
1068
1069 /*
1070  * Because there is no preemptible RCU, there are no callbacks to move.
1071  */
1072 static void rcu_preempt_send_cbs_to_online(void)
1073 {
1074 }
1075
1076 /*
1077  * Because preemptible RCU does not exist, it need not be initialized.
1078  */
1079 static void __init __rcu_init_preempt(void)
1080 {
1081 }
1082
1083 #endif /* #else #ifdef CONFIG_TREE_PREEMPT_RCU */
1084
1085 #ifdef CONFIG_RCU_BOOST
1086
1087 #include "rtmutex_common.h"
1088
1089 #ifdef CONFIG_RCU_TRACE
1090
1091 static void rcu_initiate_boost_trace(struct rcu_node *rnp)
1092 {
1093         if (list_empty(&rnp->blkd_tasks))
1094                 rnp->n_balk_blkd_tasks++;
1095         else if (rnp->exp_tasks == NULL && rnp->gp_tasks == NULL)
1096                 rnp->n_balk_exp_gp_tasks++;
1097         else if (rnp->gp_tasks != NULL && rnp->boost_tasks != NULL)
1098                 rnp->n_balk_boost_tasks++;
1099         else if (rnp->gp_tasks != NULL && rnp->qsmask != 0)
1100                 rnp->n_balk_notblocked++;
1101         else if (rnp->gp_tasks != NULL &&
1102                  ULONG_CMP_LT(jiffies, rnp->boost_time))
1103                 rnp->n_balk_notyet++;
1104         else
1105                 rnp->n_balk_nos++;
1106 }
1107
1108 #else /* #ifdef CONFIG_RCU_TRACE */
1109
1110 static void rcu_initiate_boost_trace(struct rcu_node *rnp)
1111 {
1112 }
1113
1114 #endif /* #else #ifdef CONFIG_RCU_TRACE */
1115
1116 /*
1117  * Carry out RCU priority boosting on the task indicated by ->exp_tasks
1118  * or ->boost_tasks, advancing the pointer to the next task in the
1119  * ->blkd_tasks list.
1120  *
1121  * Note that irqs must be enabled: boosting the task can block.
1122  * Returns 1 if there are more tasks needing to be boosted.
1123  */
1124 static int rcu_boost(struct rcu_node *rnp)
1125 {
1126         unsigned long flags;
1127         struct rt_mutex mtx;
1128         struct task_struct *t;
1129         struct list_head *tb;
1130
1131         if (rnp->exp_tasks == NULL && rnp->boost_tasks == NULL)
1132                 return 0;  /* Nothing left to boost. */
1133
1134         raw_spin_lock_irqsave(&rnp->lock, flags);
1135
1136         /*
1137          * Recheck under the lock: all tasks in need of boosting
1138          * might exit their RCU read-side critical sections on their own.
1139          */
1140         if (rnp->exp_tasks == NULL && rnp->boost_tasks == NULL) {
1141                 raw_spin_unlock_irqrestore(&rnp->lock, flags);
1142                 return 0;
1143         }
1144
1145         /*
1146          * Preferentially boost tasks blocking expedited grace periods.
1147          * This cannot starve the normal grace periods because a second
1148          * expedited grace period must boost all blocked tasks, including
1149          * those blocking the pre-existing normal grace period.
1150          */
1151         if (rnp->exp_tasks != NULL) {
1152                 tb = rnp->exp_tasks;
1153                 rnp->n_exp_boosts++;
1154         } else {
1155                 tb = rnp->boost_tasks;
1156                 rnp->n_normal_boosts++;
1157         }
1158         rnp->n_tasks_boosted++;
1159
1160         /*
1161          * We boost task t by manufacturing an rt_mutex that appears to
1162          * be held by task t.  We leave a pointer to that rt_mutex where
1163          * task t can find it, and task t will release the mutex when it
1164          * exits its outermost RCU read-side critical section.  Then
1165          * simply acquiring this artificial rt_mutex will boost task
1166          * t's priority.  (Thanks to tglx for suggesting this approach!)
1167          *
1168          * Note that task t must acquire rnp->lock to remove itself from
1169          * the ->blkd_tasks list, which it will do from exit() if from
1170          * nowhere else.  We therefore are guaranteed that task t will
1171          * stay around at least until we drop rnp->lock.  Note that
1172          * rnp->lock also resolves races between our priority boosting
1173          * and task t's exiting its outermost RCU read-side critical
1174          * section.
1175          */
1176         t = container_of(tb, struct task_struct, rcu_node_entry);
1177         rt_mutex_init_proxy_locked(&mtx, t);
1178         t->rcu_boost_mutex = &mtx;
1179         t->rcu_read_unlock_special |= RCU_READ_UNLOCK_BOOSTED;
1180         raw_spin_unlock_irqrestore(&rnp->lock, flags);
1181         rt_mutex_lock(&mtx);  /* Side effect: boosts task t's priority. */
1182         rt_mutex_unlock(&mtx);  /* Keep lockdep happy. */
1183
1184         return rnp->exp_tasks != NULL || rnp->boost_tasks != NULL;
1185 }
1186
1187 /*
1188  * Timer handler to initiate waking up of boost kthreads that
1189  * have yielded the CPU due to excessive numbers of tasks to
1190  * boost.  We wake up the per-rcu_node kthread, which in turn
1191  * will wake up the booster kthread.
1192  */
1193 static void rcu_boost_kthread_timer(unsigned long arg)
1194 {
1195         invoke_rcu_node_kthread((struct rcu_node *)arg);
1196 }
1197
1198 /*
1199  * Priority-boosting kthread.  One per leaf rcu_node and one for the
1200  * root rcu_node.
1201  */
1202 static int rcu_boost_kthread(void *arg)
1203 {
1204         struct rcu_node *rnp = (struct rcu_node *)arg;
1205         int spincnt = 0;
1206         int more2boost;
1207
1208         for (;;) {
1209                 rnp->boost_kthread_status = RCU_KTHREAD_WAITING;
1210                 rcu_wait(rnp->boost_tasks || rnp->exp_tasks);
1211                 rnp->boost_kthread_status = RCU_KTHREAD_RUNNING;
1212                 more2boost = rcu_boost(rnp);
1213                 if (more2boost)
1214                         spincnt++;
1215                 else
1216                         spincnt = 0;
1217                 if (spincnt > 10) {
1218                         rcu_yield(rcu_boost_kthread_timer, (unsigned long)rnp);
1219                         spincnt = 0;
1220                 }
1221         }
1222         /* NOTREACHED */
1223         return 0;
1224 }
1225
1226 /*
1227  * Check to see if it is time to start boosting RCU readers that are
1228  * blocking the current grace period, and, if so, tell the per-rcu_node
1229  * kthread to start boosting them.  If there is an expedited grace
1230  * period in progress, it is always time to boost.
1231  *
1232  * The caller must hold rnp->lock, which this function releases,
1233  * but irqs remain disabled.  The ->boost_kthread_task is immortal,
1234  * so we don't need to worry about it going away.
1235  */
1236 static void rcu_initiate_boost(struct rcu_node *rnp, unsigned long flags)
1237 {
1238         struct task_struct *t;
1239
1240         if (!rcu_preempt_blocked_readers_cgp(rnp) && rnp->exp_tasks == NULL) {
1241                 rnp->n_balk_exp_gp_tasks++;
1242                 raw_spin_unlock_irqrestore(&rnp->lock, flags);
1243                 return;
1244         }
1245         if (rnp->exp_tasks != NULL ||
1246             (rnp->gp_tasks != NULL &&
1247              rnp->boost_tasks == NULL &&
1248              rnp->qsmask == 0 &&
1249              ULONG_CMP_GE(jiffies, rnp->boost_time))) {
1250                 if (rnp->exp_tasks == NULL)
1251                         rnp->boost_tasks = rnp->gp_tasks;
1252                 raw_spin_unlock_irqrestore(&rnp->lock, flags);
1253                 t = rnp->boost_kthread_task;
1254                 if (t != NULL)
1255                         wake_up_process(t);
1256         } else {
1257                 rcu_initiate_boost_trace(rnp);
1258                 raw_spin_unlock_irqrestore(&rnp->lock, flags);
1259         }
1260 }
1261
1262 /*
1263  * Wake up the per-CPU kthread to invoke RCU callbacks.
1264  */
1265 static void invoke_rcu_callbacks_kthread(void)
1266 {
1267         unsigned long flags;
1268
1269         local_irq_save(flags);
1270         __this_cpu_write(rcu_cpu_has_work, 1);
1271         if (__this_cpu_read(rcu_cpu_kthread_task) == NULL) {
1272                 local_irq_restore(flags);
1273                 return;
1274         }
1275         wake_up_process(__this_cpu_read(rcu_cpu_kthread_task));
1276         local_irq_restore(flags);
1277 }
1278
1279 /*
1280  * Set the affinity of the boost kthread.  The CPU-hotplug locks are
1281  * held, so no one should be messing with the existence of the boost
1282  * kthread.
1283  */
1284 static void rcu_boost_kthread_setaffinity(struct rcu_node *rnp,
1285                                           cpumask_var_t cm)
1286 {
1287         struct task_struct *t;
1288
1289         t = rnp->boost_kthread_task;
1290         if (t != NULL)
1291                 set_cpus_allowed_ptr(rnp->boost_kthread_task, cm);
1292 }
1293
1294 #define RCU_BOOST_DELAY_JIFFIES DIV_ROUND_UP(CONFIG_RCU_BOOST_DELAY * HZ, 1000)
1295
1296 /*
1297  * Do priority-boost accounting for the start of a new grace period.
1298  */
1299 static void rcu_preempt_boost_start_gp(struct rcu_node *rnp)
1300 {
1301         rnp->boost_time = jiffies + RCU_BOOST_DELAY_JIFFIES;
1302 }
1303
1304 /*
1305  * Create an RCU-boost kthread for the specified node if one does not
1306  * already exist.  We only create this kthread for preemptible RCU.
1307  * Returns zero if all is well, a negated errno otherwise.
1308  */
1309 static int __cpuinit rcu_spawn_one_boost_kthread(struct rcu_state *rsp,
1310                                                  struct rcu_node *rnp,
1311                                                  int rnp_index)
1312 {
1313         unsigned long flags;
1314         struct sched_param sp;
1315         struct task_struct *t;
1316
1317         if (&rcu_preempt_state != rsp)
1318                 return 0;
1319         rsp->boost = 1;
1320         if (rnp->boost_kthread_task != NULL)
1321                 return 0;
1322         t = kthread_create(rcu_boost_kthread, (void *)rnp,
1323                            "rcub%d", rnp_index);
1324         if (IS_ERR(t))
1325                 return PTR_ERR(t);
1326         raw_spin_lock_irqsave(&rnp->lock, flags);
1327         rnp->boost_kthread_task = t;
1328         raw_spin_unlock_irqrestore(&rnp->lock, flags);
1329         sp.sched_priority = RCU_KTHREAD_PRIO;
1330         sched_setscheduler_nocheck(t, SCHED_FIFO, &sp);
1331         wake_up_process(t); /* get to TASK_INTERRUPTIBLE quickly. */
1332         return 0;
1333 }
1334
1335 #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU
1336
1337 /*
1338  * Stop the RCU's per-CPU kthread when its CPU goes offline,.
1339  */
1340 static void rcu_stop_cpu_kthread(int cpu)
1341 {
1342         struct task_struct *t;
1343
1344         /* Stop the CPU's kthread. */
1345         t = per_cpu(rcu_cpu_kthread_task, cpu);
1346         if (t != NULL) {
1347                 per_cpu(rcu_cpu_kthread_task, cpu) = NULL;
1348                 kthread_stop(t);
1349         }
1350 }
1351
1352 #endif /* #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU */
1353
1354 static void rcu_kthread_do_work(void)
1355 {
1356         rcu_do_batch(&rcu_sched_state, &__get_cpu_var(rcu_sched_data));
1357         rcu_do_batch(&rcu_bh_state, &__get_cpu_var(rcu_bh_data));
1358         rcu_preempt_do_callbacks();
1359 }
1360
1361 /*
1362  * Wake up the specified per-rcu_node-structure kthread.
1363  * Because the per-rcu_node kthreads are immortal, we don't need
1364  * to do anything to keep them alive.
1365  */
1366 static void invoke_rcu_node_kthread(struct rcu_node *rnp)
1367 {
1368         struct task_struct *t;
1369
1370         t = rnp->node_kthread_task;
1371         if (t != NULL)
1372                 wake_up_process(t);
1373 }
1374
1375 /*
1376  * Set the specified CPU's kthread to run RT or not, as specified by
1377  * the to_rt argument.  The CPU-hotplug locks are held, so the task
1378  * is not going away.
1379  */
1380 static void rcu_cpu_kthread_setrt(int cpu, int to_rt)
1381 {
1382         int policy;
1383         struct sched_param sp;
1384         struct task_struct *t;
1385
1386         t = per_cpu(rcu_cpu_kthread_task, cpu);
1387         if (t == NULL)
1388                 return;
1389         if (to_rt) {
1390                 policy = SCHED_FIFO;
1391                 sp.sched_priority = RCU_KTHREAD_PRIO;
1392         } else {
1393                 policy = SCHED_NORMAL;
1394                 sp.sched_priority = 0;
1395         }
1396         sched_setscheduler_nocheck(t, policy, &sp);
1397 }
1398
1399 /*
1400  * Timer handler to initiate the waking up of per-CPU kthreads that
1401  * have yielded the CPU due to excess numbers of RCU callbacks.
1402  * We wake up the per-rcu_node kthread, which in turn will wake up
1403  * the booster kthread.
1404  */
1405 static void rcu_cpu_kthread_timer(unsigned long arg)
1406 {
1407         struct rcu_data *rdp = per_cpu_ptr(rcu_state->rda, arg);
1408         struct rcu_node *rnp = rdp->mynode;
1409
1410         atomic_or(rdp->grpmask, &rnp->wakemask);
1411         invoke_rcu_node_kthread(rnp);
1412 }
1413
1414 /*
1415  * Drop to non-real-time priority and yield, but only after posting a
1416  * timer that will cause us to regain our real-time priority if we
1417  * remain preempted.  Either way, we restore our real-time priority
1418  * before returning.
1419  */
1420 static void rcu_yield(void (*f)(unsigned long), unsigned long arg)
1421 {
1422         struct sched_param sp;
1423         struct timer_list yield_timer;
1424
1425         setup_timer_on_stack(&yield_timer, f, arg);
1426         mod_timer(&yield_timer, jiffies + 2);
1427         sp.sched_priority = 0;
1428         sched_setscheduler_nocheck(current, SCHED_NORMAL, &sp);
1429         set_user_nice(current, 19);
1430         schedule();
1431         sp.sched_priority = RCU_KTHREAD_PRIO;
1432         sched_setscheduler_nocheck(current, SCHED_FIFO, &sp);
1433         del_timer(&yield_timer);
1434 }
1435
1436 /*
1437  * Handle cases where the rcu_cpu_kthread() ends up on the wrong CPU.
1438  * This can happen while the corresponding CPU is either coming online
1439  * or going offline.  We cannot wait until the CPU is fully online
1440  * before starting the kthread, because the various notifier functions
1441  * can wait for RCU grace periods.  So we park rcu_cpu_kthread() until
1442  * the corresponding CPU is online.
1443  *
1444  * Return 1 if the kthread needs to stop, 0 otherwise.
1445  *
1446  * Caller must disable bh.  This function can momentarily enable it.
1447  */
1448 static int rcu_cpu_kthread_should_stop(int cpu)
1449 {
1450         while (cpu_is_offline(cpu) ||
1451                !cpumask_equal(&current->cpus_allowed, cpumask_of(cpu)) ||
1452                smp_processor_id() != cpu) {
1453                 if (kthread_should_stop())
1454                         return 1;
1455                 per_cpu(rcu_cpu_kthread_status, cpu) = RCU_KTHREAD_OFFCPU;
1456                 per_cpu(rcu_cpu_kthread_cpu, cpu) = raw_smp_processor_id();
1457                 local_bh_enable();
1458                 schedule_timeout_uninterruptible(1);
1459                 if (!cpumask_equal(&current->cpus_allowed, cpumask_of(cpu)))
1460                         set_cpus_allowed_ptr(current, cpumask_of(cpu));
1461                 local_bh_disable();
1462         }
1463         per_cpu(rcu_cpu_kthread_cpu, cpu) = cpu;
1464         return 0;
1465 }
1466
1467 /*
1468  * Per-CPU kernel thread that invokes RCU callbacks.  This replaces the
1469  * earlier RCU softirq.
1470  */
1471 static int rcu_cpu_kthread(void *arg)
1472 {
1473         int cpu = (int)(long)arg;
1474         unsigned long flags;
1475         int spincnt = 0;
1476         unsigned int *statusp = &per_cpu(rcu_cpu_kthread_status, cpu);
1477         char work;
1478         char *workp = &per_cpu(rcu_cpu_has_work, cpu);
1479
1480         for (;;) {
1481                 *statusp = RCU_KTHREAD_WAITING;
1482                 rcu_wait(*workp != 0 || kthread_should_stop());
1483                 local_bh_disable();
1484                 if (rcu_cpu_kthread_should_stop(cpu)) {
1485                         local_bh_enable();
1486                         break;
1487                 }
1488                 *statusp = RCU_KTHREAD_RUNNING;
1489                 per_cpu(rcu_cpu_kthread_loops, cpu)++;
1490                 local_irq_save(flags);
1491                 work = *workp;
1492                 *workp = 0;
1493                 local_irq_restore(flags);
1494                 if (work)
1495                         rcu_kthread_do_work();
1496                 local_bh_enable();
1497                 if (*workp != 0)
1498                         spincnt++;
1499                 else
1500                         spincnt = 0;
1501                 if (spincnt > 10) {
1502                         *statusp = RCU_KTHREAD_YIELDING;
1503                         rcu_yield(rcu_cpu_kthread_timer, (unsigned long)cpu);
1504                         spincnt = 0;
1505                 }
1506         }
1507         *statusp = RCU_KTHREAD_STOPPED;
1508         return 0;
1509 }
1510
1511 /*
1512  * Spawn a per-CPU kthread, setting up affinity and priority.
1513  * Because the CPU hotplug lock is held, no other CPU will be attempting
1514  * to manipulate rcu_cpu_kthread_task.  There might be another CPU
1515  * attempting to access it during boot, but the locking in kthread_bind()
1516  * will enforce sufficient ordering.
1517  *
1518  * Please note that we cannot simply refuse to wake up the per-CPU
1519  * kthread because kthreads are created in TASK_UNINTERRUPTIBLE state,
1520  * which can result in softlockup complaints if the task ends up being
1521  * idle for more than a couple of minutes.
1522  *
1523  * However, please note also that we cannot bind the per-CPU kthread to its
1524  * CPU until that CPU is fully online.  We also cannot wait until the
1525  * CPU is fully online before we create its per-CPU kthread, as this would
1526  * deadlock the system when CPU notifiers tried waiting for grace
1527  * periods.  So we bind the per-CPU kthread to its CPU only if the CPU
1528  * is online.  If its CPU is not yet fully online, then the code in
1529  * rcu_cpu_kthread() will wait until it is fully online, and then do
1530  * the binding.
1531  */
1532 static int __cpuinit rcu_spawn_one_cpu_kthread(int cpu)
1533 {
1534         struct sched_param sp;
1535         struct task_struct *t;
1536
1537         if (!rcu_scheduler_fully_active ||
1538             per_cpu(rcu_cpu_kthread_task, cpu) != NULL)
1539                 return 0;
1540         t = kthread_create(rcu_cpu_kthread, (void *)(long)cpu, "rcuc%d", cpu);
1541         if (IS_ERR(t))
1542                 return PTR_ERR(t);
1543         if (cpu_online(cpu))
1544                 kthread_bind(t, cpu);
1545         per_cpu(rcu_cpu_kthread_cpu, cpu) = cpu;
1546         WARN_ON_ONCE(per_cpu(rcu_cpu_kthread_task, cpu) != NULL);
1547         sp.sched_priority = RCU_KTHREAD_PRIO;
1548         sched_setscheduler_nocheck(t, SCHED_FIFO, &sp);
1549         per_cpu(rcu_cpu_kthread_task, cpu) = t;
1550         wake_up_process(t); /* Get to TASK_INTERRUPTIBLE quickly. */
1551         return 0;
1552 }
1553
1554 /*
1555  * Per-rcu_node kthread, which is in charge of waking up the per-CPU
1556  * kthreads when needed.  We ignore requests to wake up kthreads
1557  * for offline CPUs, which is OK because force_quiescent_state()
1558  * takes care of this case.
1559  */
1560 static int rcu_node_kthread(void *arg)
1561 {
1562         int cpu;
1563         unsigned long flags;
1564         unsigned long mask;
1565         struct rcu_node *rnp = (struct rcu_node *)arg;
1566         struct sched_param sp;
1567         struct task_struct *t;
1568
1569         for (;;) {
1570                 rnp->node_kthread_status = RCU_KTHREAD_WAITING;
1571                 rcu_wait(atomic_read(&rnp->wakemask) != 0);
1572                 rnp->node_kthread_status = RCU_KTHREAD_RUNNING;
1573                 raw_spin_lock_irqsave(&rnp->lock, flags);
1574                 mask = atomic_xchg(&rnp->wakemask, 0);
1575                 rcu_initiate_boost(rnp, flags); /* releases rnp->lock. */
1576                 for (cpu = rnp->grplo; cpu <= rnp->grphi; cpu++, mask >>= 1) {
1577                         if ((mask & 0x1) == 0)
1578                                 continue;
1579                         preempt_disable();
1580                         t = per_cpu(rcu_cpu_kthread_task, cpu);
1581                         if (!cpu_online(cpu) || t == NULL) {
1582                                 preempt_enable();
1583                                 continue;
1584                         }
1585                         per_cpu(rcu_cpu_has_work, cpu) = 1;
1586                         sp.sched_priority = RCU_KTHREAD_PRIO;
1587                         sched_setscheduler_nocheck(t, SCHED_FIFO, &sp);
1588                         preempt_enable();
1589                 }
1590         }
1591         /* NOTREACHED */
1592         rnp->node_kthread_status = RCU_KTHREAD_STOPPED;
1593         return 0;
1594 }
1595
1596 /*
1597  * Set the per-rcu_node kthread's affinity to cover all CPUs that are
1598  * served by the rcu_node in question.  The CPU hotplug lock is still
1599  * held, so the value of rnp->qsmaskinit will be stable.
1600  *
1601  * We don't include outgoingcpu in the affinity set, use -1 if there is
1602  * no outgoing CPU.  If there are no CPUs left in the affinity set,
1603  * this function allows the kthread to execute on any CPU.
1604  */
1605 static void rcu_node_kthread_setaffinity(struct rcu_node *rnp, int outgoingcpu)
1606 {
1607         cpumask_var_t cm;
1608         int cpu;
1609         unsigned long mask = rnp->qsmaskinit;
1610
1611         if (rnp->node_kthread_task == NULL)
1612                 return;
1613         if (!alloc_cpumask_var(&cm, GFP_KERNEL))
1614                 return;
1615         cpumask_clear(cm);
1616         for (cpu = rnp->grplo; cpu <= rnp->grphi; cpu++, mask >>= 1)
1617                 if ((mask & 0x1) && cpu != outgoingcpu)
1618                         cpumask_set_cpu(cpu, cm);
1619         if (cpumask_weight(cm) == 0) {
1620                 cpumask_setall(cm);
1621                 for (cpu = rnp->grplo; cpu <= rnp->grphi; cpu++)
1622                         cpumask_clear_cpu(cpu, cm);
1623                 WARN_ON_ONCE(cpumask_weight(cm) == 0);
1624         }
1625         set_cpus_allowed_ptr(rnp->node_kthread_task, cm);
1626         rcu_boost_kthread_setaffinity(rnp, cm);
1627         free_cpumask_var(cm);
1628 }
1629
1630 /*
1631  * Spawn a per-rcu_node kthread, setting priority and affinity.
1632  * Called during boot before online/offline can happen, or, if
1633  * during runtime, with the main CPU-hotplug locks held.  So only
1634  * one of these can be executing at a time.
1635  */
1636 static int __cpuinit rcu_spawn_one_node_kthread(struct rcu_state *rsp,
1637                                                 struct rcu_node *rnp)
1638 {
1639         unsigned long flags;
1640         int rnp_index = rnp - &rsp->node[0];
1641         struct sched_param sp;
1642         struct task_struct *t;
1643
1644         if (!rcu_scheduler_fully_active ||
1645             rnp->qsmaskinit == 0)
1646                 return 0;
1647         if (rnp->node_kthread_task == NULL) {
1648                 t = kthread_create(rcu_node_kthread, (void *)rnp,
1649                                    "rcun%d", rnp_index);
1650                 if (IS_ERR(t))
1651                         return PTR_ERR(t);
1652                 raw_spin_lock_irqsave(&rnp->lock, flags);
1653                 rnp->node_kthread_task = t;
1654                 raw_spin_unlock_irqrestore(&rnp->lock, flags);
1655                 sp.sched_priority = 99;
1656                 sched_setscheduler_nocheck(t, SCHED_FIFO, &sp);
1657                 wake_up_process(t); /* get to TASK_INTERRUPTIBLE quickly. */
1658         }
1659         return rcu_spawn_one_boost_kthread(rsp, rnp, rnp_index);
1660 }
1661
1662 /*
1663  * Spawn all kthreads -- called as soon as the scheduler is running.
1664  */
1665 static int __init rcu_spawn_kthreads(void)
1666 {
1667         int cpu;
1668         struct rcu_node *rnp;
1669
1670         rcu_scheduler_fully_active = 1;
1671         for_each_possible_cpu(cpu) {
1672                 per_cpu(rcu_cpu_has_work, cpu) = 0;
1673                 if (cpu_online(cpu))
1674                         (void)rcu_spawn_one_cpu_kthread(cpu);
1675         }
1676         rnp = rcu_get_root(rcu_state);
1677         (void)rcu_spawn_one_node_kthread(rcu_state, rnp);
1678         if (NUM_RCU_NODES > 1) {
1679                 rcu_for_each_leaf_node(rcu_state, rnp)
1680                         (void)rcu_spawn_one_node_kthread(rcu_state, rnp);
1681         }
1682         return 0;
1683 }
1684 early_initcall(rcu_spawn_kthreads);
1685
1686 static void __cpuinit rcu_prepare_kthreads(int cpu)
1687 {
1688         struct rcu_data *rdp = per_cpu_ptr(rcu_state->rda, cpu);
1689         struct rcu_node *rnp = rdp->mynode;
1690
1691         /* Fire up the incoming CPU's kthread and leaf rcu_node kthread. */
1692         if (rcu_scheduler_fully_active) {
1693                 (void)rcu_spawn_one_cpu_kthread(cpu);
1694                 if (rnp->node_kthread_task == NULL)
1695                         (void)rcu_spawn_one_node_kthread(rcu_state, rnp);
1696         }
1697 }
1698
1699 #else /* #ifdef CONFIG_RCU_BOOST */
1700
1701 static void rcu_initiate_boost(struct rcu_node *rnp, unsigned long flags)
1702 {
1703         raw_spin_unlock_irqrestore(&rnp->lock, flags);
1704 }
1705
1706 static void invoke_rcu_callbacks_kthread(void)
1707 {
1708         WARN_ON_ONCE(1);
1709 }
1710
1711 static void rcu_preempt_boost_start_gp(struct rcu_node *rnp)
1712 {
1713 }
1714
1715 #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU
1716
1717 static void rcu_stop_cpu_kthread(int cpu)
1718 {
1719 }
1720
1721 #endif /* #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU */
1722
1723 static void rcu_node_kthread_setaffinity(struct rcu_node *rnp, int outgoingcpu)
1724 {
1725 }
1726
1727 static void rcu_cpu_kthread_setrt(int cpu, int to_rt)
1728 {
1729 }
1730
1731 static int __init rcu_scheduler_really_started(void)
1732 {
1733         rcu_scheduler_fully_active = 1;
1734         return 0;
1735 }
1736 early_initcall(rcu_scheduler_really_started);
1737
1738 static void __cpuinit rcu_prepare_kthreads(int cpu)
1739 {
1740 }
1741
1742 #endif /* #else #ifdef CONFIG_RCU_BOOST */
1743
1744 #ifndef CONFIG_SMP
1745
1746 void synchronize_sched_expedited(void)
1747 {
1748         cond_resched();
1749 }
1750 EXPORT_SYMBOL_GPL(synchronize_sched_expedited);
1751
1752 #else /* #ifndef CONFIG_SMP */
1753
1754 static atomic_t sync_sched_expedited_started = ATOMIC_INIT(0);
1755 static atomic_t sync_sched_expedited_done = ATOMIC_INIT(0);
1756
1757 static int synchronize_sched_expedited_cpu_stop(void *data)
1758 {
1759         /*
1760          * There must be a full memory barrier on each affected CPU
1761          * between the time that try_stop_cpus() is called and the
1762          * time that it returns.
1763          *
1764          * In the current initial implementation of cpu_stop, the
1765          * above condition is already met when the control reaches
1766          * this point and the following smp_mb() is not strictly
1767          * necessary.  Do smp_mb() anyway for documentation and
1768          * robustness against future implementation changes.
1769          */
1770         smp_mb(); /* See above comment block. */
1771         return 0;
1772 }
1773
1774 /*
1775  * Wait for an rcu-sched grace period to elapse, but use "big hammer"
1776  * approach to force grace period to end quickly.  This consumes
1777  * significant time on all CPUs, and is thus not recommended for
1778  * any sort of common-case code.
1779  *
1780  * Note that it is illegal to call this function while holding any
1781  * lock that is acquired by a CPU-hotplug notifier.  Failing to
1782  * observe this restriction will result in deadlock.
1783  *
1784  * This implementation can be thought of as an application of ticket
1785  * locking to RCU, with sync_sched_expedited_started and
1786  * sync_sched_expedited_done taking on the roles of the halves
1787  * of the ticket-lock word.  Each task atomically increments
1788  * sync_sched_expedited_started upon entry, snapshotting the old value,
1789  * then attempts to stop all the CPUs.  If this succeeds, then each
1790  * CPU will have executed a context switch, resulting in an RCU-sched
1791  * grace period.  We are then done, so we use atomic_cmpxchg() to
1792  * update sync_sched_expedited_done to match our snapshot -- but
1793  * only if someone else has not already advanced past our snapshot.
1794  *
1795  * On the other hand, if try_stop_cpus() fails, we check the value
1796  * of sync_sched_expedited_done.  If it has advanced past our
1797  * initial snapshot, then someone else must have forced a grace period
1798  * some time after we took our snapshot.  In this case, our work is
1799  * done for us, and we can simply return.  Otherwise, we try again,
1800  * but keep our initial snapshot for purposes of checking for someone
1801  * doing our work for us.
1802  *
1803  * If we fail too many times in a row, we fall back to synchronize_sched().
1804  */
1805 void synchronize_sched_expedited(void)
1806 {
1807         int firstsnap, s, snap, trycount = 0;
1808
1809         /* Note that atomic_inc_return() implies full memory barrier. */
1810         firstsnap = snap = atomic_inc_return(&sync_sched_expedited_started);
1811         get_online_cpus();
1812
1813         /*
1814          * Each pass through the following loop attempts to force a
1815          * context switch on each CPU.
1816          */
1817         while (try_stop_cpus(cpu_online_mask,
1818                              synchronize_sched_expedited_cpu_stop,
1819                              NULL) == -EAGAIN) {
1820                 put_online_cpus();
1821
1822                 /* No joy, try again later.  Or just synchronize_sched(). */
1823                 if (trycount++ < 10)
1824                         udelay(trycount * num_online_cpus());
1825                 else {
1826                         synchronize_sched();
1827                         return;
1828                 }
1829
1830                 /* Check to see if someone else did our work for us. */
1831                 s = atomic_read(&sync_sched_expedited_done);
1832                 if (UINT_CMP_GE((unsigned)s, (unsigned)firstsnap)) {
1833                         smp_mb(); /* ensure test happens before caller kfree */
1834                         return;
1835                 }
1836
1837                 /*
1838                  * Refetching sync_sched_expedited_started allows later
1839                  * callers to piggyback on our grace period.  We subtract
1840                  * 1 to get the same token that the last incrementer got.
1841                  * We retry after they started, so our grace period works
1842                  * for them, and they started after our first try, so their
1843                  * grace period works for us.
1844                  */
1845                 get_online_cpus();
1846                 snap = atomic_read(&sync_sched_expedited_started) - 1;
1847                 smp_mb(); /* ensure read is before try_stop_cpus(). */
1848         }
1849
1850         /*
1851          * Everyone up to our most recent fetch is covered by our grace
1852          * period.  Update the counter, but only if our work is still
1853          * relevant -- which it won't be if someone who started later
1854          * than we did beat us to the punch.
1855          */
1856         do {
1857                 s = atomic_read(&sync_sched_expedited_done);
1858                 if (UINT_CMP_GE((unsigned)s, (unsigned)snap)) {
1859                         smp_mb(); /* ensure test happens before caller kfree */
1860                         break;
1861                 }
1862         } while (atomic_cmpxchg(&sync_sched_expedited_done, s, snap) != s);
1863
1864         put_online_cpus();
1865 }
1866 EXPORT_SYMBOL_GPL(synchronize_sched_expedited);
1867
1868 #endif /* #else #ifndef CONFIG_SMP */
1869
1870 #if !defined(CONFIG_RCU_FAST_NO_HZ)
1871
1872 /*
1873  * Check to see if any future RCU-related work will need to be done
1874  * by the current CPU, even if none need be done immediately, returning
1875  * 1 if so.  This function is part of the RCU implementation; it is -not-
1876  * an exported member of the RCU API.
1877  *
1878  * Because we have preemptible RCU, just check whether this CPU needs
1879  * any flavor of RCU.  Do not chew up lots of CPU cycles with preemption
1880  * disabled in a most-likely vain attempt to cause RCU not to need this CPU.
1881  */
1882 int rcu_needs_cpu(int cpu)
1883 {
1884         return rcu_needs_cpu_quick_check(cpu);
1885 }
1886
1887 /*
1888  * Check to see if we need to continue a callback-flush operations to
1889  * allow the last CPU to enter dyntick-idle mode.  But fast dyntick-idle
1890  * entry is not configured, so we never do need to.
1891  */
1892 static void rcu_needs_cpu_flush(void)
1893 {
1894 }
1895
1896 #else /* #if !defined(CONFIG_RCU_FAST_NO_HZ) */
1897
1898 #define RCU_NEEDS_CPU_FLUSHES 5
1899 static DEFINE_PER_CPU(int, rcu_dyntick_drain);
1900 static DEFINE_PER_CPU(unsigned long, rcu_dyntick_holdoff);
1901
1902 /*
1903  * Check to see if any future RCU-related work will need to be done
1904  * by the current CPU, even if none need be done immediately, returning
1905  * 1 if so.  This function is part of the RCU implementation; it is -not-
1906  * an exported member of the RCU API.
1907  *
1908  * Because we are not supporting preemptible RCU, attempt to accelerate
1909  * any current grace periods so that RCU no longer needs this CPU, but
1910  * only if all other CPUs are already in dynticks-idle mode.  This will
1911  * allow the CPU cores to be powered down immediately, as opposed to after
1912  * waiting many milliseconds for grace periods to elapse.
1913  *
1914  * Because it is not legal to invoke rcu_process_callbacks() with irqs
1915  * disabled, we do one pass of force_quiescent_state(), then do a
1916  * invoke_rcu_core() to cause rcu_process_callbacks() to be invoked
1917  * later.  The per-cpu rcu_dyntick_drain variable controls the sequencing.
1918  */
1919 int rcu_needs_cpu(int cpu)
1920 {
1921         int c = 0;
1922         int snap;
1923         int thatcpu;
1924
1925         /* Check for being in the holdoff period. */
1926         if (per_cpu(rcu_dyntick_holdoff, cpu) == jiffies)
1927                 return rcu_needs_cpu_quick_check(cpu);
1928
1929         /* Don't bother unless we are the last non-dyntick-idle CPU. */
1930         for_each_online_cpu(thatcpu) {
1931                 if (thatcpu == cpu)
1932                         continue;
1933                 snap = atomic_add_return(0, &per_cpu(rcu_dynticks,
1934                                                      thatcpu).dynticks);
1935                 smp_mb(); /* Order sampling of snap with end of grace period. */
1936                 if ((snap & 0x1) != 0) {
1937                         per_cpu(rcu_dyntick_drain, cpu) = 0;
1938                         per_cpu(rcu_dyntick_holdoff, cpu) = jiffies - 1;
1939                         return rcu_needs_cpu_quick_check(cpu);
1940                 }
1941         }
1942
1943         /* Check and update the rcu_dyntick_drain sequencing. */
1944         if (per_cpu(rcu_dyntick_drain, cpu) <= 0) {
1945                 /* First time through, initialize the counter. */
1946                 per_cpu(rcu_dyntick_drain, cpu) = RCU_NEEDS_CPU_FLUSHES;
1947         } else if (--per_cpu(rcu_dyntick_drain, cpu) <= 0) {
1948                 /* We have hit the limit, so time to give up. */
1949                 per_cpu(rcu_dyntick_holdoff, cpu) = jiffies;
1950                 return rcu_needs_cpu_quick_check(cpu);
1951         }
1952
1953         /* Do one step pushing remaining RCU callbacks through. */
1954         if (per_cpu(rcu_sched_data, cpu).nxtlist) {
1955                 rcu_sched_qs(cpu);
1956                 force_quiescent_state(&rcu_sched_state, 0);
1957                 c = c || per_cpu(rcu_sched_data, cpu).nxtlist;
1958         }
1959         if (per_cpu(rcu_bh_data, cpu).nxtlist) {
1960                 rcu_bh_qs(cpu);
1961                 force_quiescent_state(&rcu_bh_state, 0);
1962                 c = c || per_cpu(rcu_bh_data, cpu).nxtlist;
1963         }
1964
1965         /* If RCU callbacks are still pending, RCU still needs this CPU. */
1966         if (c)
1967                 invoke_rcu_core();
1968         return c;
1969 }
1970
1971 /*
1972  * Check to see if we need to continue a callback-flush operations to
1973  * allow the last CPU to enter dyntick-idle mode.
1974  */
1975 static void rcu_needs_cpu_flush(void)
1976 {
1977         int cpu = smp_processor_id();
1978         unsigned long flags;
1979
1980         if (per_cpu(rcu_dyntick_drain, cpu) <= 0)
1981                 return;
1982         local_irq_save(flags);
1983         (void)rcu_needs_cpu(cpu);
1984         local_irq_restore(flags);
1985 }
1986
1987 #endif /* #else #if !defined(CONFIG_RCU_FAST_NO_HZ) */