]> asedeno.scripts.mit.edu Git - linux.git/blob - kernel/rcu/tree_plugin.h
Merge tag 'xfs-4.13-merge-5' of git://git.kernel.org/pub/scm/fs/xfs/xfs-linux
[linux.git] / kernel / rcu / tree_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, you can access it online at
18  * http://www.gnu.org/licenses/gpl-2.0.html.
19  *
20  * Copyright Red Hat, 2009
21  * Copyright IBM Corporation, 2009
22  *
23  * Author: Ingo Molnar <mingo@elte.hu>
24  *         Paul E. McKenney <paulmck@linux.vnet.ibm.com>
25  */
26
27 #include <linux/delay.h>
28 #include <linux/gfp.h>
29 #include <linux/oom.h>
30 #include <linux/sched/debug.h>
31 #include <linux/smpboot.h>
32 #include <uapi/linux/sched/types.h>
33 #include "../time/tick-internal.h"
34
35 #ifdef CONFIG_RCU_BOOST
36
37 #include "../locking/rtmutex_common.h"
38
39 /*
40  * Control variables for per-CPU and per-rcu_node kthreads.  These
41  * handle all flavors of RCU.
42  */
43 static DEFINE_PER_CPU(struct task_struct *, rcu_cpu_kthread_task);
44 DEFINE_PER_CPU(unsigned int, rcu_cpu_kthread_status);
45 DEFINE_PER_CPU(unsigned int, rcu_cpu_kthread_loops);
46 DEFINE_PER_CPU(char, rcu_cpu_has_work);
47
48 #else /* #ifdef CONFIG_RCU_BOOST */
49
50 /*
51  * Some architectures do not define rt_mutexes, but if !CONFIG_RCU_BOOST,
52  * all uses are in dead code.  Provide a definition to keep the compiler
53  * happy, but add WARN_ON_ONCE() to complain if used in the wrong place.
54  * This probably needs to be excluded from -rt builds.
55  */
56 #define rt_mutex_owner(a) ({ WARN_ON_ONCE(1); NULL; })
57
58 #endif /* #else #ifdef CONFIG_RCU_BOOST */
59
60 #ifdef CONFIG_RCU_NOCB_CPU
61 static cpumask_var_t rcu_nocb_mask; /* CPUs to have callbacks offloaded. */
62 static bool have_rcu_nocb_mask;     /* Was rcu_nocb_mask allocated? */
63 static bool __read_mostly rcu_nocb_poll;    /* Offload kthread are to poll. */
64 #endif /* #ifdef CONFIG_RCU_NOCB_CPU */
65
66 /*
67  * Check the RCU kernel configuration parameters and print informative
68  * messages about anything out of the ordinary.
69  */
70 static void __init rcu_bootup_announce_oddness(void)
71 {
72         if (IS_ENABLED(CONFIG_RCU_TRACE))
73                 pr_info("\tRCU event tracing is enabled.\n");
74         if ((IS_ENABLED(CONFIG_64BIT) && RCU_FANOUT != 64) ||
75             (!IS_ENABLED(CONFIG_64BIT) && RCU_FANOUT != 32))
76                 pr_info("\tCONFIG_RCU_FANOUT set to non-default value of %d\n",
77                        RCU_FANOUT);
78         if (rcu_fanout_exact)
79                 pr_info("\tHierarchical RCU autobalancing is disabled.\n");
80         if (IS_ENABLED(CONFIG_RCU_FAST_NO_HZ))
81                 pr_info("\tRCU dyntick-idle grace-period acceleration is enabled.\n");
82         if (IS_ENABLED(CONFIG_PROVE_RCU))
83                 pr_info("\tRCU lockdep checking is enabled.\n");
84         if (RCU_NUM_LVLS >= 4)
85                 pr_info("\tFour(or more)-level hierarchy is enabled.\n");
86         if (RCU_FANOUT_LEAF != 16)
87                 pr_info("\tBuild-time adjustment of leaf fanout to %d.\n",
88                         RCU_FANOUT_LEAF);
89         if (rcu_fanout_leaf != RCU_FANOUT_LEAF)
90                 pr_info("\tBoot-time adjustment of leaf fanout to %d.\n", rcu_fanout_leaf);
91         if (nr_cpu_ids != NR_CPUS)
92                 pr_info("\tRCU restricting CPUs from NR_CPUS=%d to nr_cpu_ids=%d.\n", NR_CPUS, nr_cpu_ids);
93 #ifdef CONFIG_RCU_BOOST
94         pr_info("\tRCU priority boosting: priority %d delay %d ms.\n", kthread_prio, CONFIG_RCU_BOOST_DELAY);
95 #endif
96         if (blimit != DEFAULT_RCU_BLIMIT)
97                 pr_info("\tBoot-time adjustment of callback invocation limit to %ld.\n", blimit);
98         if (qhimark != DEFAULT_RCU_QHIMARK)
99                 pr_info("\tBoot-time adjustment of callback high-water mark to %ld.\n", qhimark);
100         if (qlowmark != DEFAULT_RCU_QLOMARK)
101                 pr_info("\tBoot-time adjustment of callback low-water mark to %ld.\n", qlowmark);
102         if (jiffies_till_first_fqs != ULONG_MAX)
103                 pr_info("\tBoot-time adjustment of first FQS scan delay to %ld jiffies.\n", jiffies_till_first_fqs);
104         if (jiffies_till_next_fqs != ULONG_MAX)
105                 pr_info("\tBoot-time adjustment of subsequent FQS scan delay to %ld jiffies.\n", jiffies_till_next_fqs);
106         if (rcu_kick_kthreads)
107                 pr_info("\tKick kthreads if too-long grace period.\n");
108         if (IS_ENABLED(CONFIG_DEBUG_OBJECTS_RCU_HEAD))
109                 pr_info("\tRCU callback double-/use-after-free debug enabled.\n");
110         if (gp_preinit_delay)
111                 pr_info("\tRCU debug GP pre-init slowdown %d jiffies.\n", gp_preinit_delay);
112         if (gp_init_delay)
113                 pr_info("\tRCU debug GP init slowdown %d jiffies.\n", gp_init_delay);
114         if (gp_cleanup_delay)
115                 pr_info("\tRCU debug GP init slowdown %d jiffies.\n", gp_cleanup_delay);
116         if (IS_ENABLED(CONFIG_RCU_EQS_DEBUG))
117                 pr_info("\tRCU debug extended QS entry/exit.\n");
118         rcupdate_announce_bootup_oddness();
119 }
120
121 #ifdef CONFIG_PREEMPT_RCU
122
123 RCU_STATE_INITIALIZER(rcu_preempt, 'p', call_rcu);
124 static struct rcu_state *const rcu_state_p = &rcu_preempt_state;
125 static struct rcu_data __percpu *const rcu_data_p = &rcu_preempt_data;
126
127 static void rcu_report_exp_rnp(struct rcu_state *rsp, struct rcu_node *rnp,
128                                bool wake);
129
130 /*
131  * Tell them what RCU they are running.
132  */
133 static void __init rcu_bootup_announce(void)
134 {
135         pr_info("Preemptible hierarchical RCU implementation.\n");
136         rcu_bootup_announce_oddness();
137 }
138
139 /* Flags for rcu_preempt_ctxt_queue() decision table. */
140 #define RCU_GP_TASKS    0x8
141 #define RCU_EXP_TASKS   0x4
142 #define RCU_GP_BLKD     0x2
143 #define RCU_EXP_BLKD    0x1
144
145 /*
146  * Queues a task preempted within an RCU-preempt read-side critical
147  * section into the appropriate location within the ->blkd_tasks list,
148  * depending on the states of any ongoing normal and expedited grace
149  * periods.  The ->gp_tasks pointer indicates which element the normal
150  * grace period is waiting on (NULL if none), and the ->exp_tasks pointer
151  * indicates which element the expedited grace period is waiting on (again,
152  * NULL if none).  If a grace period is waiting on a given element in the
153  * ->blkd_tasks list, it also waits on all subsequent elements.  Thus,
154  * adding a task to the tail of the list blocks any grace period that is
155  * already waiting on one of the elements.  In contrast, adding a task
156  * to the head of the list won't block any grace period that is already
157  * waiting on one of the elements.
158  *
159  * This queuing is imprecise, and can sometimes make an ongoing grace
160  * period wait for a task that is not strictly speaking blocking it.
161  * Given the choice, we needlessly block a normal grace period rather than
162  * blocking an expedited grace period.
163  *
164  * Note that an endless sequence of expedited grace periods still cannot
165  * indefinitely postpone a normal grace period.  Eventually, all of the
166  * fixed number of preempted tasks blocking the normal grace period that are
167  * not also blocking the expedited grace period will resume and complete
168  * their RCU read-side critical sections.  At that point, the ->gp_tasks
169  * pointer will equal the ->exp_tasks pointer, at which point the end of
170  * the corresponding expedited grace period will also be the end of the
171  * normal grace period.
172  */
173 static void rcu_preempt_ctxt_queue(struct rcu_node *rnp, struct rcu_data *rdp)
174         __releases(rnp->lock) /* But leaves rrupts disabled. */
175 {
176         int blkd_state = (rnp->gp_tasks ? RCU_GP_TASKS : 0) +
177                          (rnp->exp_tasks ? RCU_EXP_TASKS : 0) +
178                          (rnp->qsmask & rdp->grpmask ? RCU_GP_BLKD : 0) +
179                          (rnp->expmask & rdp->grpmask ? RCU_EXP_BLKD : 0);
180         struct task_struct *t = current;
181
182         lockdep_assert_held(&rnp->lock);
183
184         /*
185          * Decide where to queue the newly blocked task.  In theory,
186          * this could be an if-statement.  In practice, when I tried
187          * that, it was quite messy.
188          */
189         switch (blkd_state) {
190         case 0:
191         case                RCU_EXP_TASKS:
192         case                RCU_EXP_TASKS + RCU_GP_BLKD:
193         case RCU_GP_TASKS:
194         case RCU_GP_TASKS + RCU_EXP_TASKS:
195
196                 /*
197                  * Blocking neither GP, or first task blocking the normal
198                  * GP but not blocking the already-waiting expedited GP.
199                  * Queue at the head of the list to avoid unnecessarily
200                  * blocking the already-waiting GPs.
201                  */
202                 list_add(&t->rcu_node_entry, &rnp->blkd_tasks);
203                 break;
204
205         case                                              RCU_EXP_BLKD:
206         case                                RCU_GP_BLKD:
207         case                                RCU_GP_BLKD + RCU_EXP_BLKD:
208         case RCU_GP_TASKS +                               RCU_EXP_BLKD:
209         case RCU_GP_TASKS +                 RCU_GP_BLKD + RCU_EXP_BLKD:
210         case RCU_GP_TASKS + RCU_EXP_TASKS + RCU_GP_BLKD + RCU_EXP_BLKD:
211
212                 /*
213                  * First task arriving that blocks either GP, or first task
214                  * arriving that blocks the expedited GP (with the normal
215                  * GP already waiting), or a task arriving that blocks
216                  * both GPs with both GPs already waiting.  Queue at the
217                  * tail of the list to avoid any GP waiting on any of the
218                  * already queued tasks that are not blocking it.
219                  */
220                 list_add_tail(&t->rcu_node_entry, &rnp->blkd_tasks);
221                 break;
222
223         case                RCU_EXP_TASKS +               RCU_EXP_BLKD:
224         case                RCU_EXP_TASKS + RCU_GP_BLKD + RCU_EXP_BLKD:
225         case RCU_GP_TASKS + RCU_EXP_TASKS +               RCU_EXP_BLKD:
226
227                 /*
228                  * Second or subsequent task blocking the expedited GP.
229                  * The task either does not block the normal GP, or is the
230                  * first task blocking the normal GP.  Queue just after
231                  * the first task blocking the expedited GP.
232                  */
233                 list_add(&t->rcu_node_entry, rnp->exp_tasks);
234                 break;
235
236         case RCU_GP_TASKS +                 RCU_GP_BLKD:
237         case RCU_GP_TASKS + RCU_EXP_TASKS + RCU_GP_BLKD:
238
239                 /*
240                  * Second or subsequent task blocking the normal GP.
241                  * The task does not block the expedited GP. Queue just
242                  * after the first task blocking the normal GP.
243                  */
244                 list_add(&t->rcu_node_entry, rnp->gp_tasks);
245                 break;
246
247         default:
248
249                 /* Yet another exercise in excessive paranoia. */
250                 WARN_ON_ONCE(1);
251                 break;
252         }
253
254         /*
255          * We have now queued the task.  If it was the first one to
256          * block either grace period, update the ->gp_tasks and/or
257          * ->exp_tasks pointers, respectively, to reference the newly
258          * blocked tasks.
259          */
260         if (!rnp->gp_tasks && (blkd_state & RCU_GP_BLKD))
261                 rnp->gp_tasks = &t->rcu_node_entry;
262         if (!rnp->exp_tasks && (blkd_state & RCU_EXP_BLKD))
263                 rnp->exp_tasks = &t->rcu_node_entry;
264         raw_spin_unlock_rcu_node(rnp); /* interrupts remain disabled. */
265
266         /*
267          * Report the quiescent state for the expedited GP.  This expedited
268          * GP should not be able to end until we report, so there should be
269          * no need to check for a subsequent expedited GP.  (Though we are
270          * still in a quiescent state in any case.)
271          */
272         if (blkd_state & RCU_EXP_BLKD &&
273             t->rcu_read_unlock_special.b.exp_need_qs) {
274                 t->rcu_read_unlock_special.b.exp_need_qs = false;
275                 rcu_report_exp_rdp(rdp->rsp, rdp, true);
276         } else {
277                 WARN_ON_ONCE(t->rcu_read_unlock_special.b.exp_need_qs);
278         }
279 }
280
281 /*
282  * Record a preemptible-RCU quiescent state for the specified CPU.  Note
283  * that this just means that the task currently running on the CPU is
284  * not in a quiescent state.  There might be any number of tasks blocked
285  * while in an RCU read-side critical section.
286  *
287  * As with the other rcu_*_qs() functions, callers to this function
288  * must disable preemption.
289  */
290 static void rcu_preempt_qs(void)
291 {
292         RCU_LOCKDEP_WARN(preemptible(), "rcu_preempt_qs() invoked with preemption enabled!!!\n");
293         if (__this_cpu_read(rcu_data_p->cpu_no_qs.s)) {
294                 trace_rcu_grace_period(TPS("rcu_preempt"),
295                                        __this_cpu_read(rcu_data_p->gpnum),
296                                        TPS("cpuqs"));
297                 __this_cpu_write(rcu_data_p->cpu_no_qs.b.norm, false);
298                 barrier(); /* Coordinate with rcu_preempt_check_callbacks(). */
299                 current->rcu_read_unlock_special.b.need_qs = false;
300         }
301 }
302
303 /*
304  * We have entered the scheduler, and the current task might soon be
305  * context-switched away from.  If this task is in an RCU read-side
306  * critical section, we will no longer be able to rely on the CPU to
307  * record that fact, so we enqueue the task on the blkd_tasks list.
308  * The task will dequeue itself when it exits the outermost enclosing
309  * RCU read-side critical section.  Therefore, the current grace period
310  * cannot be permitted to complete until the blkd_tasks list entries
311  * predating the current grace period drain, in other words, until
312  * rnp->gp_tasks becomes NULL.
313  *
314  * Caller must disable interrupts.
315  */
316 static void rcu_preempt_note_context_switch(bool preempt)
317 {
318         struct task_struct *t = current;
319         struct rcu_data *rdp;
320         struct rcu_node *rnp;
321
322         RCU_LOCKDEP_WARN(!irqs_disabled(), "rcu_preempt_note_context_switch() invoked with interrupts enabled!!!\n");
323         WARN_ON_ONCE(!preempt && t->rcu_read_lock_nesting > 0);
324         if (t->rcu_read_lock_nesting > 0 &&
325             !t->rcu_read_unlock_special.b.blocked) {
326
327                 /* Possibly blocking in an RCU read-side critical section. */
328                 rdp = this_cpu_ptr(rcu_state_p->rda);
329                 rnp = rdp->mynode;
330                 raw_spin_lock_rcu_node(rnp);
331                 t->rcu_read_unlock_special.b.blocked = true;
332                 t->rcu_blocked_node = rnp;
333
334                 /*
335                  * Verify the CPU's sanity, trace the preemption, and
336                  * then queue the task as required based on the states
337                  * of any ongoing and expedited grace periods.
338                  */
339                 WARN_ON_ONCE((rdp->grpmask & rcu_rnp_online_cpus(rnp)) == 0);
340                 WARN_ON_ONCE(!list_empty(&t->rcu_node_entry));
341                 trace_rcu_preempt_task(rdp->rsp->name,
342                                        t->pid,
343                                        (rnp->qsmask & rdp->grpmask)
344                                        ? rnp->gpnum
345                                        : rnp->gpnum + 1);
346                 rcu_preempt_ctxt_queue(rnp, rdp);
347         } else if (t->rcu_read_lock_nesting < 0 &&
348                    t->rcu_read_unlock_special.s) {
349
350                 /*
351                  * Complete exit from RCU read-side critical section on
352                  * behalf of preempted instance of __rcu_read_unlock().
353                  */
354                 rcu_read_unlock_special(t);
355         }
356
357         /*
358          * Either we were not in an RCU read-side critical section to
359          * begin with, or we have now recorded that critical section
360          * globally.  Either way, we can now note a quiescent state
361          * for this CPU.  Again, if we were in an RCU read-side critical
362          * section, and if that critical section was blocking the current
363          * grace period, then the fact that the task has been enqueued
364          * means that we continue to block the current grace period.
365          */
366         rcu_preempt_qs();
367 }
368
369 /*
370  * Check for preempted RCU readers blocking the current grace period
371  * for the specified rcu_node structure.  If the caller needs a reliable
372  * answer, it must hold the rcu_node's ->lock.
373  */
374 static int rcu_preempt_blocked_readers_cgp(struct rcu_node *rnp)
375 {
376         return rnp->gp_tasks != NULL;
377 }
378
379 /*
380  * Advance a ->blkd_tasks-list pointer to the next entry, instead
381  * returning NULL if at the end of the list.
382  */
383 static struct list_head *rcu_next_node_entry(struct task_struct *t,
384                                              struct rcu_node *rnp)
385 {
386         struct list_head *np;
387
388         np = t->rcu_node_entry.next;
389         if (np == &rnp->blkd_tasks)
390                 np = NULL;
391         return np;
392 }
393
394 /*
395  * Return true if the specified rcu_node structure has tasks that were
396  * preempted within an RCU read-side critical section.
397  */
398 static bool rcu_preempt_has_tasks(struct rcu_node *rnp)
399 {
400         return !list_empty(&rnp->blkd_tasks);
401 }
402
403 /*
404  * Handle special cases during rcu_read_unlock(), such as needing to
405  * notify RCU core processing or task having blocked during the RCU
406  * read-side critical section.
407  */
408 void rcu_read_unlock_special(struct task_struct *t)
409 {
410         bool empty_exp;
411         bool empty_norm;
412         bool empty_exp_now;
413         unsigned long flags;
414         struct list_head *np;
415         bool drop_boost_mutex = false;
416         struct rcu_data *rdp;
417         struct rcu_node *rnp;
418         union rcu_special special;
419
420         /* NMI handlers cannot block and cannot safely manipulate state. */
421         if (in_nmi())
422                 return;
423
424         local_irq_save(flags);
425
426         /*
427          * If RCU core is waiting for this CPU to exit its critical section,
428          * report the fact that it has exited.  Because irqs are disabled,
429          * t->rcu_read_unlock_special cannot change.
430          */
431         special = t->rcu_read_unlock_special;
432         if (special.b.need_qs) {
433                 rcu_preempt_qs();
434                 t->rcu_read_unlock_special.b.need_qs = false;
435                 if (!t->rcu_read_unlock_special.s) {
436                         local_irq_restore(flags);
437                         return;
438                 }
439         }
440
441         /*
442          * Respond to a request for an expedited grace period, but only if
443          * we were not preempted, meaning that we were running on the same
444          * CPU throughout.  If we were preempted, the exp_need_qs flag
445          * would have been cleared at the time of the first preemption,
446          * and the quiescent state would be reported when we were dequeued.
447          */
448         if (special.b.exp_need_qs) {
449                 WARN_ON_ONCE(special.b.blocked);
450                 t->rcu_read_unlock_special.b.exp_need_qs = false;
451                 rdp = this_cpu_ptr(rcu_state_p->rda);
452                 rcu_report_exp_rdp(rcu_state_p, rdp, true);
453                 if (!t->rcu_read_unlock_special.s) {
454                         local_irq_restore(flags);
455                         return;
456                 }
457         }
458
459         /* Hardware IRQ handlers cannot block, complain if they get here. */
460         if (in_irq() || in_serving_softirq()) {
461                 lockdep_rcu_suspicious(__FILE__, __LINE__,
462                                        "rcu_read_unlock() from irq or softirq with blocking in critical section!!!\n");
463                 pr_alert("->rcu_read_unlock_special: %#x (b: %d, enq: %d nq: %d)\n",
464                          t->rcu_read_unlock_special.s,
465                          t->rcu_read_unlock_special.b.blocked,
466                          t->rcu_read_unlock_special.b.exp_need_qs,
467                          t->rcu_read_unlock_special.b.need_qs);
468                 local_irq_restore(flags);
469                 return;
470         }
471
472         /* Clean up if blocked during RCU read-side critical section. */
473         if (special.b.blocked) {
474                 t->rcu_read_unlock_special.b.blocked = false;
475
476                 /*
477                  * Remove this task from the list it blocked on.  The task
478                  * now remains queued on the rcu_node corresponding to the
479                  * CPU it first blocked on, so there is no longer any need
480                  * to loop.  Retain a WARN_ON_ONCE() out of sheer paranoia.
481                  */
482                 rnp = t->rcu_blocked_node;
483                 raw_spin_lock_rcu_node(rnp); /* irqs already disabled. */
484                 WARN_ON_ONCE(rnp != t->rcu_blocked_node);
485                 empty_norm = !rcu_preempt_blocked_readers_cgp(rnp);
486                 empty_exp = sync_rcu_preempt_exp_done(rnp);
487                 smp_mb(); /* ensure expedited fastpath sees end of RCU c-s. */
488                 np = rcu_next_node_entry(t, rnp);
489                 list_del_init(&t->rcu_node_entry);
490                 t->rcu_blocked_node = NULL;
491                 trace_rcu_unlock_preempted_task(TPS("rcu_preempt"),
492                                                 rnp->gpnum, t->pid);
493                 if (&t->rcu_node_entry == rnp->gp_tasks)
494                         rnp->gp_tasks = np;
495                 if (&t->rcu_node_entry == rnp->exp_tasks)
496                         rnp->exp_tasks = np;
497                 if (IS_ENABLED(CONFIG_RCU_BOOST)) {
498                         if (&t->rcu_node_entry == rnp->boost_tasks)
499                                 rnp->boost_tasks = np;
500                         /* Snapshot ->boost_mtx ownership w/rnp->lock held. */
501                         drop_boost_mutex = rt_mutex_owner(&rnp->boost_mtx) == t;
502                 }
503
504                 /*
505                  * If this was the last task on the current list, and if
506                  * we aren't waiting on any CPUs, report the quiescent state.
507                  * Note that rcu_report_unblock_qs_rnp() releases rnp->lock,
508                  * so we must take a snapshot of the expedited state.
509                  */
510                 empty_exp_now = sync_rcu_preempt_exp_done(rnp);
511                 if (!empty_norm && !rcu_preempt_blocked_readers_cgp(rnp)) {
512                         trace_rcu_quiescent_state_report(TPS("preempt_rcu"),
513                                                          rnp->gpnum,
514                                                          0, rnp->qsmask,
515                                                          rnp->level,
516                                                          rnp->grplo,
517                                                          rnp->grphi,
518                                                          !!rnp->gp_tasks);
519                         rcu_report_unblock_qs_rnp(rcu_state_p, rnp, flags);
520                 } else {
521                         raw_spin_unlock_irqrestore_rcu_node(rnp, flags);
522                 }
523
524                 /* Unboost if we were boosted. */
525                 if (IS_ENABLED(CONFIG_RCU_BOOST) && drop_boost_mutex)
526                         rt_mutex_unlock(&rnp->boost_mtx);
527
528                 /*
529                  * If this was the last task on the expedited lists,
530                  * then we need to report up the rcu_node hierarchy.
531                  */
532                 if (!empty_exp && empty_exp_now)
533                         rcu_report_exp_rnp(rcu_state_p, rnp, true);
534         } else {
535                 local_irq_restore(flags);
536         }
537 }
538
539 /*
540  * Dump detailed information for all tasks blocking the current RCU
541  * grace period on the specified rcu_node structure.
542  */
543 static void rcu_print_detail_task_stall_rnp(struct rcu_node *rnp)
544 {
545         unsigned long flags;
546         struct task_struct *t;
547
548         raw_spin_lock_irqsave_rcu_node(rnp, flags);
549         if (!rcu_preempt_blocked_readers_cgp(rnp)) {
550                 raw_spin_unlock_irqrestore_rcu_node(rnp, flags);
551                 return;
552         }
553         t = list_entry(rnp->gp_tasks->prev,
554                        struct task_struct, rcu_node_entry);
555         list_for_each_entry_continue(t, &rnp->blkd_tasks, rcu_node_entry)
556                 sched_show_task(t);
557         raw_spin_unlock_irqrestore_rcu_node(rnp, flags);
558 }
559
560 /*
561  * Dump detailed information for all tasks blocking the current RCU
562  * grace period.
563  */
564 static void rcu_print_detail_task_stall(struct rcu_state *rsp)
565 {
566         struct rcu_node *rnp = rcu_get_root(rsp);
567
568         rcu_print_detail_task_stall_rnp(rnp);
569         rcu_for_each_leaf_node(rsp, rnp)
570                 rcu_print_detail_task_stall_rnp(rnp);
571 }
572
573 static void rcu_print_task_stall_begin(struct rcu_node *rnp)
574 {
575         pr_err("\tTasks blocked on level-%d rcu_node (CPUs %d-%d):",
576                rnp->level, rnp->grplo, rnp->grphi);
577 }
578
579 static void rcu_print_task_stall_end(void)
580 {
581         pr_cont("\n");
582 }
583
584 /*
585  * Scan the current list of tasks blocked within RCU read-side critical
586  * sections, printing out the tid of each.
587  */
588 static int rcu_print_task_stall(struct rcu_node *rnp)
589 {
590         struct task_struct *t;
591         int ndetected = 0;
592
593         if (!rcu_preempt_blocked_readers_cgp(rnp))
594                 return 0;
595         rcu_print_task_stall_begin(rnp);
596         t = list_entry(rnp->gp_tasks->prev,
597                        struct task_struct, rcu_node_entry);
598         list_for_each_entry_continue(t, &rnp->blkd_tasks, rcu_node_entry) {
599                 pr_cont(" P%d", t->pid);
600                 ndetected++;
601         }
602         rcu_print_task_stall_end();
603         return ndetected;
604 }
605
606 /*
607  * Scan the current list of tasks blocked within RCU read-side critical
608  * sections, printing out the tid of each that is blocking the current
609  * expedited grace period.
610  */
611 static int rcu_print_task_exp_stall(struct rcu_node *rnp)
612 {
613         struct task_struct *t;
614         int ndetected = 0;
615
616         if (!rnp->exp_tasks)
617                 return 0;
618         t = list_entry(rnp->exp_tasks->prev,
619                        struct task_struct, rcu_node_entry);
620         list_for_each_entry_continue(t, &rnp->blkd_tasks, rcu_node_entry) {
621                 pr_cont(" P%d", t->pid);
622                 ndetected++;
623         }
624         return ndetected;
625 }
626
627 /*
628  * Check that the list of blocked tasks for the newly completed grace
629  * period is in fact empty.  It is a serious bug to complete a grace
630  * period that still has RCU readers blocked!  This function must be
631  * invoked -before- updating this rnp's ->gpnum, and the rnp's ->lock
632  * must be held by the caller.
633  *
634  * Also, if there are blocked tasks on the list, they automatically
635  * block the newly created grace period, so set up ->gp_tasks accordingly.
636  */
637 static void rcu_preempt_check_blocked_tasks(struct rcu_node *rnp)
638 {
639         RCU_LOCKDEP_WARN(preemptible(), "rcu_preempt_check_blocked_tasks() invoked with preemption enabled!!!\n");
640         WARN_ON_ONCE(rcu_preempt_blocked_readers_cgp(rnp));
641         if (rcu_preempt_has_tasks(rnp))
642                 rnp->gp_tasks = rnp->blkd_tasks.next;
643         WARN_ON_ONCE(rnp->qsmask);
644 }
645
646 /*
647  * Check for a quiescent state from the current CPU.  When a task blocks,
648  * the task is recorded in the corresponding CPU's rcu_node structure,
649  * which is checked elsewhere.
650  *
651  * Caller must disable hard irqs.
652  */
653 static void rcu_preempt_check_callbacks(void)
654 {
655         struct task_struct *t = current;
656
657         if (t->rcu_read_lock_nesting == 0) {
658                 rcu_preempt_qs();
659                 return;
660         }
661         if (t->rcu_read_lock_nesting > 0 &&
662             __this_cpu_read(rcu_data_p->core_needs_qs) &&
663             __this_cpu_read(rcu_data_p->cpu_no_qs.b.norm))
664                 t->rcu_read_unlock_special.b.need_qs = true;
665 }
666
667 #ifdef CONFIG_RCU_BOOST
668
669 static void rcu_preempt_do_callbacks(void)
670 {
671         rcu_do_batch(rcu_state_p, this_cpu_ptr(rcu_data_p));
672 }
673
674 #endif /* #ifdef CONFIG_RCU_BOOST */
675
676 /**
677  * call_rcu() - Queue an RCU callback for invocation after a grace period.
678  * @head: structure to be used for queueing the RCU updates.
679  * @func: actual callback function to be invoked after the grace period
680  *
681  * The callback function will be invoked some time after a full grace
682  * period elapses, in other words after all pre-existing RCU read-side
683  * critical sections have completed.  However, the callback function
684  * might well execute concurrently with RCU read-side critical sections
685  * that started after call_rcu() was invoked.  RCU read-side critical
686  * sections are delimited by rcu_read_lock() and rcu_read_unlock(),
687  * and may be nested.
688  *
689  * Note that all CPUs must agree that the grace period extended beyond
690  * all pre-existing RCU read-side critical section.  On systems with more
691  * than one CPU, this means that when "func()" is invoked, each CPU is
692  * guaranteed to have executed a full memory barrier since the end of its
693  * last RCU read-side critical section whose beginning preceded the call
694  * to call_rcu().  It also means that each CPU executing an RCU read-side
695  * critical section that continues beyond the start of "func()" must have
696  * executed a memory barrier after the call_rcu() but before the beginning
697  * of that RCU read-side critical section.  Note that these guarantees
698  * include CPUs that are offline, idle, or executing in user mode, as
699  * well as CPUs that are executing in the kernel.
700  *
701  * Furthermore, if CPU A invoked call_rcu() and CPU B invoked the
702  * resulting RCU callback function "func()", then both CPU A and CPU B are
703  * guaranteed to execute a full memory barrier during the time interval
704  * between the call to call_rcu() and the invocation of "func()" -- even
705  * if CPU A and CPU B are the same CPU (but again only if the system has
706  * more than one CPU).
707  */
708 void call_rcu(struct rcu_head *head, rcu_callback_t func)
709 {
710         __call_rcu(head, func, rcu_state_p, -1, 0);
711 }
712 EXPORT_SYMBOL_GPL(call_rcu);
713
714 /**
715  * synchronize_rcu - wait until a grace period has elapsed.
716  *
717  * Control will return to the caller some time after a full grace
718  * period has elapsed, in other words after all currently executing RCU
719  * read-side critical sections have completed.  Note, however, that
720  * upon return from synchronize_rcu(), the caller might well be executing
721  * concurrently with new RCU read-side critical sections that began while
722  * synchronize_rcu() was waiting.  RCU read-side critical sections are
723  * delimited by rcu_read_lock() and rcu_read_unlock(), and may be nested.
724  *
725  * See the description of synchronize_sched() for more detailed
726  * information on memory-ordering guarantees.  However, please note
727  * that -only- the memory-ordering guarantees apply.  For example,
728  * synchronize_rcu() is -not- guaranteed to wait on things like code
729  * protected by preempt_disable(), instead, synchronize_rcu() is -only-
730  * guaranteed to wait on RCU read-side critical sections, that is, sections
731  * of code protected by rcu_read_lock().
732  */
733 void synchronize_rcu(void)
734 {
735         RCU_LOCKDEP_WARN(lock_is_held(&rcu_bh_lock_map) ||
736                          lock_is_held(&rcu_lock_map) ||
737                          lock_is_held(&rcu_sched_lock_map),
738                          "Illegal synchronize_rcu() in RCU read-side critical section");
739         if (rcu_scheduler_active == RCU_SCHEDULER_INACTIVE)
740                 return;
741         if (rcu_gp_is_expedited())
742                 synchronize_rcu_expedited();
743         else
744                 wait_rcu_gp(call_rcu);
745 }
746 EXPORT_SYMBOL_GPL(synchronize_rcu);
747
748 /**
749  * rcu_barrier - Wait until all in-flight call_rcu() callbacks complete.
750  *
751  * Note that this primitive does not necessarily wait for an RCU grace period
752  * to complete.  For example, if there are no RCU callbacks queued anywhere
753  * in the system, then rcu_barrier() is within its rights to return
754  * immediately, without waiting for anything, much less an RCU grace period.
755  */
756 void rcu_barrier(void)
757 {
758         _rcu_barrier(rcu_state_p);
759 }
760 EXPORT_SYMBOL_GPL(rcu_barrier);
761
762 /*
763  * Initialize preemptible RCU's state structures.
764  */
765 static void __init __rcu_init_preempt(void)
766 {
767         rcu_init_one(rcu_state_p);
768 }
769
770 /*
771  * Check for a task exiting while in a preemptible-RCU read-side
772  * critical section, clean up if so.  No need to issue warnings,
773  * as debug_check_no_locks_held() already does this if lockdep
774  * is enabled.
775  */
776 void exit_rcu(void)
777 {
778         struct task_struct *t = current;
779
780         if (likely(list_empty(&current->rcu_node_entry)))
781                 return;
782         t->rcu_read_lock_nesting = 1;
783         barrier();
784         t->rcu_read_unlock_special.b.blocked = true;
785         __rcu_read_unlock();
786 }
787
788 #else /* #ifdef CONFIG_PREEMPT_RCU */
789
790 static struct rcu_state *const rcu_state_p = &rcu_sched_state;
791
792 /*
793  * Tell them what RCU they are running.
794  */
795 static void __init rcu_bootup_announce(void)
796 {
797         pr_info("Hierarchical RCU implementation.\n");
798         rcu_bootup_announce_oddness();
799 }
800
801 /*
802  * Because preemptible RCU does not exist, we never have to check for
803  * CPUs being in quiescent states.
804  */
805 static void rcu_preempt_note_context_switch(bool preempt)
806 {
807 }
808
809 /*
810  * Because preemptible RCU does not exist, there are never any preempted
811  * RCU readers.
812  */
813 static int rcu_preempt_blocked_readers_cgp(struct rcu_node *rnp)
814 {
815         return 0;
816 }
817
818 /*
819  * Because there is no preemptible RCU, there can be no readers blocked.
820  */
821 static bool rcu_preempt_has_tasks(struct rcu_node *rnp)
822 {
823         return false;
824 }
825
826 /*
827  * Because preemptible RCU does not exist, we never have to check for
828  * tasks blocked within RCU read-side critical sections.
829  */
830 static void rcu_print_detail_task_stall(struct rcu_state *rsp)
831 {
832 }
833
834 /*
835  * Because preemptible RCU does not exist, we never have to check for
836  * tasks blocked within RCU read-side critical sections.
837  */
838 static int rcu_print_task_stall(struct rcu_node *rnp)
839 {
840         return 0;
841 }
842
843 /*
844  * Because preemptible RCU does not exist, we never have to check for
845  * tasks blocked within RCU read-side critical sections that are
846  * blocking the current expedited grace period.
847  */
848 static int rcu_print_task_exp_stall(struct rcu_node *rnp)
849 {
850         return 0;
851 }
852
853 /*
854  * Because there is no preemptible RCU, there can be no readers blocked,
855  * so there is no need to check for blocked tasks.  So check only for
856  * bogus qsmask values.
857  */
858 static void rcu_preempt_check_blocked_tasks(struct rcu_node *rnp)
859 {
860         WARN_ON_ONCE(rnp->qsmask);
861 }
862
863 /*
864  * Because preemptible RCU does not exist, it never has any callbacks
865  * to check.
866  */
867 static void rcu_preempt_check_callbacks(void)
868 {
869 }
870
871 /*
872  * Because preemptible RCU does not exist, rcu_barrier() is just
873  * another name for rcu_barrier_sched().
874  */
875 void rcu_barrier(void)
876 {
877         rcu_barrier_sched();
878 }
879 EXPORT_SYMBOL_GPL(rcu_barrier);
880
881 /*
882  * Because preemptible RCU does not exist, it need not be initialized.
883  */
884 static void __init __rcu_init_preempt(void)
885 {
886 }
887
888 /*
889  * Because preemptible RCU does not exist, tasks cannot possibly exit
890  * while in preemptible RCU read-side critical sections.
891  */
892 void exit_rcu(void)
893 {
894 }
895
896 #endif /* #else #ifdef CONFIG_PREEMPT_RCU */
897
898 #ifdef CONFIG_RCU_BOOST
899
900 #include "../locking/rtmutex_common.h"
901
902 static void rcu_wake_cond(struct task_struct *t, int status)
903 {
904         /*
905          * If the thread is yielding, only wake it when this
906          * is invoked from idle
907          */
908         if (status != RCU_KTHREAD_YIELDING || is_idle_task(current))
909                 wake_up_process(t);
910 }
911
912 /*
913  * Carry out RCU priority boosting on the task indicated by ->exp_tasks
914  * or ->boost_tasks, advancing the pointer to the next task in the
915  * ->blkd_tasks list.
916  *
917  * Note that irqs must be enabled: boosting the task can block.
918  * Returns 1 if there are more tasks needing to be boosted.
919  */
920 static int rcu_boost(struct rcu_node *rnp)
921 {
922         unsigned long flags;
923         struct task_struct *t;
924         struct list_head *tb;
925
926         if (READ_ONCE(rnp->exp_tasks) == NULL &&
927             READ_ONCE(rnp->boost_tasks) == NULL)
928                 return 0;  /* Nothing left to boost. */
929
930         raw_spin_lock_irqsave_rcu_node(rnp, flags);
931
932         /*
933          * Recheck under the lock: all tasks in need of boosting
934          * might exit their RCU read-side critical sections on their own.
935          */
936         if (rnp->exp_tasks == NULL && rnp->boost_tasks == NULL) {
937                 raw_spin_unlock_irqrestore_rcu_node(rnp, flags);
938                 return 0;
939         }
940
941         /*
942          * Preferentially boost tasks blocking expedited grace periods.
943          * This cannot starve the normal grace periods because a second
944          * expedited grace period must boost all blocked tasks, including
945          * those blocking the pre-existing normal grace period.
946          */
947         if (rnp->exp_tasks != NULL) {
948                 tb = rnp->exp_tasks;
949                 rnp->n_exp_boosts++;
950         } else {
951                 tb = rnp->boost_tasks;
952                 rnp->n_normal_boosts++;
953         }
954         rnp->n_tasks_boosted++;
955
956         /*
957          * We boost task t by manufacturing an rt_mutex that appears to
958          * be held by task t.  We leave a pointer to that rt_mutex where
959          * task t can find it, and task t will release the mutex when it
960          * exits its outermost RCU read-side critical section.  Then
961          * simply acquiring this artificial rt_mutex will boost task
962          * t's priority.  (Thanks to tglx for suggesting this approach!)
963          *
964          * Note that task t must acquire rnp->lock to remove itself from
965          * the ->blkd_tasks list, which it will do from exit() if from
966          * nowhere else.  We therefore are guaranteed that task t will
967          * stay around at least until we drop rnp->lock.  Note that
968          * rnp->lock also resolves races between our priority boosting
969          * and task t's exiting its outermost RCU read-side critical
970          * section.
971          */
972         t = container_of(tb, struct task_struct, rcu_node_entry);
973         rt_mutex_init_proxy_locked(&rnp->boost_mtx, t);
974         raw_spin_unlock_irqrestore_rcu_node(rnp, flags);
975         /* Lock only for side effect: boosts task t's priority. */
976         rt_mutex_lock(&rnp->boost_mtx);
977         rt_mutex_unlock(&rnp->boost_mtx);  /* Then keep lockdep happy. */
978
979         return READ_ONCE(rnp->exp_tasks) != NULL ||
980                READ_ONCE(rnp->boost_tasks) != NULL;
981 }
982
983 /*
984  * Priority-boosting kthread, one per leaf rcu_node.
985  */
986 static int rcu_boost_kthread(void *arg)
987 {
988         struct rcu_node *rnp = (struct rcu_node *)arg;
989         int spincnt = 0;
990         int more2boost;
991
992         trace_rcu_utilization(TPS("Start boost kthread@init"));
993         for (;;) {
994                 rnp->boost_kthread_status = RCU_KTHREAD_WAITING;
995                 trace_rcu_utilization(TPS("End boost kthread@rcu_wait"));
996                 rcu_wait(rnp->boost_tasks || rnp->exp_tasks);
997                 trace_rcu_utilization(TPS("Start boost kthread@rcu_wait"));
998                 rnp->boost_kthread_status = RCU_KTHREAD_RUNNING;
999                 more2boost = rcu_boost(rnp);
1000                 if (more2boost)
1001                         spincnt++;
1002                 else
1003                         spincnt = 0;
1004                 if (spincnt > 10) {
1005                         rnp->boost_kthread_status = RCU_KTHREAD_YIELDING;
1006                         trace_rcu_utilization(TPS("End boost kthread@rcu_yield"));
1007                         schedule_timeout_interruptible(2);
1008                         trace_rcu_utilization(TPS("Start boost kthread@rcu_yield"));
1009                         spincnt = 0;
1010                 }
1011         }
1012         /* NOTREACHED */
1013         trace_rcu_utilization(TPS("End boost kthread@notreached"));
1014         return 0;
1015 }
1016
1017 /*
1018  * Check to see if it is time to start boosting RCU readers that are
1019  * blocking the current grace period, and, if so, tell the per-rcu_node
1020  * kthread to start boosting them.  If there is an expedited grace
1021  * period in progress, it is always time to boost.
1022  *
1023  * The caller must hold rnp->lock, which this function releases.
1024  * The ->boost_kthread_task is immortal, so we don't need to worry
1025  * about it going away.
1026  */
1027 static void rcu_initiate_boost(struct rcu_node *rnp, unsigned long flags)
1028         __releases(rnp->lock)
1029 {
1030         struct task_struct *t;
1031
1032         lockdep_assert_held(&rnp->lock);
1033         if (!rcu_preempt_blocked_readers_cgp(rnp) && rnp->exp_tasks == NULL) {
1034                 raw_spin_unlock_irqrestore_rcu_node(rnp, flags);
1035                 return;
1036         }
1037         if (rnp->exp_tasks != NULL ||
1038             (rnp->gp_tasks != NULL &&
1039              rnp->boost_tasks == NULL &&
1040              rnp->qsmask == 0 &&
1041              ULONG_CMP_GE(jiffies, rnp->boost_time))) {
1042                 if (rnp->exp_tasks == NULL)
1043                         rnp->boost_tasks = rnp->gp_tasks;
1044                 raw_spin_unlock_irqrestore_rcu_node(rnp, flags);
1045                 t = rnp->boost_kthread_task;
1046                 if (t)
1047                         rcu_wake_cond(t, rnp->boost_kthread_status);
1048         } else {
1049                 raw_spin_unlock_irqrestore_rcu_node(rnp, flags);
1050         }
1051 }
1052
1053 /*
1054  * Wake up the per-CPU kthread to invoke RCU callbacks.
1055  */
1056 static void invoke_rcu_callbacks_kthread(void)
1057 {
1058         unsigned long flags;
1059
1060         local_irq_save(flags);
1061         __this_cpu_write(rcu_cpu_has_work, 1);
1062         if (__this_cpu_read(rcu_cpu_kthread_task) != NULL &&
1063             current != __this_cpu_read(rcu_cpu_kthread_task)) {
1064                 rcu_wake_cond(__this_cpu_read(rcu_cpu_kthread_task),
1065                               __this_cpu_read(rcu_cpu_kthread_status));
1066         }
1067         local_irq_restore(flags);
1068 }
1069
1070 /*
1071  * Is the current CPU running the RCU-callbacks kthread?
1072  * Caller must have preemption disabled.
1073  */
1074 static bool rcu_is_callbacks_kthread(void)
1075 {
1076         return __this_cpu_read(rcu_cpu_kthread_task) == current;
1077 }
1078
1079 #define RCU_BOOST_DELAY_JIFFIES DIV_ROUND_UP(CONFIG_RCU_BOOST_DELAY * HZ, 1000)
1080
1081 /*
1082  * Do priority-boost accounting for the start of a new grace period.
1083  */
1084 static void rcu_preempt_boost_start_gp(struct rcu_node *rnp)
1085 {
1086         rnp->boost_time = jiffies + RCU_BOOST_DELAY_JIFFIES;
1087 }
1088
1089 /*
1090  * Create an RCU-boost kthread for the specified node if one does not
1091  * already exist.  We only create this kthread for preemptible RCU.
1092  * Returns zero if all is well, a negated errno otherwise.
1093  */
1094 static int rcu_spawn_one_boost_kthread(struct rcu_state *rsp,
1095                                        struct rcu_node *rnp)
1096 {
1097         int rnp_index = rnp - &rsp->node[0];
1098         unsigned long flags;
1099         struct sched_param sp;
1100         struct task_struct *t;
1101
1102         if (rcu_state_p != rsp)
1103                 return 0;
1104
1105         if (!rcu_scheduler_fully_active || rcu_rnp_online_cpus(rnp) == 0)
1106                 return 0;
1107
1108         rsp->boost = 1;
1109         if (rnp->boost_kthread_task != NULL)
1110                 return 0;
1111         t = kthread_create(rcu_boost_kthread, (void *)rnp,
1112                            "rcub/%d", rnp_index);
1113         if (IS_ERR(t))
1114                 return PTR_ERR(t);
1115         raw_spin_lock_irqsave_rcu_node(rnp, flags);
1116         rnp->boost_kthread_task = t;
1117         raw_spin_unlock_irqrestore_rcu_node(rnp, flags);
1118         sp.sched_priority = kthread_prio;
1119         sched_setscheduler_nocheck(t, SCHED_FIFO, &sp);
1120         wake_up_process(t); /* get to TASK_INTERRUPTIBLE quickly. */
1121         return 0;
1122 }
1123
1124 static void rcu_kthread_do_work(void)
1125 {
1126         rcu_do_batch(&rcu_sched_state, this_cpu_ptr(&rcu_sched_data));
1127         rcu_do_batch(&rcu_bh_state, this_cpu_ptr(&rcu_bh_data));
1128         rcu_preempt_do_callbacks();
1129 }
1130
1131 static void rcu_cpu_kthread_setup(unsigned int cpu)
1132 {
1133         struct sched_param sp;
1134
1135         sp.sched_priority = kthread_prio;
1136         sched_setscheduler_nocheck(current, SCHED_FIFO, &sp);
1137 }
1138
1139 static void rcu_cpu_kthread_park(unsigned int cpu)
1140 {
1141         per_cpu(rcu_cpu_kthread_status, cpu) = RCU_KTHREAD_OFFCPU;
1142 }
1143
1144 static int rcu_cpu_kthread_should_run(unsigned int cpu)
1145 {
1146         return __this_cpu_read(rcu_cpu_has_work);
1147 }
1148
1149 /*
1150  * Per-CPU kernel thread that invokes RCU callbacks.  This replaces the
1151  * RCU softirq used in flavors and configurations of RCU that do not
1152  * support RCU priority boosting.
1153  */
1154 static void rcu_cpu_kthread(unsigned int cpu)
1155 {
1156         unsigned int *statusp = this_cpu_ptr(&rcu_cpu_kthread_status);
1157         char work, *workp = this_cpu_ptr(&rcu_cpu_has_work);
1158         int spincnt;
1159
1160         for (spincnt = 0; spincnt < 10; spincnt++) {
1161                 trace_rcu_utilization(TPS("Start CPU kthread@rcu_wait"));
1162                 local_bh_disable();
1163                 *statusp = RCU_KTHREAD_RUNNING;
1164                 this_cpu_inc(rcu_cpu_kthread_loops);
1165                 local_irq_disable();
1166                 work = *workp;
1167                 *workp = 0;
1168                 local_irq_enable();
1169                 if (work)
1170                         rcu_kthread_do_work();
1171                 local_bh_enable();
1172                 if (*workp == 0) {
1173                         trace_rcu_utilization(TPS("End CPU kthread@rcu_wait"));
1174                         *statusp = RCU_KTHREAD_WAITING;
1175                         return;
1176                 }
1177         }
1178         *statusp = RCU_KTHREAD_YIELDING;
1179         trace_rcu_utilization(TPS("Start CPU kthread@rcu_yield"));
1180         schedule_timeout_interruptible(2);
1181         trace_rcu_utilization(TPS("End CPU kthread@rcu_yield"));
1182         *statusp = RCU_KTHREAD_WAITING;
1183 }
1184
1185 /*
1186  * Set the per-rcu_node kthread's affinity to cover all CPUs that are
1187  * served by the rcu_node in question.  The CPU hotplug lock is still
1188  * held, so the value of rnp->qsmaskinit will be stable.
1189  *
1190  * We don't include outgoingcpu in the affinity set, use -1 if there is
1191  * no outgoing CPU.  If there are no CPUs left in the affinity set,
1192  * this function allows the kthread to execute on any CPU.
1193  */
1194 static void rcu_boost_kthread_setaffinity(struct rcu_node *rnp, int outgoingcpu)
1195 {
1196         struct task_struct *t = rnp->boost_kthread_task;
1197         unsigned long mask = rcu_rnp_online_cpus(rnp);
1198         cpumask_var_t cm;
1199         int cpu;
1200
1201         if (!t)
1202                 return;
1203         if (!zalloc_cpumask_var(&cm, GFP_KERNEL))
1204                 return;
1205         for_each_leaf_node_possible_cpu(rnp, cpu)
1206                 if ((mask & leaf_node_cpu_bit(rnp, cpu)) &&
1207                     cpu != outgoingcpu)
1208                         cpumask_set_cpu(cpu, cm);
1209         if (cpumask_weight(cm) == 0)
1210                 cpumask_setall(cm);
1211         set_cpus_allowed_ptr(t, cm);
1212         free_cpumask_var(cm);
1213 }
1214
1215 static struct smp_hotplug_thread rcu_cpu_thread_spec = {
1216         .store                  = &rcu_cpu_kthread_task,
1217         .thread_should_run      = rcu_cpu_kthread_should_run,
1218         .thread_fn              = rcu_cpu_kthread,
1219         .thread_comm            = "rcuc/%u",
1220         .setup                  = rcu_cpu_kthread_setup,
1221         .park                   = rcu_cpu_kthread_park,
1222 };
1223
1224 /*
1225  * Spawn boost kthreads -- called as soon as the scheduler is running.
1226  */
1227 static void __init rcu_spawn_boost_kthreads(void)
1228 {
1229         struct rcu_node *rnp;
1230         int cpu;
1231
1232         for_each_possible_cpu(cpu)
1233                 per_cpu(rcu_cpu_has_work, cpu) = 0;
1234         BUG_ON(smpboot_register_percpu_thread(&rcu_cpu_thread_spec));
1235         rcu_for_each_leaf_node(rcu_state_p, rnp)
1236                 (void)rcu_spawn_one_boost_kthread(rcu_state_p, rnp);
1237 }
1238
1239 static void rcu_prepare_kthreads(int cpu)
1240 {
1241         struct rcu_data *rdp = per_cpu_ptr(rcu_state_p->rda, cpu);
1242         struct rcu_node *rnp = rdp->mynode;
1243
1244         /* Fire up the incoming CPU's kthread and leaf rcu_node kthread. */
1245         if (rcu_scheduler_fully_active)
1246                 (void)rcu_spawn_one_boost_kthread(rcu_state_p, rnp);
1247 }
1248
1249 #else /* #ifdef CONFIG_RCU_BOOST */
1250
1251 static void rcu_initiate_boost(struct rcu_node *rnp, unsigned long flags)
1252         __releases(rnp->lock)
1253 {
1254         raw_spin_unlock_irqrestore_rcu_node(rnp, flags);
1255 }
1256
1257 static void invoke_rcu_callbacks_kthread(void)
1258 {
1259         WARN_ON_ONCE(1);
1260 }
1261
1262 static bool rcu_is_callbacks_kthread(void)
1263 {
1264         return false;
1265 }
1266
1267 static void rcu_preempt_boost_start_gp(struct rcu_node *rnp)
1268 {
1269 }
1270
1271 static void rcu_boost_kthread_setaffinity(struct rcu_node *rnp, int outgoingcpu)
1272 {
1273 }
1274
1275 static void __init rcu_spawn_boost_kthreads(void)
1276 {
1277 }
1278
1279 static void rcu_prepare_kthreads(int cpu)
1280 {
1281 }
1282
1283 #endif /* #else #ifdef CONFIG_RCU_BOOST */
1284
1285 #if !defined(CONFIG_RCU_FAST_NO_HZ)
1286
1287 /*
1288  * Check to see if any future RCU-related work will need to be done
1289  * by the current CPU, even if none need be done immediately, returning
1290  * 1 if so.  This function is part of the RCU implementation; it is -not-
1291  * an exported member of the RCU API.
1292  *
1293  * Because we not have RCU_FAST_NO_HZ, just check whether this CPU needs
1294  * any flavor of RCU.
1295  */
1296 int rcu_needs_cpu(u64 basemono, u64 *nextevt)
1297 {
1298         *nextevt = KTIME_MAX;
1299         return rcu_cpu_has_callbacks(NULL);
1300 }
1301
1302 /*
1303  * Because we do not have RCU_FAST_NO_HZ, don't bother cleaning up
1304  * after it.
1305  */
1306 static void rcu_cleanup_after_idle(void)
1307 {
1308 }
1309
1310 /*
1311  * Do the idle-entry grace-period work, which, because CONFIG_RCU_FAST_NO_HZ=n,
1312  * is nothing.
1313  */
1314 static void rcu_prepare_for_idle(void)
1315 {
1316 }
1317
1318 /*
1319  * Don't bother keeping a running count of the number of RCU callbacks
1320  * posted because CONFIG_RCU_FAST_NO_HZ=n.
1321  */
1322 static void rcu_idle_count_callbacks_posted(void)
1323 {
1324 }
1325
1326 #else /* #if !defined(CONFIG_RCU_FAST_NO_HZ) */
1327
1328 /*
1329  * This code is invoked when a CPU goes idle, at which point we want
1330  * to have the CPU do everything required for RCU so that it can enter
1331  * the energy-efficient dyntick-idle mode.  This is handled by a
1332  * state machine implemented by rcu_prepare_for_idle() below.
1333  *
1334  * The following three proprocessor symbols control this state machine:
1335  *
1336  * RCU_IDLE_GP_DELAY gives the number of jiffies that a CPU is permitted
1337  *      to sleep in dyntick-idle mode with RCU callbacks pending.  This
1338  *      is sized to be roughly one RCU grace period.  Those energy-efficiency
1339  *      benchmarkers who might otherwise be tempted to set this to a large
1340  *      number, be warned: Setting RCU_IDLE_GP_DELAY too high can hang your
1341  *      system.  And if you are -that- concerned about energy efficiency,
1342  *      just power the system down and be done with it!
1343  * RCU_IDLE_LAZY_GP_DELAY gives the number of jiffies that a CPU is
1344  *      permitted to sleep in dyntick-idle mode with only lazy RCU
1345  *      callbacks pending.  Setting this too high can OOM your system.
1346  *
1347  * The values below work well in practice.  If future workloads require
1348  * adjustment, they can be converted into kernel config parameters, though
1349  * making the state machine smarter might be a better option.
1350  */
1351 #define RCU_IDLE_GP_DELAY 4             /* Roughly one grace period. */
1352 #define RCU_IDLE_LAZY_GP_DELAY (6 * HZ) /* Roughly six seconds. */
1353
1354 static int rcu_idle_gp_delay = RCU_IDLE_GP_DELAY;
1355 module_param(rcu_idle_gp_delay, int, 0644);
1356 static int rcu_idle_lazy_gp_delay = RCU_IDLE_LAZY_GP_DELAY;
1357 module_param(rcu_idle_lazy_gp_delay, int, 0644);
1358
1359 /*
1360  * Try to advance callbacks for all flavors of RCU on the current CPU, but
1361  * only if it has been awhile since the last time we did so.  Afterwards,
1362  * if there are any callbacks ready for immediate invocation, return true.
1363  */
1364 static bool __maybe_unused rcu_try_advance_all_cbs(void)
1365 {
1366         bool cbs_ready = false;
1367         struct rcu_data *rdp;
1368         struct rcu_dynticks *rdtp = this_cpu_ptr(&rcu_dynticks);
1369         struct rcu_node *rnp;
1370         struct rcu_state *rsp;
1371
1372         /* Exit early if we advanced recently. */
1373         if (jiffies == rdtp->last_advance_all)
1374                 return false;
1375         rdtp->last_advance_all = jiffies;
1376
1377         for_each_rcu_flavor(rsp) {
1378                 rdp = this_cpu_ptr(rsp->rda);
1379                 rnp = rdp->mynode;
1380
1381                 /*
1382                  * Don't bother checking unless a grace period has
1383                  * completed since we last checked and there are
1384                  * callbacks not yet ready to invoke.
1385                  */
1386                 if ((rdp->completed != rnp->completed ||
1387                      unlikely(READ_ONCE(rdp->gpwrap))) &&
1388                     rcu_segcblist_pend_cbs(&rdp->cblist))
1389                         note_gp_changes(rsp, rdp);
1390
1391                 if (rcu_segcblist_ready_cbs(&rdp->cblist))
1392                         cbs_ready = true;
1393         }
1394         return cbs_ready;
1395 }
1396
1397 /*
1398  * Allow the CPU to enter dyntick-idle mode unless it has callbacks ready
1399  * to invoke.  If the CPU has callbacks, try to advance them.  Tell the
1400  * caller to set the timeout based on whether or not there are non-lazy
1401  * callbacks.
1402  *
1403  * The caller must have disabled interrupts.
1404  */
1405 int rcu_needs_cpu(u64 basemono, u64 *nextevt)
1406 {
1407         struct rcu_dynticks *rdtp = this_cpu_ptr(&rcu_dynticks);
1408         unsigned long dj;
1409
1410         RCU_LOCKDEP_WARN(!irqs_disabled(), "rcu_needs_cpu() invoked with irqs enabled!!!");
1411
1412         /* Snapshot to detect later posting of non-lazy callback. */
1413         rdtp->nonlazy_posted_snap = rdtp->nonlazy_posted;
1414
1415         /* If no callbacks, RCU doesn't need the CPU. */
1416         if (!rcu_cpu_has_callbacks(&rdtp->all_lazy)) {
1417                 *nextevt = KTIME_MAX;
1418                 return 0;
1419         }
1420
1421         /* Attempt to advance callbacks. */
1422         if (rcu_try_advance_all_cbs()) {
1423                 /* Some ready to invoke, so initiate later invocation. */
1424                 invoke_rcu_core();
1425                 return 1;
1426         }
1427         rdtp->last_accelerate = jiffies;
1428
1429         /* Request timer delay depending on laziness, and round. */
1430         if (!rdtp->all_lazy) {
1431                 dj = round_up(rcu_idle_gp_delay + jiffies,
1432                                rcu_idle_gp_delay) - jiffies;
1433         } else {
1434                 dj = round_jiffies(rcu_idle_lazy_gp_delay + jiffies) - jiffies;
1435         }
1436         *nextevt = basemono + dj * TICK_NSEC;
1437         return 0;
1438 }
1439
1440 /*
1441  * Prepare a CPU for idle from an RCU perspective.  The first major task
1442  * is to sense whether nohz mode has been enabled or disabled via sysfs.
1443  * The second major task is to check to see if a non-lazy callback has
1444  * arrived at a CPU that previously had only lazy callbacks.  The third
1445  * major task is to accelerate (that is, assign grace-period numbers to)
1446  * any recently arrived callbacks.
1447  *
1448  * The caller must have disabled interrupts.
1449  */
1450 static void rcu_prepare_for_idle(void)
1451 {
1452         bool needwake;
1453         struct rcu_data *rdp;
1454         struct rcu_dynticks *rdtp = this_cpu_ptr(&rcu_dynticks);
1455         struct rcu_node *rnp;
1456         struct rcu_state *rsp;
1457         int tne;
1458
1459         RCU_LOCKDEP_WARN(!irqs_disabled(), "rcu_prepare_for_idle() invoked with irqs enabled!!!");
1460         if (rcu_is_nocb_cpu(smp_processor_id()))
1461                 return;
1462
1463         /* Handle nohz enablement switches conservatively. */
1464         tne = READ_ONCE(tick_nohz_active);
1465         if (tne != rdtp->tick_nohz_enabled_snap) {
1466                 if (rcu_cpu_has_callbacks(NULL))
1467                         invoke_rcu_core(); /* force nohz to see update. */
1468                 rdtp->tick_nohz_enabled_snap = tne;
1469                 return;
1470         }
1471         if (!tne)
1472                 return;
1473
1474         /*
1475          * If a non-lazy callback arrived at a CPU having only lazy
1476          * callbacks, invoke RCU core for the side-effect of recalculating
1477          * idle duration on re-entry to idle.
1478          */
1479         if (rdtp->all_lazy &&
1480             rdtp->nonlazy_posted != rdtp->nonlazy_posted_snap) {
1481                 rdtp->all_lazy = false;
1482                 rdtp->nonlazy_posted_snap = rdtp->nonlazy_posted;
1483                 invoke_rcu_core();
1484                 return;
1485         }
1486
1487         /*
1488          * If we have not yet accelerated this jiffy, accelerate all
1489          * callbacks on this CPU.
1490          */
1491         if (rdtp->last_accelerate == jiffies)
1492                 return;
1493         rdtp->last_accelerate = jiffies;
1494         for_each_rcu_flavor(rsp) {
1495                 rdp = this_cpu_ptr(rsp->rda);
1496                 if (rcu_segcblist_pend_cbs(&rdp->cblist))
1497                         continue;
1498                 rnp = rdp->mynode;
1499                 raw_spin_lock_rcu_node(rnp); /* irqs already disabled. */
1500                 needwake = rcu_accelerate_cbs(rsp, rnp, rdp);
1501                 raw_spin_unlock_rcu_node(rnp); /* irqs remain disabled. */
1502                 if (needwake)
1503                         rcu_gp_kthread_wake(rsp);
1504         }
1505 }
1506
1507 /*
1508  * Clean up for exit from idle.  Attempt to advance callbacks based on
1509  * any grace periods that elapsed while the CPU was idle, and if any
1510  * callbacks are now ready to invoke, initiate invocation.
1511  */
1512 static void rcu_cleanup_after_idle(void)
1513 {
1514         RCU_LOCKDEP_WARN(!irqs_disabled(), "rcu_cleanup_after_idle() invoked with irqs enabled!!!");
1515         if (rcu_is_nocb_cpu(smp_processor_id()))
1516                 return;
1517         if (rcu_try_advance_all_cbs())
1518                 invoke_rcu_core();
1519 }
1520
1521 /*
1522  * Keep a running count of the number of non-lazy callbacks posted
1523  * on this CPU.  This running counter (which is never decremented) allows
1524  * rcu_prepare_for_idle() to detect when something out of the idle loop
1525  * posts a callback, even if an equal number of callbacks are invoked.
1526  * Of course, callbacks should only be posted from within a trace event
1527  * designed to be called from idle or from within RCU_NONIDLE().
1528  */
1529 static void rcu_idle_count_callbacks_posted(void)
1530 {
1531         __this_cpu_add(rcu_dynticks.nonlazy_posted, 1);
1532 }
1533
1534 /*
1535  * Data for flushing lazy RCU callbacks at OOM time.
1536  */
1537 static atomic_t oom_callback_count;
1538 static DECLARE_WAIT_QUEUE_HEAD(oom_callback_wq);
1539
1540 /*
1541  * RCU OOM callback -- decrement the outstanding count and deliver the
1542  * wake-up if we are the last one.
1543  */
1544 static void rcu_oom_callback(struct rcu_head *rhp)
1545 {
1546         if (atomic_dec_and_test(&oom_callback_count))
1547                 wake_up(&oom_callback_wq);
1548 }
1549
1550 /*
1551  * Post an rcu_oom_notify callback on the current CPU if it has at
1552  * least one lazy callback.  This will unnecessarily post callbacks
1553  * to CPUs that already have a non-lazy callback at the end of their
1554  * callback list, but this is an infrequent operation, so accept some
1555  * extra overhead to keep things simple.
1556  */
1557 static void rcu_oom_notify_cpu(void *unused)
1558 {
1559         struct rcu_state *rsp;
1560         struct rcu_data *rdp;
1561
1562         for_each_rcu_flavor(rsp) {
1563                 rdp = raw_cpu_ptr(rsp->rda);
1564                 if (rcu_segcblist_n_lazy_cbs(&rdp->cblist)) {
1565                         atomic_inc(&oom_callback_count);
1566                         rsp->call(&rdp->oom_head, rcu_oom_callback);
1567                 }
1568         }
1569 }
1570
1571 /*
1572  * If low on memory, ensure that each CPU has a non-lazy callback.
1573  * This will wake up CPUs that have only lazy callbacks, in turn
1574  * ensuring that they free up the corresponding memory in a timely manner.
1575  * Because an uncertain amount of memory will be freed in some uncertain
1576  * timeframe, we do not claim to have freed anything.
1577  */
1578 static int rcu_oom_notify(struct notifier_block *self,
1579                           unsigned long notused, void *nfreed)
1580 {
1581         int cpu;
1582
1583         /* Wait for callbacks from earlier instance to complete. */
1584         wait_event(oom_callback_wq, atomic_read(&oom_callback_count) == 0);
1585         smp_mb(); /* Ensure callback reuse happens after callback invocation. */
1586
1587         /*
1588          * Prevent premature wakeup: ensure that all increments happen
1589          * before there is a chance of the counter reaching zero.
1590          */
1591         atomic_set(&oom_callback_count, 1);
1592
1593         for_each_online_cpu(cpu) {
1594                 smp_call_function_single(cpu, rcu_oom_notify_cpu, NULL, 1);
1595                 cond_resched_rcu_qs();
1596         }
1597
1598         /* Unconditionally decrement: no need to wake ourselves up. */
1599         atomic_dec(&oom_callback_count);
1600
1601         return NOTIFY_OK;
1602 }
1603
1604 static struct notifier_block rcu_oom_nb = {
1605         .notifier_call = rcu_oom_notify
1606 };
1607
1608 static int __init rcu_register_oom_notifier(void)
1609 {
1610         register_oom_notifier(&rcu_oom_nb);
1611         return 0;
1612 }
1613 early_initcall(rcu_register_oom_notifier);
1614
1615 #endif /* #else #if !defined(CONFIG_RCU_FAST_NO_HZ) */
1616
1617 #ifdef CONFIG_RCU_FAST_NO_HZ
1618
1619 static void print_cpu_stall_fast_no_hz(char *cp, int cpu)
1620 {
1621         struct rcu_dynticks *rdtp = &per_cpu(rcu_dynticks, cpu);
1622         unsigned long nlpd = rdtp->nonlazy_posted - rdtp->nonlazy_posted_snap;
1623
1624         sprintf(cp, "last_accelerate: %04lx/%04lx, nonlazy_posted: %ld, %c%c",
1625                 rdtp->last_accelerate & 0xffff, jiffies & 0xffff,
1626                 ulong2long(nlpd),
1627                 rdtp->all_lazy ? 'L' : '.',
1628                 rdtp->tick_nohz_enabled_snap ? '.' : 'D');
1629 }
1630
1631 #else /* #ifdef CONFIG_RCU_FAST_NO_HZ */
1632
1633 static void print_cpu_stall_fast_no_hz(char *cp, int cpu)
1634 {
1635         *cp = '\0';
1636 }
1637
1638 #endif /* #else #ifdef CONFIG_RCU_FAST_NO_HZ */
1639
1640 /* Initiate the stall-info list. */
1641 static void print_cpu_stall_info_begin(void)
1642 {
1643         pr_cont("\n");
1644 }
1645
1646 /*
1647  * Print out diagnostic information for the specified stalled CPU.
1648  *
1649  * If the specified CPU is aware of the current RCU grace period
1650  * (flavor specified by rsp), then print the number of scheduling
1651  * clock interrupts the CPU has taken during the time that it has
1652  * been aware.  Otherwise, print the number of RCU grace periods
1653  * that this CPU is ignorant of, for example, "1" if the CPU was
1654  * aware of the previous grace period.
1655  *
1656  * Also print out idle and (if CONFIG_RCU_FAST_NO_HZ) idle-entry info.
1657  */
1658 static void print_cpu_stall_info(struct rcu_state *rsp, int cpu)
1659 {
1660         char fast_no_hz[72];
1661         struct rcu_data *rdp = per_cpu_ptr(rsp->rda, cpu);
1662         struct rcu_dynticks *rdtp = rdp->dynticks;
1663         char *ticks_title;
1664         unsigned long ticks_value;
1665
1666         if (rsp->gpnum == rdp->gpnum) {
1667                 ticks_title = "ticks this GP";
1668                 ticks_value = rdp->ticks_this_gp;
1669         } else {
1670                 ticks_title = "GPs behind";
1671                 ticks_value = rsp->gpnum - rdp->gpnum;
1672         }
1673         print_cpu_stall_fast_no_hz(fast_no_hz, cpu);
1674         pr_err("\t%d-%c%c%c: (%lu %s) idle=%03x/%llx/%d softirq=%u/%u fqs=%ld %s\n",
1675                cpu,
1676                "O."[!!cpu_online(cpu)],
1677                "o."[!!(rdp->grpmask & rdp->mynode->qsmaskinit)],
1678                "N."[!!(rdp->grpmask & rdp->mynode->qsmaskinitnext)],
1679                ticks_value, ticks_title,
1680                rcu_dynticks_snap(rdtp) & 0xfff,
1681                rdtp->dynticks_nesting, rdtp->dynticks_nmi_nesting,
1682                rdp->softirq_snap, kstat_softirqs_cpu(RCU_SOFTIRQ, cpu),
1683                READ_ONCE(rsp->n_force_qs) - rsp->n_force_qs_gpstart,
1684                fast_no_hz);
1685 }
1686
1687 /* Terminate the stall-info list. */
1688 static void print_cpu_stall_info_end(void)
1689 {
1690         pr_err("\t");
1691 }
1692
1693 /* Zero ->ticks_this_gp for all flavors of RCU. */
1694 static void zero_cpu_stall_ticks(struct rcu_data *rdp)
1695 {
1696         rdp->ticks_this_gp = 0;
1697         rdp->softirq_snap = kstat_softirqs_cpu(RCU_SOFTIRQ, smp_processor_id());
1698 }
1699
1700 /* Increment ->ticks_this_gp for all flavors of RCU. */
1701 static void increment_cpu_stall_ticks(void)
1702 {
1703         struct rcu_state *rsp;
1704
1705         for_each_rcu_flavor(rsp)
1706                 raw_cpu_inc(rsp->rda->ticks_this_gp);
1707 }
1708
1709 #ifdef CONFIG_RCU_NOCB_CPU
1710
1711 /*
1712  * Offload callback processing from the boot-time-specified set of CPUs
1713  * specified by rcu_nocb_mask.  For each CPU in the set, there is a
1714  * kthread created that pulls the callbacks from the corresponding CPU,
1715  * waits for a grace period to elapse, and invokes the callbacks.
1716  * The no-CBs CPUs do a wake_up() on their kthread when they insert
1717  * a callback into any empty list, unless the rcu_nocb_poll boot parameter
1718  * has been specified, in which case each kthread actively polls its
1719  * CPU.  (Which isn't so great for energy efficiency, but which does
1720  * reduce RCU's overhead on that CPU.)
1721  *
1722  * This is intended to be used in conjunction with Frederic Weisbecker's
1723  * adaptive-idle work, which would seriously reduce OS jitter on CPUs
1724  * running CPU-bound user-mode computations.
1725  *
1726  * Offloading of callback processing could also in theory be used as
1727  * an energy-efficiency measure because CPUs with no RCU callbacks
1728  * queued are more aggressive about entering dyntick-idle mode.
1729  */
1730
1731
1732 /* Parse the boot-time rcu_nocb_mask CPU list from the kernel parameters. */
1733 static int __init rcu_nocb_setup(char *str)
1734 {
1735         alloc_bootmem_cpumask_var(&rcu_nocb_mask);
1736         have_rcu_nocb_mask = true;
1737         cpulist_parse(str, rcu_nocb_mask);
1738         return 1;
1739 }
1740 __setup("rcu_nocbs=", rcu_nocb_setup);
1741
1742 static int __init parse_rcu_nocb_poll(char *arg)
1743 {
1744         rcu_nocb_poll = true;
1745         return 0;
1746 }
1747 early_param("rcu_nocb_poll", parse_rcu_nocb_poll);
1748
1749 /*
1750  * Wake up any no-CBs CPUs' kthreads that were waiting on the just-ended
1751  * grace period.
1752  */
1753 static void rcu_nocb_gp_cleanup(struct swait_queue_head *sq)
1754 {
1755         swake_up_all(sq);
1756 }
1757
1758 /*
1759  * Set the root rcu_node structure's ->need_future_gp field
1760  * based on the sum of those of all rcu_node structures.  This does
1761  * double-count the root rcu_node structure's requests, but this
1762  * is necessary to handle the possibility of a rcu_nocb_kthread()
1763  * having awakened during the time that the rcu_node structures
1764  * were being updated for the end of the previous grace period.
1765  */
1766 static void rcu_nocb_gp_set(struct rcu_node *rnp, int nrq)
1767 {
1768         rnp->need_future_gp[(rnp->completed + 1) & 0x1] += nrq;
1769 }
1770
1771 static struct swait_queue_head *rcu_nocb_gp_get(struct rcu_node *rnp)
1772 {
1773         return &rnp->nocb_gp_wq[rnp->completed & 0x1];
1774 }
1775
1776 static void rcu_init_one_nocb(struct rcu_node *rnp)
1777 {
1778         init_swait_queue_head(&rnp->nocb_gp_wq[0]);
1779         init_swait_queue_head(&rnp->nocb_gp_wq[1]);
1780 }
1781
1782 /* Is the specified CPU a no-CBs CPU? */
1783 bool rcu_is_nocb_cpu(int cpu)
1784 {
1785         if (have_rcu_nocb_mask)
1786                 return cpumask_test_cpu(cpu, rcu_nocb_mask);
1787         return false;
1788 }
1789
1790 /*
1791  * Kick the leader kthread for this NOCB group.
1792  */
1793 static void wake_nocb_leader(struct rcu_data *rdp, bool force)
1794 {
1795         struct rcu_data *rdp_leader = rdp->nocb_leader;
1796
1797         if (!READ_ONCE(rdp_leader->nocb_kthread))
1798                 return;
1799         if (READ_ONCE(rdp_leader->nocb_leader_sleep) || force) {
1800                 /* Prior smp_mb__after_atomic() orders against prior enqueue. */
1801                 WRITE_ONCE(rdp_leader->nocb_leader_sleep, false);
1802                 smp_mb(); /* ->nocb_leader_sleep before swake_up(). */
1803                 swake_up(&rdp_leader->nocb_wq);
1804         }
1805 }
1806
1807 /*
1808  * Does the specified CPU need an RCU callback for the specified flavor
1809  * of rcu_barrier()?
1810  */
1811 static bool rcu_nocb_cpu_needs_barrier(struct rcu_state *rsp, int cpu)
1812 {
1813         struct rcu_data *rdp = per_cpu_ptr(rsp->rda, cpu);
1814         unsigned long ret;
1815 #ifdef CONFIG_PROVE_RCU
1816         struct rcu_head *rhp;
1817 #endif /* #ifdef CONFIG_PROVE_RCU */
1818
1819         /*
1820          * Check count of all no-CBs callbacks awaiting invocation.
1821          * There needs to be a barrier before this function is called,
1822          * but associated with a prior determination that no more
1823          * callbacks would be posted.  In the worst case, the first
1824          * barrier in _rcu_barrier() suffices (but the caller cannot
1825          * necessarily rely on this, not a substitute for the caller
1826          * getting the concurrency design right!).  There must also be
1827          * a barrier between the following load an posting of a callback
1828          * (if a callback is in fact needed).  This is associated with an
1829          * atomic_inc() in the caller.
1830          */
1831         ret = atomic_long_read(&rdp->nocb_q_count);
1832
1833 #ifdef CONFIG_PROVE_RCU
1834         rhp = READ_ONCE(rdp->nocb_head);
1835         if (!rhp)
1836                 rhp = READ_ONCE(rdp->nocb_gp_head);
1837         if (!rhp)
1838                 rhp = READ_ONCE(rdp->nocb_follower_head);
1839
1840         /* Having no rcuo kthread but CBs after scheduler starts is bad! */
1841         if (!READ_ONCE(rdp->nocb_kthread) && rhp &&
1842             rcu_scheduler_fully_active) {
1843                 /* RCU callback enqueued before CPU first came online??? */
1844                 pr_err("RCU: Never-onlined no-CBs CPU %d has CB %p\n",
1845                        cpu, rhp->func);
1846                 WARN_ON_ONCE(1);
1847         }
1848 #endif /* #ifdef CONFIG_PROVE_RCU */
1849
1850         return !!ret;
1851 }
1852
1853 /*
1854  * Enqueue the specified string of rcu_head structures onto the specified
1855  * CPU's no-CBs lists.  The CPU is specified by rdp, the head of the
1856  * string by rhp, and the tail of the string by rhtp.  The non-lazy/lazy
1857  * counts are supplied by rhcount and rhcount_lazy.
1858  *
1859  * If warranted, also wake up the kthread servicing this CPUs queues.
1860  */
1861 static void __call_rcu_nocb_enqueue(struct rcu_data *rdp,
1862                                     struct rcu_head *rhp,
1863                                     struct rcu_head **rhtp,
1864                                     int rhcount, int rhcount_lazy,
1865                                     unsigned long flags)
1866 {
1867         int len;
1868         struct rcu_head **old_rhpp;
1869         struct task_struct *t;
1870
1871         /* Enqueue the callback on the nocb list and update counts. */
1872         atomic_long_add(rhcount, &rdp->nocb_q_count);
1873         /* rcu_barrier() relies on ->nocb_q_count add before xchg. */
1874         old_rhpp = xchg(&rdp->nocb_tail, rhtp);
1875         WRITE_ONCE(*old_rhpp, rhp);
1876         atomic_long_add(rhcount_lazy, &rdp->nocb_q_count_lazy);
1877         smp_mb__after_atomic(); /* Store *old_rhpp before _wake test. */
1878
1879         /* If we are not being polled and there is a kthread, awaken it ... */
1880         t = READ_ONCE(rdp->nocb_kthread);
1881         if (rcu_nocb_poll || !t) {
1882                 trace_rcu_nocb_wake(rdp->rsp->name, rdp->cpu,
1883                                     TPS("WakeNotPoll"));
1884                 return;
1885         }
1886         len = atomic_long_read(&rdp->nocb_q_count);
1887         if (old_rhpp == &rdp->nocb_head) {
1888                 if (!irqs_disabled_flags(flags)) {
1889                         /* ... if queue was empty ... */
1890                         wake_nocb_leader(rdp, false);
1891                         trace_rcu_nocb_wake(rdp->rsp->name, rdp->cpu,
1892                                             TPS("WakeEmpty"));
1893                 } else {
1894                         WRITE_ONCE(rdp->nocb_defer_wakeup, RCU_NOCB_WAKE);
1895                         /* Store ->nocb_defer_wakeup before ->rcu_urgent_qs. */
1896                         smp_store_release(this_cpu_ptr(&rcu_dynticks.rcu_urgent_qs), true);
1897                         trace_rcu_nocb_wake(rdp->rsp->name, rdp->cpu,
1898                                             TPS("WakeEmptyIsDeferred"));
1899                 }
1900                 rdp->qlen_last_fqs_check = 0;
1901         } else if (len > rdp->qlen_last_fqs_check + qhimark) {
1902                 /* ... or if many callbacks queued. */
1903                 if (!irqs_disabled_flags(flags)) {
1904                         wake_nocb_leader(rdp, true);
1905                         trace_rcu_nocb_wake(rdp->rsp->name, rdp->cpu,
1906                                             TPS("WakeOvf"));
1907                 } else {
1908                         WRITE_ONCE(rdp->nocb_defer_wakeup, RCU_NOCB_WAKE_FORCE);
1909                         /* Store ->nocb_defer_wakeup before ->rcu_urgent_qs. */
1910                         smp_store_release(this_cpu_ptr(&rcu_dynticks.rcu_urgent_qs), true);
1911                         trace_rcu_nocb_wake(rdp->rsp->name, rdp->cpu,
1912                                             TPS("WakeOvfIsDeferred"));
1913                 }
1914                 rdp->qlen_last_fqs_check = LONG_MAX / 2;
1915         } else {
1916                 trace_rcu_nocb_wake(rdp->rsp->name, rdp->cpu, TPS("WakeNot"));
1917         }
1918         return;
1919 }
1920
1921 /*
1922  * This is a helper for __call_rcu(), which invokes this when the normal
1923  * callback queue is inoperable.  If this is not a no-CBs CPU, this
1924  * function returns failure back to __call_rcu(), which can complain
1925  * appropriately.
1926  *
1927  * Otherwise, this function queues the callback where the corresponding
1928  * "rcuo" kthread can find it.
1929  */
1930 static bool __call_rcu_nocb(struct rcu_data *rdp, struct rcu_head *rhp,
1931                             bool lazy, unsigned long flags)
1932 {
1933
1934         if (!rcu_is_nocb_cpu(rdp->cpu))
1935                 return false;
1936         __call_rcu_nocb_enqueue(rdp, rhp, &rhp->next, 1, lazy, flags);
1937         if (__is_kfree_rcu_offset((unsigned long)rhp->func))
1938                 trace_rcu_kfree_callback(rdp->rsp->name, rhp,
1939                                          (unsigned long)rhp->func,
1940                                          -atomic_long_read(&rdp->nocb_q_count_lazy),
1941                                          -atomic_long_read(&rdp->nocb_q_count));
1942         else
1943                 trace_rcu_callback(rdp->rsp->name, rhp,
1944                                    -atomic_long_read(&rdp->nocb_q_count_lazy),
1945                                    -atomic_long_read(&rdp->nocb_q_count));
1946
1947         /*
1948          * If called from an extended quiescent state with interrupts
1949          * disabled, invoke the RCU core in order to allow the idle-entry
1950          * deferred-wakeup check to function.
1951          */
1952         if (irqs_disabled_flags(flags) &&
1953             !rcu_is_watching() &&
1954             cpu_online(smp_processor_id()))
1955                 invoke_rcu_core();
1956
1957         return true;
1958 }
1959
1960 /*
1961  * Adopt orphaned callbacks on a no-CBs CPU, or return 0 if this is
1962  * not a no-CBs CPU.
1963  */
1964 static bool __maybe_unused rcu_nocb_adopt_orphan_cbs(struct rcu_state *rsp,
1965                                                      struct rcu_data *rdp,
1966                                                      unsigned long flags)
1967 {
1968         long ql = rsp->orphan_done.len;
1969         long qll = rsp->orphan_done.len_lazy;
1970
1971         /* If this is not a no-CBs CPU, tell the caller to do it the old way. */
1972         if (!rcu_is_nocb_cpu(smp_processor_id()))
1973                 return false;
1974
1975         /* First, enqueue the donelist, if any.  This preserves CB ordering. */
1976         if (rsp->orphan_done.head) {
1977                 __call_rcu_nocb_enqueue(rdp, rcu_cblist_head(&rsp->orphan_done),
1978                                         rcu_cblist_tail(&rsp->orphan_done),
1979                                         ql, qll, flags);
1980         }
1981         if (rsp->orphan_pend.head) {
1982                 __call_rcu_nocb_enqueue(rdp, rcu_cblist_head(&rsp->orphan_pend),
1983                                         rcu_cblist_tail(&rsp->orphan_pend),
1984                                         ql, qll, flags);
1985         }
1986         rcu_cblist_init(&rsp->orphan_done);
1987         rcu_cblist_init(&rsp->orphan_pend);
1988         return true;
1989 }
1990
1991 /*
1992  * If necessary, kick off a new grace period, and either way wait
1993  * for a subsequent grace period to complete.
1994  */
1995 static void rcu_nocb_wait_gp(struct rcu_data *rdp)
1996 {
1997         unsigned long c;
1998         bool d;
1999         unsigned long flags;
2000         bool needwake;
2001         struct rcu_node *rnp = rdp->mynode;
2002
2003         raw_spin_lock_irqsave_rcu_node(rnp, flags);
2004         needwake = rcu_start_future_gp(rnp, rdp, &c);
2005         raw_spin_unlock_irqrestore_rcu_node(rnp, flags);
2006         if (needwake)
2007                 rcu_gp_kthread_wake(rdp->rsp);
2008
2009         /*
2010          * Wait for the grace period.  Do so interruptibly to avoid messing
2011          * up the load average.
2012          */
2013         trace_rcu_future_gp(rnp, rdp, c, TPS("StartWait"));
2014         for (;;) {
2015                 swait_event_interruptible(
2016                         rnp->nocb_gp_wq[c & 0x1],
2017                         (d = ULONG_CMP_GE(READ_ONCE(rnp->completed), c)));
2018                 if (likely(d))
2019                         break;
2020                 WARN_ON(signal_pending(current));
2021                 trace_rcu_future_gp(rnp, rdp, c, TPS("ResumeWait"));
2022         }
2023         trace_rcu_future_gp(rnp, rdp, c, TPS("EndWait"));
2024         smp_mb(); /* Ensure that CB invocation happens after GP end. */
2025 }
2026
2027 /*
2028  * Leaders come here to wait for additional callbacks to show up.
2029  * This function does not return until callbacks appear.
2030  */
2031 static void nocb_leader_wait(struct rcu_data *my_rdp)
2032 {
2033         bool firsttime = true;
2034         bool gotcbs;
2035         struct rcu_data *rdp;
2036         struct rcu_head **tail;
2037
2038 wait_again:
2039
2040         /* Wait for callbacks to appear. */
2041         if (!rcu_nocb_poll) {
2042                 trace_rcu_nocb_wake(my_rdp->rsp->name, my_rdp->cpu, "Sleep");
2043                 swait_event_interruptible(my_rdp->nocb_wq,
2044                                 !READ_ONCE(my_rdp->nocb_leader_sleep));
2045                 /* Memory barrier handled by smp_mb() calls below and repoll. */
2046         } else if (firsttime) {
2047                 firsttime = false; /* Don't drown trace log with "Poll"! */
2048                 trace_rcu_nocb_wake(my_rdp->rsp->name, my_rdp->cpu, "Poll");
2049         }
2050
2051         /*
2052          * Each pass through the following loop checks a follower for CBs.
2053          * We are our own first follower.  Any CBs found are moved to
2054          * nocb_gp_head, where they await a grace period.
2055          */
2056         gotcbs = false;
2057         smp_mb(); /* wakeup before ->nocb_head reads. */
2058         for (rdp = my_rdp; rdp; rdp = rdp->nocb_next_follower) {
2059                 rdp->nocb_gp_head = READ_ONCE(rdp->nocb_head);
2060                 if (!rdp->nocb_gp_head)
2061                         continue;  /* No CBs here, try next follower. */
2062
2063                 /* Move callbacks to wait-for-GP list, which is empty. */
2064                 WRITE_ONCE(rdp->nocb_head, NULL);
2065                 rdp->nocb_gp_tail = xchg(&rdp->nocb_tail, &rdp->nocb_head);
2066                 gotcbs = true;
2067         }
2068
2069         /*
2070          * If there were no callbacks, sleep a bit, rescan after a
2071          * memory barrier, and go retry.
2072          */
2073         if (unlikely(!gotcbs)) {
2074                 if (!rcu_nocb_poll)
2075                         trace_rcu_nocb_wake(my_rdp->rsp->name, my_rdp->cpu,
2076                                             "WokeEmpty");
2077                 WARN_ON(signal_pending(current));
2078                 schedule_timeout_interruptible(1);
2079
2080                 /* Rescan in case we were a victim of memory ordering. */
2081                 my_rdp->nocb_leader_sleep = true;
2082                 smp_mb();  /* Ensure _sleep true before scan. */
2083                 for (rdp = my_rdp; rdp; rdp = rdp->nocb_next_follower)
2084                         if (READ_ONCE(rdp->nocb_head)) {
2085                                 /* Found CB, so short-circuit next wait. */
2086                                 my_rdp->nocb_leader_sleep = false;
2087                                 break;
2088                         }
2089                 goto wait_again;
2090         }
2091
2092         /* Wait for one grace period. */
2093         rcu_nocb_wait_gp(my_rdp);
2094
2095         /*
2096          * We left ->nocb_leader_sleep unset to reduce cache thrashing.
2097          * We set it now, but recheck for new callbacks while
2098          * traversing our follower list.
2099          */
2100         my_rdp->nocb_leader_sleep = true;
2101         smp_mb(); /* Ensure _sleep true before scan of ->nocb_head. */
2102
2103         /* Each pass through the following loop wakes a follower, if needed. */
2104         for (rdp = my_rdp; rdp; rdp = rdp->nocb_next_follower) {
2105                 if (READ_ONCE(rdp->nocb_head))
2106                         my_rdp->nocb_leader_sleep = false;/* No need to sleep.*/
2107                 if (!rdp->nocb_gp_head)
2108                         continue; /* No CBs, so no need to wake follower. */
2109
2110                 /* Append callbacks to follower's "done" list. */
2111                 tail = xchg(&rdp->nocb_follower_tail, rdp->nocb_gp_tail);
2112                 *tail = rdp->nocb_gp_head;
2113                 smp_mb__after_atomic(); /* Store *tail before wakeup. */
2114                 if (rdp != my_rdp && tail == &rdp->nocb_follower_head) {
2115                         /*
2116                          * List was empty, wake up the follower.
2117                          * Memory barriers supplied by atomic_long_add().
2118                          */
2119                         swake_up(&rdp->nocb_wq);
2120                 }
2121         }
2122
2123         /* If we (the leader) don't have CBs, go wait some more. */
2124         if (!my_rdp->nocb_follower_head)
2125                 goto wait_again;
2126 }
2127
2128 /*
2129  * Followers come here to wait for additional callbacks to show up.
2130  * This function does not return until callbacks appear.
2131  */
2132 static void nocb_follower_wait(struct rcu_data *rdp)
2133 {
2134         bool firsttime = true;
2135
2136         for (;;) {
2137                 if (!rcu_nocb_poll) {
2138                         trace_rcu_nocb_wake(rdp->rsp->name, rdp->cpu,
2139                                             "FollowerSleep");
2140                         swait_event_interruptible(rdp->nocb_wq,
2141                                                  READ_ONCE(rdp->nocb_follower_head));
2142                 } else if (firsttime) {
2143                         /* Don't drown trace log with "Poll"! */
2144                         firsttime = false;
2145                         trace_rcu_nocb_wake(rdp->rsp->name, rdp->cpu, "Poll");
2146                 }
2147                 if (smp_load_acquire(&rdp->nocb_follower_head)) {
2148                         /* ^^^ Ensure CB invocation follows _head test. */
2149                         return;
2150                 }
2151                 if (!rcu_nocb_poll)
2152                         trace_rcu_nocb_wake(rdp->rsp->name, rdp->cpu,
2153                                             "WokeEmpty");
2154                 WARN_ON(signal_pending(current));
2155                 schedule_timeout_interruptible(1);
2156         }
2157 }
2158
2159 /*
2160  * Per-rcu_data kthread, but only for no-CBs CPUs.  Each kthread invokes
2161  * callbacks queued by the corresponding no-CBs CPU, however, there is
2162  * an optional leader-follower relationship so that the grace-period
2163  * kthreads don't have to do quite so many wakeups.
2164  */
2165 static int rcu_nocb_kthread(void *arg)
2166 {
2167         int c, cl;
2168         struct rcu_head *list;
2169         struct rcu_head *next;
2170         struct rcu_head **tail;
2171         struct rcu_data *rdp = arg;
2172
2173         /* Each pass through this loop invokes one batch of callbacks */
2174         for (;;) {
2175                 /* Wait for callbacks. */
2176                 if (rdp->nocb_leader == rdp)
2177                         nocb_leader_wait(rdp);
2178                 else
2179                         nocb_follower_wait(rdp);
2180
2181                 /* Pull the ready-to-invoke callbacks onto local list. */
2182                 list = READ_ONCE(rdp->nocb_follower_head);
2183                 BUG_ON(!list);
2184                 trace_rcu_nocb_wake(rdp->rsp->name, rdp->cpu, "WokeNonEmpty");
2185                 WRITE_ONCE(rdp->nocb_follower_head, NULL);
2186                 tail = xchg(&rdp->nocb_follower_tail, &rdp->nocb_follower_head);
2187
2188                 /* Each pass through the following loop invokes a callback. */
2189                 trace_rcu_batch_start(rdp->rsp->name,
2190                                       atomic_long_read(&rdp->nocb_q_count_lazy),
2191                                       atomic_long_read(&rdp->nocb_q_count), -1);
2192                 c = cl = 0;
2193                 while (list) {
2194                         next = list->next;
2195                         /* Wait for enqueuing to complete, if needed. */
2196                         while (next == NULL && &list->next != tail) {
2197                                 trace_rcu_nocb_wake(rdp->rsp->name, rdp->cpu,
2198                                                     TPS("WaitQueue"));
2199                                 schedule_timeout_interruptible(1);
2200                                 trace_rcu_nocb_wake(rdp->rsp->name, rdp->cpu,
2201                                                     TPS("WokeQueue"));
2202                                 next = list->next;
2203                         }
2204                         debug_rcu_head_unqueue(list);
2205                         local_bh_disable();
2206                         if (__rcu_reclaim(rdp->rsp->name, list))
2207                                 cl++;
2208                         c++;
2209                         local_bh_enable();
2210                         cond_resched_rcu_qs();
2211                         list = next;
2212                 }
2213                 trace_rcu_batch_end(rdp->rsp->name, c, !!list, 0, 0, 1);
2214                 smp_mb__before_atomic();  /* _add after CB invocation. */
2215                 atomic_long_add(-c, &rdp->nocb_q_count);
2216                 atomic_long_add(-cl, &rdp->nocb_q_count_lazy);
2217                 rdp->n_nocbs_invoked += c;
2218         }
2219         return 0;
2220 }
2221
2222 /* Is a deferred wakeup of rcu_nocb_kthread() required? */
2223 static int rcu_nocb_need_deferred_wakeup(struct rcu_data *rdp)
2224 {
2225         return READ_ONCE(rdp->nocb_defer_wakeup);
2226 }
2227
2228 /* Do a deferred wakeup of rcu_nocb_kthread(). */
2229 static void do_nocb_deferred_wakeup(struct rcu_data *rdp)
2230 {
2231         int ndw;
2232
2233         if (!rcu_nocb_need_deferred_wakeup(rdp))
2234                 return;
2235         ndw = READ_ONCE(rdp->nocb_defer_wakeup);
2236         WRITE_ONCE(rdp->nocb_defer_wakeup, RCU_NOCB_WAKE_NOT);
2237         wake_nocb_leader(rdp, ndw == RCU_NOCB_WAKE_FORCE);
2238         trace_rcu_nocb_wake(rdp->rsp->name, rdp->cpu, TPS("DeferredWake"));
2239 }
2240
2241 void __init rcu_init_nohz(void)
2242 {
2243         int cpu;
2244         bool need_rcu_nocb_mask = true;
2245         struct rcu_state *rsp;
2246
2247 #if defined(CONFIG_NO_HZ_FULL)
2248         if (tick_nohz_full_running && cpumask_weight(tick_nohz_full_mask))
2249                 need_rcu_nocb_mask = true;
2250 #endif /* #if defined(CONFIG_NO_HZ_FULL) */
2251
2252         if (!have_rcu_nocb_mask && need_rcu_nocb_mask) {
2253                 if (!zalloc_cpumask_var(&rcu_nocb_mask, GFP_KERNEL)) {
2254                         pr_info("rcu_nocb_mask allocation failed, callback offloading disabled.\n");
2255                         return;
2256                 }
2257                 have_rcu_nocb_mask = true;
2258         }
2259         if (!have_rcu_nocb_mask)
2260                 return;
2261
2262 #if defined(CONFIG_NO_HZ_FULL)
2263         if (tick_nohz_full_running)
2264                 cpumask_or(rcu_nocb_mask, rcu_nocb_mask, tick_nohz_full_mask);
2265 #endif /* #if defined(CONFIG_NO_HZ_FULL) */
2266
2267         if (!cpumask_subset(rcu_nocb_mask, cpu_possible_mask)) {
2268                 pr_info("\tNote: kernel parameter 'rcu_nocbs=' contains nonexistent CPUs.\n");
2269                 cpumask_and(rcu_nocb_mask, cpu_possible_mask,
2270                             rcu_nocb_mask);
2271         }
2272         pr_info("\tOffload RCU callbacks from CPUs: %*pbl.\n",
2273                 cpumask_pr_args(rcu_nocb_mask));
2274         if (rcu_nocb_poll)
2275                 pr_info("\tPoll for callbacks from no-CBs CPUs.\n");
2276
2277         for_each_rcu_flavor(rsp) {
2278                 for_each_cpu(cpu, rcu_nocb_mask)
2279                         init_nocb_callback_list(per_cpu_ptr(rsp->rda, cpu));
2280                 rcu_organize_nocb_kthreads(rsp);
2281         }
2282 }
2283
2284 /* Initialize per-rcu_data variables for no-CBs CPUs. */
2285 static void __init rcu_boot_init_nocb_percpu_data(struct rcu_data *rdp)
2286 {
2287         rdp->nocb_tail = &rdp->nocb_head;
2288         init_swait_queue_head(&rdp->nocb_wq);
2289         rdp->nocb_follower_tail = &rdp->nocb_follower_head;
2290 }
2291
2292 /*
2293  * If the specified CPU is a no-CBs CPU that does not already have its
2294  * rcuo kthread for the specified RCU flavor, spawn it.  If the CPUs are
2295  * brought online out of order, this can require re-organizing the
2296  * leader-follower relationships.
2297  */
2298 static void rcu_spawn_one_nocb_kthread(struct rcu_state *rsp, int cpu)
2299 {
2300         struct rcu_data *rdp;
2301         struct rcu_data *rdp_last;
2302         struct rcu_data *rdp_old_leader;
2303         struct rcu_data *rdp_spawn = per_cpu_ptr(rsp->rda, cpu);
2304         struct task_struct *t;
2305
2306         /*
2307          * If this isn't a no-CBs CPU or if it already has an rcuo kthread,
2308          * then nothing to do.
2309          */
2310         if (!rcu_is_nocb_cpu(cpu) || rdp_spawn->nocb_kthread)
2311                 return;
2312
2313         /* If we didn't spawn the leader first, reorganize! */
2314         rdp_old_leader = rdp_spawn->nocb_leader;
2315         if (rdp_old_leader != rdp_spawn && !rdp_old_leader->nocb_kthread) {
2316                 rdp_last = NULL;
2317                 rdp = rdp_old_leader;
2318                 do {
2319                         rdp->nocb_leader = rdp_spawn;
2320                         if (rdp_last && rdp != rdp_spawn)
2321                                 rdp_last->nocb_next_follower = rdp;
2322                         if (rdp == rdp_spawn) {
2323                                 rdp = rdp->nocb_next_follower;
2324                         } else {
2325                                 rdp_last = rdp;
2326                                 rdp = rdp->nocb_next_follower;
2327                                 rdp_last->nocb_next_follower = NULL;
2328                         }
2329                 } while (rdp);
2330                 rdp_spawn->nocb_next_follower = rdp_old_leader;
2331         }
2332
2333         /* Spawn the kthread for this CPU and RCU flavor. */
2334         t = kthread_run(rcu_nocb_kthread, rdp_spawn,
2335                         "rcuo%c/%d", rsp->abbr, cpu);
2336         BUG_ON(IS_ERR(t));
2337         WRITE_ONCE(rdp_spawn->nocb_kthread, t);
2338 }
2339
2340 /*
2341  * If the specified CPU is a no-CBs CPU that does not already have its
2342  * rcuo kthreads, spawn them.
2343  */
2344 static void rcu_spawn_all_nocb_kthreads(int cpu)
2345 {
2346         struct rcu_state *rsp;
2347
2348         if (rcu_scheduler_fully_active)
2349                 for_each_rcu_flavor(rsp)
2350                         rcu_spawn_one_nocb_kthread(rsp, cpu);
2351 }
2352
2353 /*
2354  * Once the scheduler is running, spawn rcuo kthreads for all online
2355  * no-CBs CPUs.  This assumes that the early_initcall()s happen before
2356  * non-boot CPUs come online -- if this changes, we will need to add
2357  * some mutual exclusion.
2358  */
2359 static void __init rcu_spawn_nocb_kthreads(void)
2360 {
2361         int cpu;
2362
2363         for_each_online_cpu(cpu)
2364                 rcu_spawn_all_nocb_kthreads(cpu);
2365 }
2366
2367 /* How many follower CPU IDs per leader?  Default of -1 for sqrt(nr_cpu_ids). */
2368 static int rcu_nocb_leader_stride = -1;
2369 module_param(rcu_nocb_leader_stride, int, 0444);
2370
2371 /*
2372  * Initialize leader-follower relationships for all no-CBs CPU.
2373  */
2374 static void __init rcu_organize_nocb_kthreads(struct rcu_state *rsp)
2375 {
2376         int cpu;
2377         int ls = rcu_nocb_leader_stride;
2378         int nl = 0;  /* Next leader. */
2379         struct rcu_data *rdp;
2380         struct rcu_data *rdp_leader = NULL;  /* Suppress misguided gcc warn. */
2381         struct rcu_data *rdp_prev = NULL;
2382
2383         if (!have_rcu_nocb_mask)
2384                 return;
2385         if (ls == -1) {
2386                 ls = int_sqrt(nr_cpu_ids);
2387                 rcu_nocb_leader_stride = ls;
2388         }
2389
2390         /*
2391          * Each pass through this loop sets up one rcu_data structure.
2392          * Should the corresponding CPU come online in the future, then
2393          * we will spawn the needed set of rcu_nocb_kthread() kthreads.
2394          */
2395         for_each_cpu(cpu, rcu_nocb_mask) {
2396                 rdp = per_cpu_ptr(rsp->rda, cpu);
2397                 if (rdp->cpu >= nl) {
2398                         /* New leader, set up for followers & next leader. */
2399                         nl = DIV_ROUND_UP(rdp->cpu + 1, ls) * ls;
2400                         rdp->nocb_leader = rdp;
2401                         rdp_leader = rdp;
2402                 } else {
2403                         /* Another follower, link to previous leader. */
2404                         rdp->nocb_leader = rdp_leader;
2405                         rdp_prev->nocb_next_follower = rdp;
2406                 }
2407                 rdp_prev = rdp;
2408         }
2409 }
2410
2411 /* Prevent __call_rcu() from enqueuing callbacks on no-CBs CPUs */
2412 static bool init_nocb_callback_list(struct rcu_data *rdp)
2413 {
2414         if (!rcu_is_nocb_cpu(rdp->cpu))
2415                 return false;
2416
2417         /* If there are early-boot callbacks, move them to nocb lists. */
2418         if (!rcu_segcblist_empty(&rdp->cblist)) {
2419                 rdp->nocb_head = rcu_segcblist_head(&rdp->cblist);
2420                 rdp->nocb_tail = rcu_segcblist_tail(&rdp->cblist);
2421                 atomic_long_set(&rdp->nocb_q_count,
2422                                 rcu_segcblist_n_cbs(&rdp->cblist));
2423                 atomic_long_set(&rdp->nocb_q_count_lazy,
2424                                 rcu_segcblist_n_lazy_cbs(&rdp->cblist));
2425                 rcu_segcblist_init(&rdp->cblist);
2426         }
2427         rcu_segcblist_disable(&rdp->cblist);
2428         return true;
2429 }
2430
2431 #else /* #ifdef CONFIG_RCU_NOCB_CPU */
2432
2433 static bool rcu_nocb_cpu_needs_barrier(struct rcu_state *rsp, int cpu)
2434 {
2435         WARN_ON_ONCE(1); /* Should be dead code. */
2436         return false;
2437 }
2438
2439 static void rcu_nocb_gp_cleanup(struct swait_queue_head *sq)
2440 {
2441 }
2442
2443 static void rcu_nocb_gp_set(struct rcu_node *rnp, int nrq)
2444 {
2445 }
2446
2447 static struct swait_queue_head *rcu_nocb_gp_get(struct rcu_node *rnp)
2448 {
2449         return NULL;
2450 }
2451
2452 static void rcu_init_one_nocb(struct rcu_node *rnp)
2453 {
2454 }
2455
2456 static bool __call_rcu_nocb(struct rcu_data *rdp, struct rcu_head *rhp,
2457                             bool lazy, unsigned long flags)
2458 {
2459         return false;
2460 }
2461
2462 static bool __maybe_unused rcu_nocb_adopt_orphan_cbs(struct rcu_state *rsp,
2463                                                      struct rcu_data *rdp,
2464                                                      unsigned long flags)
2465 {
2466         return false;
2467 }
2468
2469 static void __init rcu_boot_init_nocb_percpu_data(struct rcu_data *rdp)
2470 {
2471 }
2472
2473 static int rcu_nocb_need_deferred_wakeup(struct rcu_data *rdp)
2474 {
2475         return false;
2476 }
2477
2478 static void do_nocb_deferred_wakeup(struct rcu_data *rdp)
2479 {
2480 }
2481
2482 static void rcu_spawn_all_nocb_kthreads(int cpu)
2483 {
2484 }
2485
2486 static void __init rcu_spawn_nocb_kthreads(void)
2487 {
2488 }
2489
2490 static bool init_nocb_callback_list(struct rcu_data *rdp)
2491 {
2492         return false;
2493 }
2494
2495 #endif /* #else #ifdef CONFIG_RCU_NOCB_CPU */
2496
2497 /*
2498  * An adaptive-ticks CPU can potentially execute in kernel mode for an
2499  * arbitrarily long period of time with the scheduling-clock tick turned
2500  * off.  RCU will be paying attention to this CPU because it is in the
2501  * kernel, but the CPU cannot be guaranteed to be executing the RCU state
2502  * machine because the scheduling-clock tick has been disabled.  Therefore,
2503  * if an adaptive-ticks CPU is failing to respond to the current grace
2504  * period and has not be idle from an RCU perspective, kick it.
2505  */
2506 static void __maybe_unused rcu_kick_nohz_cpu(int cpu)
2507 {
2508 #ifdef CONFIG_NO_HZ_FULL
2509         if (tick_nohz_full_cpu(cpu))
2510                 smp_send_reschedule(cpu);
2511 #endif /* #ifdef CONFIG_NO_HZ_FULL */
2512 }
2513
2514 /*
2515  * Is this CPU a NO_HZ_FULL CPU that should ignore RCU so that the
2516  * grace-period kthread will do force_quiescent_state() processing?
2517  * The idea is to avoid waking up RCU core processing on such a
2518  * CPU unless the grace period has extended for too long.
2519  *
2520  * This code relies on the fact that all NO_HZ_FULL CPUs are also
2521  * CONFIG_RCU_NOCB_CPU CPUs.
2522  */
2523 static bool rcu_nohz_full_cpu(struct rcu_state *rsp)
2524 {
2525 #ifdef CONFIG_NO_HZ_FULL
2526         if (tick_nohz_full_cpu(smp_processor_id()) &&
2527             (!rcu_gp_in_progress(rsp) ||
2528              ULONG_CMP_LT(jiffies, READ_ONCE(rsp->gp_start) + HZ)))
2529                 return true;
2530 #endif /* #ifdef CONFIG_NO_HZ_FULL */
2531         return false;
2532 }
2533
2534 /*
2535  * Bind the grace-period kthread for the sysidle flavor of RCU to the
2536  * timekeeping CPU.
2537  */
2538 static void rcu_bind_gp_kthread(void)
2539 {
2540         int __maybe_unused cpu;
2541
2542         if (!tick_nohz_full_enabled())
2543                 return;
2544         housekeeping_affine(current);
2545 }
2546
2547 /* Record the current task on dyntick-idle entry. */
2548 static void rcu_dynticks_task_enter(void)
2549 {
2550 #if defined(CONFIG_TASKS_RCU) && defined(CONFIG_NO_HZ_FULL)
2551         WRITE_ONCE(current->rcu_tasks_idle_cpu, smp_processor_id());
2552 #endif /* #if defined(CONFIG_TASKS_RCU) && defined(CONFIG_NO_HZ_FULL) */
2553 }
2554
2555 /* Record no current task on dyntick-idle exit. */
2556 static void rcu_dynticks_task_exit(void)
2557 {
2558 #if defined(CONFIG_TASKS_RCU) && defined(CONFIG_NO_HZ_FULL)
2559         WRITE_ONCE(current->rcu_tasks_idle_cpu, -1);
2560 #endif /* #if defined(CONFIG_TASKS_RCU) && defined(CONFIG_NO_HZ_FULL) */
2561 }