Merge tag 'clk-for-linus-3.15' of git://git.linaro.org/people/mike.turquette/linux
[firefly-linux-kernel-4.4.55.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/smpboot.h>
31 #include "../time/tick-internal.h"
32
33 #define RCU_KTHREAD_PRIO 1
34
35 #ifdef CONFIG_RCU_BOOST
36 #define RCU_BOOST_PRIO CONFIG_RCU_BOOST_PRIO
37 #else
38 #define RCU_BOOST_PRIO RCU_KTHREAD_PRIO
39 #endif
40
41 #ifdef CONFIG_RCU_NOCB_CPU
42 static cpumask_var_t rcu_nocb_mask; /* CPUs to have callbacks offloaded. */
43 static bool have_rcu_nocb_mask;     /* Was rcu_nocb_mask allocated? */
44 static bool __read_mostly rcu_nocb_poll;    /* Offload kthread are to poll. */
45 static char __initdata nocb_buf[NR_CPUS * 5];
46 #endif /* #ifdef CONFIG_RCU_NOCB_CPU */
47
48 /*
49  * Check the RCU kernel configuration parameters and print informative
50  * messages about anything out of the ordinary.  If you like #ifdef, you
51  * will love this function.
52  */
53 static void __init rcu_bootup_announce_oddness(void)
54 {
55 #ifdef CONFIG_RCU_TRACE
56         pr_info("\tRCU debugfs-based tracing is enabled.\n");
57 #endif
58 #if (defined(CONFIG_64BIT) && CONFIG_RCU_FANOUT != 64) || (!defined(CONFIG_64BIT) && CONFIG_RCU_FANOUT != 32)
59         pr_info("\tCONFIG_RCU_FANOUT set to non-default value of %d\n",
60                CONFIG_RCU_FANOUT);
61 #endif
62 #ifdef CONFIG_RCU_FANOUT_EXACT
63         pr_info("\tHierarchical RCU autobalancing is disabled.\n");
64 #endif
65 #ifdef CONFIG_RCU_FAST_NO_HZ
66         pr_info("\tRCU dyntick-idle grace-period acceleration is enabled.\n");
67 #endif
68 #ifdef CONFIG_PROVE_RCU
69         pr_info("\tRCU lockdep checking is enabled.\n");
70 #endif
71 #ifdef CONFIG_RCU_TORTURE_TEST_RUNNABLE
72         pr_info("\tRCU torture testing starts during boot.\n");
73 #endif
74 #if defined(CONFIG_TREE_PREEMPT_RCU) && !defined(CONFIG_RCU_CPU_STALL_VERBOSE)
75         pr_info("\tDump stacks of tasks blocking RCU-preempt GP.\n");
76 #endif
77 #if defined(CONFIG_RCU_CPU_STALL_INFO)
78         pr_info("\tAdditional per-CPU info printed with stalls.\n");
79 #endif
80 #if NUM_RCU_LVL_4 != 0
81         pr_info("\tFour-level hierarchy is enabled.\n");
82 #endif
83         if (rcu_fanout_leaf != CONFIG_RCU_FANOUT_LEAF)
84                 pr_info("\tBoot-time adjustment of leaf fanout to %d.\n", rcu_fanout_leaf);
85         if (nr_cpu_ids != NR_CPUS)
86                 pr_info("\tRCU restricting CPUs from NR_CPUS=%d to nr_cpu_ids=%d.\n", NR_CPUS, nr_cpu_ids);
87 #ifdef CONFIG_RCU_NOCB_CPU
88 #ifndef CONFIG_RCU_NOCB_CPU_NONE
89         if (!have_rcu_nocb_mask) {
90                 zalloc_cpumask_var(&rcu_nocb_mask, GFP_KERNEL);
91                 have_rcu_nocb_mask = true;
92         }
93 #ifdef CONFIG_RCU_NOCB_CPU_ZERO
94         pr_info("\tOffload RCU callbacks from CPU 0\n");
95         cpumask_set_cpu(0, rcu_nocb_mask);
96 #endif /* #ifdef CONFIG_RCU_NOCB_CPU_ZERO */
97 #ifdef CONFIG_RCU_NOCB_CPU_ALL
98         pr_info("\tOffload RCU callbacks from all CPUs\n");
99         cpumask_copy(rcu_nocb_mask, cpu_possible_mask);
100 #endif /* #ifdef CONFIG_RCU_NOCB_CPU_ALL */
101 #endif /* #ifndef CONFIG_RCU_NOCB_CPU_NONE */
102         if (have_rcu_nocb_mask) {
103                 if (!cpumask_subset(rcu_nocb_mask, cpu_possible_mask)) {
104                         pr_info("\tNote: kernel parameter 'rcu_nocbs=' contains nonexistent CPUs.\n");
105                         cpumask_and(rcu_nocb_mask, cpu_possible_mask,
106                                     rcu_nocb_mask);
107                 }
108                 cpulist_scnprintf(nocb_buf, sizeof(nocb_buf), rcu_nocb_mask);
109                 pr_info("\tOffload RCU callbacks from CPUs: %s.\n", nocb_buf);
110                 if (rcu_nocb_poll)
111                         pr_info("\tPoll for callbacks from no-CBs CPUs.\n");
112         }
113 #endif /* #ifdef CONFIG_RCU_NOCB_CPU */
114 }
115
116 #ifdef CONFIG_TREE_PREEMPT_RCU
117
118 RCU_STATE_INITIALIZER(rcu_preempt, 'p', call_rcu);
119 static struct rcu_state *rcu_state = &rcu_preempt_state;
120
121 static int rcu_preempted_readers_exp(struct rcu_node *rnp);
122
123 /*
124  * Tell them what RCU they are running.
125  */
126 static void __init rcu_bootup_announce(void)
127 {
128         pr_info("Preemptible hierarchical RCU implementation.\n");
129         rcu_bootup_announce_oddness();
130 }
131
132 /*
133  * Return the number of RCU-preempt batches processed thus far
134  * for debug and statistics.
135  */
136 long rcu_batches_completed_preempt(void)
137 {
138         return rcu_preempt_state.completed;
139 }
140 EXPORT_SYMBOL_GPL(rcu_batches_completed_preempt);
141
142 /*
143  * Return the number of RCU batches processed thus far for debug & stats.
144  */
145 long rcu_batches_completed(void)
146 {
147         return rcu_batches_completed_preempt();
148 }
149 EXPORT_SYMBOL_GPL(rcu_batches_completed);
150
151 /*
152  * Force a quiescent state for preemptible RCU.
153  */
154 void rcu_force_quiescent_state(void)
155 {
156         force_quiescent_state(&rcu_preempt_state);
157 }
158 EXPORT_SYMBOL_GPL(rcu_force_quiescent_state);
159
160 /*
161  * Record a preemptible-RCU quiescent state for the specified CPU.  Note
162  * that this just means that the task currently running on the CPU is
163  * not in a quiescent state.  There might be any number of tasks blocked
164  * while in an RCU read-side critical section.
165  *
166  * Unlike the other rcu_*_qs() functions, callers to this function
167  * must disable irqs in order to protect the assignment to
168  * ->rcu_read_unlock_special.
169  */
170 static void rcu_preempt_qs(int cpu)
171 {
172         struct rcu_data *rdp = &per_cpu(rcu_preempt_data, cpu);
173
174         if (rdp->passed_quiesce == 0)
175                 trace_rcu_grace_period(TPS("rcu_preempt"), rdp->gpnum, TPS("cpuqs"));
176         rdp->passed_quiesce = 1;
177         current->rcu_read_unlock_special &= ~RCU_READ_UNLOCK_NEED_QS;
178 }
179
180 /*
181  * We have entered the scheduler, and the current task might soon be
182  * context-switched away from.  If this task is in an RCU read-side
183  * critical section, we will no longer be able to rely on the CPU to
184  * record that fact, so we enqueue the task on the blkd_tasks list.
185  * The task will dequeue itself when it exits the outermost enclosing
186  * RCU read-side critical section.  Therefore, the current grace period
187  * cannot be permitted to complete until the blkd_tasks list entries
188  * predating the current grace period drain, in other words, until
189  * rnp->gp_tasks becomes NULL.
190  *
191  * Caller must disable preemption.
192  */
193 static void rcu_preempt_note_context_switch(int cpu)
194 {
195         struct task_struct *t = current;
196         unsigned long flags;
197         struct rcu_data *rdp;
198         struct rcu_node *rnp;
199
200         if (t->rcu_read_lock_nesting > 0 &&
201             (t->rcu_read_unlock_special & RCU_READ_UNLOCK_BLOCKED) == 0) {
202
203                 /* Possibly blocking in an RCU read-side critical section. */
204                 rdp = per_cpu_ptr(rcu_preempt_state.rda, cpu);
205                 rnp = rdp->mynode;
206                 raw_spin_lock_irqsave(&rnp->lock, flags);
207                 smp_mb__after_unlock_lock();
208                 t->rcu_read_unlock_special |= RCU_READ_UNLOCK_BLOCKED;
209                 t->rcu_blocked_node = rnp;
210
211                 /*
212                  * If this CPU has already checked in, then this task
213                  * will hold up the next grace period rather than the
214                  * current grace period.  Queue the task accordingly.
215                  * If the task is queued for the current grace period
216                  * (i.e., this CPU has not yet passed through a quiescent
217                  * state for the current grace period), then as long
218                  * as that task remains queued, the current grace period
219                  * cannot end.  Note that there is some uncertainty as
220                  * to exactly when the current grace period started.
221                  * We take a conservative approach, which can result
222                  * in unnecessarily waiting on tasks that started very
223                  * slightly after the current grace period began.  C'est
224                  * la vie!!!
225                  *
226                  * But first, note that the current CPU must still be
227                  * on line!
228                  */
229                 WARN_ON_ONCE((rdp->grpmask & rnp->qsmaskinit) == 0);
230                 WARN_ON_ONCE(!list_empty(&t->rcu_node_entry));
231                 if ((rnp->qsmask & rdp->grpmask) && rnp->gp_tasks != NULL) {
232                         list_add(&t->rcu_node_entry, rnp->gp_tasks->prev);
233                         rnp->gp_tasks = &t->rcu_node_entry;
234 #ifdef CONFIG_RCU_BOOST
235                         if (rnp->boost_tasks != NULL)
236                                 rnp->boost_tasks = rnp->gp_tasks;
237 #endif /* #ifdef CONFIG_RCU_BOOST */
238                 } else {
239                         list_add(&t->rcu_node_entry, &rnp->blkd_tasks);
240                         if (rnp->qsmask & rdp->grpmask)
241                                 rnp->gp_tasks = &t->rcu_node_entry;
242                 }
243                 trace_rcu_preempt_task(rdp->rsp->name,
244                                        t->pid,
245                                        (rnp->qsmask & rdp->grpmask)
246                                        ? rnp->gpnum
247                                        : rnp->gpnum + 1);
248                 raw_spin_unlock_irqrestore(&rnp->lock, flags);
249         } else if (t->rcu_read_lock_nesting < 0 &&
250                    t->rcu_read_unlock_special) {
251
252                 /*
253                  * Complete exit from RCU read-side critical section on
254                  * behalf of preempted instance of __rcu_read_unlock().
255                  */
256                 rcu_read_unlock_special(t);
257         }
258
259         /*
260          * Either we were not in an RCU read-side critical section to
261          * begin with, or we have now recorded that critical section
262          * globally.  Either way, we can now note a quiescent state
263          * for this CPU.  Again, if we were in an RCU read-side critical
264          * section, and if that critical section was blocking the current
265          * grace period, then the fact that the task has been enqueued
266          * means that we continue to block the current grace period.
267          */
268         local_irq_save(flags);
269         rcu_preempt_qs(cpu);
270         local_irq_restore(flags);
271 }
272
273 /*
274  * Check for preempted RCU readers blocking the current grace period
275  * for the specified rcu_node structure.  If the caller needs a reliable
276  * answer, it must hold the rcu_node's ->lock.
277  */
278 static int rcu_preempt_blocked_readers_cgp(struct rcu_node *rnp)
279 {
280         return rnp->gp_tasks != NULL;
281 }
282
283 /*
284  * Record a quiescent state for all tasks that were previously queued
285  * on the specified rcu_node structure and that were blocking the current
286  * RCU grace period.  The caller must hold the specified rnp->lock with
287  * irqs disabled, and this lock is released upon return, but irqs remain
288  * disabled.
289  */
290 static void rcu_report_unblock_qs_rnp(struct rcu_node *rnp, unsigned long flags)
291         __releases(rnp->lock)
292 {
293         unsigned long mask;
294         struct rcu_node *rnp_p;
295
296         if (rnp->qsmask != 0 || rcu_preempt_blocked_readers_cgp(rnp)) {
297                 raw_spin_unlock_irqrestore(&rnp->lock, flags);
298                 return;  /* Still need more quiescent states! */
299         }
300
301         rnp_p = rnp->parent;
302         if (rnp_p == NULL) {
303                 /*
304                  * Either there is only one rcu_node in the tree,
305                  * or tasks were kicked up to root rcu_node due to
306                  * CPUs going offline.
307                  */
308                 rcu_report_qs_rsp(&rcu_preempt_state, flags);
309                 return;
310         }
311
312         /* Report up the rest of the hierarchy. */
313         mask = rnp->grpmask;
314         raw_spin_unlock(&rnp->lock);    /* irqs remain disabled. */
315         raw_spin_lock(&rnp_p->lock);    /* irqs already disabled. */
316         smp_mb__after_unlock_lock();
317         rcu_report_qs_rnp(mask, &rcu_preempt_state, rnp_p, flags);
318 }
319
320 /*
321  * Advance a ->blkd_tasks-list pointer to the next entry, instead
322  * returning NULL if at the end of the list.
323  */
324 static struct list_head *rcu_next_node_entry(struct task_struct *t,
325                                              struct rcu_node *rnp)
326 {
327         struct list_head *np;
328
329         np = t->rcu_node_entry.next;
330         if (np == &rnp->blkd_tasks)
331                 np = NULL;
332         return np;
333 }
334
335 /*
336  * Handle special cases during rcu_read_unlock(), such as needing to
337  * notify RCU core processing or task having blocked during the RCU
338  * read-side critical section.
339  */
340 void rcu_read_unlock_special(struct task_struct *t)
341 {
342         int empty;
343         int empty_exp;
344         int empty_exp_now;
345         unsigned long flags;
346         struct list_head *np;
347 #ifdef CONFIG_RCU_BOOST
348         struct rt_mutex *rbmp = NULL;
349 #endif /* #ifdef CONFIG_RCU_BOOST */
350         struct rcu_node *rnp;
351         int special;
352
353         /* NMI handlers cannot block and cannot safely manipulate state. */
354         if (in_nmi())
355                 return;
356
357         local_irq_save(flags);
358
359         /*
360          * If RCU core is waiting for this CPU to exit critical section,
361          * let it know that we have done so.
362          */
363         special = t->rcu_read_unlock_special;
364         if (special & RCU_READ_UNLOCK_NEED_QS) {
365                 rcu_preempt_qs(smp_processor_id());
366                 if (!t->rcu_read_unlock_special) {
367                         local_irq_restore(flags);
368                         return;
369                 }
370         }
371
372         /* Hardware IRQ handlers cannot block, complain if they get here. */
373         if (WARN_ON_ONCE(in_irq() || in_serving_softirq())) {
374                 local_irq_restore(flags);
375                 return;
376         }
377
378         /* Clean up if blocked during RCU read-side critical section. */
379         if (special & RCU_READ_UNLOCK_BLOCKED) {
380                 t->rcu_read_unlock_special &= ~RCU_READ_UNLOCK_BLOCKED;
381
382                 /*
383                  * Remove this task from the list it blocked on.  The
384                  * task can migrate while we acquire the lock, but at
385                  * most one time.  So at most two passes through loop.
386                  */
387                 for (;;) {
388                         rnp = t->rcu_blocked_node;
389                         raw_spin_lock(&rnp->lock);  /* irqs already disabled. */
390                         smp_mb__after_unlock_lock();
391                         if (rnp == t->rcu_blocked_node)
392                                 break;
393                         raw_spin_unlock(&rnp->lock); /* irqs remain disabled. */
394                 }
395                 empty = !rcu_preempt_blocked_readers_cgp(rnp);
396                 empty_exp = !rcu_preempted_readers_exp(rnp);
397                 smp_mb(); /* ensure expedited fastpath sees end of RCU c-s. */
398                 np = rcu_next_node_entry(t, rnp);
399                 list_del_init(&t->rcu_node_entry);
400                 t->rcu_blocked_node = NULL;
401                 trace_rcu_unlock_preempted_task(TPS("rcu_preempt"),
402                                                 rnp->gpnum, t->pid);
403                 if (&t->rcu_node_entry == rnp->gp_tasks)
404                         rnp->gp_tasks = np;
405                 if (&t->rcu_node_entry == rnp->exp_tasks)
406                         rnp->exp_tasks = np;
407 #ifdef CONFIG_RCU_BOOST
408                 if (&t->rcu_node_entry == rnp->boost_tasks)
409                         rnp->boost_tasks = np;
410                 /* Snapshot/clear ->rcu_boost_mutex with rcu_node lock held. */
411                 if (t->rcu_boost_mutex) {
412                         rbmp = t->rcu_boost_mutex;
413                         t->rcu_boost_mutex = NULL;
414                 }
415 #endif /* #ifdef CONFIG_RCU_BOOST */
416
417                 /*
418                  * If this was the last task on the current list, and if
419                  * we aren't waiting on any CPUs, report the quiescent state.
420                  * Note that rcu_report_unblock_qs_rnp() releases rnp->lock,
421                  * so we must take a snapshot of the expedited state.
422                  */
423                 empty_exp_now = !rcu_preempted_readers_exp(rnp);
424                 if (!empty && !rcu_preempt_blocked_readers_cgp(rnp)) {
425                         trace_rcu_quiescent_state_report(TPS("preempt_rcu"),
426                                                          rnp->gpnum,
427                                                          0, rnp->qsmask,
428                                                          rnp->level,
429                                                          rnp->grplo,
430                                                          rnp->grphi,
431                                                          !!rnp->gp_tasks);
432                         rcu_report_unblock_qs_rnp(rnp, flags);
433                 } else {
434                         raw_spin_unlock_irqrestore(&rnp->lock, flags);
435                 }
436
437 #ifdef CONFIG_RCU_BOOST
438                 /* Unboost if we were boosted. */
439                 if (rbmp)
440                         rt_mutex_unlock(rbmp);
441 #endif /* #ifdef CONFIG_RCU_BOOST */
442
443                 /*
444                  * If this was the last task on the expedited lists,
445                  * then we need to report up the rcu_node hierarchy.
446                  */
447                 if (!empty_exp && empty_exp_now)
448                         rcu_report_exp_rnp(&rcu_preempt_state, rnp, true);
449         } else {
450                 local_irq_restore(flags);
451         }
452 }
453
454 #ifdef CONFIG_RCU_CPU_STALL_VERBOSE
455
456 /*
457  * Dump detailed information for all tasks blocking the current RCU
458  * grace period on the specified rcu_node structure.
459  */
460 static void rcu_print_detail_task_stall_rnp(struct rcu_node *rnp)
461 {
462         unsigned long flags;
463         struct task_struct *t;
464
465         raw_spin_lock_irqsave(&rnp->lock, flags);
466         if (!rcu_preempt_blocked_readers_cgp(rnp)) {
467                 raw_spin_unlock_irqrestore(&rnp->lock, flags);
468                 return;
469         }
470         t = list_entry(rnp->gp_tasks,
471                        struct task_struct, rcu_node_entry);
472         list_for_each_entry_continue(t, &rnp->blkd_tasks, rcu_node_entry)
473                 sched_show_task(t);
474         raw_spin_unlock_irqrestore(&rnp->lock, flags);
475 }
476
477 /*
478  * Dump detailed information for all tasks blocking the current RCU
479  * grace period.
480  */
481 static void rcu_print_detail_task_stall(struct rcu_state *rsp)
482 {
483         struct rcu_node *rnp = rcu_get_root(rsp);
484
485         rcu_print_detail_task_stall_rnp(rnp);
486         rcu_for_each_leaf_node(rsp, rnp)
487                 rcu_print_detail_task_stall_rnp(rnp);
488 }
489
490 #else /* #ifdef CONFIG_RCU_CPU_STALL_VERBOSE */
491
492 static void rcu_print_detail_task_stall(struct rcu_state *rsp)
493 {
494 }
495
496 #endif /* #else #ifdef CONFIG_RCU_CPU_STALL_VERBOSE */
497
498 #ifdef CONFIG_RCU_CPU_STALL_INFO
499
500 static void rcu_print_task_stall_begin(struct rcu_node *rnp)
501 {
502         pr_err("\tTasks blocked on level-%d rcu_node (CPUs %d-%d):",
503                rnp->level, rnp->grplo, rnp->grphi);
504 }
505
506 static void rcu_print_task_stall_end(void)
507 {
508         pr_cont("\n");
509 }
510
511 #else /* #ifdef CONFIG_RCU_CPU_STALL_INFO */
512
513 static void rcu_print_task_stall_begin(struct rcu_node *rnp)
514 {
515 }
516
517 static void rcu_print_task_stall_end(void)
518 {
519 }
520
521 #endif /* #else #ifdef CONFIG_RCU_CPU_STALL_INFO */
522
523 /*
524  * Scan the current list of tasks blocked within RCU read-side critical
525  * sections, printing out the tid of each.
526  */
527 static int rcu_print_task_stall(struct rcu_node *rnp)
528 {
529         struct task_struct *t;
530         int ndetected = 0;
531
532         if (!rcu_preempt_blocked_readers_cgp(rnp))
533                 return 0;
534         rcu_print_task_stall_begin(rnp);
535         t = list_entry(rnp->gp_tasks,
536                        struct task_struct, rcu_node_entry);
537         list_for_each_entry_continue(t, &rnp->blkd_tasks, rcu_node_entry) {
538                 pr_cont(" P%d", t->pid);
539                 ndetected++;
540         }
541         rcu_print_task_stall_end();
542         return ndetected;
543 }
544
545 /*
546  * Check that the list of blocked tasks for the newly completed grace
547  * period is in fact empty.  It is a serious bug to complete a grace
548  * period that still has RCU readers blocked!  This function must be
549  * invoked -before- updating this rnp's ->gpnum, and the rnp's ->lock
550  * must be held by the caller.
551  *
552  * Also, if there are blocked tasks on the list, they automatically
553  * block the newly created grace period, so set up ->gp_tasks accordingly.
554  */
555 static void rcu_preempt_check_blocked_tasks(struct rcu_node *rnp)
556 {
557         WARN_ON_ONCE(rcu_preempt_blocked_readers_cgp(rnp));
558         if (!list_empty(&rnp->blkd_tasks))
559                 rnp->gp_tasks = rnp->blkd_tasks.next;
560         WARN_ON_ONCE(rnp->qsmask);
561 }
562
563 #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU
564
565 /*
566  * Handle tasklist migration for case in which all CPUs covered by the
567  * specified rcu_node have gone offline.  Move them up to the root
568  * rcu_node.  The reason for not just moving them to the immediate
569  * parent is to remove the need for rcu_read_unlock_special() to
570  * make more than two attempts to acquire the target rcu_node's lock.
571  * Returns true if there were tasks blocking the current RCU grace
572  * period.
573  *
574  * Returns 1 if there was previously a task blocking the current grace
575  * period on the specified rcu_node structure.
576  *
577  * The caller must hold rnp->lock with irqs disabled.
578  */
579 static int rcu_preempt_offline_tasks(struct rcu_state *rsp,
580                                      struct rcu_node *rnp,
581                                      struct rcu_data *rdp)
582 {
583         struct list_head *lp;
584         struct list_head *lp_root;
585         int retval = 0;
586         struct rcu_node *rnp_root = rcu_get_root(rsp);
587         struct task_struct *t;
588
589         if (rnp == rnp_root) {
590                 WARN_ONCE(1, "Last CPU thought to be offlined?");
591                 return 0;  /* Shouldn't happen: at least one CPU online. */
592         }
593
594         /* If we are on an internal node, complain bitterly. */
595         WARN_ON_ONCE(rnp != rdp->mynode);
596
597         /*
598          * Move tasks up to root rcu_node.  Don't try to get fancy for
599          * this corner-case operation -- just put this node's tasks
600          * at the head of the root node's list, and update the root node's
601          * ->gp_tasks and ->exp_tasks pointers to those of this node's,
602          * if non-NULL.  This might result in waiting for more tasks than
603          * absolutely necessary, but this is a good performance/complexity
604          * tradeoff.
605          */
606         if (rcu_preempt_blocked_readers_cgp(rnp) && rnp->qsmask == 0)
607                 retval |= RCU_OFL_TASKS_NORM_GP;
608         if (rcu_preempted_readers_exp(rnp))
609                 retval |= RCU_OFL_TASKS_EXP_GP;
610         lp = &rnp->blkd_tasks;
611         lp_root = &rnp_root->blkd_tasks;
612         while (!list_empty(lp)) {
613                 t = list_entry(lp->next, typeof(*t), rcu_node_entry);
614                 raw_spin_lock(&rnp_root->lock); /* irqs already disabled */
615                 smp_mb__after_unlock_lock();
616                 list_del(&t->rcu_node_entry);
617                 t->rcu_blocked_node = rnp_root;
618                 list_add(&t->rcu_node_entry, lp_root);
619                 if (&t->rcu_node_entry == rnp->gp_tasks)
620                         rnp_root->gp_tasks = rnp->gp_tasks;
621                 if (&t->rcu_node_entry == rnp->exp_tasks)
622                         rnp_root->exp_tasks = rnp->exp_tasks;
623 #ifdef CONFIG_RCU_BOOST
624                 if (&t->rcu_node_entry == rnp->boost_tasks)
625                         rnp_root->boost_tasks = rnp->boost_tasks;
626 #endif /* #ifdef CONFIG_RCU_BOOST */
627                 raw_spin_unlock(&rnp_root->lock); /* irqs still disabled */
628         }
629
630         rnp->gp_tasks = NULL;
631         rnp->exp_tasks = NULL;
632 #ifdef CONFIG_RCU_BOOST
633         rnp->boost_tasks = NULL;
634         /*
635          * In case root is being boosted and leaf was not.  Make sure
636          * that we boost the tasks blocking the current grace period
637          * in this case.
638          */
639         raw_spin_lock(&rnp_root->lock); /* irqs already disabled */
640         smp_mb__after_unlock_lock();
641         if (rnp_root->boost_tasks != NULL &&
642             rnp_root->boost_tasks != rnp_root->gp_tasks &&
643             rnp_root->boost_tasks != rnp_root->exp_tasks)
644                 rnp_root->boost_tasks = rnp_root->gp_tasks;
645         raw_spin_unlock(&rnp_root->lock); /* irqs still disabled */
646 #endif /* #ifdef CONFIG_RCU_BOOST */
647
648         return retval;
649 }
650
651 #endif /* #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU */
652
653 /*
654  * Check for a quiescent state from the current CPU.  When a task blocks,
655  * the task is recorded in the corresponding CPU's rcu_node structure,
656  * which is checked elsewhere.
657  *
658  * Caller must disable hard irqs.
659  */
660 static void rcu_preempt_check_callbacks(int cpu)
661 {
662         struct task_struct *t = current;
663
664         if (t->rcu_read_lock_nesting == 0) {
665                 rcu_preempt_qs(cpu);
666                 return;
667         }
668         if (t->rcu_read_lock_nesting > 0 &&
669             per_cpu(rcu_preempt_data, cpu).qs_pending)
670                 t->rcu_read_unlock_special |= RCU_READ_UNLOCK_NEED_QS;
671 }
672
673 #ifdef CONFIG_RCU_BOOST
674
675 static void rcu_preempt_do_callbacks(void)
676 {
677         rcu_do_batch(&rcu_preempt_state, this_cpu_ptr(&rcu_preempt_data));
678 }
679
680 #endif /* #ifdef CONFIG_RCU_BOOST */
681
682 /*
683  * Queue a preemptible-RCU callback for invocation after a grace period.
684  */
685 void call_rcu(struct rcu_head *head, void (*func)(struct rcu_head *rcu))
686 {
687         __call_rcu(head, func, &rcu_preempt_state, -1, 0);
688 }
689 EXPORT_SYMBOL_GPL(call_rcu);
690
691 /*
692  * Queue an RCU callback for lazy invocation after a grace period.
693  * This will likely be later named something like "call_rcu_lazy()",
694  * but this change will require some way of tagging the lazy RCU
695  * callbacks in the list of pending callbacks.  Until then, this
696  * function may only be called from __kfree_rcu().
697  */
698 void kfree_call_rcu(struct rcu_head *head,
699                     void (*func)(struct rcu_head *rcu))
700 {
701         __call_rcu(head, func, &rcu_preempt_state, -1, 1);
702 }
703 EXPORT_SYMBOL_GPL(kfree_call_rcu);
704
705 /**
706  * synchronize_rcu - wait until a grace period has elapsed.
707  *
708  * Control will return to the caller some time after a full grace
709  * period has elapsed, in other words after all currently executing RCU
710  * read-side critical sections have completed.  Note, however, that
711  * upon return from synchronize_rcu(), the caller might well be executing
712  * concurrently with new RCU read-side critical sections that began while
713  * synchronize_rcu() was waiting.  RCU read-side critical sections are
714  * delimited by rcu_read_lock() and rcu_read_unlock(), and may be nested.
715  *
716  * See the description of synchronize_sched() for more detailed information
717  * on memory ordering guarantees.
718  */
719 void synchronize_rcu(void)
720 {
721         rcu_lockdep_assert(!lock_is_held(&rcu_bh_lock_map) &&
722                            !lock_is_held(&rcu_lock_map) &&
723                            !lock_is_held(&rcu_sched_lock_map),
724                            "Illegal synchronize_rcu() in RCU read-side critical section");
725         if (!rcu_scheduler_active)
726                 return;
727         if (rcu_expedited)
728                 synchronize_rcu_expedited();
729         else
730                 wait_rcu_gp(call_rcu);
731 }
732 EXPORT_SYMBOL_GPL(synchronize_rcu);
733
734 static DECLARE_WAIT_QUEUE_HEAD(sync_rcu_preempt_exp_wq);
735 static unsigned long sync_rcu_preempt_exp_count;
736 static DEFINE_MUTEX(sync_rcu_preempt_exp_mutex);
737
738 /*
739  * Return non-zero if there are any tasks in RCU read-side critical
740  * sections blocking the current preemptible-RCU expedited grace period.
741  * If there is no preemptible-RCU expedited grace period currently in
742  * progress, returns zero unconditionally.
743  */
744 static int rcu_preempted_readers_exp(struct rcu_node *rnp)
745 {
746         return rnp->exp_tasks != NULL;
747 }
748
749 /*
750  * return non-zero if there is no RCU expedited grace period in progress
751  * for the specified rcu_node structure, in other words, if all CPUs and
752  * tasks covered by the specified rcu_node structure have done their bit
753  * for the current expedited grace period.  Works only for preemptible
754  * RCU -- other RCU implementation use other means.
755  *
756  * Caller must hold sync_rcu_preempt_exp_mutex.
757  */
758 static int sync_rcu_preempt_exp_done(struct rcu_node *rnp)
759 {
760         return !rcu_preempted_readers_exp(rnp) &&
761                ACCESS_ONCE(rnp->expmask) == 0;
762 }
763
764 /*
765  * Report the exit from RCU read-side critical section for the last task
766  * that queued itself during or before the current expedited preemptible-RCU
767  * grace period.  This event is reported either to the rcu_node structure on
768  * which the task was queued or to one of that rcu_node structure's ancestors,
769  * recursively up the tree.  (Calm down, calm down, we do the recursion
770  * iteratively!)
771  *
772  * Most callers will set the "wake" flag, but the task initiating the
773  * expedited grace period need not wake itself.
774  *
775  * Caller must hold sync_rcu_preempt_exp_mutex.
776  */
777 static void rcu_report_exp_rnp(struct rcu_state *rsp, struct rcu_node *rnp,
778                                bool wake)
779 {
780         unsigned long flags;
781         unsigned long mask;
782
783         raw_spin_lock_irqsave(&rnp->lock, flags);
784         smp_mb__after_unlock_lock();
785         for (;;) {
786                 if (!sync_rcu_preempt_exp_done(rnp)) {
787                         raw_spin_unlock_irqrestore(&rnp->lock, flags);
788                         break;
789                 }
790                 if (rnp->parent == NULL) {
791                         raw_spin_unlock_irqrestore(&rnp->lock, flags);
792                         if (wake) {
793                                 smp_mb(); /* EGP done before wake_up(). */
794                                 wake_up(&sync_rcu_preempt_exp_wq);
795                         }
796                         break;
797                 }
798                 mask = rnp->grpmask;
799                 raw_spin_unlock(&rnp->lock); /* irqs remain disabled */
800                 rnp = rnp->parent;
801                 raw_spin_lock(&rnp->lock); /* irqs already disabled */
802                 smp_mb__after_unlock_lock();
803                 rnp->expmask &= ~mask;
804         }
805 }
806
807 /*
808  * Snapshot the tasks blocking the newly started preemptible-RCU expedited
809  * grace period for the specified rcu_node structure.  If there are no such
810  * tasks, report it up the rcu_node hierarchy.
811  *
812  * Caller must hold sync_rcu_preempt_exp_mutex and must exclude
813  * CPU hotplug operations.
814  */
815 static void
816 sync_rcu_preempt_exp_init(struct rcu_state *rsp, struct rcu_node *rnp)
817 {
818         unsigned long flags;
819         int must_wait = 0;
820
821         raw_spin_lock_irqsave(&rnp->lock, flags);
822         smp_mb__after_unlock_lock();
823         if (list_empty(&rnp->blkd_tasks)) {
824                 raw_spin_unlock_irqrestore(&rnp->lock, flags);
825         } else {
826                 rnp->exp_tasks = rnp->blkd_tasks.next;
827                 rcu_initiate_boost(rnp, flags);  /* releases rnp->lock */
828                 must_wait = 1;
829         }
830         if (!must_wait)
831                 rcu_report_exp_rnp(rsp, rnp, false); /* Don't wake self. */
832 }
833
834 /**
835  * synchronize_rcu_expedited - Brute-force RCU grace period
836  *
837  * Wait for an RCU-preempt grace period, but expedite it.  The basic
838  * idea is to invoke synchronize_sched_expedited() to push all the tasks to
839  * the ->blkd_tasks lists and wait for this list to drain.  This consumes
840  * significant time on all CPUs and is unfriendly to real-time workloads,
841  * so is thus not recommended for any sort of common-case code.
842  * In fact, if you are using synchronize_rcu_expedited() in a loop,
843  * please restructure your code to batch your updates, and then Use a
844  * single synchronize_rcu() instead.
845  *
846  * Note that it is illegal to call this function while holding any lock
847  * that is acquired by a CPU-hotplug notifier.  And yes, it is also illegal
848  * to call this function from a CPU-hotplug notifier.  Failing to observe
849  * these restriction will result in deadlock.
850  */
851 void synchronize_rcu_expedited(void)
852 {
853         unsigned long flags;
854         struct rcu_node *rnp;
855         struct rcu_state *rsp = &rcu_preempt_state;
856         unsigned long snap;
857         int trycount = 0;
858
859         smp_mb(); /* Caller's modifications seen first by other CPUs. */
860         snap = ACCESS_ONCE(sync_rcu_preempt_exp_count) + 1;
861         smp_mb(); /* Above access cannot bleed into critical section. */
862
863         /*
864          * Block CPU-hotplug operations.  This means that any CPU-hotplug
865          * operation that finds an rcu_node structure with tasks in the
866          * process of being boosted will know that all tasks blocking
867          * this expedited grace period will already be in the process of
868          * being boosted.  This simplifies the process of moving tasks
869          * from leaf to root rcu_node structures.
870          */
871         get_online_cpus();
872
873         /*
874          * Acquire lock, falling back to synchronize_rcu() if too many
875          * lock-acquisition failures.  Of course, if someone does the
876          * expedited grace period for us, just leave.
877          */
878         while (!mutex_trylock(&sync_rcu_preempt_exp_mutex)) {
879                 if (ULONG_CMP_LT(snap,
880                     ACCESS_ONCE(sync_rcu_preempt_exp_count))) {
881                         put_online_cpus();
882                         goto mb_ret; /* Others did our work for us. */
883                 }
884                 if (trycount++ < 10) {
885                         udelay(trycount * num_online_cpus());
886                 } else {
887                         put_online_cpus();
888                         wait_rcu_gp(call_rcu);
889                         return;
890                 }
891         }
892         if (ULONG_CMP_LT(snap, ACCESS_ONCE(sync_rcu_preempt_exp_count))) {
893                 put_online_cpus();
894                 goto unlock_mb_ret; /* Others did our work for us. */
895         }
896
897         /* force all RCU readers onto ->blkd_tasks lists. */
898         synchronize_sched_expedited();
899
900         /* Initialize ->expmask for all non-leaf rcu_node structures. */
901         rcu_for_each_nonleaf_node_breadth_first(rsp, rnp) {
902                 raw_spin_lock_irqsave(&rnp->lock, flags);
903                 smp_mb__after_unlock_lock();
904                 rnp->expmask = rnp->qsmaskinit;
905                 raw_spin_unlock_irqrestore(&rnp->lock, flags);
906         }
907
908         /* Snapshot current state of ->blkd_tasks lists. */
909         rcu_for_each_leaf_node(rsp, rnp)
910                 sync_rcu_preempt_exp_init(rsp, rnp);
911         if (NUM_RCU_NODES > 1)
912                 sync_rcu_preempt_exp_init(rsp, rcu_get_root(rsp));
913
914         put_online_cpus();
915
916         /* Wait for snapshotted ->blkd_tasks lists to drain. */
917         rnp = rcu_get_root(rsp);
918         wait_event(sync_rcu_preempt_exp_wq,
919                    sync_rcu_preempt_exp_done(rnp));
920
921         /* Clean up and exit. */
922         smp_mb(); /* ensure expedited GP seen before counter increment. */
923         ACCESS_ONCE(sync_rcu_preempt_exp_count)++;
924 unlock_mb_ret:
925         mutex_unlock(&sync_rcu_preempt_exp_mutex);
926 mb_ret:
927         smp_mb(); /* ensure subsequent action seen after grace period. */
928 }
929 EXPORT_SYMBOL_GPL(synchronize_rcu_expedited);
930
931 /**
932  * rcu_barrier - Wait until all in-flight call_rcu() callbacks complete.
933  *
934  * Note that this primitive does not necessarily wait for an RCU grace period
935  * to complete.  For example, if there are no RCU callbacks queued anywhere
936  * in the system, then rcu_barrier() is within its rights to return
937  * immediately, without waiting for anything, much less an RCU grace period.
938  */
939 void rcu_barrier(void)
940 {
941         _rcu_barrier(&rcu_preempt_state);
942 }
943 EXPORT_SYMBOL_GPL(rcu_barrier);
944
945 /*
946  * Initialize preemptible RCU's state structures.
947  */
948 static void __init __rcu_init_preempt(void)
949 {
950         rcu_init_one(&rcu_preempt_state, &rcu_preempt_data);
951 }
952
953 /*
954  * Check for a task exiting while in a preemptible-RCU read-side
955  * critical section, clean up if so.  No need to issue warnings,
956  * as debug_check_no_locks_held() already does this if lockdep
957  * is enabled.
958  */
959 void exit_rcu(void)
960 {
961         struct task_struct *t = current;
962
963         if (likely(list_empty(&current->rcu_node_entry)))
964                 return;
965         t->rcu_read_lock_nesting = 1;
966         barrier();
967         t->rcu_read_unlock_special = RCU_READ_UNLOCK_BLOCKED;
968         __rcu_read_unlock();
969 }
970
971 #else /* #ifdef CONFIG_TREE_PREEMPT_RCU */
972
973 static struct rcu_state *rcu_state = &rcu_sched_state;
974
975 /*
976  * Tell them what RCU they are running.
977  */
978 static void __init rcu_bootup_announce(void)
979 {
980         pr_info("Hierarchical RCU implementation.\n");
981         rcu_bootup_announce_oddness();
982 }
983
984 /*
985  * Return the number of RCU batches processed thus far for debug & stats.
986  */
987 long rcu_batches_completed(void)
988 {
989         return rcu_batches_completed_sched();
990 }
991 EXPORT_SYMBOL_GPL(rcu_batches_completed);
992
993 /*
994  * Force a quiescent state for RCU, which, because there is no preemptible
995  * RCU, becomes the same as rcu-sched.
996  */
997 void rcu_force_quiescent_state(void)
998 {
999         rcu_sched_force_quiescent_state();
1000 }
1001 EXPORT_SYMBOL_GPL(rcu_force_quiescent_state);
1002
1003 /*
1004  * Because preemptible RCU does not exist, we never have to check for
1005  * CPUs being in quiescent states.
1006  */
1007 static void rcu_preempt_note_context_switch(int cpu)
1008 {
1009 }
1010
1011 /*
1012  * Because preemptible RCU does not exist, there are never any preempted
1013  * RCU readers.
1014  */
1015 static int rcu_preempt_blocked_readers_cgp(struct rcu_node *rnp)
1016 {
1017         return 0;
1018 }
1019
1020 #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU
1021
1022 /* Because preemptible RCU does not exist, no quieting of tasks. */
1023 static void rcu_report_unblock_qs_rnp(struct rcu_node *rnp, unsigned long flags)
1024 {
1025         raw_spin_unlock_irqrestore(&rnp->lock, flags);
1026 }
1027
1028 #endif /* #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU */
1029
1030 /*
1031  * Because preemptible RCU does not exist, we never have to check for
1032  * tasks blocked within RCU read-side critical sections.
1033  */
1034 static void rcu_print_detail_task_stall(struct rcu_state *rsp)
1035 {
1036 }
1037
1038 /*
1039  * Because preemptible RCU does not exist, we never have to check for
1040  * tasks blocked within RCU read-side critical sections.
1041  */
1042 static int rcu_print_task_stall(struct rcu_node *rnp)
1043 {
1044         return 0;
1045 }
1046
1047 /*
1048  * Because there is no preemptible RCU, there can be no readers blocked,
1049  * so there is no need to check for blocked tasks.  So check only for
1050  * bogus qsmask values.
1051  */
1052 static void rcu_preempt_check_blocked_tasks(struct rcu_node *rnp)
1053 {
1054         WARN_ON_ONCE(rnp->qsmask);
1055 }
1056
1057 #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU
1058
1059 /*
1060  * Because preemptible RCU does not exist, it never needs to migrate
1061  * tasks that were blocked within RCU read-side critical sections, and
1062  * such non-existent tasks cannot possibly have been blocking the current
1063  * grace period.
1064  */
1065 static int rcu_preempt_offline_tasks(struct rcu_state *rsp,
1066                                      struct rcu_node *rnp,
1067                                      struct rcu_data *rdp)
1068 {
1069         return 0;
1070 }
1071
1072 #endif /* #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU */
1073
1074 /*
1075  * Because preemptible RCU does not exist, it never has any callbacks
1076  * to check.
1077  */
1078 static void rcu_preempt_check_callbacks(int cpu)
1079 {
1080 }
1081
1082 /*
1083  * Queue an RCU callback for lazy invocation after a grace period.
1084  * This will likely be later named something like "call_rcu_lazy()",
1085  * but this change will require some way of tagging the lazy RCU
1086  * callbacks in the list of pending callbacks.  Until then, this
1087  * function may only be called from __kfree_rcu().
1088  *
1089  * Because there is no preemptible RCU, we use RCU-sched instead.
1090  */
1091 void kfree_call_rcu(struct rcu_head *head,
1092                     void (*func)(struct rcu_head *rcu))
1093 {
1094         __call_rcu(head, func, &rcu_sched_state, -1, 1);
1095 }
1096 EXPORT_SYMBOL_GPL(kfree_call_rcu);
1097
1098 /*
1099  * Wait for an rcu-preempt grace period, but make it happen quickly.
1100  * But because preemptible RCU does not exist, map to rcu-sched.
1101  */
1102 void synchronize_rcu_expedited(void)
1103 {
1104         synchronize_sched_expedited();
1105 }
1106 EXPORT_SYMBOL_GPL(synchronize_rcu_expedited);
1107
1108 #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU
1109
1110 /*
1111  * Because preemptible RCU does not exist, there is never any need to
1112  * report on tasks preempted in RCU read-side critical sections during
1113  * expedited RCU grace periods.
1114  */
1115 static void rcu_report_exp_rnp(struct rcu_state *rsp, struct rcu_node *rnp,
1116                                bool wake)
1117 {
1118 }
1119
1120 #endif /* #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU */
1121
1122 /*
1123  * Because preemptible RCU does not exist, rcu_barrier() is just
1124  * another name for rcu_barrier_sched().
1125  */
1126 void rcu_barrier(void)
1127 {
1128         rcu_barrier_sched();
1129 }
1130 EXPORT_SYMBOL_GPL(rcu_barrier);
1131
1132 /*
1133  * Because preemptible RCU does not exist, it need not be initialized.
1134  */
1135 static void __init __rcu_init_preempt(void)
1136 {
1137 }
1138
1139 /*
1140  * Because preemptible RCU does not exist, tasks cannot possibly exit
1141  * while in preemptible RCU read-side critical sections.
1142  */
1143 void exit_rcu(void)
1144 {
1145 }
1146
1147 #endif /* #else #ifdef CONFIG_TREE_PREEMPT_RCU */
1148
1149 #ifdef CONFIG_RCU_BOOST
1150
1151 #include "../locking/rtmutex_common.h"
1152
1153 #ifdef CONFIG_RCU_TRACE
1154
1155 static void rcu_initiate_boost_trace(struct rcu_node *rnp)
1156 {
1157         if (list_empty(&rnp->blkd_tasks))
1158                 rnp->n_balk_blkd_tasks++;
1159         else if (rnp->exp_tasks == NULL && rnp->gp_tasks == NULL)
1160                 rnp->n_balk_exp_gp_tasks++;
1161         else if (rnp->gp_tasks != NULL && rnp->boost_tasks != NULL)
1162                 rnp->n_balk_boost_tasks++;
1163         else if (rnp->gp_tasks != NULL && rnp->qsmask != 0)
1164                 rnp->n_balk_notblocked++;
1165         else if (rnp->gp_tasks != NULL &&
1166                  ULONG_CMP_LT(jiffies, rnp->boost_time))
1167                 rnp->n_balk_notyet++;
1168         else
1169                 rnp->n_balk_nos++;
1170 }
1171
1172 #else /* #ifdef CONFIG_RCU_TRACE */
1173
1174 static void rcu_initiate_boost_trace(struct rcu_node *rnp)
1175 {
1176 }
1177
1178 #endif /* #else #ifdef CONFIG_RCU_TRACE */
1179
1180 static void rcu_wake_cond(struct task_struct *t, int status)
1181 {
1182         /*
1183          * If the thread is yielding, only wake it when this
1184          * is invoked from idle
1185          */
1186         if (status != RCU_KTHREAD_YIELDING || is_idle_task(current))
1187                 wake_up_process(t);
1188 }
1189
1190 /*
1191  * Carry out RCU priority boosting on the task indicated by ->exp_tasks
1192  * or ->boost_tasks, advancing the pointer to the next task in the
1193  * ->blkd_tasks list.
1194  *
1195  * Note that irqs must be enabled: boosting the task can block.
1196  * Returns 1 if there are more tasks needing to be boosted.
1197  */
1198 static int rcu_boost(struct rcu_node *rnp)
1199 {
1200         unsigned long flags;
1201         struct rt_mutex mtx;
1202         struct task_struct *t;
1203         struct list_head *tb;
1204
1205         if (rnp->exp_tasks == NULL && rnp->boost_tasks == NULL)
1206                 return 0;  /* Nothing left to boost. */
1207
1208         raw_spin_lock_irqsave(&rnp->lock, flags);
1209         smp_mb__after_unlock_lock();
1210
1211         /*
1212          * Recheck under the lock: all tasks in need of boosting
1213          * might exit their RCU read-side critical sections on their own.
1214          */
1215         if (rnp->exp_tasks == NULL && rnp->boost_tasks == NULL) {
1216                 raw_spin_unlock_irqrestore(&rnp->lock, flags);
1217                 return 0;
1218         }
1219
1220         /*
1221          * Preferentially boost tasks blocking expedited grace periods.
1222          * This cannot starve the normal grace periods because a second
1223          * expedited grace period must boost all blocked tasks, including
1224          * those blocking the pre-existing normal grace period.
1225          */
1226         if (rnp->exp_tasks != NULL) {
1227                 tb = rnp->exp_tasks;
1228                 rnp->n_exp_boosts++;
1229         } else {
1230                 tb = rnp->boost_tasks;
1231                 rnp->n_normal_boosts++;
1232         }
1233         rnp->n_tasks_boosted++;
1234
1235         /*
1236          * We boost task t by manufacturing an rt_mutex that appears to
1237          * be held by task t.  We leave a pointer to that rt_mutex where
1238          * task t can find it, and task t will release the mutex when it
1239          * exits its outermost RCU read-side critical section.  Then
1240          * simply acquiring this artificial rt_mutex will boost task
1241          * t's priority.  (Thanks to tglx for suggesting this approach!)
1242          *
1243          * Note that task t must acquire rnp->lock to remove itself from
1244          * the ->blkd_tasks list, which it will do from exit() if from
1245          * nowhere else.  We therefore are guaranteed that task t will
1246          * stay around at least until we drop rnp->lock.  Note that
1247          * rnp->lock also resolves races between our priority boosting
1248          * and task t's exiting its outermost RCU read-side critical
1249          * section.
1250          */
1251         t = container_of(tb, struct task_struct, rcu_node_entry);
1252         rt_mutex_init_proxy_locked(&mtx, t);
1253         t->rcu_boost_mutex = &mtx;
1254         raw_spin_unlock_irqrestore(&rnp->lock, flags);
1255         rt_mutex_lock(&mtx);  /* Side effect: boosts task t's priority. */
1256         rt_mutex_unlock(&mtx);  /* Keep lockdep happy. */
1257
1258         return ACCESS_ONCE(rnp->exp_tasks) != NULL ||
1259                ACCESS_ONCE(rnp->boost_tasks) != NULL;
1260 }
1261
1262 /*
1263  * Priority-boosting kthread.  One per leaf rcu_node and one for the
1264  * root rcu_node.
1265  */
1266 static int rcu_boost_kthread(void *arg)
1267 {
1268         struct rcu_node *rnp = (struct rcu_node *)arg;
1269         int spincnt = 0;
1270         int more2boost;
1271
1272         trace_rcu_utilization(TPS("Start boost kthread@init"));
1273         for (;;) {
1274                 rnp->boost_kthread_status = RCU_KTHREAD_WAITING;
1275                 trace_rcu_utilization(TPS("End boost kthread@rcu_wait"));
1276                 rcu_wait(rnp->boost_tasks || rnp->exp_tasks);
1277                 trace_rcu_utilization(TPS("Start boost kthread@rcu_wait"));
1278                 rnp->boost_kthread_status = RCU_KTHREAD_RUNNING;
1279                 more2boost = rcu_boost(rnp);
1280                 if (more2boost)
1281                         spincnt++;
1282                 else
1283                         spincnt = 0;
1284                 if (spincnt > 10) {
1285                         rnp->boost_kthread_status = RCU_KTHREAD_YIELDING;
1286                         trace_rcu_utilization(TPS("End boost kthread@rcu_yield"));
1287                         schedule_timeout_interruptible(2);
1288                         trace_rcu_utilization(TPS("Start boost kthread@rcu_yield"));
1289                         spincnt = 0;
1290                 }
1291         }
1292         /* NOTREACHED */
1293         trace_rcu_utilization(TPS("End boost kthread@notreached"));
1294         return 0;
1295 }
1296
1297 /*
1298  * Check to see if it is time to start boosting RCU readers that are
1299  * blocking the current grace period, and, if so, tell the per-rcu_node
1300  * kthread to start boosting them.  If there is an expedited grace
1301  * period in progress, it is always time to boost.
1302  *
1303  * The caller must hold rnp->lock, which this function releases.
1304  * The ->boost_kthread_task is immortal, so we don't need to worry
1305  * about it going away.
1306  */
1307 static void rcu_initiate_boost(struct rcu_node *rnp, unsigned long flags)
1308 {
1309         struct task_struct *t;
1310
1311         if (!rcu_preempt_blocked_readers_cgp(rnp) && rnp->exp_tasks == NULL) {
1312                 rnp->n_balk_exp_gp_tasks++;
1313                 raw_spin_unlock_irqrestore(&rnp->lock, flags);
1314                 return;
1315         }
1316         if (rnp->exp_tasks != NULL ||
1317             (rnp->gp_tasks != NULL &&
1318              rnp->boost_tasks == NULL &&
1319              rnp->qsmask == 0 &&
1320              ULONG_CMP_GE(jiffies, rnp->boost_time))) {
1321                 if (rnp->exp_tasks == NULL)
1322                         rnp->boost_tasks = rnp->gp_tasks;
1323                 raw_spin_unlock_irqrestore(&rnp->lock, flags);
1324                 t = rnp->boost_kthread_task;
1325                 if (t)
1326                         rcu_wake_cond(t, rnp->boost_kthread_status);
1327         } else {
1328                 rcu_initiate_boost_trace(rnp);
1329                 raw_spin_unlock_irqrestore(&rnp->lock, flags);
1330         }
1331 }
1332
1333 /*
1334  * Wake up the per-CPU kthread to invoke RCU callbacks.
1335  */
1336 static void invoke_rcu_callbacks_kthread(void)
1337 {
1338         unsigned long flags;
1339
1340         local_irq_save(flags);
1341         __this_cpu_write(rcu_cpu_has_work, 1);
1342         if (__this_cpu_read(rcu_cpu_kthread_task) != NULL &&
1343             current != __this_cpu_read(rcu_cpu_kthread_task)) {
1344                 rcu_wake_cond(__this_cpu_read(rcu_cpu_kthread_task),
1345                               __this_cpu_read(rcu_cpu_kthread_status));
1346         }
1347         local_irq_restore(flags);
1348 }
1349
1350 /*
1351  * Is the current CPU running the RCU-callbacks kthread?
1352  * Caller must have preemption disabled.
1353  */
1354 static bool rcu_is_callbacks_kthread(void)
1355 {
1356         return __this_cpu_read(rcu_cpu_kthread_task) == current;
1357 }
1358
1359 #define RCU_BOOST_DELAY_JIFFIES DIV_ROUND_UP(CONFIG_RCU_BOOST_DELAY * HZ, 1000)
1360
1361 /*
1362  * Do priority-boost accounting for the start of a new grace period.
1363  */
1364 static void rcu_preempt_boost_start_gp(struct rcu_node *rnp)
1365 {
1366         rnp->boost_time = jiffies + RCU_BOOST_DELAY_JIFFIES;
1367 }
1368
1369 /*
1370  * Create an RCU-boost kthread for the specified node if one does not
1371  * already exist.  We only create this kthread for preemptible RCU.
1372  * Returns zero if all is well, a negated errno otherwise.
1373  */
1374 static int rcu_spawn_one_boost_kthread(struct rcu_state *rsp,
1375                                                  struct rcu_node *rnp)
1376 {
1377         int rnp_index = rnp - &rsp->node[0];
1378         unsigned long flags;
1379         struct sched_param sp;
1380         struct task_struct *t;
1381
1382         if (&rcu_preempt_state != rsp)
1383                 return 0;
1384
1385         if (!rcu_scheduler_fully_active || rnp->qsmaskinit == 0)
1386                 return 0;
1387
1388         rsp->boost = 1;
1389         if (rnp->boost_kthread_task != NULL)
1390                 return 0;
1391         t = kthread_create(rcu_boost_kthread, (void *)rnp,
1392                            "rcub/%d", rnp_index);
1393         if (IS_ERR(t))
1394                 return PTR_ERR(t);
1395         raw_spin_lock_irqsave(&rnp->lock, flags);
1396         smp_mb__after_unlock_lock();
1397         rnp->boost_kthread_task = t;
1398         raw_spin_unlock_irqrestore(&rnp->lock, flags);
1399         sp.sched_priority = RCU_BOOST_PRIO;
1400         sched_setscheduler_nocheck(t, SCHED_FIFO, &sp);
1401         wake_up_process(t); /* get to TASK_INTERRUPTIBLE quickly. */
1402         return 0;
1403 }
1404
1405 static void rcu_kthread_do_work(void)
1406 {
1407         rcu_do_batch(&rcu_sched_state, this_cpu_ptr(&rcu_sched_data));
1408         rcu_do_batch(&rcu_bh_state, this_cpu_ptr(&rcu_bh_data));
1409         rcu_preempt_do_callbacks();
1410 }
1411
1412 static void rcu_cpu_kthread_setup(unsigned int cpu)
1413 {
1414         struct sched_param sp;
1415
1416         sp.sched_priority = RCU_KTHREAD_PRIO;
1417         sched_setscheduler_nocheck(current, SCHED_FIFO, &sp);
1418 }
1419
1420 static void rcu_cpu_kthread_park(unsigned int cpu)
1421 {
1422         per_cpu(rcu_cpu_kthread_status, cpu) = RCU_KTHREAD_OFFCPU;
1423 }
1424
1425 static int rcu_cpu_kthread_should_run(unsigned int cpu)
1426 {
1427         return __this_cpu_read(rcu_cpu_has_work);
1428 }
1429
1430 /*
1431  * Per-CPU kernel thread that invokes RCU callbacks.  This replaces the
1432  * RCU softirq used in flavors and configurations of RCU that do not
1433  * support RCU priority boosting.
1434  */
1435 static void rcu_cpu_kthread(unsigned int cpu)
1436 {
1437         unsigned int *statusp = this_cpu_ptr(&rcu_cpu_kthread_status);
1438         char work, *workp = this_cpu_ptr(&rcu_cpu_has_work);
1439         int spincnt;
1440
1441         for (spincnt = 0; spincnt < 10; spincnt++) {
1442                 trace_rcu_utilization(TPS("Start CPU kthread@rcu_wait"));
1443                 local_bh_disable();
1444                 *statusp = RCU_KTHREAD_RUNNING;
1445                 this_cpu_inc(rcu_cpu_kthread_loops);
1446                 local_irq_disable();
1447                 work = *workp;
1448                 *workp = 0;
1449                 local_irq_enable();
1450                 if (work)
1451                         rcu_kthread_do_work();
1452                 local_bh_enable();
1453                 if (*workp == 0) {
1454                         trace_rcu_utilization(TPS("End CPU kthread@rcu_wait"));
1455                         *statusp = RCU_KTHREAD_WAITING;
1456                         return;
1457                 }
1458         }
1459         *statusp = RCU_KTHREAD_YIELDING;
1460         trace_rcu_utilization(TPS("Start CPU kthread@rcu_yield"));
1461         schedule_timeout_interruptible(2);
1462         trace_rcu_utilization(TPS("End CPU kthread@rcu_yield"));
1463         *statusp = RCU_KTHREAD_WAITING;
1464 }
1465
1466 /*
1467  * Set the per-rcu_node kthread's affinity to cover all CPUs that are
1468  * served by the rcu_node in question.  The CPU hotplug lock is still
1469  * held, so the value of rnp->qsmaskinit will be stable.
1470  *
1471  * We don't include outgoingcpu in the affinity set, use -1 if there is
1472  * no outgoing CPU.  If there are no CPUs left in the affinity set,
1473  * this function allows the kthread to execute on any CPU.
1474  */
1475 static void rcu_boost_kthread_setaffinity(struct rcu_node *rnp, int outgoingcpu)
1476 {
1477         struct task_struct *t = rnp->boost_kthread_task;
1478         unsigned long mask = rnp->qsmaskinit;
1479         cpumask_var_t cm;
1480         int cpu;
1481
1482         if (!t)
1483                 return;
1484         if (!zalloc_cpumask_var(&cm, GFP_KERNEL))
1485                 return;
1486         for (cpu = rnp->grplo; cpu <= rnp->grphi; cpu++, mask >>= 1)
1487                 if ((mask & 0x1) && cpu != outgoingcpu)
1488                         cpumask_set_cpu(cpu, cm);
1489         if (cpumask_weight(cm) == 0) {
1490                 cpumask_setall(cm);
1491                 for (cpu = rnp->grplo; cpu <= rnp->grphi; cpu++)
1492                         cpumask_clear_cpu(cpu, cm);
1493                 WARN_ON_ONCE(cpumask_weight(cm) == 0);
1494         }
1495         set_cpus_allowed_ptr(t, cm);
1496         free_cpumask_var(cm);
1497 }
1498
1499 static struct smp_hotplug_thread rcu_cpu_thread_spec = {
1500         .store                  = &rcu_cpu_kthread_task,
1501         .thread_should_run      = rcu_cpu_kthread_should_run,
1502         .thread_fn              = rcu_cpu_kthread,
1503         .thread_comm            = "rcuc/%u",
1504         .setup                  = rcu_cpu_kthread_setup,
1505         .park                   = rcu_cpu_kthread_park,
1506 };
1507
1508 /*
1509  * Spawn all kthreads -- called as soon as the scheduler is running.
1510  */
1511 static int __init rcu_spawn_kthreads(void)
1512 {
1513         struct rcu_node *rnp;
1514         int cpu;
1515
1516         rcu_scheduler_fully_active = 1;
1517         for_each_possible_cpu(cpu)
1518                 per_cpu(rcu_cpu_has_work, cpu) = 0;
1519         BUG_ON(smpboot_register_percpu_thread(&rcu_cpu_thread_spec));
1520         rnp = rcu_get_root(rcu_state);
1521         (void)rcu_spawn_one_boost_kthread(rcu_state, rnp);
1522         if (NUM_RCU_NODES > 1) {
1523                 rcu_for_each_leaf_node(rcu_state, rnp)
1524                         (void)rcu_spawn_one_boost_kthread(rcu_state, rnp);
1525         }
1526         return 0;
1527 }
1528 early_initcall(rcu_spawn_kthreads);
1529
1530 static void rcu_prepare_kthreads(int cpu)
1531 {
1532         struct rcu_data *rdp = per_cpu_ptr(rcu_state->rda, cpu);
1533         struct rcu_node *rnp = rdp->mynode;
1534
1535         /* Fire up the incoming CPU's kthread and leaf rcu_node kthread. */
1536         if (rcu_scheduler_fully_active)
1537                 (void)rcu_spawn_one_boost_kthread(rcu_state, rnp);
1538 }
1539
1540 #else /* #ifdef CONFIG_RCU_BOOST */
1541
1542 static void rcu_initiate_boost(struct rcu_node *rnp, unsigned long flags)
1543 {
1544         raw_spin_unlock_irqrestore(&rnp->lock, flags);
1545 }
1546
1547 static void invoke_rcu_callbacks_kthread(void)
1548 {
1549         WARN_ON_ONCE(1);
1550 }
1551
1552 static bool rcu_is_callbacks_kthread(void)
1553 {
1554         return false;
1555 }
1556
1557 static void rcu_preempt_boost_start_gp(struct rcu_node *rnp)
1558 {
1559 }
1560
1561 static void rcu_boost_kthread_setaffinity(struct rcu_node *rnp, int outgoingcpu)
1562 {
1563 }
1564
1565 static int __init rcu_scheduler_really_started(void)
1566 {
1567         rcu_scheduler_fully_active = 1;
1568         return 0;
1569 }
1570 early_initcall(rcu_scheduler_really_started);
1571
1572 static void rcu_prepare_kthreads(int cpu)
1573 {
1574 }
1575
1576 #endif /* #else #ifdef CONFIG_RCU_BOOST */
1577
1578 #if !defined(CONFIG_RCU_FAST_NO_HZ)
1579
1580 /*
1581  * Check to see if any future RCU-related work will need to be done
1582  * by the current CPU, even if none need be done immediately, returning
1583  * 1 if so.  This function is part of the RCU implementation; it is -not-
1584  * an exported member of the RCU API.
1585  *
1586  * Because we not have RCU_FAST_NO_HZ, just check whether this CPU needs
1587  * any flavor of RCU.
1588  */
1589 #ifndef CONFIG_RCU_NOCB_CPU_ALL
1590 int rcu_needs_cpu(int cpu, unsigned long *delta_jiffies)
1591 {
1592         *delta_jiffies = ULONG_MAX;
1593         return rcu_cpu_has_callbacks(cpu, NULL);
1594 }
1595 #endif /* #ifndef CONFIG_RCU_NOCB_CPU_ALL */
1596
1597 /*
1598  * Because we do not have RCU_FAST_NO_HZ, don't bother cleaning up
1599  * after it.
1600  */
1601 static void rcu_cleanup_after_idle(int cpu)
1602 {
1603 }
1604
1605 /*
1606  * Do the idle-entry grace-period work, which, because CONFIG_RCU_FAST_NO_HZ=n,
1607  * is nothing.
1608  */
1609 static void rcu_prepare_for_idle(int cpu)
1610 {
1611 }
1612
1613 /*
1614  * Don't bother keeping a running count of the number of RCU callbacks
1615  * posted because CONFIG_RCU_FAST_NO_HZ=n.
1616  */
1617 static void rcu_idle_count_callbacks_posted(void)
1618 {
1619 }
1620
1621 #else /* #if !defined(CONFIG_RCU_FAST_NO_HZ) */
1622
1623 /*
1624  * This code is invoked when a CPU goes idle, at which point we want
1625  * to have the CPU do everything required for RCU so that it can enter
1626  * the energy-efficient dyntick-idle mode.  This is handled by a
1627  * state machine implemented by rcu_prepare_for_idle() below.
1628  *
1629  * The following three proprocessor symbols control this state machine:
1630  *
1631  * RCU_IDLE_GP_DELAY gives the number of jiffies that a CPU is permitted
1632  *      to sleep in dyntick-idle mode with RCU callbacks pending.  This
1633  *      is sized to be roughly one RCU grace period.  Those energy-efficiency
1634  *      benchmarkers who might otherwise be tempted to set this to a large
1635  *      number, be warned: Setting RCU_IDLE_GP_DELAY too high can hang your
1636  *      system.  And if you are -that- concerned about energy efficiency,
1637  *      just power the system down and be done with it!
1638  * RCU_IDLE_LAZY_GP_DELAY gives the number of jiffies that a CPU is
1639  *      permitted to sleep in dyntick-idle mode with only lazy RCU
1640  *      callbacks pending.  Setting this too high can OOM your system.
1641  *
1642  * The values below work well in practice.  If future workloads require
1643  * adjustment, they can be converted into kernel config parameters, though
1644  * making the state machine smarter might be a better option.
1645  */
1646 #define RCU_IDLE_GP_DELAY 4             /* Roughly one grace period. */
1647 #define RCU_IDLE_LAZY_GP_DELAY (6 * HZ) /* Roughly six seconds. */
1648
1649 static int rcu_idle_gp_delay = RCU_IDLE_GP_DELAY;
1650 module_param(rcu_idle_gp_delay, int, 0644);
1651 static int rcu_idle_lazy_gp_delay = RCU_IDLE_LAZY_GP_DELAY;
1652 module_param(rcu_idle_lazy_gp_delay, int, 0644);
1653
1654 extern int tick_nohz_active;
1655
1656 /*
1657  * Try to advance callbacks for all flavors of RCU on the current CPU, but
1658  * only if it has been awhile since the last time we did so.  Afterwards,
1659  * if there are any callbacks ready for immediate invocation, return true.
1660  */
1661 static bool __maybe_unused rcu_try_advance_all_cbs(void)
1662 {
1663         bool cbs_ready = false;
1664         struct rcu_data *rdp;
1665         struct rcu_dynticks *rdtp = this_cpu_ptr(&rcu_dynticks);
1666         struct rcu_node *rnp;
1667         struct rcu_state *rsp;
1668
1669         /* Exit early if we advanced recently. */
1670         if (jiffies == rdtp->last_advance_all)
1671                 return 0;
1672         rdtp->last_advance_all = jiffies;
1673
1674         for_each_rcu_flavor(rsp) {
1675                 rdp = this_cpu_ptr(rsp->rda);
1676                 rnp = rdp->mynode;
1677
1678                 /*
1679                  * Don't bother checking unless a grace period has
1680                  * completed since we last checked and there are
1681                  * callbacks not yet ready to invoke.
1682                  */
1683                 if (rdp->completed != rnp->completed &&
1684                     rdp->nxttail[RCU_DONE_TAIL] != rdp->nxttail[RCU_NEXT_TAIL])
1685                         note_gp_changes(rsp, rdp);
1686
1687                 if (cpu_has_callbacks_ready_to_invoke(rdp))
1688                         cbs_ready = true;
1689         }
1690         return cbs_ready;
1691 }
1692
1693 /*
1694  * Allow the CPU to enter dyntick-idle mode unless it has callbacks ready
1695  * to invoke.  If the CPU has callbacks, try to advance them.  Tell the
1696  * caller to set the timeout based on whether or not there are non-lazy
1697  * callbacks.
1698  *
1699  * The caller must have disabled interrupts.
1700  */
1701 #ifndef CONFIG_RCU_NOCB_CPU_ALL
1702 int rcu_needs_cpu(int cpu, unsigned long *dj)
1703 {
1704         struct rcu_dynticks *rdtp = &per_cpu(rcu_dynticks, cpu);
1705
1706         /* Snapshot to detect later posting of non-lazy callback. */
1707         rdtp->nonlazy_posted_snap = rdtp->nonlazy_posted;
1708
1709         /* If no callbacks, RCU doesn't need the CPU. */
1710         if (!rcu_cpu_has_callbacks(cpu, &rdtp->all_lazy)) {
1711                 *dj = ULONG_MAX;
1712                 return 0;
1713         }
1714
1715         /* Attempt to advance callbacks. */
1716         if (rcu_try_advance_all_cbs()) {
1717                 /* Some ready to invoke, so initiate later invocation. */
1718                 invoke_rcu_core();
1719                 return 1;
1720         }
1721         rdtp->last_accelerate = jiffies;
1722
1723         /* Request timer delay depending on laziness, and round. */
1724         if (!rdtp->all_lazy) {
1725                 *dj = round_up(rcu_idle_gp_delay + jiffies,
1726                                rcu_idle_gp_delay) - jiffies;
1727         } else {
1728                 *dj = round_jiffies(rcu_idle_lazy_gp_delay + jiffies) - jiffies;
1729         }
1730         return 0;
1731 }
1732 #endif /* #ifndef CONFIG_RCU_NOCB_CPU_ALL */
1733
1734 /*
1735  * Prepare a CPU for idle from an RCU perspective.  The first major task
1736  * is to sense whether nohz mode has been enabled or disabled via sysfs.
1737  * The second major task is to check to see if a non-lazy callback has
1738  * arrived at a CPU that previously had only lazy callbacks.  The third
1739  * major task is to accelerate (that is, assign grace-period numbers to)
1740  * any recently arrived callbacks.
1741  *
1742  * The caller must have disabled interrupts.
1743  */
1744 static void rcu_prepare_for_idle(int cpu)
1745 {
1746 #ifndef CONFIG_RCU_NOCB_CPU_ALL
1747         struct rcu_data *rdp;
1748         struct rcu_dynticks *rdtp = &per_cpu(rcu_dynticks, cpu);
1749         struct rcu_node *rnp;
1750         struct rcu_state *rsp;
1751         int tne;
1752
1753         /* Handle nohz enablement switches conservatively. */
1754         tne = ACCESS_ONCE(tick_nohz_active);
1755         if (tne != rdtp->tick_nohz_enabled_snap) {
1756                 if (rcu_cpu_has_callbacks(cpu, NULL))
1757                         invoke_rcu_core(); /* force nohz to see update. */
1758                 rdtp->tick_nohz_enabled_snap = tne;
1759                 return;
1760         }
1761         if (!tne)
1762                 return;
1763
1764         /* If this is a no-CBs CPU, no callbacks, just return. */
1765         if (rcu_is_nocb_cpu(cpu))
1766                 return;
1767
1768         /*
1769          * If a non-lazy callback arrived at a CPU having only lazy
1770          * callbacks, invoke RCU core for the side-effect of recalculating
1771          * idle duration on re-entry to idle.
1772          */
1773         if (rdtp->all_lazy &&
1774             rdtp->nonlazy_posted != rdtp->nonlazy_posted_snap) {
1775                 rdtp->all_lazy = false;
1776                 rdtp->nonlazy_posted_snap = rdtp->nonlazy_posted;
1777                 invoke_rcu_core();
1778                 return;
1779         }
1780
1781         /*
1782          * If we have not yet accelerated this jiffy, accelerate all
1783          * callbacks on this CPU.
1784          */
1785         if (rdtp->last_accelerate == jiffies)
1786                 return;
1787         rdtp->last_accelerate = jiffies;
1788         for_each_rcu_flavor(rsp) {
1789                 rdp = per_cpu_ptr(rsp->rda, cpu);
1790                 if (!*rdp->nxttail[RCU_DONE_TAIL])
1791                         continue;
1792                 rnp = rdp->mynode;
1793                 raw_spin_lock(&rnp->lock); /* irqs already disabled. */
1794                 smp_mb__after_unlock_lock();
1795                 rcu_accelerate_cbs(rsp, rnp, rdp);
1796                 raw_spin_unlock(&rnp->lock); /* irqs remain disabled. */
1797         }
1798 #endif /* #ifndef CONFIG_RCU_NOCB_CPU_ALL */
1799 }
1800
1801 /*
1802  * Clean up for exit from idle.  Attempt to advance callbacks based on
1803  * any grace periods that elapsed while the CPU was idle, and if any
1804  * callbacks are now ready to invoke, initiate invocation.
1805  */
1806 static void rcu_cleanup_after_idle(int cpu)
1807 {
1808 #ifndef CONFIG_RCU_NOCB_CPU_ALL
1809         if (rcu_is_nocb_cpu(cpu))
1810                 return;
1811         if (rcu_try_advance_all_cbs())
1812                 invoke_rcu_core();
1813 #endif /* #ifndef CONFIG_RCU_NOCB_CPU_ALL */
1814 }
1815
1816 /*
1817  * Keep a running count of the number of non-lazy callbacks posted
1818  * on this CPU.  This running counter (which is never decremented) allows
1819  * rcu_prepare_for_idle() to detect when something out of the idle loop
1820  * posts a callback, even if an equal number of callbacks are invoked.
1821  * Of course, callbacks should only be posted from within a trace event
1822  * designed to be called from idle or from within RCU_NONIDLE().
1823  */
1824 static void rcu_idle_count_callbacks_posted(void)
1825 {
1826         __this_cpu_add(rcu_dynticks.nonlazy_posted, 1);
1827 }
1828
1829 /*
1830  * Data for flushing lazy RCU callbacks at OOM time.
1831  */
1832 static atomic_t oom_callback_count;
1833 static DECLARE_WAIT_QUEUE_HEAD(oom_callback_wq);
1834
1835 /*
1836  * RCU OOM callback -- decrement the outstanding count and deliver the
1837  * wake-up if we are the last one.
1838  */
1839 static void rcu_oom_callback(struct rcu_head *rhp)
1840 {
1841         if (atomic_dec_and_test(&oom_callback_count))
1842                 wake_up(&oom_callback_wq);
1843 }
1844
1845 /*
1846  * Post an rcu_oom_notify callback on the current CPU if it has at
1847  * least one lazy callback.  This will unnecessarily post callbacks
1848  * to CPUs that already have a non-lazy callback at the end of their
1849  * callback list, but this is an infrequent operation, so accept some
1850  * extra overhead to keep things simple.
1851  */
1852 static void rcu_oom_notify_cpu(void *unused)
1853 {
1854         struct rcu_state *rsp;
1855         struct rcu_data *rdp;
1856
1857         for_each_rcu_flavor(rsp) {
1858                 rdp = __this_cpu_ptr(rsp->rda);
1859                 if (rdp->qlen_lazy != 0) {
1860                         atomic_inc(&oom_callback_count);
1861                         rsp->call(&rdp->oom_head, rcu_oom_callback);
1862                 }
1863         }
1864 }
1865
1866 /*
1867  * If low on memory, ensure that each CPU has a non-lazy callback.
1868  * This will wake up CPUs that have only lazy callbacks, in turn
1869  * ensuring that they free up the corresponding memory in a timely manner.
1870  * Because an uncertain amount of memory will be freed in some uncertain
1871  * timeframe, we do not claim to have freed anything.
1872  */
1873 static int rcu_oom_notify(struct notifier_block *self,
1874                           unsigned long notused, void *nfreed)
1875 {
1876         int cpu;
1877
1878         /* Wait for callbacks from earlier instance to complete. */
1879         wait_event(oom_callback_wq, atomic_read(&oom_callback_count) == 0);
1880         smp_mb(); /* Ensure callback reuse happens after callback invocation. */
1881
1882         /*
1883          * Prevent premature wakeup: ensure that all increments happen
1884          * before there is a chance of the counter reaching zero.
1885          */
1886         atomic_set(&oom_callback_count, 1);
1887
1888         get_online_cpus();
1889         for_each_online_cpu(cpu) {
1890                 smp_call_function_single(cpu, rcu_oom_notify_cpu, NULL, 1);
1891                 cond_resched();
1892         }
1893         put_online_cpus();
1894
1895         /* Unconditionally decrement: no need to wake ourselves up. */
1896         atomic_dec(&oom_callback_count);
1897
1898         return NOTIFY_OK;
1899 }
1900
1901 static struct notifier_block rcu_oom_nb = {
1902         .notifier_call = rcu_oom_notify
1903 };
1904
1905 static int __init rcu_register_oom_notifier(void)
1906 {
1907         register_oom_notifier(&rcu_oom_nb);
1908         return 0;
1909 }
1910 early_initcall(rcu_register_oom_notifier);
1911
1912 #endif /* #else #if !defined(CONFIG_RCU_FAST_NO_HZ) */
1913
1914 #ifdef CONFIG_RCU_CPU_STALL_INFO
1915
1916 #ifdef CONFIG_RCU_FAST_NO_HZ
1917
1918 static void print_cpu_stall_fast_no_hz(char *cp, int cpu)
1919 {
1920         struct rcu_dynticks *rdtp = &per_cpu(rcu_dynticks, cpu);
1921         unsigned long nlpd = rdtp->nonlazy_posted - rdtp->nonlazy_posted_snap;
1922
1923         sprintf(cp, "last_accelerate: %04lx/%04lx, nonlazy_posted: %ld, %c%c",
1924                 rdtp->last_accelerate & 0xffff, jiffies & 0xffff,
1925                 ulong2long(nlpd),
1926                 rdtp->all_lazy ? 'L' : '.',
1927                 rdtp->tick_nohz_enabled_snap ? '.' : 'D');
1928 }
1929
1930 #else /* #ifdef CONFIG_RCU_FAST_NO_HZ */
1931
1932 static void print_cpu_stall_fast_no_hz(char *cp, int cpu)
1933 {
1934         *cp = '\0';
1935 }
1936
1937 #endif /* #else #ifdef CONFIG_RCU_FAST_NO_HZ */
1938
1939 /* Initiate the stall-info list. */
1940 static void print_cpu_stall_info_begin(void)
1941 {
1942         pr_cont("\n");
1943 }
1944
1945 /*
1946  * Print out diagnostic information for the specified stalled CPU.
1947  *
1948  * If the specified CPU is aware of the current RCU grace period
1949  * (flavor specified by rsp), then print the number of scheduling
1950  * clock interrupts the CPU has taken during the time that it has
1951  * been aware.  Otherwise, print the number of RCU grace periods
1952  * that this CPU is ignorant of, for example, "1" if the CPU was
1953  * aware of the previous grace period.
1954  *
1955  * Also print out idle and (if CONFIG_RCU_FAST_NO_HZ) idle-entry info.
1956  */
1957 static void print_cpu_stall_info(struct rcu_state *rsp, int cpu)
1958 {
1959         char fast_no_hz[72];
1960         struct rcu_data *rdp = per_cpu_ptr(rsp->rda, cpu);
1961         struct rcu_dynticks *rdtp = rdp->dynticks;
1962         char *ticks_title;
1963         unsigned long ticks_value;
1964
1965         if (rsp->gpnum == rdp->gpnum) {
1966                 ticks_title = "ticks this GP";
1967                 ticks_value = rdp->ticks_this_gp;
1968         } else {
1969                 ticks_title = "GPs behind";
1970                 ticks_value = rsp->gpnum - rdp->gpnum;
1971         }
1972         print_cpu_stall_fast_no_hz(fast_no_hz, cpu);
1973         pr_err("\t%d: (%lu %s) idle=%03x/%llx/%d softirq=%u/%u %s\n",
1974                cpu, ticks_value, ticks_title,
1975                atomic_read(&rdtp->dynticks) & 0xfff,
1976                rdtp->dynticks_nesting, rdtp->dynticks_nmi_nesting,
1977                rdp->softirq_snap, kstat_softirqs_cpu(RCU_SOFTIRQ, cpu),
1978                fast_no_hz);
1979 }
1980
1981 /* Terminate the stall-info list. */
1982 static void print_cpu_stall_info_end(void)
1983 {
1984         pr_err("\t");
1985 }
1986
1987 /* Zero ->ticks_this_gp for all flavors of RCU. */
1988 static void zero_cpu_stall_ticks(struct rcu_data *rdp)
1989 {
1990         rdp->ticks_this_gp = 0;
1991         rdp->softirq_snap = kstat_softirqs_cpu(RCU_SOFTIRQ, smp_processor_id());
1992 }
1993
1994 /* Increment ->ticks_this_gp for all flavors of RCU. */
1995 static void increment_cpu_stall_ticks(void)
1996 {
1997         struct rcu_state *rsp;
1998
1999         for_each_rcu_flavor(rsp)
2000                 __this_cpu_ptr(rsp->rda)->ticks_this_gp++;
2001 }
2002
2003 #else /* #ifdef CONFIG_RCU_CPU_STALL_INFO */
2004
2005 static void print_cpu_stall_info_begin(void)
2006 {
2007         pr_cont(" {");
2008 }
2009
2010 static void print_cpu_stall_info(struct rcu_state *rsp, int cpu)
2011 {
2012         pr_cont(" %d", cpu);
2013 }
2014
2015 static void print_cpu_stall_info_end(void)
2016 {
2017         pr_cont("} ");
2018 }
2019
2020 static void zero_cpu_stall_ticks(struct rcu_data *rdp)
2021 {
2022 }
2023
2024 static void increment_cpu_stall_ticks(void)
2025 {
2026 }
2027
2028 #endif /* #else #ifdef CONFIG_RCU_CPU_STALL_INFO */
2029
2030 #ifdef CONFIG_RCU_NOCB_CPU
2031
2032 /*
2033  * Offload callback processing from the boot-time-specified set of CPUs
2034  * specified by rcu_nocb_mask.  For each CPU in the set, there is a
2035  * kthread created that pulls the callbacks from the corresponding CPU,
2036  * waits for a grace period to elapse, and invokes the callbacks.
2037  * The no-CBs CPUs do a wake_up() on their kthread when they insert
2038  * a callback into any empty list, unless the rcu_nocb_poll boot parameter
2039  * has been specified, in which case each kthread actively polls its
2040  * CPU.  (Which isn't so great for energy efficiency, but which does
2041  * reduce RCU's overhead on that CPU.)
2042  *
2043  * This is intended to be used in conjunction with Frederic Weisbecker's
2044  * adaptive-idle work, which would seriously reduce OS jitter on CPUs
2045  * running CPU-bound user-mode computations.
2046  *
2047  * Offloading of callback processing could also in theory be used as
2048  * an energy-efficiency measure because CPUs with no RCU callbacks
2049  * queued are more aggressive about entering dyntick-idle mode.
2050  */
2051
2052
2053 /* Parse the boot-time rcu_nocb_mask CPU list from the kernel parameters. */
2054 static int __init rcu_nocb_setup(char *str)
2055 {
2056         alloc_bootmem_cpumask_var(&rcu_nocb_mask);
2057         have_rcu_nocb_mask = true;
2058         cpulist_parse(str, rcu_nocb_mask);
2059         return 1;
2060 }
2061 __setup("rcu_nocbs=", rcu_nocb_setup);
2062
2063 static int __init parse_rcu_nocb_poll(char *arg)
2064 {
2065         rcu_nocb_poll = 1;
2066         return 0;
2067 }
2068 early_param("rcu_nocb_poll", parse_rcu_nocb_poll);
2069
2070 /*
2071  * Do any no-CBs CPUs need another grace period?
2072  *
2073  * Interrupts must be disabled.  If the caller does not hold the root
2074  * rnp_node structure's ->lock, the results are advisory only.
2075  */
2076 static int rcu_nocb_needs_gp(struct rcu_state *rsp)
2077 {
2078         struct rcu_node *rnp = rcu_get_root(rsp);
2079
2080         return rnp->need_future_gp[(ACCESS_ONCE(rnp->completed) + 1) & 0x1];
2081 }
2082
2083 /*
2084  * Wake up any no-CBs CPUs' kthreads that were waiting on the just-ended
2085  * grace period.
2086  */
2087 static void rcu_nocb_gp_cleanup(struct rcu_state *rsp, struct rcu_node *rnp)
2088 {
2089         wake_up_all(&rnp->nocb_gp_wq[rnp->completed & 0x1]);
2090 }
2091
2092 /*
2093  * Set the root rcu_node structure's ->need_future_gp field
2094  * based on the sum of those of all rcu_node structures.  This does
2095  * double-count the root rcu_node structure's requests, but this
2096  * is necessary to handle the possibility of a rcu_nocb_kthread()
2097  * having awakened during the time that the rcu_node structures
2098  * were being updated for the end of the previous grace period.
2099  */
2100 static void rcu_nocb_gp_set(struct rcu_node *rnp, int nrq)
2101 {
2102         rnp->need_future_gp[(rnp->completed + 1) & 0x1] += nrq;
2103 }
2104
2105 static void rcu_init_one_nocb(struct rcu_node *rnp)
2106 {
2107         init_waitqueue_head(&rnp->nocb_gp_wq[0]);
2108         init_waitqueue_head(&rnp->nocb_gp_wq[1]);
2109 }
2110
2111 #ifndef CONFIG_RCU_NOCB_CPU_ALL
2112 /* Is the specified CPU a no-CPUs CPU? */
2113 bool rcu_is_nocb_cpu(int cpu)
2114 {
2115         if (have_rcu_nocb_mask)
2116                 return cpumask_test_cpu(cpu, rcu_nocb_mask);
2117         return false;
2118 }
2119 #endif /* #ifndef CONFIG_RCU_NOCB_CPU_ALL */
2120
2121 /*
2122  * Enqueue the specified string of rcu_head structures onto the specified
2123  * CPU's no-CBs lists.  The CPU is specified by rdp, the head of the
2124  * string by rhp, and the tail of the string by rhtp.  The non-lazy/lazy
2125  * counts are supplied by rhcount and rhcount_lazy.
2126  *
2127  * If warranted, also wake up the kthread servicing this CPUs queues.
2128  */
2129 static void __call_rcu_nocb_enqueue(struct rcu_data *rdp,
2130                                     struct rcu_head *rhp,
2131                                     struct rcu_head **rhtp,
2132                                     int rhcount, int rhcount_lazy,
2133                                     unsigned long flags)
2134 {
2135         int len;
2136         struct rcu_head **old_rhpp;
2137         struct task_struct *t;
2138
2139         /* Enqueue the callback on the nocb list and update counts. */
2140         old_rhpp = xchg(&rdp->nocb_tail, rhtp);
2141         ACCESS_ONCE(*old_rhpp) = rhp;
2142         atomic_long_add(rhcount, &rdp->nocb_q_count);
2143         atomic_long_add(rhcount_lazy, &rdp->nocb_q_count_lazy);
2144
2145         /* If we are not being polled and there is a kthread, awaken it ... */
2146         t = ACCESS_ONCE(rdp->nocb_kthread);
2147         if (rcu_nocb_poll || !t) {
2148                 trace_rcu_nocb_wake(rdp->rsp->name, rdp->cpu,
2149                                     TPS("WakeNotPoll"));
2150                 return;
2151         }
2152         len = atomic_long_read(&rdp->nocb_q_count);
2153         if (old_rhpp == &rdp->nocb_head) {
2154                 if (!irqs_disabled_flags(flags)) {
2155                         wake_up(&rdp->nocb_wq); /* ... if queue was empty ... */
2156                         trace_rcu_nocb_wake(rdp->rsp->name, rdp->cpu,
2157                                             TPS("WakeEmpty"));
2158                 } else {
2159                         rdp->nocb_defer_wakeup = true;
2160                         trace_rcu_nocb_wake(rdp->rsp->name, rdp->cpu,
2161                                             TPS("WakeEmptyIsDeferred"));
2162                 }
2163                 rdp->qlen_last_fqs_check = 0;
2164         } else if (len > rdp->qlen_last_fqs_check + qhimark) {
2165                 wake_up_process(t); /* ... or if many callbacks queued. */
2166                 rdp->qlen_last_fqs_check = LONG_MAX / 2;
2167                 trace_rcu_nocb_wake(rdp->rsp->name, rdp->cpu, TPS("WakeOvf"));
2168         } else {
2169                 trace_rcu_nocb_wake(rdp->rsp->name, rdp->cpu, TPS("WakeNot"));
2170         }
2171         return;
2172 }
2173
2174 /*
2175  * This is a helper for __call_rcu(), which invokes this when the normal
2176  * callback queue is inoperable.  If this is not a no-CBs CPU, this
2177  * function returns failure back to __call_rcu(), which can complain
2178  * appropriately.
2179  *
2180  * Otherwise, this function queues the callback where the corresponding
2181  * "rcuo" kthread can find it.
2182  */
2183 static bool __call_rcu_nocb(struct rcu_data *rdp, struct rcu_head *rhp,
2184                             bool lazy, unsigned long flags)
2185 {
2186
2187         if (!rcu_is_nocb_cpu(rdp->cpu))
2188                 return 0;
2189         __call_rcu_nocb_enqueue(rdp, rhp, &rhp->next, 1, lazy, flags);
2190         if (__is_kfree_rcu_offset((unsigned long)rhp->func))
2191                 trace_rcu_kfree_callback(rdp->rsp->name, rhp,
2192                                          (unsigned long)rhp->func,
2193                                          -atomic_long_read(&rdp->nocb_q_count_lazy),
2194                                          -atomic_long_read(&rdp->nocb_q_count));
2195         else
2196                 trace_rcu_callback(rdp->rsp->name, rhp,
2197                                    -atomic_long_read(&rdp->nocb_q_count_lazy),
2198                                    -atomic_long_read(&rdp->nocb_q_count));
2199         return 1;
2200 }
2201
2202 /*
2203  * Adopt orphaned callbacks on a no-CBs CPU, or return 0 if this is
2204  * not a no-CBs CPU.
2205  */
2206 static bool __maybe_unused rcu_nocb_adopt_orphan_cbs(struct rcu_state *rsp,
2207                                                      struct rcu_data *rdp,
2208                                                      unsigned long flags)
2209 {
2210         long ql = rsp->qlen;
2211         long qll = rsp->qlen_lazy;
2212
2213         /* If this is not a no-CBs CPU, tell the caller to do it the old way. */
2214         if (!rcu_is_nocb_cpu(smp_processor_id()))
2215                 return 0;
2216         rsp->qlen = 0;
2217         rsp->qlen_lazy = 0;
2218
2219         /* First, enqueue the donelist, if any.  This preserves CB ordering. */
2220         if (rsp->orphan_donelist != NULL) {
2221                 __call_rcu_nocb_enqueue(rdp, rsp->orphan_donelist,
2222                                         rsp->orphan_donetail, ql, qll, flags);
2223                 ql = qll = 0;
2224                 rsp->orphan_donelist = NULL;
2225                 rsp->orphan_donetail = &rsp->orphan_donelist;
2226         }
2227         if (rsp->orphan_nxtlist != NULL) {
2228                 __call_rcu_nocb_enqueue(rdp, rsp->orphan_nxtlist,
2229                                         rsp->orphan_nxttail, ql, qll, flags);
2230                 ql = qll = 0;
2231                 rsp->orphan_nxtlist = NULL;
2232                 rsp->orphan_nxttail = &rsp->orphan_nxtlist;
2233         }
2234         return 1;
2235 }
2236
2237 /*
2238  * If necessary, kick off a new grace period, and either way wait
2239  * for a subsequent grace period to complete.
2240  */
2241 static void rcu_nocb_wait_gp(struct rcu_data *rdp)
2242 {
2243         unsigned long c;
2244         bool d;
2245         unsigned long flags;
2246         struct rcu_node *rnp = rdp->mynode;
2247
2248         raw_spin_lock_irqsave(&rnp->lock, flags);
2249         smp_mb__after_unlock_lock();
2250         c = rcu_start_future_gp(rnp, rdp);
2251         raw_spin_unlock_irqrestore(&rnp->lock, flags);
2252
2253         /*
2254          * Wait for the grace period.  Do so interruptibly to avoid messing
2255          * up the load average.
2256          */
2257         trace_rcu_future_gp(rnp, rdp, c, TPS("StartWait"));
2258         for (;;) {
2259                 wait_event_interruptible(
2260                         rnp->nocb_gp_wq[c & 0x1],
2261                         (d = ULONG_CMP_GE(ACCESS_ONCE(rnp->completed), c)));
2262                 if (likely(d))
2263                         break;
2264                 flush_signals(current);
2265                 trace_rcu_future_gp(rnp, rdp, c, TPS("ResumeWait"));
2266         }
2267         trace_rcu_future_gp(rnp, rdp, c, TPS("EndWait"));
2268         smp_mb(); /* Ensure that CB invocation happens after GP end. */
2269 }
2270
2271 /*
2272  * Per-rcu_data kthread, but only for no-CBs CPUs.  Each kthread invokes
2273  * callbacks queued by the corresponding no-CBs CPU.
2274  */
2275 static int rcu_nocb_kthread(void *arg)
2276 {
2277         int c, cl;
2278         bool firsttime = 1;
2279         struct rcu_head *list;
2280         struct rcu_head *next;
2281         struct rcu_head **tail;
2282         struct rcu_data *rdp = arg;
2283
2284         /* Each pass through this loop invokes one batch of callbacks */
2285         for (;;) {
2286                 /* If not polling, wait for next batch of callbacks. */
2287                 if (!rcu_nocb_poll) {
2288                         trace_rcu_nocb_wake(rdp->rsp->name, rdp->cpu,
2289                                             TPS("Sleep"));
2290                         wait_event_interruptible(rdp->nocb_wq, rdp->nocb_head);
2291                         /* Memory barrier provide by xchg() below. */
2292                 } else if (firsttime) {
2293                         firsttime = 0;
2294                         trace_rcu_nocb_wake(rdp->rsp->name, rdp->cpu,
2295                                             TPS("Poll"));
2296                 }
2297                 list = ACCESS_ONCE(rdp->nocb_head);
2298                 if (!list) {
2299                         if (!rcu_nocb_poll)
2300                                 trace_rcu_nocb_wake(rdp->rsp->name, rdp->cpu,
2301                                                     TPS("WokeEmpty"));
2302                         schedule_timeout_interruptible(1);
2303                         flush_signals(current);
2304                         continue;
2305                 }
2306                 firsttime = 1;
2307                 trace_rcu_nocb_wake(rdp->rsp->name, rdp->cpu,
2308                                     TPS("WokeNonEmpty"));
2309
2310                 /*
2311                  * Extract queued callbacks, update counts, and wait
2312                  * for a grace period to elapse.
2313                  */
2314                 ACCESS_ONCE(rdp->nocb_head) = NULL;
2315                 tail = xchg(&rdp->nocb_tail, &rdp->nocb_head);
2316                 c = atomic_long_xchg(&rdp->nocb_q_count, 0);
2317                 cl = atomic_long_xchg(&rdp->nocb_q_count_lazy, 0);
2318                 ACCESS_ONCE(rdp->nocb_p_count) += c;
2319                 ACCESS_ONCE(rdp->nocb_p_count_lazy) += cl;
2320                 rcu_nocb_wait_gp(rdp);
2321
2322                 /* Each pass through the following loop invokes a callback. */
2323                 trace_rcu_batch_start(rdp->rsp->name, cl, c, -1);
2324                 c = cl = 0;
2325                 while (list) {
2326                         next = list->next;
2327                         /* Wait for enqueuing to complete, if needed. */
2328                         while (next == NULL && &list->next != tail) {
2329                                 trace_rcu_nocb_wake(rdp->rsp->name, rdp->cpu,
2330                                                     TPS("WaitQueue"));
2331                                 schedule_timeout_interruptible(1);
2332                                 trace_rcu_nocb_wake(rdp->rsp->name, rdp->cpu,
2333                                                     TPS("WokeQueue"));
2334                                 next = list->next;
2335                         }
2336                         debug_rcu_head_unqueue(list);
2337                         local_bh_disable();
2338                         if (__rcu_reclaim(rdp->rsp->name, list))
2339                                 cl++;
2340                         c++;
2341                         local_bh_enable();
2342                         list = next;
2343                 }
2344                 trace_rcu_batch_end(rdp->rsp->name, c, !!list, 0, 0, 1);
2345                 ACCESS_ONCE(rdp->nocb_p_count) -= c;
2346                 ACCESS_ONCE(rdp->nocb_p_count_lazy) -= cl;
2347                 rdp->n_nocbs_invoked += c;
2348         }
2349         return 0;
2350 }
2351
2352 /* Is a deferred wakeup of rcu_nocb_kthread() required? */
2353 static bool rcu_nocb_need_deferred_wakeup(struct rcu_data *rdp)
2354 {
2355         return ACCESS_ONCE(rdp->nocb_defer_wakeup);
2356 }
2357
2358 /* Do a deferred wakeup of rcu_nocb_kthread(). */
2359 static void do_nocb_deferred_wakeup(struct rcu_data *rdp)
2360 {
2361         if (!rcu_nocb_need_deferred_wakeup(rdp))
2362                 return;
2363         ACCESS_ONCE(rdp->nocb_defer_wakeup) = false;
2364         wake_up(&rdp->nocb_wq);
2365         trace_rcu_nocb_wake(rdp->rsp->name, rdp->cpu, TPS("DeferredWakeEmpty"));
2366 }
2367
2368 /* Initialize per-rcu_data variables for no-CBs CPUs. */
2369 static void __init rcu_boot_init_nocb_percpu_data(struct rcu_data *rdp)
2370 {
2371         rdp->nocb_tail = &rdp->nocb_head;
2372         init_waitqueue_head(&rdp->nocb_wq);
2373 }
2374
2375 /* Create a kthread for each RCU flavor for each no-CBs CPU. */
2376 static void __init rcu_spawn_nocb_kthreads(struct rcu_state *rsp)
2377 {
2378         int cpu;
2379         struct rcu_data *rdp;
2380         struct task_struct *t;
2381
2382         if (rcu_nocb_mask == NULL)
2383                 return;
2384         for_each_cpu(cpu, rcu_nocb_mask) {
2385                 rdp = per_cpu_ptr(rsp->rda, cpu);
2386                 t = kthread_run(rcu_nocb_kthread, rdp,
2387                                 "rcuo%c/%d", rsp->abbr, cpu);
2388                 BUG_ON(IS_ERR(t));
2389                 ACCESS_ONCE(rdp->nocb_kthread) = t;
2390         }
2391 }
2392
2393 /* Prevent __call_rcu() from enqueuing callbacks on no-CBs CPUs */
2394 static bool init_nocb_callback_list(struct rcu_data *rdp)
2395 {
2396         if (rcu_nocb_mask == NULL ||
2397             !cpumask_test_cpu(rdp->cpu, rcu_nocb_mask))
2398                 return false;
2399         rdp->nxttail[RCU_NEXT_TAIL] = NULL;
2400         return true;
2401 }
2402
2403 #else /* #ifdef CONFIG_RCU_NOCB_CPU */
2404
2405 static int rcu_nocb_needs_gp(struct rcu_state *rsp)
2406 {
2407         return 0;
2408 }
2409
2410 static void rcu_nocb_gp_cleanup(struct rcu_state *rsp, struct rcu_node *rnp)
2411 {
2412 }
2413
2414 static void rcu_nocb_gp_set(struct rcu_node *rnp, int nrq)
2415 {
2416 }
2417
2418 static void rcu_init_one_nocb(struct rcu_node *rnp)
2419 {
2420 }
2421
2422 static bool __call_rcu_nocb(struct rcu_data *rdp, struct rcu_head *rhp,
2423                             bool lazy, unsigned long flags)
2424 {
2425         return 0;
2426 }
2427
2428 static bool __maybe_unused rcu_nocb_adopt_orphan_cbs(struct rcu_state *rsp,
2429                                                      struct rcu_data *rdp,
2430                                                      unsigned long flags)
2431 {
2432         return 0;
2433 }
2434
2435 static void __init rcu_boot_init_nocb_percpu_data(struct rcu_data *rdp)
2436 {
2437 }
2438
2439 static bool rcu_nocb_need_deferred_wakeup(struct rcu_data *rdp)
2440 {
2441         return false;
2442 }
2443
2444 static void do_nocb_deferred_wakeup(struct rcu_data *rdp)
2445 {
2446 }
2447
2448 static void __init rcu_spawn_nocb_kthreads(struct rcu_state *rsp)
2449 {
2450 }
2451
2452 static bool init_nocb_callback_list(struct rcu_data *rdp)
2453 {
2454         return false;
2455 }
2456
2457 #endif /* #else #ifdef CONFIG_RCU_NOCB_CPU */
2458
2459 /*
2460  * An adaptive-ticks CPU can potentially execute in kernel mode for an
2461  * arbitrarily long period of time with the scheduling-clock tick turned
2462  * off.  RCU will be paying attention to this CPU because it is in the
2463  * kernel, but the CPU cannot be guaranteed to be executing the RCU state
2464  * machine because the scheduling-clock tick has been disabled.  Therefore,
2465  * if an adaptive-ticks CPU is failing to respond to the current grace
2466  * period and has not be idle from an RCU perspective, kick it.
2467  */
2468 static void rcu_kick_nohz_cpu(int cpu)
2469 {
2470 #ifdef CONFIG_NO_HZ_FULL
2471         if (tick_nohz_full_cpu(cpu))
2472                 smp_send_reschedule(cpu);
2473 #endif /* #ifdef CONFIG_NO_HZ_FULL */
2474 }
2475
2476
2477 #ifdef CONFIG_NO_HZ_FULL_SYSIDLE
2478
2479 /*
2480  * Define RCU flavor that holds sysidle state.  This needs to be the
2481  * most active flavor of RCU.
2482  */
2483 #ifdef CONFIG_PREEMPT_RCU
2484 static struct rcu_state *rcu_sysidle_state = &rcu_preempt_state;
2485 #else /* #ifdef CONFIG_PREEMPT_RCU */
2486 static struct rcu_state *rcu_sysidle_state = &rcu_sched_state;
2487 #endif /* #else #ifdef CONFIG_PREEMPT_RCU */
2488
2489 static int full_sysidle_state;          /* Current system-idle state. */
2490 #define RCU_SYSIDLE_NOT         0       /* Some CPU is not idle. */
2491 #define RCU_SYSIDLE_SHORT       1       /* All CPUs idle for brief period. */
2492 #define RCU_SYSIDLE_LONG        2       /* All CPUs idle for long enough. */
2493 #define RCU_SYSIDLE_FULL        3       /* All CPUs idle, ready for sysidle. */
2494 #define RCU_SYSIDLE_FULL_NOTED  4       /* Actually entered sysidle state. */
2495
2496 /*
2497  * Invoked to note exit from irq or task transition to idle.  Note that
2498  * usermode execution does -not- count as idle here!  After all, we want
2499  * to detect full-system idle states, not RCU quiescent states and grace
2500  * periods.  The caller must have disabled interrupts.
2501  */
2502 static void rcu_sysidle_enter(struct rcu_dynticks *rdtp, int irq)
2503 {
2504         unsigned long j;
2505
2506         /* Adjust nesting, check for fully idle. */
2507         if (irq) {
2508                 rdtp->dynticks_idle_nesting--;
2509                 WARN_ON_ONCE(rdtp->dynticks_idle_nesting < 0);
2510                 if (rdtp->dynticks_idle_nesting != 0)
2511                         return;  /* Still not fully idle. */
2512         } else {
2513                 if ((rdtp->dynticks_idle_nesting & DYNTICK_TASK_NEST_MASK) ==
2514                     DYNTICK_TASK_NEST_VALUE) {
2515                         rdtp->dynticks_idle_nesting = 0;
2516                 } else {
2517                         rdtp->dynticks_idle_nesting -= DYNTICK_TASK_NEST_VALUE;
2518                         WARN_ON_ONCE(rdtp->dynticks_idle_nesting < 0);
2519                         return;  /* Still not fully idle. */
2520                 }
2521         }
2522
2523         /* Record start of fully idle period. */
2524         j = jiffies;
2525         ACCESS_ONCE(rdtp->dynticks_idle_jiffies) = j;
2526         smp_mb__before_atomic_inc();
2527         atomic_inc(&rdtp->dynticks_idle);
2528         smp_mb__after_atomic_inc();
2529         WARN_ON_ONCE(atomic_read(&rdtp->dynticks_idle) & 0x1);
2530 }
2531
2532 /*
2533  * Unconditionally force exit from full system-idle state.  This is
2534  * invoked when a normal CPU exits idle, but must be called separately
2535  * for the timekeeping CPU (tick_do_timer_cpu).  The reason for this
2536  * is that the timekeeping CPU is permitted to take scheduling-clock
2537  * interrupts while the system is in system-idle state, and of course
2538  * rcu_sysidle_exit() has no way of distinguishing a scheduling-clock
2539  * interrupt from any other type of interrupt.
2540  */
2541 void rcu_sysidle_force_exit(void)
2542 {
2543         int oldstate = ACCESS_ONCE(full_sysidle_state);
2544         int newoldstate;
2545
2546         /*
2547          * Each pass through the following loop attempts to exit full
2548          * system-idle state.  If contention proves to be a problem,
2549          * a trylock-based contention tree could be used here.
2550          */
2551         while (oldstate > RCU_SYSIDLE_SHORT) {
2552                 newoldstate = cmpxchg(&full_sysidle_state,
2553                                       oldstate, RCU_SYSIDLE_NOT);
2554                 if (oldstate == newoldstate &&
2555                     oldstate == RCU_SYSIDLE_FULL_NOTED) {
2556                         rcu_kick_nohz_cpu(tick_do_timer_cpu);
2557                         return; /* We cleared it, done! */
2558                 }
2559                 oldstate = newoldstate;
2560         }
2561         smp_mb(); /* Order initial oldstate fetch vs. later non-idle work. */
2562 }
2563
2564 /*
2565  * Invoked to note entry to irq or task transition from idle.  Note that
2566  * usermode execution does -not- count as idle here!  The caller must
2567  * have disabled interrupts.
2568  */
2569 static void rcu_sysidle_exit(struct rcu_dynticks *rdtp, int irq)
2570 {
2571         /* Adjust nesting, check for already non-idle. */
2572         if (irq) {
2573                 rdtp->dynticks_idle_nesting++;
2574                 WARN_ON_ONCE(rdtp->dynticks_idle_nesting <= 0);
2575                 if (rdtp->dynticks_idle_nesting != 1)
2576                         return; /* Already non-idle. */
2577         } else {
2578                 /*
2579                  * Allow for irq misnesting.  Yes, it really is possible
2580                  * to enter an irq handler then never leave it, and maybe
2581                  * also vice versa.  Handle both possibilities.
2582                  */
2583                 if (rdtp->dynticks_idle_nesting & DYNTICK_TASK_NEST_MASK) {
2584                         rdtp->dynticks_idle_nesting += DYNTICK_TASK_NEST_VALUE;
2585                         WARN_ON_ONCE(rdtp->dynticks_idle_nesting <= 0);
2586                         return; /* Already non-idle. */
2587                 } else {
2588                         rdtp->dynticks_idle_nesting = DYNTICK_TASK_EXIT_IDLE;
2589                 }
2590         }
2591
2592         /* Record end of idle period. */
2593         smp_mb__before_atomic_inc();
2594         atomic_inc(&rdtp->dynticks_idle);
2595         smp_mb__after_atomic_inc();
2596         WARN_ON_ONCE(!(atomic_read(&rdtp->dynticks_idle) & 0x1));
2597
2598         /*
2599          * If we are the timekeeping CPU, we are permitted to be non-idle
2600          * during a system-idle state.  This must be the case, because
2601          * the timekeeping CPU has to take scheduling-clock interrupts
2602          * during the time that the system is transitioning to full
2603          * system-idle state.  This means that the timekeeping CPU must
2604          * invoke rcu_sysidle_force_exit() directly if it does anything
2605          * more than take a scheduling-clock interrupt.
2606          */
2607         if (smp_processor_id() == tick_do_timer_cpu)
2608                 return;
2609
2610         /* Update system-idle state: We are clearly no longer fully idle! */
2611         rcu_sysidle_force_exit();
2612 }
2613
2614 /*
2615  * Check to see if the current CPU is idle.  Note that usermode execution
2616  * does not count as idle.  The caller must have disabled interrupts.
2617  */
2618 static void rcu_sysidle_check_cpu(struct rcu_data *rdp, bool *isidle,
2619                                   unsigned long *maxj)
2620 {
2621         int cur;
2622         unsigned long j;
2623         struct rcu_dynticks *rdtp = rdp->dynticks;
2624
2625         /*
2626          * If some other CPU has already reported non-idle, if this is
2627          * not the flavor of RCU that tracks sysidle state, or if this
2628          * is an offline or the timekeeping CPU, nothing to do.
2629          */
2630         if (!*isidle || rdp->rsp != rcu_sysidle_state ||
2631             cpu_is_offline(rdp->cpu) || rdp->cpu == tick_do_timer_cpu)
2632                 return;
2633         if (rcu_gp_in_progress(rdp->rsp))
2634                 WARN_ON_ONCE(smp_processor_id() != tick_do_timer_cpu);
2635
2636         /* Pick up current idle and NMI-nesting counter and check. */
2637         cur = atomic_read(&rdtp->dynticks_idle);
2638         if (cur & 0x1) {
2639                 *isidle = false; /* We are not idle! */
2640                 return;
2641         }
2642         smp_mb(); /* Read counters before timestamps. */
2643
2644         /* Pick up timestamps. */
2645         j = ACCESS_ONCE(rdtp->dynticks_idle_jiffies);
2646         /* If this CPU entered idle more recently, update maxj timestamp. */
2647         if (ULONG_CMP_LT(*maxj, j))
2648                 *maxj = j;
2649 }
2650
2651 /*
2652  * Is this the flavor of RCU that is handling full-system idle?
2653  */
2654 static bool is_sysidle_rcu_state(struct rcu_state *rsp)
2655 {
2656         return rsp == rcu_sysidle_state;
2657 }
2658
2659 /*
2660  * Bind the grace-period kthread for the sysidle flavor of RCU to the
2661  * timekeeping CPU.
2662  */
2663 static void rcu_bind_gp_kthread(void)
2664 {
2665         int cpu = ACCESS_ONCE(tick_do_timer_cpu);
2666
2667         if (cpu < 0 || cpu >= nr_cpu_ids)
2668                 return;
2669         if (raw_smp_processor_id() != cpu)
2670                 set_cpus_allowed_ptr(current, cpumask_of(cpu));
2671 }
2672
2673 /*
2674  * Return a delay in jiffies based on the number of CPUs, rcu_node
2675  * leaf fanout, and jiffies tick rate.  The idea is to allow larger
2676  * systems more time to transition to full-idle state in order to
2677  * avoid the cache thrashing that otherwise occur on the state variable.
2678  * Really small systems (less than a couple of tens of CPUs) should
2679  * instead use a single global atomically incremented counter, and later
2680  * versions of this will automatically reconfigure themselves accordingly.
2681  */
2682 static unsigned long rcu_sysidle_delay(void)
2683 {
2684         if (nr_cpu_ids <= CONFIG_NO_HZ_FULL_SYSIDLE_SMALL)
2685                 return 0;
2686         return DIV_ROUND_UP(nr_cpu_ids * HZ, rcu_fanout_leaf * 1000);
2687 }
2688
2689 /*
2690  * Advance the full-system-idle state.  This is invoked when all of
2691  * the non-timekeeping CPUs are idle.
2692  */
2693 static void rcu_sysidle(unsigned long j)
2694 {
2695         /* Check the current state. */
2696         switch (ACCESS_ONCE(full_sysidle_state)) {
2697         case RCU_SYSIDLE_NOT:
2698
2699                 /* First time all are idle, so note a short idle period. */
2700                 ACCESS_ONCE(full_sysidle_state) = RCU_SYSIDLE_SHORT;
2701                 break;
2702
2703         case RCU_SYSIDLE_SHORT:
2704
2705                 /*
2706                  * Idle for a bit, time to advance to next state?
2707                  * cmpxchg failure means race with non-idle, let them win.
2708                  */
2709                 if (ULONG_CMP_GE(jiffies, j + rcu_sysidle_delay()))
2710                         (void)cmpxchg(&full_sysidle_state,
2711                                       RCU_SYSIDLE_SHORT, RCU_SYSIDLE_LONG);
2712                 break;
2713
2714         case RCU_SYSIDLE_LONG:
2715
2716                 /*
2717                  * Do an additional check pass before advancing to full.
2718                  * cmpxchg failure means race with non-idle, let them win.
2719                  */
2720                 if (ULONG_CMP_GE(jiffies, j + rcu_sysidle_delay()))
2721                         (void)cmpxchg(&full_sysidle_state,
2722                                       RCU_SYSIDLE_LONG, RCU_SYSIDLE_FULL);
2723                 break;
2724
2725         default:
2726                 break;
2727         }
2728 }
2729
2730 /*
2731  * Found a non-idle non-timekeeping CPU, so kick the system-idle state
2732  * back to the beginning.
2733  */
2734 static void rcu_sysidle_cancel(void)
2735 {
2736         smp_mb();
2737         ACCESS_ONCE(full_sysidle_state) = RCU_SYSIDLE_NOT;
2738 }
2739
2740 /*
2741  * Update the sysidle state based on the results of a force-quiescent-state
2742  * scan of the CPUs' dyntick-idle state.
2743  */
2744 static void rcu_sysidle_report(struct rcu_state *rsp, int isidle,
2745                                unsigned long maxj, bool gpkt)
2746 {
2747         if (rsp != rcu_sysidle_state)
2748                 return;  /* Wrong flavor, ignore. */
2749         if (gpkt && nr_cpu_ids <= CONFIG_NO_HZ_FULL_SYSIDLE_SMALL)
2750                 return;  /* Running state machine from timekeeping CPU. */
2751         if (isidle)
2752                 rcu_sysidle(maxj);    /* More idle! */
2753         else
2754                 rcu_sysidle_cancel(); /* Idle is over. */
2755 }
2756
2757 /*
2758  * Wrapper for rcu_sysidle_report() when called from the grace-period
2759  * kthread's context.
2760  */
2761 static void rcu_sysidle_report_gp(struct rcu_state *rsp, int isidle,
2762                                   unsigned long maxj)
2763 {
2764         rcu_sysidle_report(rsp, isidle, maxj, true);
2765 }
2766
2767 /* Callback and function for forcing an RCU grace period. */
2768 struct rcu_sysidle_head {
2769         struct rcu_head rh;
2770         int inuse;
2771 };
2772
2773 static void rcu_sysidle_cb(struct rcu_head *rhp)
2774 {
2775         struct rcu_sysidle_head *rshp;
2776
2777         /*
2778          * The following memory barrier is needed to replace the
2779          * memory barriers that would normally be in the memory
2780          * allocator.
2781          */
2782         smp_mb();  /* grace period precedes setting inuse. */
2783
2784         rshp = container_of(rhp, struct rcu_sysidle_head, rh);
2785         ACCESS_ONCE(rshp->inuse) = 0;
2786 }
2787
2788 /*
2789  * Check to see if the system is fully idle, other than the timekeeping CPU.
2790  * The caller must have disabled interrupts.
2791  */
2792 bool rcu_sys_is_idle(void)
2793 {
2794         static struct rcu_sysidle_head rsh;
2795         int rss = ACCESS_ONCE(full_sysidle_state);
2796
2797         if (WARN_ON_ONCE(smp_processor_id() != tick_do_timer_cpu))
2798                 return false;
2799
2800         /* Handle small-system case by doing a full scan of CPUs. */
2801         if (nr_cpu_ids <= CONFIG_NO_HZ_FULL_SYSIDLE_SMALL) {
2802                 int oldrss = rss - 1;
2803
2804                 /*
2805                  * One pass to advance to each state up to _FULL.
2806                  * Give up if any pass fails to advance the state.
2807                  */
2808                 while (rss < RCU_SYSIDLE_FULL && oldrss < rss) {
2809                         int cpu;
2810                         bool isidle = true;
2811                         unsigned long maxj = jiffies - ULONG_MAX / 4;
2812                         struct rcu_data *rdp;
2813
2814                         /* Scan all the CPUs looking for nonidle CPUs. */
2815                         for_each_possible_cpu(cpu) {
2816                                 rdp = per_cpu_ptr(rcu_sysidle_state->rda, cpu);
2817                                 rcu_sysidle_check_cpu(rdp, &isidle, &maxj);
2818                                 if (!isidle)
2819                                         break;
2820                         }
2821                         rcu_sysidle_report(rcu_sysidle_state,
2822                                            isidle, maxj, false);
2823                         oldrss = rss;
2824                         rss = ACCESS_ONCE(full_sysidle_state);
2825                 }
2826         }
2827
2828         /* If this is the first observation of an idle period, record it. */
2829         if (rss == RCU_SYSIDLE_FULL) {
2830                 rss = cmpxchg(&full_sysidle_state,
2831                               RCU_SYSIDLE_FULL, RCU_SYSIDLE_FULL_NOTED);
2832                 return rss == RCU_SYSIDLE_FULL;
2833         }
2834
2835         smp_mb(); /* ensure rss load happens before later caller actions. */
2836
2837         /* If already fully idle, tell the caller (in case of races). */
2838         if (rss == RCU_SYSIDLE_FULL_NOTED)
2839                 return true;
2840
2841         /*
2842          * If we aren't there yet, and a grace period is not in flight,
2843          * initiate a grace period.  Either way, tell the caller that
2844          * we are not there yet.  We use an xchg() rather than an assignment
2845          * to make up for the memory barriers that would otherwise be
2846          * provided by the memory allocator.
2847          */
2848         if (nr_cpu_ids > CONFIG_NO_HZ_FULL_SYSIDLE_SMALL &&
2849             !rcu_gp_in_progress(rcu_sysidle_state) &&
2850             !rsh.inuse && xchg(&rsh.inuse, 1) == 0)
2851                 call_rcu(&rsh.rh, rcu_sysidle_cb);
2852         return false;
2853 }
2854
2855 /*
2856  * Initialize dynticks sysidle state for CPUs coming online.
2857  */
2858 static void rcu_sysidle_init_percpu_data(struct rcu_dynticks *rdtp)
2859 {
2860         rdtp->dynticks_idle_nesting = DYNTICK_TASK_NEST_VALUE;
2861 }
2862
2863 #else /* #ifdef CONFIG_NO_HZ_FULL_SYSIDLE */
2864
2865 static void rcu_sysidle_enter(struct rcu_dynticks *rdtp, int irq)
2866 {
2867 }
2868
2869 static void rcu_sysidle_exit(struct rcu_dynticks *rdtp, int irq)
2870 {
2871 }
2872
2873 static void rcu_sysidle_check_cpu(struct rcu_data *rdp, bool *isidle,
2874                                   unsigned long *maxj)
2875 {
2876 }
2877
2878 static bool is_sysidle_rcu_state(struct rcu_state *rsp)
2879 {
2880         return false;
2881 }
2882
2883 static void rcu_bind_gp_kthread(void)
2884 {
2885 }
2886
2887 static void rcu_sysidle_report_gp(struct rcu_state *rsp, int isidle,
2888                                   unsigned long maxj)
2889 {
2890 }
2891
2892 static void rcu_sysidle_init_percpu_data(struct rcu_dynticks *rdtp)
2893 {
2894 }
2895
2896 #endif /* #else #ifdef CONFIG_NO_HZ_FULL_SYSIDLE */
2897
2898 /*
2899  * Is this CPU a NO_HZ_FULL CPU that should ignore RCU so that the
2900  * grace-period kthread will do force_quiescent_state() processing?
2901  * The idea is to avoid waking up RCU core processing on such a
2902  * CPU unless the grace period has extended for too long.
2903  *
2904  * This code relies on the fact that all NO_HZ_FULL CPUs are also
2905  * CONFIG_RCU_NOCB_CPU CPUs.
2906  */
2907 static bool rcu_nohz_full_cpu(struct rcu_state *rsp)
2908 {
2909 #ifdef CONFIG_NO_HZ_FULL
2910         if (tick_nohz_full_cpu(smp_processor_id()) &&
2911             (!rcu_gp_in_progress(rsp) ||
2912              ULONG_CMP_LT(jiffies, ACCESS_ONCE(rsp->gp_start) + HZ)))
2913                 return 1;
2914 #endif /* #ifdef CONFIG_NO_HZ_FULL */
2915         return 0;
2916 }