]> Git Repo - linux.git/blob - kernel/rcu/tree.c
Merge branch 'urgent-for-mingo' of git://git.kernel.org/pub/scm/linux/kernel/git...
[linux.git] / kernel / rcu / tree.c
1 // SPDX-License-Identifier: GPL-2.0+
2 /*
3  * Read-Copy Update mechanism for mutual exclusion (tree-based version)
4  *
5  * Copyright IBM Corporation, 2008
6  *
7  * Authors: Dipankar Sarma <[email protected]>
8  *          Manfred Spraul <[email protected]>
9  *          Paul E. McKenney <[email protected]>
10  *
11  * Based on the original work by Paul McKenney <[email protected]>
12  * and inputs from Rusty Russell, Andrea Arcangeli and Andi Kleen.
13  *
14  * For detailed explanation of Read-Copy Update mechanism see -
15  *      Documentation/RCU
16  */
17
18 #define pr_fmt(fmt) "rcu: " fmt
19
20 #include <linux/types.h>
21 #include <linux/kernel.h>
22 #include <linux/init.h>
23 #include <linux/spinlock.h>
24 #include <linux/smp.h>
25 #include <linux/rcupdate_wait.h>
26 #include <linux/interrupt.h>
27 #include <linux/sched.h>
28 #include <linux/sched/debug.h>
29 #include <linux/nmi.h>
30 #include <linux/atomic.h>
31 #include <linux/bitops.h>
32 #include <linux/export.h>
33 #include <linux/completion.h>
34 #include <linux/moduleparam.h>
35 #include <linux/percpu.h>
36 #include <linux/notifier.h>
37 #include <linux/cpu.h>
38 #include <linux/mutex.h>
39 #include <linux/time.h>
40 #include <linux/kernel_stat.h>
41 #include <linux/wait.h>
42 #include <linux/kthread.h>
43 #include <uapi/linux/sched/types.h>
44 #include <linux/prefetch.h>
45 #include <linux/delay.h>
46 #include <linux/random.h>
47 #include <linux/trace_events.h>
48 #include <linux/suspend.h>
49 #include <linux/ftrace.h>
50 #include <linux/tick.h>
51 #include <linux/sysrq.h>
52 #include <linux/kprobes.h>
53 #include <linux/gfp.h>
54 #include <linux/oom.h>
55 #include <linux/smpboot.h>
56 #include <linux/jiffies.h>
57 #include <linux/slab.h>
58 #include <linux/sched/isolation.h>
59 #include <linux/sched/clock.h>
60 #include "../time/tick-internal.h"
61
62 #include "tree.h"
63 #include "rcu.h"
64
65 #ifdef MODULE_PARAM_PREFIX
66 #undef MODULE_PARAM_PREFIX
67 #endif
68 #define MODULE_PARAM_PREFIX "rcutree."
69
70 /* Data structures. */
71
72 /*
73  * Steal a bit from the bottom of ->dynticks for idle entry/exit
74  * control.  Initially this is for TLB flushing.
75  */
76 #define RCU_DYNTICK_CTRL_MASK 0x1
77 #define RCU_DYNTICK_CTRL_CTR  (RCU_DYNTICK_CTRL_MASK + 1)
78 #ifndef rcu_eqs_special_exit
79 #define rcu_eqs_special_exit() do { } while (0)
80 #endif
81
82 static DEFINE_PER_CPU_SHARED_ALIGNED(struct rcu_data, rcu_data) = {
83         .dynticks_nesting = 1,
84         .dynticks_nmi_nesting = DYNTICK_IRQ_NONIDLE,
85         .dynticks = ATOMIC_INIT(RCU_DYNTICK_CTRL_CTR),
86 };
87 static struct rcu_state rcu_state = {
88         .level = { &rcu_state.node[0] },
89         .gp_state = RCU_GP_IDLE,
90         .gp_seq = (0UL - 300UL) << RCU_SEQ_CTR_SHIFT,
91         .barrier_mutex = __MUTEX_INITIALIZER(rcu_state.barrier_mutex),
92         .name = RCU_NAME,
93         .abbr = RCU_ABBR,
94         .exp_mutex = __MUTEX_INITIALIZER(rcu_state.exp_mutex),
95         .exp_wake_mutex = __MUTEX_INITIALIZER(rcu_state.exp_wake_mutex),
96         .ofl_lock = __RAW_SPIN_LOCK_UNLOCKED(rcu_state.ofl_lock),
97 };
98
99 /* Dump rcu_node combining tree at boot to verify correct setup. */
100 static bool dump_tree;
101 module_param(dump_tree, bool, 0444);
102 /* By default, use RCU_SOFTIRQ instead of rcuc kthreads. */
103 static bool use_softirq = 1;
104 module_param(use_softirq, bool, 0444);
105 /* Control rcu_node-tree auto-balancing at boot time. */
106 static bool rcu_fanout_exact;
107 module_param(rcu_fanout_exact, bool, 0444);
108 /* Increase (but not decrease) the RCU_FANOUT_LEAF at boot time. */
109 static int rcu_fanout_leaf = RCU_FANOUT_LEAF;
110 module_param(rcu_fanout_leaf, int, 0444);
111 int rcu_num_lvls __read_mostly = RCU_NUM_LVLS;
112 /* Number of rcu_nodes at specified level. */
113 int num_rcu_lvl[] = NUM_RCU_LVL_INIT;
114 int rcu_num_nodes __read_mostly = NUM_RCU_NODES; /* Total # rcu_nodes in use. */
115
116 /*
117  * The rcu_scheduler_active variable is initialized to the value
118  * RCU_SCHEDULER_INACTIVE and transitions RCU_SCHEDULER_INIT just before the
119  * first task is spawned.  So when this variable is RCU_SCHEDULER_INACTIVE,
120  * RCU can assume that there is but one task, allowing RCU to (for example)
121  * optimize synchronize_rcu() to a simple barrier().  When this variable
122  * is RCU_SCHEDULER_INIT, RCU must actually do all the hard work required
123  * to detect real grace periods.  This variable is also used to suppress
124  * boot-time false positives from lockdep-RCU error checking.  Finally, it
125  * transitions from RCU_SCHEDULER_INIT to RCU_SCHEDULER_RUNNING after RCU
126  * is fully initialized, including all of its kthreads having been spawned.
127  */
128 int rcu_scheduler_active __read_mostly;
129 EXPORT_SYMBOL_GPL(rcu_scheduler_active);
130
131 /*
132  * The rcu_scheduler_fully_active variable transitions from zero to one
133  * during the early_initcall() processing, which is after the scheduler
134  * is capable of creating new tasks.  So RCU processing (for example,
135  * creating tasks for RCU priority boosting) must be delayed until after
136  * rcu_scheduler_fully_active transitions from zero to one.  We also
137  * currently delay invocation of any RCU callbacks until after this point.
138  *
139  * It might later prove better for people registering RCU callbacks during
140  * early boot to take responsibility for these callbacks, but one step at
141  * a time.
142  */
143 static int rcu_scheduler_fully_active __read_mostly;
144
145 static void rcu_report_qs_rnp(unsigned long mask, struct rcu_node *rnp,
146                               unsigned long gps, unsigned long flags);
147 static void rcu_init_new_rnp(struct rcu_node *rnp_leaf);
148 static void rcu_cleanup_dead_rnp(struct rcu_node *rnp_leaf);
149 static void rcu_boost_kthread_setaffinity(struct rcu_node *rnp, int outgoingcpu);
150 static void invoke_rcu_core(void);
151 static void rcu_report_exp_rdp(struct rcu_data *rdp);
152 static void sync_sched_exp_online_cleanup(int cpu);
153 static void check_cb_ovld_locked(struct rcu_data *rdp, struct rcu_node *rnp);
154
155 /* rcuc/rcub kthread realtime priority */
156 static int kthread_prio = IS_ENABLED(CONFIG_RCU_BOOST) ? 1 : 0;
157 module_param(kthread_prio, int, 0444);
158
159 /* Delay in jiffies for grace-period initialization delays, debug only. */
160
161 static int gp_preinit_delay;
162 module_param(gp_preinit_delay, int, 0444);
163 static int gp_init_delay;
164 module_param(gp_init_delay, int, 0444);
165 static int gp_cleanup_delay;
166 module_param(gp_cleanup_delay, int, 0444);
167
168 /* Retrieve RCU kthreads priority for rcutorture */
169 int rcu_get_gp_kthreads_prio(void)
170 {
171         return kthread_prio;
172 }
173 EXPORT_SYMBOL_GPL(rcu_get_gp_kthreads_prio);
174
175 /*
176  * Number of grace periods between delays, normalized by the duration of
177  * the delay.  The longer the delay, the more the grace periods between
178  * each delay.  The reason for this normalization is that it means that,
179  * for non-zero delays, the overall slowdown of grace periods is constant
180  * regardless of the duration of the delay.  This arrangement balances
181  * the need for long delays to increase some race probabilities with the
182  * need for fast grace periods to increase other race probabilities.
183  */
184 #define PER_RCU_NODE_PERIOD 3   /* Number of grace periods between delays. */
185
186 /*
187  * Compute the mask of online CPUs for the specified rcu_node structure.
188  * This will not be stable unless the rcu_node structure's ->lock is
189  * held, but the bit corresponding to the current CPU will be stable
190  * in most contexts.
191  */
192 static unsigned long rcu_rnp_online_cpus(struct rcu_node *rnp)
193 {
194         return READ_ONCE(rnp->qsmaskinitnext);
195 }
196
197 /*
198  * Return true if an RCU grace period is in progress.  The READ_ONCE()s
199  * permit this function to be invoked without holding the root rcu_node
200  * structure's ->lock, but of course results can be subject to change.
201  */
202 static int rcu_gp_in_progress(void)
203 {
204         return rcu_seq_state(rcu_seq_current(&rcu_state.gp_seq));
205 }
206
207 /*
208  * Return the number of callbacks queued on the specified CPU.
209  * Handles both the nocbs and normal cases.
210  */
211 static long rcu_get_n_cbs_cpu(int cpu)
212 {
213         struct rcu_data *rdp = per_cpu_ptr(&rcu_data, cpu);
214
215         if (rcu_segcblist_is_enabled(&rdp->cblist))
216                 return rcu_segcblist_n_cbs(&rdp->cblist);
217         return 0;
218 }
219
220 void rcu_softirq_qs(void)
221 {
222         rcu_qs();
223         rcu_preempt_deferred_qs(current);
224 }
225
226 /*
227  * Record entry into an extended quiescent state.  This is only to be
228  * called when not already in an extended quiescent state.
229  */
230 static void rcu_dynticks_eqs_enter(void)
231 {
232         struct rcu_data *rdp = this_cpu_ptr(&rcu_data);
233         int seq;
234
235         /*
236          * CPUs seeing atomic_add_return() must see prior RCU read-side
237          * critical sections, and we also must force ordering with the
238          * next idle sojourn.
239          */
240         seq = atomic_add_return(RCU_DYNTICK_CTRL_CTR, &rdp->dynticks);
241         /* Better be in an extended quiescent state! */
242         WARN_ON_ONCE(IS_ENABLED(CONFIG_RCU_EQS_DEBUG) &&
243                      (seq & RCU_DYNTICK_CTRL_CTR));
244         /* Better not have special action (TLB flush) pending! */
245         WARN_ON_ONCE(IS_ENABLED(CONFIG_RCU_EQS_DEBUG) &&
246                      (seq & RCU_DYNTICK_CTRL_MASK));
247 }
248
249 /*
250  * Record exit from an extended quiescent state.  This is only to be
251  * called from an extended quiescent state.
252  */
253 static void rcu_dynticks_eqs_exit(void)
254 {
255         struct rcu_data *rdp = this_cpu_ptr(&rcu_data);
256         int seq;
257
258         /*
259          * CPUs seeing atomic_add_return() must see prior idle sojourns,
260          * and we also must force ordering with the next RCU read-side
261          * critical section.
262          */
263         seq = atomic_add_return(RCU_DYNTICK_CTRL_CTR, &rdp->dynticks);
264         WARN_ON_ONCE(IS_ENABLED(CONFIG_RCU_EQS_DEBUG) &&
265                      !(seq & RCU_DYNTICK_CTRL_CTR));
266         if (seq & RCU_DYNTICK_CTRL_MASK) {
267                 atomic_andnot(RCU_DYNTICK_CTRL_MASK, &rdp->dynticks);
268                 smp_mb__after_atomic(); /* _exit after clearing mask. */
269                 /* Prefer duplicate flushes to losing a flush. */
270                 rcu_eqs_special_exit();
271         }
272 }
273
274 /*
275  * Reset the current CPU's ->dynticks counter to indicate that the
276  * newly onlined CPU is no longer in an extended quiescent state.
277  * This will either leave the counter unchanged, or increment it
278  * to the next non-quiescent value.
279  *
280  * The non-atomic test/increment sequence works because the upper bits
281  * of the ->dynticks counter are manipulated only by the corresponding CPU,
282  * or when the corresponding CPU is offline.
283  */
284 static void rcu_dynticks_eqs_online(void)
285 {
286         struct rcu_data *rdp = this_cpu_ptr(&rcu_data);
287
288         if (atomic_read(&rdp->dynticks) & RCU_DYNTICK_CTRL_CTR)
289                 return;
290         atomic_add(RCU_DYNTICK_CTRL_CTR, &rdp->dynticks);
291 }
292
293 /*
294  * Is the current CPU in an extended quiescent state?
295  *
296  * No ordering, as we are sampling CPU-local information.
297  */
298 static bool rcu_dynticks_curr_cpu_in_eqs(void)
299 {
300         struct rcu_data *rdp = this_cpu_ptr(&rcu_data);
301
302         return !(atomic_read(&rdp->dynticks) & RCU_DYNTICK_CTRL_CTR);
303 }
304
305 /*
306  * Snapshot the ->dynticks counter with full ordering so as to allow
307  * stable comparison of this counter with past and future snapshots.
308  */
309 static int rcu_dynticks_snap(struct rcu_data *rdp)
310 {
311         int snap = atomic_add_return(0, &rdp->dynticks);
312
313         return snap & ~RCU_DYNTICK_CTRL_MASK;
314 }
315
316 /*
317  * Return true if the snapshot returned from rcu_dynticks_snap()
318  * indicates that RCU is in an extended quiescent state.
319  */
320 static bool rcu_dynticks_in_eqs(int snap)
321 {
322         return !(snap & RCU_DYNTICK_CTRL_CTR);
323 }
324
325 /*
326  * Return true if the CPU corresponding to the specified rcu_data
327  * structure has spent some time in an extended quiescent state since
328  * rcu_dynticks_snap() returned the specified snapshot.
329  */
330 static bool rcu_dynticks_in_eqs_since(struct rcu_data *rdp, int snap)
331 {
332         return snap != rcu_dynticks_snap(rdp);
333 }
334
335 /*
336  * Set the special (bottom) bit of the specified CPU so that it
337  * will take special action (such as flushing its TLB) on the
338  * next exit from an extended quiescent state.  Returns true if
339  * the bit was successfully set, or false if the CPU was not in
340  * an extended quiescent state.
341  */
342 bool rcu_eqs_special_set(int cpu)
343 {
344         int old;
345         int new;
346         int new_old;
347         struct rcu_data *rdp = &per_cpu(rcu_data, cpu);
348
349         new_old = atomic_read(&rdp->dynticks);
350         do {
351                 old = new_old;
352                 if (old & RCU_DYNTICK_CTRL_CTR)
353                         return false;
354                 new = old | RCU_DYNTICK_CTRL_MASK;
355                 new_old = atomic_cmpxchg(&rdp->dynticks, old, new);
356         } while (new_old != old);
357         return true;
358 }
359
360 /*
361  * Let the RCU core know that this CPU has gone through the scheduler,
362  * which is a quiescent state.  This is called when the need for a
363  * quiescent state is urgent, so we burn an atomic operation and full
364  * memory barriers to let the RCU core know about it, regardless of what
365  * this CPU might (or might not) do in the near future.
366  *
367  * We inform the RCU core by emulating a zero-duration dyntick-idle period.
368  *
369  * The caller must have disabled interrupts and must not be idle.
370  */
371 void rcu_momentary_dyntick_idle(void)
372 {
373         int special;
374
375         raw_cpu_write(rcu_data.rcu_need_heavy_qs, false);
376         special = atomic_add_return(2 * RCU_DYNTICK_CTRL_CTR,
377                                     &this_cpu_ptr(&rcu_data)->dynticks);
378         /* It is illegal to call this from idle state. */
379         WARN_ON_ONCE(!(special & RCU_DYNTICK_CTRL_CTR));
380         rcu_preempt_deferred_qs(current);
381 }
382 EXPORT_SYMBOL_GPL(rcu_momentary_dyntick_idle);
383
384 /**
385  * rcu_is_cpu_rrupt_from_idle - see if interrupted from idle
386  *
387  * If the current CPU is idle and running at a first-level (not nested)
388  * interrupt from idle, return true.  The caller must have at least
389  * disabled preemption.
390  */
391 static int rcu_is_cpu_rrupt_from_idle(void)
392 {
393         /* Called only from within the scheduling-clock interrupt */
394         lockdep_assert_in_irq();
395
396         /* Check for counter underflows */
397         RCU_LOCKDEP_WARN(__this_cpu_read(rcu_data.dynticks_nesting) < 0,
398                          "RCU dynticks_nesting counter underflow!");
399         RCU_LOCKDEP_WARN(__this_cpu_read(rcu_data.dynticks_nmi_nesting) <= 0,
400                          "RCU dynticks_nmi_nesting counter underflow/zero!");
401
402         /* Are we at first interrupt nesting level? */
403         if (__this_cpu_read(rcu_data.dynticks_nmi_nesting) != 1)
404                 return false;
405
406         /* Does CPU appear to be idle from an RCU standpoint? */
407         return __this_cpu_read(rcu_data.dynticks_nesting) == 0;
408 }
409
410 #define DEFAULT_RCU_BLIMIT 10     /* Maximum callbacks per rcu_do_batch ... */
411 #define DEFAULT_MAX_RCU_BLIMIT 10000 /* ... even during callback flood. */
412 static long blimit = DEFAULT_RCU_BLIMIT;
413 #define DEFAULT_RCU_QHIMARK 10000 /* If this many pending, ignore blimit. */
414 static long qhimark = DEFAULT_RCU_QHIMARK;
415 #define DEFAULT_RCU_QLOMARK 100   /* Once only this many pending, use blimit. */
416 static long qlowmark = DEFAULT_RCU_QLOMARK;
417 #define DEFAULT_RCU_QOVLD_MULT 2
418 #define DEFAULT_RCU_QOVLD (DEFAULT_RCU_QOVLD_MULT * DEFAULT_RCU_QHIMARK)
419 static long qovld = DEFAULT_RCU_QOVLD; /* If this many pending, hammer QS. */
420 static long qovld_calc = -1;      /* No pre-initialization lock acquisitions! */
421
422 module_param(blimit, long, 0444);
423 module_param(qhimark, long, 0444);
424 module_param(qlowmark, long, 0444);
425 module_param(qovld, long, 0444);
426
427 static ulong jiffies_till_first_fqs = ULONG_MAX;
428 static ulong jiffies_till_next_fqs = ULONG_MAX;
429 static bool rcu_kick_kthreads;
430 static int rcu_divisor = 7;
431 module_param(rcu_divisor, int, 0644);
432
433 /* Force an exit from rcu_do_batch() after 3 milliseconds. */
434 static long rcu_resched_ns = 3 * NSEC_PER_MSEC;
435 module_param(rcu_resched_ns, long, 0644);
436
437 /*
438  * How long the grace period must be before we start recruiting
439  * quiescent-state help from rcu_note_context_switch().
440  */
441 static ulong jiffies_till_sched_qs = ULONG_MAX;
442 module_param(jiffies_till_sched_qs, ulong, 0444);
443 static ulong jiffies_to_sched_qs; /* See adjust_jiffies_till_sched_qs(). */
444 module_param(jiffies_to_sched_qs, ulong, 0444); /* Display only! */
445
446 /*
447  * Make sure that we give the grace-period kthread time to detect any
448  * idle CPUs before taking active measures to force quiescent states.
449  * However, don't go below 100 milliseconds, adjusted upwards for really
450  * large systems.
451  */
452 static void adjust_jiffies_till_sched_qs(void)
453 {
454         unsigned long j;
455
456         /* If jiffies_till_sched_qs was specified, respect the request. */
457         if (jiffies_till_sched_qs != ULONG_MAX) {
458                 WRITE_ONCE(jiffies_to_sched_qs, jiffies_till_sched_qs);
459                 return;
460         }
461         /* Otherwise, set to third fqs scan, but bound below on large system. */
462         j = READ_ONCE(jiffies_till_first_fqs) +
463                       2 * READ_ONCE(jiffies_till_next_fqs);
464         if (j < HZ / 10 + nr_cpu_ids / RCU_JIFFIES_FQS_DIV)
465                 j = HZ / 10 + nr_cpu_ids / RCU_JIFFIES_FQS_DIV;
466         pr_info("RCU calculated value of scheduler-enlistment delay is %ld jiffies.\n", j);
467         WRITE_ONCE(jiffies_to_sched_qs, j);
468 }
469
470 static int param_set_first_fqs_jiffies(const char *val, const struct kernel_param *kp)
471 {
472         ulong j;
473         int ret = kstrtoul(val, 0, &j);
474
475         if (!ret) {
476                 WRITE_ONCE(*(ulong *)kp->arg, (j > HZ) ? HZ : j);
477                 adjust_jiffies_till_sched_qs();
478         }
479         return ret;
480 }
481
482 static int param_set_next_fqs_jiffies(const char *val, const struct kernel_param *kp)
483 {
484         ulong j;
485         int ret = kstrtoul(val, 0, &j);
486
487         if (!ret) {
488                 WRITE_ONCE(*(ulong *)kp->arg, (j > HZ) ? HZ : (j ?: 1));
489                 adjust_jiffies_till_sched_qs();
490         }
491         return ret;
492 }
493
494 static struct kernel_param_ops first_fqs_jiffies_ops = {
495         .set = param_set_first_fqs_jiffies,
496         .get = param_get_ulong,
497 };
498
499 static struct kernel_param_ops next_fqs_jiffies_ops = {
500         .set = param_set_next_fqs_jiffies,
501         .get = param_get_ulong,
502 };
503
504 module_param_cb(jiffies_till_first_fqs, &first_fqs_jiffies_ops, &jiffies_till_first_fqs, 0644);
505 module_param_cb(jiffies_till_next_fqs, &next_fqs_jiffies_ops, &jiffies_till_next_fqs, 0644);
506 module_param(rcu_kick_kthreads, bool, 0644);
507
508 static void force_qs_rnp(int (*f)(struct rcu_data *rdp));
509 static int rcu_pending(int user);
510
511 /*
512  * Return the number of RCU GPs completed thus far for debug & stats.
513  */
514 unsigned long rcu_get_gp_seq(void)
515 {
516         return READ_ONCE(rcu_state.gp_seq);
517 }
518 EXPORT_SYMBOL_GPL(rcu_get_gp_seq);
519
520 /*
521  * Return the number of RCU expedited batches completed thus far for
522  * debug & stats.  Odd numbers mean that a batch is in progress, even
523  * numbers mean idle.  The value returned will thus be roughly double
524  * the cumulative batches since boot.
525  */
526 unsigned long rcu_exp_batches_completed(void)
527 {
528         return rcu_state.expedited_sequence;
529 }
530 EXPORT_SYMBOL_GPL(rcu_exp_batches_completed);
531
532 /*
533  * Return the root node of the rcu_state structure.
534  */
535 static struct rcu_node *rcu_get_root(void)
536 {
537         return &rcu_state.node[0];
538 }
539
540 /*
541  * Send along grace-period-related data for rcutorture diagnostics.
542  */
543 void rcutorture_get_gp_data(enum rcutorture_type test_type, int *flags,
544                             unsigned long *gp_seq)
545 {
546         switch (test_type) {
547         case RCU_FLAVOR:
548                 *flags = READ_ONCE(rcu_state.gp_flags);
549                 *gp_seq = rcu_seq_current(&rcu_state.gp_seq);
550                 break;
551         default:
552                 break;
553         }
554 }
555 EXPORT_SYMBOL_GPL(rcutorture_get_gp_data);
556
557 /*
558  * Enter an RCU extended quiescent state, which can be either the
559  * idle loop or adaptive-tickless usermode execution.
560  *
561  * We crowbar the ->dynticks_nmi_nesting field to zero to allow for
562  * the possibility of usermode upcalls having messed up our count
563  * of interrupt nesting level during the prior busy period.
564  */
565 static void rcu_eqs_enter(bool user)
566 {
567         struct rcu_data *rdp = this_cpu_ptr(&rcu_data);
568
569         WARN_ON_ONCE(rdp->dynticks_nmi_nesting != DYNTICK_IRQ_NONIDLE);
570         WRITE_ONCE(rdp->dynticks_nmi_nesting, 0);
571         WARN_ON_ONCE(IS_ENABLED(CONFIG_RCU_EQS_DEBUG) &&
572                      rdp->dynticks_nesting == 0);
573         if (rdp->dynticks_nesting != 1) {
574                 rdp->dynticks_nesting--;
575                 return;
576         }
577
578         lockdep_assert_irqs_disabled();
579         trace_rcu_dyntick(TPS("Start"), rdp->dynticks_nesting, 0, atomic_read(&rdp->dynticks));
580         WARN_ON_ONCE(IS_ENABLED(CONFIG_RCU_EQS_DEBUG) && !user && !is_idle_task(current));
581         rdp = this_cpu_ptr(&rcu_data);
582         do_nocb_deferred_wakeup(rdp);
583         rcu_prepare_for_idle();
584         rcu_preempt_deferred_qs(current);
585         WRITE_ONCE(rdp->dynticks_nesting, 0); /* Avoid irq-access tearing. */
586         rcu_dynticks_eqs_enter();
587         rcu_dynticks_task_enter();
588 }
589
590 /**
591  * rcu_idle_enter - inform RCU that current CPU is entering idle
592  *
593  * Enter idle mode, in other words, -leave- the mode in which RCU
594  * read-side critical sections can occur.  (Though RCU read-side
595  * critical sections can occur in irq handlers in idle, a possibility
596  * handled by irq_enter() and irq_exit().)
597  *
598  * If you add or remove a call to rcu_idle_enter(), be sure to test with
599  * CONFIG_RCU_EQS_DEBUG=y.
600  */
601 void rcu_idle_enter(void)
602 {
603         lockdep_assert_irqs_disabled();
604         rcu_eqs_enter(false);
605 }
606
607 #ifdef CONFIG_NO_HZ_FULL
608 /**
609  * rcu_user_enter - inform RCU that we are resuming userspace.
610  *
611  * Enter RCU idle mode right before resuming userspace.  No use of RCU
612  * is permitted between this call and rcu_user_exit(). This way the
613  * CPU doesn't need to maintain the tick for RCU maintenance purposes
614  * when the CPU runs in userspace.
615  *
616  * If you add or remove a call to rcu_user_enter(), be sure to test with
617  * CONFIG_RCU_EQS_DEBUG=y.
618  */
619 void rcu_user_enter(void)
620 {
621         lockdep_assert_irqs_disabled();
622         rcu_eqs_enter(true);
623 }
624 #endif /* CONFIG_NO_HZ_FULL */
625
626 /*
627  * If we are returning from the outermost NMI handler that interrupted an
628  * RCU-idle period, update rdp->dynticks and rdp->dynticks_nmi_nesting
629  * to let the RCU grace-period handling know that the CPU is back to
630  * being RCU-idle.
631  *
632  * If you add or remove a call to rcu_nmi_exit_common(), be sure to test
633  * with CONFIG_RCU_EQS_DEBUG=y.
634  */
635 static __always_inline void rcu_nmi_exit_common(bool irq)
636 {
637         struct rcu_data *rdp = this_cpu_ptr(&rcu_data);
638
639         /*
640          * Check for ->dynticks_nmi_nesting underflow and bad ->dynticks.
641          * (We are exiting an NMI handler, so RCU better be paying attention
642          * to us!)
643          */
644         WARN_ON_ONCE(rdp->dynticks_nmi_nesting <= 0);
645         WARN_ON_ONCE(rcu_dynticks_curr_cpu_in_eqs());
646
647         /*
648          * If the nesting level is not 1, the CPU wasn't RCU-idle, so
649          * leave it in non-RCU-idle state.
650          */
651         if (rdp->dynticks_nmi_nesting != 1) {
652                 trace_rcu_dyntick(TPS("--="), rdp->dynticks_nmi_nesting, rdp->dynticks_nmi_nesting - 2,
653                                   atomic_read(&rdp->dynticks));
654                 WRITE_ONCE(rdp->dynticks_nmi_nesting, /* No store tearing. */
655                            rdp->dynticks_nmi_nesting - 2);
656                 return;
657         }
658
659         /* This NMI interrupted an RCU-idle CPU, restore RCU-idleness. */
660         trace_rcu_dyntick(TPS("Startirq"), rdp->dynticks_nmi_nesting, 0, atomic_read(&rdp->dynticks));
661         WRITE_ONCE(rdp->dynticks_nmi_nesting, 0); /* Avoid store tearing. */
662
663         if (irq)
664                 rcu_prepare_for_idle();
665
666         rcu_dynticks_eqs_enter();
667
668         if (irq)
669                 rcu_dynticks_task_enter();
670 }
671
672 /**
673  * rcu_nmi_exit - inform RCU of exit from NMI context
674  *
675  * If you add or remove a call to rcu_nmi_exit(), be sure to test
676  * with CONFIG_RCU_EQS_DEBUG=y.
677  */
678 void rcu_nmi_exit(void)
679 {
680         rcu_nmi_exit_common(false);
681 }
682
683 /**
684  * rcu_irq_exit - inform RCU that current CPU is exiting irq towards idle
685  *
686  * Exit from an interrupt handler, which might possibly result in entering
687  * idle mode, in other words, leaving the mode in which read-side critical
688  * sections can occur.  The caller must have disabled interrupts.
689  *
690  * This code assumes that the idle loop never does anything that might
691  * result in unbalanced calls to irq_enter() and irq_exit().  If your
692  * architecture's idle loop violates this assumption, RCU will give you what
693  * you deserve, good and hard.  But very infrequently and irreproducibly.
694  *
695  * Use things like work queues to work around this limitation.
696  *
697  * You have been warned.
698  *
699  * If you add or remove a call to rcu_irq_exit(), be sure to test with
700  * CONFIG_RCU_EQS_DEBUG=y.
701  */
702 void rcu_irq_exit(void)
703 {
704         lockdep_assert_irqs_disabled();
705         rcu_nmi_exit_common(true);
706 }
707
708 /*
709  * Wrapper for rcu_irq_exit() where interrupts are enabled.
710  *
711  * If you add or remove a call to rcu_irq_exit_irqson(), be sure to test
712  * with CONFIG_RCU_EQS_DEBUG=y.
713  */
714 void rcu_irq_exit_irqson(void)
715 {
716         unsigned long flags;
717
718         local_irq_save(flags);
719         rcu_irq_exit();
720         local_irq_restore(flags);
721 }
722
723 /*
724  * Exit an RCU extended quiescent state, which can be either the
725  * idle loop or adaptive-tickless usermode execution.
726  *
727  * We crowbar the ->dynticks_nmi_nesting field to DYNTICK_IRQ_NONIDLE to
728  * allow for the possibility of usermode upcalls messing up our count of
729  * interrupt nesting level during the busy period that is just now starting.
730  */
731 static void rcu_eqs_exit(bool user)
732 {
733         struct rcu_data *rdp;
734         long oldval;
735
736         lockdep_assert_irqs_disabled();
737         rdp = this_cpu_ptr(&rcu_data);
738         oldval = rdp->dynticks_nesting;
739         WARN_ON_ONCE(IS_ENABLED(CONFIG_RCU_EQS_DEBUG) && oldval < 0);
740         if (oldval) {
741                 rdp->dynticks_nesting++;
742                 return;
743         }
744         rcu_dynticks_task_exit();
745         rcu_dynticks_eqs_exit();
746         rcu_cleanup_after_idle();
747         trace_rcu_dyntick(TPS("End"), rdp->dynticks_nesting, 1, atomic_read(&rdp->dynticks));
748         WARN_ON_ONCE(IS_ENABLED(CONFIG_RCU_EQS_DEBUG) && !user && !is_idle_task(current));
749         WRITE_ONCE(rdp->dynticks_nesting, 1);
750         WARN_ON_ONCE(rdp->dynticks_nmi_nesting);
751         WRITE_ONCE(rdp->dynticks_nmi_nesting, DYNTICK_IRQ_NONIDLE);
752 }
753
754 /**
755  * rcu_idle_exit - inform RCU that current CPU is leaving idle
756  *
757  * Exit idle mode, in other words, -enter- the mode in which RCU
758  * read-side critical sections can occur.
759  *
760  * If you add or remove a call to rcu_idle_exit(), be sure to test with
761  * CONFIG_RCU_EQS_DEBUG=y.
762  */
763 void rcu_idle_exit(void)
764 {
765         unsigned long flags;
766
767         local_irq_save(flags);
768         rcu_eqs_exit(false);
769         local_irq_restore(flags);
770 }
771
772 #ifdef CONFIG_NO_HZ_FULL
773 /**
774  * rcu_user_exit - inform RCU that we are exiting userspace.
775  *
776  * Exit RCU idle mode while entering the kernel because it can
777  * run a RCU read side critical section anytime.
778  *
779  * If you add or remove a call to rcu_user_exit(), be sure to test with
780  * CONFIG_RCU_EQS_DEBUG=y.
781  */
782 void rcu_user_exit(void)
783 {
784         rcu_eqs_exit(1);
785 }
786 #endif /* CONFIG_NO_HZ_FULL */
787
788 /**
789  * rcu_nmi_enter_common - inform RCU of entry to NMI context
790  * @irq: Is this call from rcu_irq_enter?
791  *
792  * If the CPU was idle from RCU's viewpoint, update rdp->dynticks and
793  * rdp->dynticks_nmi_nesting to let the RCU grace-period handling know
794  * that the CPU is active.  This implementation permits nested NMIs, as
795  * long as the nesting level does not overflow an int.  (You will probably
796  * run out of stack space first.)
797  *
798  * If you add or remove a call to rcu_nmi_enter_common(), be sure to test
799  * with CONFIG_RCU_EQS_DEBUG=y.
800  */
801 static __always_inline void rcu_nmi_enter_common(bool irq)
802 {
803         long incby = 2;
804         struct rcu_data *rdp = this_cpu_ptr(&rcu_data);
805
806         /* Complain about underflow. */
807         WARN_ON_ONCE(rdp->dynticks_nmi_nesting < 0);
808
809         /*
810          * If idle from RCU viewpoint, atomically increment ->dynticks
811          * to mark non-idle and increment ->dynticks_nmi_nesting by one.
812          * Otherwise, increment ->dynticks_nmi_nesting by two.  This means
813          * if ->dynticks_nmi_nesting is equal to one, we are guaranteed
814          * to be in the outermost NMI handler that interrupted an RCU-idle
815          * period (observation due to Andy Lutomirski).
816          */
817         if (rcu_dynticks_curr_cpu_in_eqs()) {
818
819                 if (irq)
820                         rcu_dynticks_task_exit();
821
822                 rcu_dynticks_eqs_exit();
823
824                 if (irq)
825                         rcu_cleanup_after_idle();
826
827                 incby = 1;
828         } else if (irq && tick_nohz_full_cpu(rdp->cpu) &&
829                    rdp->dynticks_nmi_nesting == DYNTICK_IRQ_NONIDLE &&
830                    READ_ONCE(rdp->rcu_urgent_qs) &&
831                    !READ_ONCE(rdp->rcu_forced_tick)) {
832                 raw_spin_lock_rcu_node(rdp->mynode);
833                 // Recheck under lock.
834                 if (rdp->rcu_urgent_qs && !rdp->rcu_forced_tick) {
835                         WRITE_ONCE(rdp->rcu_forced_tick, true);
836                         tick_dep_set_cpu(rdp->cpu, TICK_DEP_BIT_RCU);
837                 }
838                 raw_spin_unlock_rcu_node(rdp->mynode);
839         }
840         trace_rcu_dyntick(incby == 1 ? TPS("Endirq") : TPS("++="),
841                           rdp->dynticks_nmi_nesting,
842                           rdp->dynticks_nmi_nesting + incby, atomic_read(&rdp->dynticks));
843         WRITE_ONCE(rdp->dynticks_nmi_nesting, /* Prevent store tearing. */
844                    rdp->dynticks_nmi_nesting + incby);
845         barrier();
846 }
847
848 /**
849  * rcu_nmi_enter - inform RCU of entry to NMI context
850  */
851 void rcu_nmi_enter(void)
852 {
853         rcu_nmi_enter_common(false);
854 }
855 NOKPROBE_SYMBOL(rcu_nmi_enter);
856
857 /**
858  * rcu_irq_enter - inform RCU that current CPU is entering irq away from idle
859  *
860  * Enter an interrupt handler, which might possibly result in exiting
861  * idle mode, in other words, entering the mode in which read-side critical
862  * sections can occur.  The caller must have disabled interrupts.
863  *
864  * Note that the Linux kernel is fully capable of entering an interrupt
865  * handler that it never exits, for example when doing upcalls to user mode!
866  * This code assumes that the idle loop never does upcalls to user mode.
867  * If your architecture's idle loop does do upcalls to user mode (or does
868  * anything else that results in unbalanced calls to the irq_enter() and
869  * irq_exit() functions), RCU will give you what you deserve, good and hard.
870  * But very infrequently and irreproducibly.
871  *
872  * Use things like work queues to work around this limitation.
873  *
874  * You have been warned.
875  *
876  * If you add or remove a call to rcu_irq_enter(), be sure to test with
877  * CONFIG_RCU_EQS_DEBUG=y.
878  */
879 void rcu_irq_enter(void)
880 {
881         lockdep_assert_irqs_disabled();
882         rcu_nmi_enter_common(true);
883 }
884
885 /*
886  * Wrapper for rcu_irq_enter() where interrupts are enabled.
887  *
888  * If you add or remove a call to rcu_irq_enter_irqson(), be sure to test
889  * with CONFIG_RCU_EQS_DEBUG=y.
890  */
891 void rcu_irq_enter_irqson(void)
892 {
893         unsigned long flags;
894
895         local_irq_save(flags);
896         rcu_irq_enter();
897         local_irq_restore(flags);
898 }
899
900 /*
901  * If any sort of urgency was applied to the current CPU (for example,
902  * the scheduler-clock interrupt was enabled on a nohz_full CPU) in order
903  * to get to a quiescent state, disable it.
904  */
905 static void rcu_disable_urgency_upon_qs(struct rcu_data *rdp)
906 {
907         raw_lockdep_assert_held_rcu_node(rdp->mynode);
908         WRITE_ONCE(rdp->rcu_urgent_qs, false);
909         WRITE_ONCE(rdp->rcu_need_heavy_qs, false);
910         if (tick_nohz_full_cpu(rdp->cpu) && rdp->rcu_forced_tick) {
911                 tick_dep_clear_cpu(rdp->cpu, TICK_DEP_BIT_RCU);
912                 WRITE_ONCE(rdp->rcu_forced_tick, false);
913         }
914 }
915
916 /**
917  * rcu_is_watching - see if RCU thinks that the current CPU is not idle
918  *
919  * Return true if RCU is watching the running CPU, which means that this
920  * CPU can safely enter RCU read-side critical sections.  In other words,
921  * if the current CPU is not in its idle loop or is in an interrupt or
922  * NMI handler, return true.
923  */
924 bool notrace rcu_is_watching(void)
925 {
926         bool ret;
927
928         preempt_disable_notrace();
929         ret = !rcu_dynticks_curr_cpu_in_eqs();
930         preempt_enable_notrace();
931         return ret;
932 }
933 EXPORT_SYMBOL_GPL(rcu_is_watching);
934
935 /*
936  * If a holdout task is actually running, request an urgent quiescent
937  * state from its CPU.  This is unsynchronized, so migrations can cause
938  * the request to go to the wrong CPU.  Which is OK, all that will happen
939  * is that the CPU's next context switch will be a bit slower and next
940  * time around this task will generate another request.
941  */
942 void rcu_request_urgent_qs_task(struct task_struct *t)
943 {
944         int cpu;
945
946         barrier();
947         cpu = task_cpu(t);
948         if (!task_curr(t))
949                 return; /* This task is not running on that CPU. */
950         smp_store_release(per_cpu_ptr(&rcu_data.rcu_urgent_qs, cpu), true);
951 }
952
953 #if defined(CONFIG_PROVE_RCU) && defined(CONFIG_HOTPLUG_CPU)
954
955 /*
956  * Is the current CPU online as far as RCU is concerned?
957  *
958  * Disable preemption to avoid false positives that could otherwise
959  * happen due to the current CPU number being sampled, this task being
960  * preempted, its old CPU being taken offline, resuming on some other CPU,
961  * then determining that its old CPU is now offline.
962  *
963  * Disable checking if in an NMI handler because we cannot safely
964  * report errors from NMI handlers anyway.  In addition, it is OK to use
965  * RCU on an offline processor during initial boot, hence the check for
966  * rcu_scheduler_fully_active.
967  */
968 bool rcu_lockdep_current_cpu_online(void)
969 {
970         struct rcu_data *rdp;
971         struct rcu_node *rnp;
972         bool ret = false;
973
974         if (in_nmi() || !rcu_scheduler_fully_active)
975                 return true;
976         preempt_disable();
977         rdp = this_cpu_ptr(&rcu_data);
978         rnp = rdp->mynode;
979         if (rdp->grpmask & rcu_rnp_online_cpus(rnp))
980                 ret = true;
981         preempt_enable();
982         return ret;
983 }
984 EXPORT_SYMBOL_GPL(rcu_lockdep_current_cpu_online);
985
986 #endif /* #if defined(CONFIG_PROVE_RCU) && defined(CONFIG_HOTPLUG_CPU) */
987
988 /*
989  * We are reporting a quiescent state on behalf of some other CPU, so
990  * it is our responsibility to check for and handle potential overflow
991  * of the rcu_node ->gp_seq counter with respect to the rcu_data counters.
992  * After all, the CPU might be in deep idle state, and thus executing no
993  * code whatsoever.
994  */
995 static void rcu_gpnum_ovf(struct rcu_node *rnp, struct rcu_data *rdp)
996 {
997         raw_lockdep_assert_held_rcu_node(rnp);
998         if (ULONG_CMP_LT(rcu_seq_current(&rdp->gp_seq) + ULONG_MAX / 4,
999                          rnp->gp_seq))
1000                 WRITE_ONCE(rdp->gpwrap, true);
1001         if (ULONG_CMP_LT(rdp->rcu_iw_gp_seq + ULONG_MAX / 4, rnp->gp_seq))
1002                 rdp->rcu_iw_gp_seq = rnp->gp_seq + ULONG_MAX / 4;
1003 }
1004
1005 /*
1006  * Snapshot the specified CPU's dynticks counter so that we can later
1007  * credit them with an implicit quiescent state.  Return 1 if this CPU
1008  * is in dynticks idle mode, which is an extended quiescent state.
1009  */
1010 static int dyntick_save_progress_counter(struct rcu_data *rdp)
1011 {
1012         rdp->dynticks_snap = rcu_dynticks_snap(rdp);
1013         if (rcu_dynticks_in_eqs(rdp->dynticks_snap)) {
1014                 trace_rcu_fqs(rcu_state.name, rdp->gp_seq, rdp->cpu, TPS("dti"));
1015                 rcu_gpnum_ovf(rdp->mynode, rdp);
1016                 return 1;
1017         }
1018         return 0;
1019 }
1020
1021 /*
1022  * Return true if the specified CPU has passed through a quiescent
1023  * state by virtue of being in or having passed through an dynticks
1024  * idle state since the last call to dyntick_save_progress_counter()
1025  * for this same CPU, or by virtue of having been offline.
1026  */
1027 static int rcu_implicit_dynticks_qs(struct rcu_data *rdp)
1028 {
1029         unsigned long jtsq;
1030         bool *rnhqp;
1031         bool *ruqp;
1032         struct rcu_node *rnp = rdp->mynode;
1033
1034         /*
1035          * If the CPU passed through or entered a dynticks idle phase with
1036          * no active irq/NMI handlers, then we can safely pretend that the CPU
1037          * already acknowledged the request to pass through a quiescent
1038          * state.  Either way, that CPU cannot possibly be in an RCU
1039          * read-side critical section that started before the beginning
1040          * of the current RCU grace period.
1041          */
1042         if (rcu_dynticks_in_eqs_since(rdp, rdp->dynticks_snap)) {
1043                 trace_rcu_fqs(rcu_state.name, rdp->gp_seq, rdp->cpu, TPS("dti"));
1044                 rcu_gpnum_ovf(rnp, rdp);
1045                 return 1;
1046         }
1047
1048         /* If waiting too long on an offline CPU, complain. */
1049         if (!(rdp->grpmask & rcu_rnp_online_cpus(rnp)) &&
1050             time_after(jiffies, rcu_state.gp_start + HZ)) {
1051                 bool onl;
1052                 struct rcu_node *rnp1;
1053
1054                 WARN_ON(1);  /* Offline CPUs are supposed to report QS! */
1055                 pr_info("%s: grp: %d-%d level: %d ->gp_seq %ld ->completedqs %ld\n",
1056                         __func__, rnp->grplo, rnp->grphi, rnp->level,
1057                         (long)rnp->gp_seq, (long)rnp->completedqs);
1058                 for (rnp1 = rnp; rnp1; rnp1 = rnp1->parent)
1059                         pr_info("%s: %d:%d ->qsmask %#lx ->qsmaskinit %#lx ->qsmaskinitnext %#lx ->rcu_gp_init_mask %#lx\n",
1060                                 __func__, rnp1->grplo, rnp1->grphi, rnp1->qsmask, rnp1->qsmaskinit, rnp1->qsmaskinitnext, rnp1->rcu_gp_init_mask);
1061                 onl = !!(rdp->grpmask & rcu_rnp_online_cpus(rnp));
1062                 pr_info("%s %d: %c online: %ld(%d) offline: %ld(%d)\n",
1063                         __func__, rdp->cpu, ".o"[onl],
1064                         (long)rdp->rcu_onl_gp_seq, rdp->rcu_onl_gp_flags,
1065                         (long)rdp->rcu_ofl_gp_seq, rdp->rcu_ofl_gp_flags);
1066                 return 1; /* Break things loose after complaining. */
1067         }
1068
1069         /*
1070          * A CPU running for an extended time within the kernel can
1071          * delay RCU grace periods: (1) At age jiffies_to_sched_qs,
1072          * set .rcu_urgent_qs, (2) At age 2*jiffies_to_sched_qs, set
1073          * both .rcu_need_heavy_qs and .rcu_urgent_qs.  Note that the
1074          * unsynchronized assignments to the per-CPU rcu_need_heavy_qs
1075          * variable are safe because the assignments are repeated if this
1076          * CPU failed to pass through a quiescent state.  This code
1077          * also checks .jiffies_resched in case jiffies_to_sched_qs
1078          * is set way high.
1079          */
1080         jtsq = READ_ONCE(jiffies_to_sched_qs);
1081         ruqp = per_cpu_ptr(&rcu_data.rcu_urgent_qs, rdp->cpu);
1082         rnhqp = &per_cpu(rcu_data.rcu_need_heavy_qs, rdp->cpu);
1083         if (!READ_ONCE(*rnhqp) &&
1084             (time_after(jiffies, rcu_state.gp_start + jtsq * 2) ||
1085              time_after(jiffies, rcu_state.jiffies_resched) ||
1086              rcu_state.cbovld)) {
1087                 WRITE_ONCE(*rnhqp, true);
1088                 /* Store rcu_need_heavy_qs before rcu_urgent_qs. */
1089                 smp_store_release(ruqp, true);
1090         } else if (time_after(jiffies, rcu_state.gp_start + jtsq)) {
1091                 WRITE_ONCE(*ruqp, true);
1092         }
1093
1094         /*
1095          * NO_HZ_FULL CPUs can run in-kernel without rcu_sched_clock_irq!
1096          * The above code handles this, but only for straight cond_resched().
1097          * And some in-kernel loops check need_resched() before calling
1098          * cond_resched(), which defeats the above code for CPUs that are
1099          * running in-kernel with scheduling-clock interrupts disabled.
1100          * So hit them over the head with the resched_cpu() hammer!
1101          */
1102         if (tick_nohz_full_cpu(rdp->cpu) &&
1103             (time_after(jiffies, READ_ONCE(rdp->last_fqs_resched) + jtsq * 3) ||
1104              rcu_state.cbovld)) {
1105                 WRITE_ONCE(*ruqp, true);
1106                 resched_cpu(rdp->cpu);
1107                 WRITE_ONCE(rdp->last_fqs_resched, jiffies);
1108         }
1109
1110         /*
1111          * If more than halfway to RCU CPU stall-warning time, invoke
1112          * resched_cpu() more frequently to try to loosen things up a bit.
1113          * Also check to see if the CPU is getting hammered with interrupts,
1114          * but only once per grace period, just to keep the IPIs down to
1115          * a dull roar.
1116          */
1117         if (time_after(jiffies, rcu_state.jiffies_resched)) {
1118                 if (time_after(jiffies,
1119                                READ_ONCE(rdp->last_fqs_resched) + jtsq)) {
1120                         resched_cpu(rdp->cpu);
1121                         WRITE_ONCE(rdp->last_fqs_resched, jiffies);
1122                 }
1123                 if (IS_ENABLED(CONFIG_IRQ_WORK) &&
1124                     !rdp->rcu_iw_pending && rdp->rcu_iw_gp_seq != rnp->gp_seq &&
1125                     (rnp->ffmask & rdp->grpmask)) {
1126                         init_irq_work(&rdp->rcu_iw, rcu_iw_handler);
1127                         atomic_set(&rdp->rcu_iw.flags, IRQ_WORK_HARD_IRQ);
1128                         rdp->rcu_iw_pending = true;
1129                         rdp->rcu_iw_gp_seq = rnp->gp_seq;
1130                         irq_work_queue_on(&rdp->rcu_iw, rdp->cpu);
1131                 }
1132         }
1133
1134         return 0;
1135 }
1136
1137 /* Trace-event wrapper function for trace_rcu_future_grace_period.  */
1138 static void trace_rcu_this_gp(struct rcu_node *rnp, struct rcu_data *rdp,
1139                               unsigned long gp_seq_req, const char *s)
1140 {
1141         trace_rcu_future_grace_period(rcu_state.name, READ_ONCE(rnp->gp_seq),
1142                                       gp_seq_req, rnp->level,
1143                                       rnp->grplo, rnp->grphi, s);
1144 }
1145
1146 /*
1147  * rcu_start_this_gp - Request the start of a particular grace period
1148  * @rnp_start: The leaf node of the CPU from which to start.
1149  * @rdp: The rcu_data corresponding to the CPU from which to start.
1150  * @gp_seq_req: The gp_seq of the grace period to start.
1151  *
1152  * Start the specified grace period, as needed to handle newly arrived
1153  * callbacks.  The required future grace periods are recorded in each
1154  * rcu_node structure's ->gp_seq_needed field.  Returns true if there
1155  * is reason to awaken the grace-period kthread.
1156  *
1157  * The caller must hold the specified rcu_node structure's ->lock, which
1158  * is why the caller is responsible for waking the grace-period kthread.
1159  *
1160  * Returns true if the GP thread needs to be awakened else false.
1161  */
1162 static bool rcu_start_this_gp(struct rcu_node *rnp_start, struct rcu_data *rdp,
1163                               unsigned long gp_seq_req)
1164 {
1165         bool ret = false;
1166         struct rcu_node *rnp;
1167
1168         /*
1169          * Use funnel locking to either acquire the root rcu_node
1170          * structure's lock or bail out if the need for this grace period
1171          * has already been recorded -- or if that grace period has in
1172          * fact already started.  If there is already a grace period in
1173          * progress in a non-leaf node, no recording is needed because the
1174          * end of the grace period will scan the leaf rcu_node structures.
1175          * Note that rnp_start->lock must not be released.
1176          */
1177         raw_lockdep_assert_held_rcu_node(rnp_start);
1178         trace_rcu_this_gp(rnp_start, rdp, gp_seq_req, TPS("Startleaf"));
1179         for (rnp = rnp_start; 1; rnp = rnp->parent) {
1180                 if (rnp != rnp_start)
1181                         raw_spin_lock_rcu_node(rnp);
1182                 if (ULONG_CMP_GE(rnp->gp_seq_needed, gp_seq_req) ||
1183                     rcu_seq_started(&rnp->gp_seq, gp_seq_req) ||
1184                     (rnp != rnp_start &&
1185                      rcu_seq_state(rcu_seq_current(&rnp->gp_seq)))) {
1186                         trace_rcu_this_gp(rnp, rdp, gp_seq_req,
1187                                           TPS("Prestarted"));
1188                         goto unlock_out;
1189                 }
1190                 WRITE_ONCE(rnp->gp_seq_needed, gp_seq_req);
1191                 if (rcu_seq_state(rcu_seq_current(&rnp->gp_seq))) {
1192                         /*
1193                          * We just marked the leaf or internal node, and a
1194                          * grace period is in progress, which means that
1195                          * rcu_gp_cleanup() will see the marking.  Bail to
1196                          * reduce contention.
1197                          */
1198                         trace_rcu_this_gp(rnp_start, rdp, gp_seq_req,
1199                                           TPS("Startedleaf"));
1200                         goto unlock_out;
1201                 }
1202                 if (rnp != rnp_start && rnp->parent != NULL)
1203                         raw_spin_unlock_rcu_node(rnp);
1204                 if (!rnp->parent)
1205                         break;  /* At root, and perhaps also leaf. */
1206         }
1207
1208         /* If GP already in progress, just leave, otherwise start one. */
1209         if (rcu_gp_in_progress()) {
1210                 trace_rcu_this_gp(rnp, rdp, gp_seq_req, TPS("Startedleafroot"));
1211                 goto unlock_out;
1212         }
1213         trace_rcu_this_gp(rnp, rdp, gp_seq_req, TPS("Startedroot"));
1214         WRITE_ONCE(rcu_state.gp_flags, rcu_state.gp_flags | RCU_GP_FLAG_INIT);
1215         WRITE_ONCE(rcu_state.gp_req_activity, jiffies);
1216         if (!READ_ONCE(rcu_state.gp_kthread)) {
1217                 trace_rcu_this_gp(rnp, rdp, gp_seq_req, TPS("NoGPkthread"));
1218                 goto unlock_out;
1219         }
1220         trace_rcu_grace_period(rcu_state.name, rcu_state.gp_seq, TPS("newreq"));
1221         ret = true;  /* Caller must wake GP kthread. */
1222 unlock_out:
1223         /* Push furthest requested GP to leaf node and rcu_data structure. */
1224         if (ULONG_CMP_LT(gp_seq_req, rnp->gp_seq_needed)) {
1225                 WRITE_ONCE(rnp_start->gp_seq_needed, rnp->gp_seq_needed);
1226                 WRITE_ONCE(rdp->gp_seq_needed, rnp->gp_seq_needed);
1227         }
1228         if (rnp != rnp_start)
1229                 raw_spin_unlock_rcu_node(rnp);
1230         return ret;
1231 }
1232
1233 /*
1234  * Clean up any old requests for the just-ended grace period.  Also return
1235  * whether any additional grace periods have been requested.
1236  */
1237 static bool rcu_future_gp_cleanup(struct rcu_node *rnp)
1238 {
1239         bool needmore;
1240         struct rcu_data *rdp = this_cpu_ptr(&rcu_data);
1241
1242         needmore = ULONG_CMP_LT(rnp->gp_seq, rnp->gp_seq_needed);
1243         if (!needmore)
1244                 rnp->gp_seq_needed = rnp->gp_seq; /* Avoid counter wrap. */
1245         trace_rcu_this_gp(rnp, rdp, rnp->gp_seq,
1246                           needmore ? TPS("CleanupMore") : TPS("Cleanup"));
1247         return needmore;
1248 }
1249
1250 /*
1251  * Awaken the grace-period kthread.  Don't do a self-awaken (unless in an
1252  * interrupt or softirq handler, in which case we just might immediately
1253  * sleep upon return, resulting in a grace-period hang), and don't bother
1254  * awakening when there is nothing for the grace-period kthread to do
1255  * (as in several CPUs raced to awaken, we lost), and finally don't try
1256  * to awaken a kthread that has not yet been created.  If all those checks
1257  * are passed, track some debug information and awaken.
1258  *
1259  * So why do the self-wakeup when in an interrupt or softirq handler
1260  * in the grace-period kthread's context?  Because the kthread might have
1261  * been interrupted just as it was going to sleep, and just after the final
1262  * pre-sleep check of the awaken condition.  In this case, a wakeup really
1263  * is required, and is therefore supplied.
1264  */
1265 static void rcu_gp_kthread_wake(void)
1266 {
1267         struct task_struct *t = READ_ONCE(rcu_state.gp_kthread);
1268
1269         if ((current == t && !in_irq() && !in_serving_softirq()) ||
1270             !READ_ONCE(rcu_state.gp_flags) || !t)
1271                 return;
1272         WRITE_ONCE(rcu_state.gp_wake_time, jiffies);
1273         WRITE_ONCE(rcu_state.gp_wake_seq, READ_ONCE(rcu_state.gp_seq));
1274         swake_up_one(&rcu_state.gp_wq);
1275 }
1276
1277 /*
1278  * If there is room, assign a ->gp_seq number to any callbacks on this
1279  * CPU that have not already been assigned.  Also accelerate any callbacks
1280  * that were previously assigned a ->gp_seq number that has since proven
1281  * to be too conservative, which can happen if callbacks get assigned a
1282  * ->gp_seq number while RCU is idle, but with reference to a non-root
1283  * rcu_node structure.  This function is idempotent, so it does not hurt
1284  * to call it repeatedly.  Returns an flag saying that we should awaken
1285  * the RCU grace-period kthread.
1286  *
1287  * The caller must hold rnp->lock with interrupts disabled.
1288  */
1289 static bool rcu_accelerate_cbs(struct rcu_node *rnp, struct rcu_data *rdp)
1290 {
1291         unsigned long gp_seq_req;
1292         bool ret = false;
1293
1294         rcu_lockdep_assert_cblist_protected(rdp);
1295         raw_lockdep_assert_held_rcu_node(rnp);
1296
1297         /* If no pending (not yet ready to invoke) callbacks, nothing to do. */
1298         if (!rcu_segcblist_pend_cbs(&rdp->cblist))
1299                 return false;
1300
1301         /*
1302          * Callbacks are often registered with incomplete grace-period
1303          * information.  Something about the fact that getting exact
1304          * information requires acquiring a global lock...  RCU therefore
1305          * makes a conservative estimate of the grace period number at which
1306          * a given callback will become ready to invoke.        The following
1307          * code checks this estimate and improves it when possible, thus
1308          * accelerating callback invocation to an earlier grace-period
1309          * number.
1310          */
1311         gp_seq_req = rcu_seq_snap(&rcu_state.gp_seq);
1312         if (rcu_segcblist_accelerate(&rdp->cblist, gp_seq_req))
1313                 ret = rcu_start_this_gp(rnp, rdp, gp_seq_req);
1314
1315         /* Trace depending on how much we were able to accelerate. */
1316         if (rcu_segcblist_restempty(&rdp->cblist, RCU_WAIT_TAIL))
1317                 trace_rcu_grace_period(rcu_state.name, rdp->gp_seq, TPS("AccWaitCB"));
1318         else
1319                 trace_rcu_grace_period(rcu_state.name, rdp->gp_seq, TPS("AccReadyCB"));
1320         return ret;
1321 }
1322
1323 /*
1324  * Similar to rcu_accelerate_cbs(), but does not require that the leaf
1325  * rcu_node structure's ->lock be held.  It consults the cached value
1326  * of ->gp_seq_needed in the rcu_data structure, and if that indicates
1327  * that a new grace-period request be made, invokes rcu_accelerate_cbs()
1328  * while holding the leaf rcu_node structure's ->lock.
1329  */
1330 static void rcu_accelerate_cbs_unlocked(struct rcu_node *rnp,
1331                                         struct rcu_data *rdp)
1332 {
1333         unsigned long c;
1334         bool needwake;
1335
1336         rcu_lockdep_assert_cblist_protected(rdp);
1337         c = rcu_seq_snap(&rcu_state.gp_seq);
1338         if (!READ_ONCE(rdp->gpwrap) && ULONG_CMP_GE(rdp->gp_seq_needed, c)) {
1339                 /* Old request still live, so mark recent callbacks. */
1340                 (void)rcu_segcblist_accelerate(&rdp->cblist, c);
1341                 return;
1342         }
1343         raw_spin_lock_rcu_node(rnp); /* irqs already disabled. */
1344         needwake = rcu_accelerate_cbs(rnp, rdp);
1345         raw_spin_unlock_rcu_node(rnp); /* irqs remain disabled. */
1346         if (needwake)
1347                 rcu_gp_kthread_wake();
1348 }
1349
1350 /*
1351  * Move any callbacks whose grace period has completed to the
1352  * RCU_DONE_TAIL sublist, then compact the remaining sublists and
1353  * assign ->gp_seq numbers to any callbacks in the RCU_NEXT_TAIL
1354  * sublist.  This function is idempotent, so it does not hurt to
1355  * invoke it repeatedly.  As long as it is not invoked -too- often...
1356  * Returns true if the RCU grace-period kthread needs to be awakened.
1357  *
1358  * The caller must hold rnp->lock with interrupts disabled.
1359  */
1360 static bool rcu_advance_cbs(struct rcu_node *rnp, struct rcu_data *rdp)
1361 {
1362         rcu_lockdep_assert_cblist_protected(rdp);
1363         raw_lockdep_assert_held_rcu_node(rnp);
1364
1365         /* If no pending (not yet ready to invoke) callbacks, nothing to do. */
1366         if (!rcu_segcblist_pend_cbs(&rdp->cblist))
1367                 return false;
1368
1369         /*
1370          * Find all callbacks whose ->gp_seq numbers indicate that they
1371          * are ready to invoke, and put them into the RCU_DONE_TAIL sublist.
1372          */
1373         rcu_segcblist_advance(&rdp->cblist, rnp->gp_seq);
1374
1375         /* Classify any remaining callbacks. */
1376         return rcu_accelerate_cbs(rnp, rdp);
1377 }
1378
1379 /*
1380  * Move and classify callbacks, but only if doing so won't require
1381  * that the RCU grace-period kthread be awakened.
1382  */
1383 static void __maybe_unused rcu_advance_cbs_nowake(struct rcu_node *rnp,
1384                                                   struct rcu_data *rdp)
1385 {
1386         rcu_lockdep_assert_cblist_protected(rdp);
1387         if (!rcu_seq_state(rcu_seq_current(&rnp->gp_seq)) ||
1388             !raw_spin_trylock_rcu_node(rnp))
1389                 return;
1390         WARN_ON_ONCE(rcu_advance_cbs(rnp, rdp));
1391         raw_spin_unlock_rcu_node(rnp);
1392 }
1393
1394 /*
1395  * Update CPU-local rcu_data state to record the beginnings and ends of
1396  * grace periods.  The caller must hold the ->lock of the leaf rcu_node
1397  * structure corresponding to the current CPU, and must have irqs disabled.
1398  * Returns true if the grace-period kthread needs to be awakened.
1399  */
1400 static bool __note_gp_changes(struct rcu_node *rnp, struct rcu_data *rdp)
1401 {
1402         bool ret = false;
1403         bool need_qs;
1404         const bool offloaded = IS_ENABLED(CONFIG_RCU_NOCB_CPU) &&
1405                                rcu_segcblist_is_offloaded(&rdp->cblist);
1406
1407         raw_lockdep_assert_held_rcu_node(rnp);
1408
1409         if (rdp->gp_seq == rnp->gp_seq)
1410                 return false; /* Nothing to do. */
1411
1412         /* Handle the ends of any preceding grace periods first. */
1413         if (rcu_seq_completed_gp(rdp->gp_seq, rnp->gp_seq) ||
1414             unlikely(READ_ONCE(rdp->gpwrap))) {
1415                 if (!offloaded)
1416                         ret = rcu_advance_cbs(rnp, rdp); /* Advance CBs. */
1417                 rdp->core_needs_qs = false;
1418                 trace_rcu_grace_period(rcu_state.name, rdp->gp_seq, TPS("cpuend"));
1419         } else {
1420                 if (!offloaded)
1421                         ret = rcu_accelerate_cbs(rnp, rdp); /* Recent CBs. */
1422                 if (rdp->core_needs_qs)
1423                         rdp->core_needs_qs = !!(rnp->qsmask & rdp->grpmask);
1424         }
1425
1426         /* Now handle the beginnings of any new-to-this-CPU grace periods. */
1427         if (rcu_seq_new_gp(rdp->gp_seq, rnp->gp_seq) ||
1428             unlikely(READ_ONCE(rdp->gpwrap))) {
1429                 /*
1430                  * If the current grace period is waiting for this CPU,
1431                  * set up to detect a quiescent state, otherwise don't
1432                  * go looking for one.
1433                  */
1434                 trace_rcu_grace_period(rcu_state.name, rnp->gp_seq, TPS("cpustart"));
1435                 need_qs = !!(rnp->qsmask & rdp->grpmask);
1436                 rdp->cpu_no_qs.b.norm = need_qs;
1437                 rdp->core_needs_qs = need_qs;
1438                 zero_cpu_stall_ticks(rdp);
1439         }
1440         rdp->gp_seq = rnp->gp_seq;  /* Remember new grace-period state. */
1441         if (ULONG_CMP_LT(rdp->gp_seq_needed, rnp->gp_seq_needed) || rdp->gpwrap)
1442                 WRITE_ONCE(rdp->gp_seq_needed, rnp->gp_seq_needed);
1443         WRITE_ONCE(rdp->gpwrap, false);
1444         rcu_gpnum_ovf(rnp, rdp);
1445         return ret;
1446 }
1447
1448 static void note_gp_changes(struct rcu_data *rdp)
1449 {
1450         unsigned long flags;
1451         bool needwake;
1452         struct rcu_node *rnp;
1453
1454         local_irq_save(flags);
1455         rnp = rdp->mynode;
1456         if ((rdp->gp_seq == rcu_seq_current(&rnp->gp_seq) &&
1457              !unlikely(READ_ONCE(rdp->gpwrap))) || /* w/out lock. */
1458             !raw_spin_trylock_rcu_node(rnp)) { /* irqs already off, so later. */
1459                 local_irq_restore(flags);
1460                 return;
1461         }
1462         needwake = __note_gp_changes(rnp, rdp);
1463         raw_spin_unlock_irqrestore_rcu_node(rnp, flags);
1464         if (needwake)
1465                 rcu_gp_kthread_wake();
1466 }
1467
1468 static void rcu_gp_slow(int delay)
1469 {
1470         if (delay > 0 &&
1471             !(rcu_seq_ctr(rcu_state.gp_seq) %
1472               (rcu_num_nodes * PER_RCU_NODE_PERIOD * delay)))
1473                 schedule_timeout_uninterruptible(delay);
1474 }
1475
1476 /*
1477  * Initialize a new grace period.  Return false if no grace period required.
1478  */
1479 static bool rcu_gp_init(void)
1480 {
1481         unsigned long flags;
1482         unsigned long oldmask;
1483         unsigned long mask;
1484         struct rcu_data *rdp;
1485         struct rcu_node *rnp = rcu_get_root();
1486
1487         WRITE_ONCE(rcu_state.gp_activity, jiffies);
1488         raw_spin_lock_irq_rcu_node(rnp);
1489         if (!READ_ONCE(rcu_state.gp_flags)) {
1490                 /* Spurious wakeup, tell caller to go back to sleep.  */
1491                 raw_spin_unlock_irq_rcu_node(rnp);
1492                 return false;
1493         }
1494         WRITE_ONCE(rcu_state.gp_flags, 0); /* Clear all flags: New GP. */
1495
1496         if (WARN_ON_ONCE(rcu_gp_in_progress())) {
1497                 /*
1498                  * Grace period already in progress, don't start another.
1499                  * Not supposed to be able to happen.
1500                  */
1501                 raw_spin_unlock_irq_rcu_node(rnp);
1502                 return false;
1503         }
1504
1505         /* Advance to a new grace period and initialize state. */
1506         record_gp_stall_check_time();
1507         /* Record GP times before starting GP, hence rcu_seq_start(). */
1508         rcu_seq_start(&rcu_state.gp_seq);
1509         trace_rcu_grace_period(rcu_state.name, rcu_state.gp_seq, TPS("start"));
1510         raw_spin_unlock_irq_rcu_node(rnp);
1511
1512         /*
1513          * Apply per-leaf buffered online and offline operations to the
1514          * rcu_node tree.  Note that this new grace period need not wait
1515          * for subsequent online CPUs, and that quiescent-state forcing
1516          * will handle subsequent offline CPUs.
1517          */
1518         rcu_state.gp_state = RCU_GP_ONOFF;
1519         rcu_for_each_leaf_node(rnp) {
1520                 raw_spin_lock(&rcu_state.ofl_lock);
1521                 raw_spin_lock_irq_rcu_node(rnp);
1522                 if (rnp->qsmaskinit == rnp->qsmaskinitnext &&
1523                     !rnp->wait_blkd_tasks) {
1524                         /* Nothing to do on this leaf rcu_node structure. */
1525                         raw_spin_unlock_irq_rcu_node(rnp);
1526                         raw_spin_unlock(&rcu_state.ofl_lock);
1527                         continue;
1528                 }
1529
1530                 /* Record old state, apply changes to ->qsmaskinit field. */
1531                 oldmask = rnp->qsmaskinit;
1532                 rnp->qsmaskinit = rnp->qsmaskinitnext;
1533
1534                 /* If zero-ness of ->qsmaskinit changed, propagate up tree. */
1535                 if (!oldmask != !rnp->qsmaskinit) {
1536                         if (!oldmask) { /* First online CPU for rcu_node. */
1537                                 if (!rnp->wait_blkd_tasks) /* Ever offline? */
1538                                         rcu_init_new_rnp(rnp);
1539                         } else if (rcu_preempt_has_tasks(rnp)) {
1540                                 rnp->wait_blkd_tasks = true; /* blocked tasks */
1541                         } else { /* Last offline CPU and can propagate. */
1542                                 rcu_cleanup_dead_rnp(rnp);
1543                         }
1544                 }
1545
1546                 /*
1547                  * If all waited-on tasks from prior grace period are
1548                  * done, and if all this rcu_node structure's CPUs are
1549                  * still offline, propagate up the rcu_node tree and
1550                  * clear ->wait_blkd_tasks.  Otherwise, if one of this
1551                  * rcu_node structure's CPUs has since come back online,
1552                  * simply clear ->wait_blkd_tasks.
1553                  */
1554                 if (rnp->wait_blkd_tasks &&
1555                     (!rcu_preempt_has_tasks(rnp) || rnp->qsmaskinit)) {
1556                         rnp->wait_blkd_tasks = false;
1557                         if (!rnp->qsmaskinit)
1558                                 rcu_cleanup_dead_rnp(rnp);
1559                 }
1560
1561                 raw_spin_unlock_irq_rcu_node(rnp);
1562                 raw_spin_unlock(&rcu_state.ofl_lock);
1563         }
1564         rcu_gp_slow(gp_preinit_delay); /* Races with CPU hotplug. */
1565
1566         /*
1567          * Set the quiescent-state-needed bits in all the rcu_node
1568          * structures for all currently online CPUs in breadth-first
1569          * order, starting from the root rcu_node structure, relying on the
1570          * layout of the tree within the rcu_state.node[] array.  Note that
1571          * other CPUs will access only the leaves of the hierarchy, thus
1572          * seeing that no grace period is in progress, at least until the
1573          * corresponding leaf node has been initialized.
1574          *
1575          * The grace period cannot complete until the initialization
1576          * process finishes, because this kthread handles both.
1577          */
1578         rcu_state.gp_state = RCU_GP_INIT;
1579         rcu_for_each_node_breadth_first(rnp) {
1580                 rcu_gp_slow(gp_init_delay);
1581                 raw_spin_lock_irqsave_rcu_node(rnp, flags);
1582                 rdp = this_cpu_ptr(&rcu_data);
1583                 rcu_preempt_check_blocked_tasks(rnp);
1584                 rnp->qsmask = rnp->qsmaskinit;
1585                 WRITE_ONCE(rnp->gp_seq, rcu_state.gp_seq);
1586                 if (rnp == rdp->mynode)
1587                         (void)__note_gp_changes(rnp, rdp);
1588                 rcu_preempt_boost_start_gp(rnp);
1589                 trace_rcu_grace_period_init(rcu_state.name, rnp->gp_seq,
1590                                             rnp->level, rnp->grplo,
1591                                             rnp->grphi, rnp->qsmask);
1592                 /* Quiescent states for tasks on any now-offline CPUs. */
1593                 mask = rnp->qsmask & ~rnp->qsmaskinitnext;
1594                 rnp->rcu_gp_init_mask = mask;
1595                 if ((mask || rnp->wait_blkd_tasks) && rcu_is_leaf_node(rnp))
1596                         rcu_report_qs_rnp(mask, rnp, rnp->gp_seq, flags);
1597                 else
1598                         raw_spin_unlock_irq_rcu_node(rnp);
1599                 cond_resched_tasks_rcu_qs();
1600                 WRITE_ONCE(rcu_state.gp_activity, jiffies);
1601         }
1602
1603         return true;
1604 }
1605
1606 /*
1607  * Helper function for swait_event_idle_exclusive() wakeup at force-quiescent-state
1608  * time.
1609  */
1610 static bool rcu_gp_fqs_check_wake(int *gfp)
1611 {
1612         struct rcu_node *rnp = rcu_get_root();
1613
1614         /* Someone like call_rcu() requested a force-quiescent-state scan. */
1615         *gfp = READ_ONCE(rcu_state.gp_flags);
1616         if (*gfp & RCU_GP_FLAG_FQS)
1617                 return true;
1618
1619         /* The current grace period has completed. */
1620         if (!READ_ONCE(rnp->qsmask) && !rcu_preempt_blocked_readers_cgp(rnp))
1621                 return true;
1622
1623         return false;
1624 }
1625
1626 /*
1627  * Do one round of quiescent-state forcing.
1628  */
1629 static void rcu_gp_fqs(bool first_time)
1630 {
1631         struct rcu_node *rnp = rcu_get_root();
1632
1633         WRITE_ONCE(rcu_state.gp_activity, jiffies);
1634         rcu_state.n_force_qs++;
1635         if (first_time) {
1636                 /* Collect dyntick-idle snapshots. */
1637                 force_qs_rnp(dyntick_save_progress_counter);
1638         } else {
1639                 /* Handle dyntick-idle and offline CPUs. */
1640                 force_qs_rnp(rcu_implicit_dynticks_qs);
1641         }
1642         /* Clear flag to prevent immediate re-entry. */
1643         if (READ_ONCE(rcu_state.gp_flags) & RCU_GP_FLAG_FQS) {
1644                 raw_spin_lock_irq_rcu_node(rnp);
1645                 WRITE_ONCE(rcu_state.gp_flags,
1646                            READ_ONCE(rcu_state.gp_flags) & ~RCU_GP_FLAG_FQS);
1647                 raw_spin_unlock_irq_rcu_node(rnp);
1648         }
1649 }
1650
1651 /*
1652  * Loop doing repeated quiescent-state forcing until the grace period ends.
1653  */
1654 static void rcu_gp_fqs_loop(void)
1655 {
1656         bool first_gp_fqs;
1657         int gf;
1658         unsigned long j;
1659         int ret;
1660         struct rcu_node *rnp = rcu_get_root();
1661
1662         first_gp_fqs = true;
1663         j = READ_ONCE(jiffies_till_first_fqs);
1664         ret = 0;
1665         for (;;) {
1666                 if (!ret) {
1667                         rcu_state.jiffies_force_qs = jiffies + j;
1668                         WRITE_ONCE(rcu_state.jiffies_kick_kthreads,
1669                                    jiffies + (j ? 3 * j : 2));
1670                 }
1671                 trace_rcu_grace_period(rcu_state.name, rcu_state.gp_seq,
1672                                        TPS("fqswait"));
1673                 rcu_state.gp_state = RCU_GP_WAIT_FQS;
1674                 ret = swait_event_idle_timeout_exclusive(
1675                                 rcu_state.gp_wq, rcu_gp_fqs_check_wake(&gf), j);
1676                 rcu_state.gp_state = RCU_GP_DOING_FQS;
1677                 /* Locking provides needed memory barriers. */
1678                 /* If grace period done, leave loop. */
1679                 if (!READ_ONCE(rnp->qsmask) &&
1680                     !rcu_preempt_blocked_readers_cgp(rnp))
1681                         break;
1682                 /* If time for quiescent-state forcing, do it. */
1683                 if (ULONG_CMP_GE(jiffies, rcu_state.jiffies_force_qs) ||
1684                     (gf & RCU_GP_FLAG_FQS)) {
1685                         trace_rcu_grace_period(rcu_state.name, rcu_state.gp_seq,
1686                                                TPS("fqsstart"));
1687                         rcu_gp_fqs(first_gp_fqs);
1688                         first_gp_fqs = false;
1689                         trace_rcu_grace_period(rcu_state.name, rcu_state.gp_seq,
1690                                                TPS("fqsend"));
1691                         cond_resched_tasks_rcu_qs();
1692                         WRITE_ONCE(rcu_state.gp_activity, jiffies);
1693                         ret = 0; /* Force full wait till next FQS. */
1694                         j = READ_ONCE(jiffies_till_next_fqs);
1695                 } else {
1696                         /* Deal with stray signal. */
1697                         cond_resched_tasks_rcu_qs();
1698                         WRITE_ONCE(rcu_state.gp_activity, jiffies);
1699                         WARN_ON(signal_pending(current));
1700                         trace_rcu_grace_period(rcu_state.name, rcu_state.gp_seq,
1701                                                TPS("fqswaitsig"));
1702                         ret = 1; /* Keep old FQS timing. */
1703                         j = jiffies;
1704                         if (time_after(jiffies, rcu_state.jiffies_force_qs))
1705                                 j = 1;
1706                         else
1707                                 j = rcu_state.jiffies_force_qs - j;
1708                 }
1709         }
1710 }
1711
1712 /*
1713  * Clean up after the old grace period.
1714  */
1715 static void rcu_gp_cleanup(void)
1716 {
1717         int cpu;
1718         bool needgp = false;
1719         unsigned long gp_duration;
1720         unsigned long new_gp_seq;
1721         bool offloaded;
1722         struct rcu_data *rdp;
1723         struct rcu_node *rnp = rcu_get_root();
1724         struct swait_queue_head *sq;
1725
1726         WRITE_ONCE(rcu_state.gp_activity, jiffies);
1727         raw_spin_lock_irq_rcu_node(rnp);
1728         rcu_state.gp_end = jiffies;
1729         gp_duration = rcu_state.gp_end - rcu_state.gp_start;
1730         if (gp_duration > rcu_state.gp_max)
1731                 rcu_state.gp_max = gp_duration;
1732
1733         /*
1734          * We know the grace period is complete, but to everyone else
1735          * it appears to still be ongoing.  But it is also the case
1736          * that to everyone else it looks like there is nothing that
1737          * they can do to advance the grace period.  It is therefore
1738          * safe for us to drop the lock in order to mark the grace
1739          * period as completed in all of the rcu_node structures.
1740          */
1741         raw_spin_unlock_irq_rcu_node(rnp);
1742
1743         /*
1744          * Propagate new ->gp_seq value to rcu_node structures so that
1745          * other CPUs don't have to wait until the start of the next grace
1746          * period to process their callbacks.  This also avoids some nasty
1747          * RCU grace-period initialization races by forcing the end of
1748          * the current grace period to be completely recorded in all of
1749          * the rcu_node structures before the beginning of the next grace
1750          * period is recorded in any of the rcu_node structures.
1751          */
1752         new_gp_seq = rcu_state.gp_seq;
1753         rcu_seq_end(&new_gp_seq);
1754         rcu_for_each_node_breadth_first(rnp) {
1755                 raw_spin_lock_irq_rcu_node(rnp);
1756                 if (WARN_ON_ONCE(rcu_preempt_blocked_readers_cgp(rnp)))
1757                         dump_blkd_tasks(rnp, 10);
1758                 WARN_ON_ONCE(rnp->qsmask);
1759                 WRITE_ONCE(rnp->gp_seq, new_gp_seq);
1760                 rdp = this_cpu_ptr(&rcu_data);
1761                 if (rnp == rdp->mynode)
1762                         needgp = __note_gp_changes(rnp, rdp) || needgp;
1763                 /* smp_mb() provided by prior unlock-lock pair. */
1764                 needgp = rcu_future_gp_cleanup(rnp) || needgp;
1765                 // Reset overload indication for CPUs no longer overloaded
1766                 if (rcu_is_leaf_node(rnp))
1767                         for_each_leaf_node_cpu_mask(rnp, cpu, rnp->cbovldmask) {
1768                                 rdp = per_cpu_ptr(&rcu_data, cpu);
1769                                 check_cb_ovld_locked(rdp, rnp);
1770                         }
1771                 sq = rcu_nocb_gp_get(rnp);
1772                 raw_spin_unlock_irq_rcu_node(rnp);
1773                 rcu_nocb_gp_cleanup(sq);
1774                 cond_resched_tasks_rcu_qs();
1775                 WRITE_ONCE(rcu_state.gp_activity, jiffies);
1776                 rcu_gp_slow(gp_cleanup_delay);
1777         }
1778         rnp = rcu_get_root();
1779         raw_spin_lock_irq_rcu_node(rnp); /* GP before ->gp_seq update. */
1780
1781         /* Declare grace period done, trace first to use old GP number. */
1782         trace_rcu_grace_period(rcu_state.name, rcu_state.gp_seq, TPS("end"));
1783         rcu_seq_end(&rcu_state.gp_seq);
1784         rcu_state.gp_state = RCU_GP_IDLE;
1785         /* Check for GP requests since above loop. */
1786         rdp = this_cpu_ptr(&rcu_data);
1787         if (!needgp && ULONG_CMP_LT(rnp->gp_seq, rnp->gp_seq_needed)) {
1788                 trace_rcu_this_gp(rnp, rdp, rnp->gp_seq_needed,
1789                                   TPS("CleanupMore"));
1790                 needgp = true;
1791         }
1792         /* Advance CBs to reduce false positives below. */
1793         offloaded = IS_ENABLED(CONFIG_RCU_NOCB_CPU) &&
1794                     rcu_segcblist_is_offloaded(&rdp->cblist);
1795         if ((offloaded || !rcu_accelerate_cbs(rnp, rdp)) && needgp) {
1796                 WRITE_ONCE(rcu_state.gp_flags, RCU_GP_FLAG_INIT);
1797                 WRITE_ONCE(rcu_state.gp_req_activity, jiffies);
1798                 trace_rcu_grace_period(rcu_state.name,
1799                                        rcu_state.gp_seq,
1800                                        TPS("newreq"));
1801         } else {
1802                 WRITE_ONCE(rcu_state.gp_flags,
1803                            rcu_state.gp_flags & RCU_GP_FLAG_INIT);
1804         }
1805         raw_spin_unlock_irq_rcu_node(rnp);
1806 }
1807
1808 /*
1809  * Body of kthread that handles grace periods.
1810  */
1811 static int __noreturn rcu_gp_kthread(void *unused)
1812 {
1813         rcu_bind_gp_kthread();
1814         for (;;) {
1815
1816                 /* Handle grace-period start. */
1817                 for (;;) {
1818                         trace_rcu_grace_period(rcu_state.name, rcu_state.gp_seq,
1819                                                TPS("reqwait"));
1820                         rcu_state.gp_state = RCU_GP_WAIT_GPS;
1821                         swait_event_idle_exclusive(rcu_state.gp_wq,
1822                                          READ_ONCE(rcu_state.gp_flags) &
1823                                          RCU_GP_FLAG_INIT);
1824                         rcu_state.gp_state = RCU_GP_DONE_GPS;
1825                         /* Locking provides needed memory barrier. */
1826                         if (rcu_gp_init())
1827                                 break;
1828                         cond_resched_tasks_rcu_qs();
1829                         WRITE_ONCE(rcu_state.gp_activity, jiffies);
1830                         WARN_ON(signal_pending(current));
1831                         trace_rcu_grace_period(rcu_state.name, rcu_state.gp_seq,
1832                                                TPS("reqwaitsig"));
1833                 }
1834
1835                 /* Handle quiescent-state forcing. */
1836                 rcu_gp_fqs_loop();
1837
1838                 /* Handle grace-period end. */
1839                 rcu_state.gp_state = RCU_GP_CLEANUP;
1840                 rcu_gp_cleanup();
1841                 rcu_state.gp_state = RCU_GP_CLEANED;
1842         }
1843 }
1844
1845 /*
1846  * Report a full set of quiescent states to the rcu_state data structure.
1847  * Invoke rcu_gp_kthread_wake() to awaken the grace-period kthread if
1848  * another grace period is required.  Whether we wake the grace-period
1849  * kthread or it awakens itself for the next round of quiescent-state
1850  * forcing, that kthread will clean up after the just-completed grace
1851  * period.  Note that the caller must hold rnp->lock, which is released
1852  * before return.
1853  */
1854 static void rcu_report_qs_rsp(unsigned long flags)
1855         __releases(rcu_get_root()->lock)
1856 {
1857         raw_lockdep_assert_held_rcu_node(rcu_get_root());
1858         WARN_ON_ONCE(!rcu_gp_in_progress());
1859         WRITE_ONCE(rcu_state.gp_flags,
1860                    READ_ONCE(rcu_state.gp_flags) | RCU_GP_FLAG_FQS);
1861         raw_spin_unlock_irqrestore_rcu_node(rcu_get_root(), flags);
1862         rcu_gp_kthread_wake();
1863 }
1864
1865 /*
1866  * Similar to rcu_report_qs_rdp(), for which it is a helper function.
1867  * Allows quiescent states for a group of CPUs to be reported at one go
1868  * to the specified rcu_node structure, though all the CPUs in the group
1869  * must be represented by the same rcu_node structure (which need not be a
1870  * leaf rcu_node structure, though it often will be).  The gps parameter
1871  * is the grace-period snapshot, which means that the quiescent states
1872  * are valid only if rnp->gp_seq is equal to gps.  That structure's lock
1873  * must be held upon entry, and it is released before return.
1874  *
1875  * As a special case, if mask is zero, the bit-already-cleared check is
1876  * disabled.  This allows propagating quiescent state due to resumed tasks
1877  * during grace-period initialization.
1878  */
1879 static void rcu_report_qs_rnp(unsigned long mask, struct rcu_node *rnp,
1880                               unsigned long gps, unsigned long flags)
1881         __releases(rnp->lock)
1882 {
1883         unsigned long oldmask = 0;
1884         struct rcu_node *rnp_c;
1885
1886         raw_lockdep_assert_held_rcu_node(rnp);
1887
1888         /* Walk up the rcu_node hierarchy. */
1889         for (;;) {
1890                 if ((!(rnp->qsmask & mask) && mask) || rnp->gp_seq != gps) {
1891
1892                         /*
1893                          * Our bit has already been cleared, or the
1894                          * relevant grace period is already over, so done.
1895                          */
1896                         raw_spin_unlock_irqrestore_rcu_node(rnp, flags);
1897                         return;
1898                 }
1899                 WARN_ON_ONCE(oldmask); /* Any child must be all zeroed! */
1900                 WARN_ON_ONCE(!rcu_is_leaf_node(rnp) &&
1901                              rcu_preempt_blocked_readers_cgp(rnp));
1902                 WRITE_ONCE(rnp->qsmask, rnp->qsmask & ~mask);
1903                 trace_rcu_quiescent_state_report(rcu_state.name, rnp->gp_seq,
1904                                                  mask, rnp->qsmask, rnp->level,
1905                                                  rnp->grplo, rnp->grphi,
1906                                                  !!rnp->gp_tasks);
1907                 if (rnp->qsmask != 0 || rcu_preempt_blocked_readers_cgp(rnp)) {
1908
1909                         /* Other bits still set at this level, so done. */
1910                         raw_spin_unlock_irqrestore_rcu_node(rnp, flags);
1911                         return;
1912                 }
1913                 rnp->completedqs = rnp->gp_seq;
1914                 mask = rnp->grpmask;
1915                 if (rnp->parent == NULL) {
1916
1917                         /* No more levels.  Exit loop holding root lock. */
1918
1919                         break;
1920                 }
1921                 raw_spin_unlock_irqrestore_rcu_node(rnp, flags);
1922                 rnp_c = rnp;
1923                 rnp = rnp->parent;
1924                 raw_spin_lock_irqsave_rcu_node(rnp, flags);
1925                 oldmask = READ_ONCE(rnp_c->qsmask);
1926         }
1927
1928         /*
1929          * Get here if we are the last CPU to pass through a quiescent
1930          * state for this grace period.  Invoke rcu_report_qs_rsp()
1931          * to clean up and start the next grace period if one is needed.
1932          */
1933         rcu_report_qs_rsp(flags); /* releases rnp->lock. */
1934 }
1935
1936 /*
1937  * Record a quiescent state for all tasks that were previously queued
1938  * on the specified rcu_node structure and that were blocking the current
1939  * RCU grace period.  The caller must hold the corresponding rnp->lock with
1940  * irqs disabled, and this lock is released upon return, but irqs remain
1941  * disabled.
1942  */
1943 static void __maybe_unused
1944 rcu_report_unblock_qs_rnp(struct rcu_node *rnp, unsigned long flags)
1945         __releases(rnp->lock)
1946 {
1947         unsigned long gps;
1948         unsigned long mask;
1949         struct rcu_node *rnp_p;
1950
1951         raw_lockdep_assert_held_rcu_node(rnp);
1952         if (WARN_ON_ONCE(!IS_ENABLED(CONFIG_PREEMPT_RCU)) ||
1953             WARN_ON_ONCE(rcu_preempt_blocked_readers_cgp(rnp)) ||
1954             rnp->qsmask != 0) {
1955                 raw_spin_unlock_irqrestore_rcu_node(rnp, flags);
1956                 return;  /* Still need more quiescent states! */
1957         }
1958
1959         rnp->completedqs = rnp->gp_seq;
1960         rnp_p = rnp->parent;
1961         if (rnp_p == NULL) {
1962                 /*
1963                  * Only one rcu_node structure in the tree, so don't
1964                  * try to report up to its nonexistent parent!
1965                  */
1966                 rcu_report_qs_rsp(flags);
1967                 return;
1968         }
1969
1970         /* Report up the rest of the hierarchy, tracking current ->gp_seq. */
1971         gps = rnp->gp_seq;
1972         mask = rnp->grpmask;
1973         raw_spin_unlock_rcu_node(rnp);  /* irqs remain disabled. */
1974         raw_spin_lock_rcu_node(rnp_p);  /* irqs already disabled. */
1975         rcu_report_qs_rnp(mask, rnp_p, gps, flags);
1976 }
1977
1978 /*
1979  * Record a quiescent state for the specified CPU to that CPU's rcu_data
1980  * structure.  This must be called from the specified CPU.
1981  */
1982 static void
1983 rcu_report_qs_rdp(int cpu, struct rcu_data *rdp)
1984 {
1985         unsigned long flags;
1986         unsigned long mask;
1987         bool needwake = false;
1988         const bool offloaded = IS_ENABLED(CONFIG_RCU_NOCB_CPU) &&
1989                                rcu_segcblist_is_offloaded(&rdp->cblist);
1990         struct rcu_node *rnp;
1991
1992         rnp = rdp->mynode;
1993         raw_spin_lock_irqsave_rcu_node(rnp, flags);
1994         if (rdp->cpu_no_qs.b.norm || rdp->gp_seq != rnp->gp_seq ||
1995             rdp->gpwrap) {
1996
1997                 /*
1998                  * The grace period in which this quiescent state was
1999                  * recorded has ended, so don't report it upwards.
2000                  * We will instead need a new quiescent state that lies
2001                  * within the current grace period.
2002                  */
2003                 rdp->cpu_no_qs.b.norm = true;   /* need qs for new gp. */
2004                 raw_spin_unlock_irqrestore_rcu_node(rnp, flags);
2005                 return;
2006         }
2007         mask = rdp->grpmask;
2008         if (rdp->cpu == smp_processor_id())
2009                 rdp->core_needs_qs = false;
2010         if ((rnp->qsmask & mask) == 0) {
2011                 raw_spin_unlock_irqrestore_rcu_node(rnp, flags);
2012         } else {
2013                 /*
2014                  * This GP can't end until cpu checks in, so all of our
2015                  * callbacks can be processed during the next GP.
2016                  */
2017                 if (!offloaded)
2018                         needwake = rcu_accelerate_cbs(rnp, rdp);
2019
2020                 rcu_disable_urgency_upon_qs(rdp);
2021                 rcu_report_qs_rnp(mask, rnp, rnp->gp_seq, flags);
2022                 /* ^^^ Released rnp->lock */
2023                 if (needwake)
2024                         rcu_gp_kthread_wake();
2025         }
2026 }
2027
2028 /*
2029  * Check to see if there is a new grace period of which this CPU
2030  * is not yet aware, and if so, set up local rcu_data state for it.
2031  * Otherwise, see if this CPU has just passed through its first
2032  * quiescent state for this grace period, and record that fact if so.
2033  */
2034 static void
2035 rcu_check_quiescent_state(struct rcu_data *rdp)
2036 {
2037         /* Check for grace-period ends and beginnings. */
2038         note_gp_changes(rdp);
2039
2040         /*
2041          * Does this CPU still need to do its part for current grace period?
2042          * If no, return and let the other CPUs do their part as well.
2043          */
2044         if (!rdp->core_needs_qs)
2045                 return;
2046
2047         /*
2048          * Was there a quiescent state since the beginning of the grace
2049          * period? If no, then exit and wait for the next call.
2050          */
2051         if (rdp->cpu_no_qs.b.norm)
2052                 return;
2053
2054         /*
2055          * Tell RCU we are done (but rcu_report_qs_rdp() will be the
2056          * judge of that).
2057          */
2058         rcu_report_qs_rdp(rdp->cpu, rdp);
2059 }
2060
2061 /*
2062  * Near the end of the offline process.  Trace the fact that this CPU
2063  * is going offline.
2064  */
2065 int rcutree_dying_cpu(unsigned int cpu)
2066 {
2067         bool blkd;
2068         struct rcu_data *rdp = this_cpu_ptr(&rcu_data);
2069         struct rcu_node *rnp = rdp->mynode;
2070
2071         if (!IS_ENABLED(CONFIG_HOTPLUG_CPU))
2072                 return 0;
2073
2074         blkd = !!(rnp->qsmask & rdp->grpmask);
2075         trace_rcu_grace_period(rcu_state.name, READ_ONCE(rnp->gp_seq),
2076                                blkd ? TPS("cpuofl") : TPS("cpuofl-bgp"));
2077         return 0;
2078 }
2079
2080 /*
2081  * All CPUs for the specified rcu_node structure have gone offline,
2082  * and all tasks that were preempted within an RCU read-side critical
2083  * section while running on one of those CPUs have since exited their RCU
2084  * read-side critical section.  Some other CPU is reporting this fact with
2085  * the specified rcu_node structure's ->lock held and interrupts disabled.
2086  * This function therefore goes up the tree of rcu_node structures,
2087  * clearing the corresponding bits in the ->qsmaskinit fields.  Note that
2088  * the leaf rcu_node structure's ->qsmaskinit field has already been
2089  * updated.
2090  *
2091  * This function does check that the specified rcu_node structure has
2092  * all CPUs offline and no blocked tasks, so it is OK to invoke it
2093  * prematurely.  That said, invoking it after the fact will cost you
2094  * a needless lock acquisition.  So once it has done its work, don't
2095  * invoke it again.
2096  */
2097 static void rcu_cleanup_dead_rnp(struct rcu_node *rnp_leaf)
2098 {
2099         long mask;
2100         struct rcu_node *rnp = rnp_leaf;
2101
2102         raw_lockdep_assert_held_rcu_node(rnp_leaf);
2103         if (!IS_ENABLED(CONFIG_HOTPLUG_CPU) ||
2104             WARN_ON_ONCE(rnp_leaf->qsmaskinit) ||
2105             WARN_ON_ONCE(rcu_preempt_has_tasks(rnp_leaf)))
2106                 return;
2107         for (;;) {
2108                 mask = rnp->grpmask;
2109                 rnp = rnp->parent;
2110                 if (!rnp)
2111                         break;
2112                 raw_spin_lock_rcu_node(rnp); /* irqs already disabled. */
2113                 rnp->qsmaskinit &= ~mask;
2114                 /* Between grace periods, so better already be zero! */
2115                 WARN_ON_ONCE(rnp->qsmask);
2116                 if (rnp->qsmaskinit) {
2117                         raw_spin_unlock_rcu_node(rnp);
2118                         /* irqs remain disabled. */
2119                         return;
2120                 }
2121                 raw_spin_unlock_rcu_node(rnp); /* irqs remain disabled. */
2122         }
2123 }
2124
2125 /*
2126  * The CPU has been completely removed, and some other CPU is reporting
2127  * this fact from process context.  Do the remainder of the cleanup.
2128  * There can only be one CPU hotplug operation at a time, so no need for
2129  * explicit locking.
2130  */
2131 int rcutree_dead_cpu(unsigned int cpu)
2132 {
2133         struct rcu_data *rdp = per_cpu_ptr(&rcu_data, cpu);
2134         struct rcu_node *rnp = rdp->mynode;  /* Outgoing CPU's rdp & rnp. */
2135
2136         if (!IS_ENABLED(CONFIG_HOTPLUG_CPU))
2137                 return 0;
2138
2139         /* Adjust any no-longer-needed kthreads. */
2140         rcu_boost_kthread_setaffinity(rnp, -1);
2141         /* Do any needed no-CB deferred wakeups from this CPU. */
2142         do_nocb_deferred_wakeup(per_cpu_ptr(&rcu_data, cpu));
2143
2144         // Stop-machine done, so allow nohz_full to disable tick.
2145         tick_dep_clear(TICK_DEP_BIT_RCU);
2146         return 0;
2147 }
2148
2149 /*
2150  * Invoke any RCU callbacks that have made it to the end of their grace
2151  * period.  Thottle as specified by rdp->blimit.
2152  */
2153 static void rcu_do_batch(struct rcu_data *rdp)
2154 {
2155         unsigned long flags;
2156         const bool offloaded = IS_ENABLED(CONFIG_RCU_NOCB_CPU) &&
2157                                rcu_segcblist_is_offloaded(&rdp->cblist);
2158         struct rcu_head *rhp;
2159         struct rcu_cblist rcl = RCU_CBLIST_INITIALIZER(rcl);
2160         long bl, count;
2161         long pending, tlimit = 0;
2162
2163         /* If no callbacks are ready, just return. */
2164         if (!rcu_segcblist_ready_cbs(&rdp->cblist)) {
2165                 trace_rcu_batch_start(rcu_state.name,
2166                                       rcu_segcblist_n_cbs(&rdp->cblist), 0);
2167                 trace_rcu_batch_end(rcu_state.name, 0,
2168                                     !rcu_segcblist_empty(&rdp->cblist),
2169                                     need_resched(), is_idle_task(current),
2170                                     rcu_is_callbacks_kthread());
2171                 return;
2172         }
2173
2174         /*
2175          * Extract the list of ready callbacks, disabling to prevent
2176          * races with call_rcu() from interrupt handlers.  Leave the
2177          * callback counts, as rcu_barrier() needs to be conservative.
2178          */
2179         local_irq_save(flags);
2180         rcu_nocb_lock(rdp);
2181         WARN_ON_ONCE(cpu_is_offline(smp_processor_id()));
2182         pending = rcu_segcblist_n_cbs(&rdp->cblist);
2183         bl = max(rdp->blimit, pending >> rcu_divisor);
2184         if (unlikely(bl > 100))
2185                 tlimit = local_clock() + rcu_resched_ns;
2186         trace_rcu_batch_start(rcu_state.name,
2187                               rcu_segcblist_n_cbs(&rdp->cblist), bl);
2188         rcu_segcblist_extract_done_cbs(&rdp->cblist, &rcl);
2189         if (offloaded)
2190                 rdp->qlen_last_fqs_check = rcu_segcblist_n_cbs(&rdp->cblist);
2191         rcu_nocb_unlock_irqrestore(rdp, flags);
2192
2193         /* Invoke callbacks. */
2194         tick_dep_set_task(current, TICK_DEP_BIT_RCU);
2195         rhp = rcu_cblist_dequeue(&rcl);
2196         for (; rhp; rhp = rcu_cblist_dequeue(&rcl)) {
2197                 rcu_callback_t f;
2198
2199                 debug_rcu_head_unqueue(rhp);
2200
2201                 rcu_lock_acquire(&rcu_callback_map);
2202                 trace_rcu_invoke_callback(rcu_state.name, rhp);
2203
2204                 f = rhp->func;
2205                 WRITE_ONCE(rhp->func, (rcu_callback_t)0L);
2206                 f(rhp);
2207
2208                 rcu_lock_release(&rcu_callback_map);
2209
2210                 /*
2211                  * Stop only if limit reached and CPU has something to do.
2212                  * Note: The rcl structure counts down from zero.
2213                  */
2214                 if (-rcl.len >= bl && !offloaded &&
2215                     (need_resched() ||
2216                      (!is_idle_task(current) && !rcu_is_callbacks_kthread())))
2217                         break;
2218                 if (unlikely(tlimit)) {
2219                         /* only call local_clock() every 32 callbacks */
2220                         if (likely((-rcl.len & 31) || local_clock() < tlimit))
2221                                 continue;
2222                         /* Exceeded the time limit, so leave. */
2223                         break;
2224                 }
2225                 if (offloaded) {
2226                         WARN_ON_ONCE(in_serving_softirq());
2227                         local_bh_enable();
2228                         lockdep_assert_irqs_enabled();
2229                         cond_resched_tasks_rcu_qs();
2230                         lockdep_assert_irqs_enabled();
2231                         local_bh_disable();
2232                 }
2233         }
2234
2235         local_irq_save(flags);
2236         rcu_nocb_lock(rdp);
2237         count = -rcl.len;
2238         trace_rcu_batch_end(rcu_state.name, count, !!rcl.head, need_resched(),
2239                             is_idle_task(current), rcu_is_callbacks_kthread());
2240
2241         /* Update counts and requeue any remaining callbacks. */
2242         rcu_segcblist_insert_done_cbs(&rdp->cblist, &rcl);
2243         smp_mb(); /* List handling before counting for rcu_barrier(). */
2244         rcu_segcblist_insert_count(&rdp->cblist, &rcl);
2245
2246         /* Reinstate batch limit if we have worked down the excess. */
2247         count = rcu_segcblist_n_cbs(&rdp->cblist);
2248         if (rdp->blimit >= DEFAULT_MAX_RCU_BLIMIT && count <= qlowmark)
2249                 rdp->blimit = blimit;
2250
2251         /* Reset ->qlen_last_fqs_check trigger if enough CBs have drained. */
2252         if (count == 0 && rdp->qlen_last_fqs_check != 0) {
2253                 rdp->qlen_last_fqs_check = 0;
2254                 rdp->n_force_qs_snap = rcu_state.n_force_qs;
2255         } else if (count < rdp->qlen_last_fqs_check - qhimark)
2256                 rdp->qlen_last_fqs_check = count;
2257
2258         /*
2259          * The following usually indicates a double call_rcu().  To track
2260          * this down, try building with CONFIG_DEBUG_OBJECTS_RCU_HEAD=y.
2261          */
2262         WARN_ON_ONCE(count == 0 && !rcu_segcblist_empty(&rdp->cblist));
2263         WARN_ON_ONCE(!IS_ENABLED(CONFIG_RCU_NOCB_CPU) &&
2264                      count != 0 && rcu_segcblist_empty(&rdp->cblist));
2265
2266         rcu_nocb_unlock_irqrestore(rdp, flags);
2267
2268         /* Re-invoke RCU core processing if there are callbacks remaining. */
2269         if (!offloaded && rcu_segcblist_ready_cbs(&rdp->cblist))
2270                 invoke_rcu_core();
2271         tick_dep_clear_task(current, TICK_DEP_BIT_RCU);
2272 }
2273
2274 /*
2275  * This function is invoked from each scheduling-clock interrupt,
2276  * and checks to see if this CPU is in a non-context-switch quiescent
2277  * state, for example, user mode or idle loop.  It also schedules RCU
2278  * core processing.  If the current grace period has gone on too long,
2279  * it will ask the scheduler to manufacture a context switch for the sole
2280  * purpose of providing a providing the needed quiescent state.
2281  */
2282 void rcu_sched_clock_irq(int user)
2283 {
2284         trace_rcu_utilization(TPS("Start scheduler-tick"));
2285         raw_cpu_inc(rcu_data.ticks_this_gp);
2286         /* The load-acquire pairs with the store-release setting to true. */
2287         if (smp_load_acquire(this_cpu_ptr(&rcu_data.rcu_urgent_qs))) {
2288                 /* Idle and userspace execution already are quiescent states. */
2289                 if (!rcu_is_cpu_rrupt_from_idle() && !user) {
2290                         set_tsk_need_resched(current);
2291                         set_preempt_need_resched();
2292                 }
2293                 __this_cpu_write(rcu_data.rcu_urgent_qs, false);
2294         }
2295         rcu_flavor_sched_clock_irq(user);
2296         if (rcu_pending(user))
2297                 invoke_rcu_core();
2298
2299         trace_rcu_utilization(TPS("End scheduler-tick"));
2300 }
2301
2302 /*
2303  * Scan the leaf rcu_node structures.  For each structure on which all
2304  * CPUs have reported a quiescent state and on which there are tasks
2305  * blocking the current grace period, initiate RCU priority boosting.
2306  * Otherwise, invoke the specified function to check dyntick state for
2307  * each CPU that has not yet reported a quiescent state.
2308  */
2309 static void force_qs_rnp(int (*f)(struct rcu_data *rdp))
2310 {
2311         int cpu;
2312         unsigned long flags;
2313         unsigned long mask;
2314         struct rcu_data *rdp;
2315         struct rcu_node *rnp;
2316
2317         rcu_state.cbovld = rcu_state.cbovldnext;
2318         rcu_state.cbovldnext = false;
2319         rcu_for_each_leaf_node(rnp) {
2320                 cond_resched_tasks_rcu_qs();
2321                 mask = 0;
2322                 raw_spin_lock_irqsave_rcu_node(rnp, flags);
2323                 rcu_state.cbovldnext |= !!rnp->cbovldmask;
2324                 if (rnp->qsmask == 0) {
2325                         if (!IS_ENABLED(CONFIG_PREEMPT_RCU) ||
2326                             rcu_preempt_blocked_readers_cgp(rnp)) {
2327                                 /*
2328                                  * No point in scanning bits because they
2329                                  * are all zero.  But we might need to
2330                                  * priority-boost blocked readers.
2331                                  */
2332                                 rcu_initiate_boost(rnp, flags);
2333                                 /* rcu_initiate_boost() releases rnp->lock */
2334                                 continue;
2335                         }
2336                         raw_spin_unlock_irqrestore_rcu_node(rnp, flags);
2337                         continue;
2338                 }
2339                 for_each_leaf_node_cpu_mask(rnp, cpu, rnp->qsmask) {
2340                         rdp = per_cpu_ptr(&rcu_data, cpu);
2341                         if (f(rdp)) {
2342                                 mask |= rdp->grpmask;
2343                                 rcu_disable_urgency_upon_qs(rdp);
2344                         }
2345                 }
2346                 if (mask != 0) {
2347                         /* Idle/offline CPUs, report (releases rnp->lock). */
2348                         rcu_report_qs_rnp(mask, rnp, rnp->gp_seq, flags);
2349                 } else {
2350                         /* Nothing to do here, so just drop the lock. */
2351                         raw_spin_unlock_irqrestore_rcu_node(rnp, flags);
2352                 }
2353         }
2354 }
2355
2356 /*
2357  * Force quiescent states on reluctant CPUs, and also detect which
2358  * CPUs are in dyntick-idle mode.
2359  */
2360 void rcu_force_quiescent_state(void)
2361 {
2362         unsigned long flags;
2363         bool ret;
2364         struct rcu_node *rnp;
2365         struct rcu_node *rnp_old = NULL;
2366
2367         /* Funnel through hierarchy to reduce memory contention. */
2368         rnp = __this_cpu_read(rcu_data.mynode);
2369         for (; rnp != NULL; rnp = rnp->parent) {
2370                 ret = (READ_ONCE(rcu_state.gp_flags) & RCU_GP_FLAG_FQS) ||
2371                        !raw_spin_trylock(&rnp->fqslock);
2372                 if (rnp_old != NULL)
2373                         raw_spin_unlock(&rnp_old->fqslock);
2374                 if (ret)
2375                         return;
2376                 rnp_old = rnp;
2377         }
2378         /* rnp_old == rcu_get_root(), rnp == NULL. */
2379
2380         /* Reached the root of the rcu_node tree, acquire lock. */
2381         raw_spin_lock_irqsave_rcu_node(rnp_old, flags);
2382         raw_spin_unlock(&rnp_old->fqslock);
2383         if (READ_ONCE(rcu_state.gp_flags) & RCU_GP_FLAG_FQS) {
2384                 raw_spin_unlock_irqrestore_rcu_node(rnp_old, flags);
2385                 return;  /* Someone beat us to it. */
2386         }
2387         WRITE_ONCE(rcu_state.gp_flags,
2388                    READ_ONCE(rcu_state.gp_flags) | RCU_GP_FLAG_FQS);
2389         raw_spin_unlock_irqrestore_rcu_node(rnp_old, flags);
2390         rcu_gp_kthread_wake();
2391 }
2392 EXPORT_SYMBOL_GPL(rcu_force_quiescent_state);
2393
2394 /* Perform RCU core processing work for the current CPU.  */
2395 static __latent_entropy void rcu_core(void)
2396 {
2397         unsigned long flags;
2398         struct rcu_data *rdp = raw_cpu_ptr(&rcu_data);
2399         struct rcu_node *rnp = rdp->mynode;
2400         const bool offloaded = IS_ENABLED(CONFIG_RCU_NOCB_CPU) &&
2401                                rcu_segcblist_is_offloaded(&rdp->cblist);
2402
2403         if (cpu_is_offline(smp_processor_id()))
2404                 return;
2405         trace_rcu_utilization(TPS("Start RCU core"));
2406         WARN_ON_ONCE(!rdp->beenonline);
2407
2408         /* Report any deferred quiescent states if preemption enabled. */
2409         if (!(preempt_count() & PREEMPT_MASK)) {
2410                 rcu_preempt_deferred_qs(current);
2411         } else if (rcu_preempt_need_deferred_qs(current)) {
2412                 set_tsk_need_resched(current);
2413                 set_preempt_need_resched();
2414         }
2415
2416         /* Update RCU state based on any recent quiescent states. */
2417         rcu_check_quiescent_state(rdp);
2418
2419         /* No grace period and unregistered callbacks? */
2420         if (!rcu_gp_in_progress() &&
2421             rcu_segcblist_is_enabled(&rdp->cblist) && !offloaded) {
2422                 local_irq_save(flags);
2423                 if (!rcu_segcblist_restempty(&rdp->cblist, RCU_NEXT_READY_TAIL))
2424                         rcu_accelerate_cbs_unlocked(rnp, rdp);
2425                 local_irq_restore(flags);
2426         }
2427
2428         rcu_check_gp_start_stall(rnp, rdp, rcu_jiffies_till_stall_check());
2429
2430         /* If there are callbacks ready, invoke them. */
2431         if (!offloaded && rcu_segcblist_ready_cbs(&rdp->cblist) &&
2432             likely(READ_ONCE(rcu_scheduler_fully_active)))
2433                 rcu_do_batch(rdp);
2434
2435         /* Do any needed deferred wakeups of rcuo kthreads. */
2436         do_nocb_deferred_wakeup(rdp);
2437         trace_rcu_utilization(TPS("End RCU core"));
2438 }
2439
2440 static void rcu_core_si(struct softirq_action *h)
2441 {
2442         rcu_core();
2443 }
2444
2445 static void rcu_wake_cond(struct task_struct *t, int status)
2446 {
2447         /*
2448          * If the thread is yielding, only wake it when this
2449          * is invoked from idle
2450          */
2451         if (t && (status != RCU_KTHREAD_YIELDING || is_idle_task(current)))
2452                 wake_up_process(t);
2453 }
2454
2455 static void invoke_rcu_core_kthread(void)
2456 {
2457         struct task_struct *t;
2458         unsigned long flags;
2459
2460         local_irq_save(flags);
2461         __this_cpu_write(rcu_data.rcu_cpu_has_work, 1);
2462         t = __this_cpu_read(rcu_data.rcu_cpu_kthread_task);
2463         if (t != NULL && t != current)
2464                 rcu_wake_cond(t, __this_cpu_read(rcu_data.rcu_cpu_kthread_status));
2465         local_irq_restore(flags);
2466 }
2467
2468 /*
2469  * Wake up this CPU's rcuc kthread to do RCU core processing.
2470  */
2471 static void invoke_rcu_core(void)
2472 {
2473         if (!cpu_online(smp_processor_id()))
2474                 return;
2475         if (use_softirq)
2476                 raise_softirq(RCU_SOFTIRQ);
2477         else
2478                 invoke_rcu_core_kthread();
2479 }
2480
2481 static void rcu_cpu_kthread_park(unsigned int cpu)
2482 {
2483         per_cpu(rcu_data.rcu_cpu_kthread_status, cpu) = RCU_KTHREAD_OFFCPU;
2484 }
2485
2486 static int rcu_cpu_kthread_should_run(unsigned int cpu)
2487 {
2488         return __this_cpu_read(rcu_data.rcu_cpu_has_work);
2489 }
2490
2491 /*
2492  * Per-CPU kernel thread that invokes RCU callbacks.  This replaces
2493  * the RCU softirq used in configurations of RCU that do not support RCU
2494  * priority boosting.
2495  */
2496 static void rcu_cpu_kthread(unsigned int cpu)
2497 {
2498         unsigned int *statusp = this_cpu_ptr(&rcu_data.rcu_cpu_kthread_status);
2499         char work, *workp = this_cpu_ptr(&rcu_data.rcu_cpu_has_work);
2500         int spincnt;
2501
2502         trace_rcu_utilization(TPS("Start CPU kthread@rcu_run"));
2503         for (spincnt = 0; spincnt < 10; spincnt++) {
2504                 local_bh_disable();
2505                 *statusp = RCU_KTHREAD_RUNNING;
2506                 local_irq_disable();
2507                 work = *workp;
2508                 *workp = 0;
2509                 local_irq_enable();
2510                 if (work)
2511                         rcu_core();
2512                 local_bh_enable();
2513                 if (*workp == 0) {
2514                         trace_rcu_utilization(TPS("End CPU kthread@rcu_wait"));
2515                         *statusp = RCU_KTHREAD_WAITING;
2516                         return;
2517                 }
2518         }
2519         *statusp = RCU_KTHREAD_YIELDING;
2520         trace_rcu_utilization(TPS("Start CPU kthread@rcu_yield"));
2521         schedule_timeout_interruptible(2);
2522         trace_rcu_utilization(TPS("End CPU kthread@rcu_yield"));
2523         *statusp = RCU_KTHREAD_WAITING;
2524 }
2525
2526 static struct smp_hotplug_thread rcu_cpu_thread_spec = {
2527         .store                  = &rcu_data.rcu_cpu_kthread_task,
2528         .thread_should_run      = rcu_cpu_kthread_should_run,
2529         .thread_fn              = rcu_cpu_kthread,
2530         .thread_comm            = "rcuc/%u",
2531         .setup                  = rcu_cpu_kthread_setup,
2532         .park                   = rcu_cpu_kthread_park,
2533 };
2534
2535 /*
2536  * Spawn per-CPU RCU core processing kthreads.
2537  */
2538 static int __init rcu_spawn_core_kthreads(void)
2539 {
2540         int cpu;
2541
2542         for_each_possible_cpu(cpu)
2543                 per_cpu(rcu_data.rcu_cpu_has_work, cpu) = 0;
2544         if (!IS_ENABLED(CONFIG_RCU_BOOST) && use_softirq)
2545                 return 0;
2546         WARN_ONCE(smpboot_register_percpu_thread(&rcu_cpu_thread_spec),
2547                   "%s: Could not start rcuc kthread, OOM is now expected behavior\n", __func__);
2548         return 0;
2549 }
2550 early_initcall(rcu_spawn_core_kthreads);
2551
2552 /*
2553  * Handle any core-RCU processing required by a call_rcu() invocation.
2554  */
2555 static void __call_rcu_core(struct rcu_data *rdp, struct rcu_head *head,
2556                             unsigned long flags)
2557 {
2558         /*
2559          * If called from an extended quiescent state, invoke the RCU
2560          * core in order to force a re-evaluation of RCU's idleness.
2561          */
2562         if (!rcu_is_watching())
2563                 invoke_rcu_core();
2564
2565         /* If interrupts were disabled or CPU offline, don't invoke RCU core. */
2566         if (irqs_disabled_flags(flags) || cpu_is_offline(smp_processor_id()))
2567                 return;
2568
2569         /*
2570          * Force the grace period if too many callbacks or too long waiting.
2571          * Enforce hysteresis, and don't invoke rcu_force_quiescent_state()
2572          * if some other CPU has recently done so.  Also, don't bother
2573          * invoking rcu_force_quiescent_state() if the newly enqueued callback
2574          * is the only one waiting for a grace period to complete.
2575          */
2576         if (unlikely(rcu_segcblist_n_cbs(&rdp->cblist) >
2577                      rdp->qlen_last_fqs_check + qhimark)) {
2578
2579                 /* Are we ignoring a completed grace period? */
2580                 note_gp_changes(rdp);
2581
2582                 /* Start a new grace period if one not already started. */
2583                 if (!rcu_gp_in_progress()) {
2584                         rcu_accelerate_cbs_unlocked(rdp->mynode, rdp);
2585                 } else {
2586                         /* Give the grace period a kick. */
2587                         rdp->blimit = DEFAULT_MAX_RCU_BLIMIT;
2588                         if (rcu_state.n_force_qs == rdp->n_force_qs_snap &&
2589                             rcu_segcblist_first_pend_cb(&rdp->cblist) != head)
2590                                 rcu_force_quiescent_state();
2591                         rdp->n_force_qs_snap = rcu_state.n_force_qs;
2592                         rdp->qlen_last_fqs_check = rcu_segcblist_n_cbs(&rdp->cblist);
2593                 }
2594         }
2595 }
2596
2597 /*
2598  * RCU callback function to leak a callback.
2599  */
2600 static void rcu_leak_callback(struct rcu_head *rhp)
2601 {
2602 }
2603
2604 /*
2605  * Check and if necessary update the leaf rcu_node structure's
2606  * ->cbovldmask bit corresponding to the current CPU based on that CPU's
2607  * number of queued RCU callbacks.  The caller must hold the leaf rcu_node
2608  * structure's ->lock.
2609  */
2610 static void check_cb_ovld_locked(struct rcu_data *rdp, struct rcu_node *rnp)
2611 {
2612         raw_lockdep_assert_held_rcu_node(rnp);
2613         if (qovld_calc <= 0)
2614                 return; // Early boot and wildcard value set.
2615         if (rcu_segcblist_n_cbs(&rdp->cblist) >= qovld_calc)
2616                 WRITE_ONCE(rnp->cbovldmask, rnp->cbovldmask | rdp->grpmask);
2617         else
2618                 WRITE_ONCE(rnp->cbovldmask, rnp->cbovldmask & ~rdp->grpmask);
2619 }
2620
2621 /*
2622  * Check and if necessary update the leaf rcu_node structure's
2623  * ->cbovldmask bit corresponding to the current CPU based on that CPU's
2624  * number of queued RCU callbacks.  No locks need be held, but the
2625  * caller must have disabled interrupts.
2626  *
2627  * Note that this function ignores the possibility that there are a lot
2628  * of callbacks all of which have already seen the end of their respective
2629  * grace periods.  This omission is due to the need for no-CBs CPUs to
2630  * be holding ->nocb_lock to do this check, which is too heavy for a
2631  * common-case operation.
2632  */
2633 static void check_cb_ovld(struct rcu_data *rdp)
2634 {
2635         struct rcu_node *const rnp = rdp->mynode;
2636
2637         if (qovld_calc <= 0 ||
2638             ((rcu_segcblist_n_cbs(&rdp->cblist) >= qovld_calc) ==
2639              !!(READ_ONCE(rnp->cbovldmask) & rdp->grpmask)))
2640                 return; // Early boot wildcard value or already set correctly.
2641         raw_spin_lock_rcu_node(rnp);
2642         check_cb_ovld_locked(rdp, rnp);
2643         raw_spin_unlock_rcu_node(rnp);
2644 }
2645
2646 /* Helper function for call_rcu() and friends.  */
2647 static void
2648 __call_rcu(struct rcu_head *head, rcu_callback_t func)
2649 {
2650         unsigned long flags;
2651         struct rcu_data *rdp;
2652         bool was_alldone;
2653
2654         /* Misaligned rcu_head! */
2655         WARN_ON_ONCE((unsigned long)head & (sizeof(void *) - 1));
2656
2657         if (debug_rcu_head_queue(head)) {
2658                 /*
2659                  * Probable double call_rcu(), so leak the callback.
2660                  * Use rcu:rcu_callback trace event to find the previous
2661                  * time callback was passed to __call_rcu().
2662                  */
2663                 WARN_ONCE(1, "__call_rcu(): Double-freed CB %p->%pS()!!!\n",
2664                           head, head->func);
2665                 WRITE_ONCE(head->func, rcu_leak_callback);
2666                 return;
2667         }
2668         head->func = func;
2669         head->next = NULL;
2670         local_irq_save(flags);
2671         rdp = this_cpu_ptr(&rcu_data);
2672
2673         /* Add the callback to our list. */
2674         if (unlikely(!rcu_segcblist_is_enabled(&rdp->cblist))) {
2675                 // This can trigger due to call_rcu() from offline CPU:
2676                 WARN_ON_ONCE(rcu_scheduler_active != RCU_SCHEDULER_INACTIVE);
2677                 WARN_ON_ONCE(!rcu_is_watching());
2678                 // Very early boot, before rcu_init().  Initialize if needed
2679                 // and then drop through to queue the callback.
2680                 if (rcu_segcblist_empty(&rdp->cblist))
2681                         rcu_segcblist_init(&rdp->cblist);
2682         }
2683
2684         check_cb_ovld(rdp);
2685         if (rcu_nocb_try_bypass(rdp, head, &was_alldone, flags))
2686                 return; // Enqueued onto ->nocb_bypass, so just leave.
2687         // If no-CBs CPU gets here, rcu_nocb_try_bypass() acquired ->nocb_lock.
2688         rcu_segcblist_enqueue(&rdp->cblist, head);
2689         if (__is_kfree_rcu_offset((unsigned long)func))
2690                 trace_rcu_kfree_callback(rcu_state.name, head,
2691                                          (unsigned long)func,
2692                                          rcu_segcblist_n_cbs(&rdp->cblist));
2693         else
2694                 trace_rcu_callback(rcu_state.name, head,
2695                                    rcu_segcblist_n_cbs(&rdp->cblist));
2696
2697         /* Go handle any RCU core processing required. */
2698         if (IS_ENABLED(CONFIG_RCU_NOCB_CPU) &&
2699             unlikely(rcu_segcblist_is_offloaded(&rdp->cblist))) {
2700                 __call_rcu_nocb_wake(rdp, was_alldone, flags); /* unlocks */
2701         } else {
2702                 __call_rcu_core(rdp, head, flags);
2703                 local_irq_restore(flags);
2704         }
2705 }
2706
2707 /**
2708  * call_rcu() - Queue an RCU callback for invocation after a grace period.
2709  * @head: structure to be used for queueing the RCU updates.
2710  * @func: actual callback function to be invoked after the grace period
2711  *
2712  * The callback function will be invoked some time after a full grace
2713  * period elapses, in other words after all pre-existing RCU read-side
2714  * critical sections have completed.  However, the callback function
2715  * might well execute concurrently with RCU read-side critical sections
2716  * that started after call_rcu() was invoked.  RCU read-side critical
2717  * sections are delimited by rcu_read_lock() and rcu_read_unlock(), and
2718  * may be nested.  In addition, regions of code across which interrupts,
2719  * preemption, or softirqs have been disabled also serve as RCU read-side
2720  * critical sections.  This includes hardware interrupt handlers, softirq
2721  * handlers, and NMI handlers.
2722  *
2723  * Note that all CPUs must agree that the grace period extended beyond
2724  * all pre-existing RCU read-side critical section.  On systems with more
2725  * than one CPU, this means that when "func()" is invoked, each CPU is
2726  * guaranteed to have executed a full memory barrier since the end of its
2727  * last RCU read-side critical section whose beginning preceded the call
2728  * to call_rcu().  It also means that each CPU executing an RCU read-side
2729  * critical section that continues beyond the start of "func()" must have
2730  * executed a memory barrier after the call_rcu() but before the beginning
2731  * of that RCU read-side critical section.  Note that these guarantees
2732  * include CPUs that are offline, idle, or executing in user mode, as
2733  * well as CPUs that are executing in the kernel.
2734  *
2735  * Furthermore, if CPU A invoked call_rcu() and CPU B invoked the
2736  * resulting RCU callback function "func()", then both CPU A and CPU B are
2737  * guaranteed to execute a full memory barrier during the time interval
2738  * between the call to call_rcu() and the invocation of "func()" -- even
2739  * if CPU A and CPU B are the same CPU (but again only if the system has
2740  * more than one CPU).
2741  */
2742 void call_rcu(struct rcu_head *head, rcu_callback_t func)
2743 {
2744         __call_rcu(head, func);
2745 }
2746 EXPORT_SYMBOL_GPL(call_rcu);
2747
2748
2749 /* Maximum number of jiffies to wait before draining a batch. */
2750 #define KFREE_DRAIN_JIFFIES (HZ / 50)
2751 #define KFREE_N_BATCHES 2
2752
2753 /*
2754  * This macro defines how many entries the "records" array
2755  * will contain. It is based on the fact that the size of
2756  * kfree_rcu_bulk_data structure becomes exactly one page.
2757  */
2758 #define KFREE_BULK_MAX_ENTR ((PAGE_SIZE / sizeof(void *)) - 3)
2759
2760 /**
2761  * struct kfree_rcu_bulk_data - single block to store kfree_rcu() pointers
2762  * @nr_records: Number of active pointers in the array
2763  * @records: Array of the kfree_rcu() pointers
2764  * @next: Next bulk object in the block chain
2765  * @head_free_debug: For debug, when CONFIG_DEBUG_OBJECTS_RCU_HEAD is set
2766  */
2767 struct kfree_rcu_bulk_data {
2768         unsigned long nr_records;
2769         void *records[KFREE_BULK_MAX_ENTR];
2770         struct kfree_rcu_bulk_data *next;
2771         struct rcu_head *head_free_debug;
2772 };
2773
2774 /**
2775  * struct kfree_rcu_cpu_work - single batch of kfree_rcu() requests
2776  * @rcu_work: Let queue_rcu_work() invoke workqueue handler after grace period
2777  * @head_free: List of kfree_rcu() objects waiting for a grace period
2778  * @bhead_free: Bulk-List of kfree_rcu() objects waiting for a grace period
2779  * @krcp: Pointer to @kfree_rcu_cpu structure
2780  */
2781
2782 struct kfree_rcu_cpu_work {
2783         struct rcu_work rcu_work;
2784         struct rcu_head *head_free;
2785         struct kfree_rcu_bulk_data *bhead_free;
2786         struct kfree_rcu_cpu *krcp;
2787 };
2788
2789 /**
2790  * struct kfree_rcu_cpu - batch up kfree_rcu() requests for RCU grace period
2791  * @head: List of kfree_rcu() objects not yet waiting for a grace period
2792  * @bhead: Bulk-List of kfree_rcu() objects not yet waiting for a grace period
2793  * @bcached: Keeps at most one object for later reuse when build chain blocks
2794  * @krw_arr: Array of batches of kfree_rcu() objects waiting for a grace period
2795  * @lock: Synchronize access to this structure
2796  * @monitor_work: Promote @head to @head_free after KFREE_DRAIN_JIFFIES
2797  * @monitor_todo: Tracks whether a @monitor_work delayed work is pending
2798  * @initialized: The @lock and @rcu_work fields have been initialized
2799  *
2800  * This is a per-CPU structure.  The reason that it is not included in
2801  * the rcu_data structure is to permit this code to be extracted from
2802  * the RCU files.  Such extraction could allow further optimization of
2803  * the interactions with the slab allocators.
2804  */
2805 struct kfree_rcu_cpu {
2806         struct rcu_head *head;
2807         struct kfree_rcu_bulk_data *bhead;
2808         struct kfree_rcu_bulk_data *bcached;
2809         struct kfree_rcu_cpu_work krw_arr[KFREE_N_BATCHES];
2810         spinlock_t lock;
2811         struct delayed_work monitor_work;
2812         bool monitor_todo;
2813         bool initialized;
2814 };
2815
2816 static DEFINE_PER_CPU(struct kfree_rcu_cpu, krc);
2817
2818 static __always_inline void
2819 debug_rcu_head_unqueue_bulk(struct rcu_head *head)
2820 {
2821 #ifdef CONFIG_DEBUG_OBJECTS_RCU_HEAD
2822         for (; head; head = head->next)
2823                 debug_rcu_head_unqueue(head);
2824 #endif
2825 }
2826
2827 /*
2828  * This function is invoked in workqueue context after a grace period.
2829  * It frees all the objects queued on ->bhead_free or ->head_free.
2830  */
2831 static void kfree_rcu_work(struct work_struct *work)
2832 {
2833         unsigned long flags;
2834         struct rcu_head *head, *next;
2835         struct kfree_rcu_bulk_data *bhead, *bnext;
2836         struct kfree_rcu_cpu *krcp;
2837         struct kfree_rcu_cpu_work *krwp;
2838
2839         krwp = container_of(to_rcu_work(work),
2840                             struct kfree_rcu_cpu_work, rcu_work);
2841         krcp = krwp->krcp;
2842         spin_lock_irqsave(&krcp->lock, flags);
2843         head = krwp->head_free;
2844         krwp->head_free = NULL;
2845         bhead = krwp->bhead_free;
2846         krwp->bhead_free = NULL;
2847         spin_unlock_irqrestore(&krcp->lock, flags);
2848
2849         /* "bhead" is now private, so traverse locklessly. */
2850         for (; bhead; bhead = bnext) {
2851                 bnext = bhead->next;
2852
2853                 debug_rcu_head_unqueue_bulk(bhead->head_free_debug);
2854
2855                 rcu_lock_acquire(&rcu_callback_map);
2856                 trace_rcu_invoke_kfree_bulk_callback(rcu_state.name,
2857                         bhead->nr_records, bhead->records);
2858
2859                 kfree_bulk(bhead->nr_records, bhead->records);
2860                 rcu_lock_release(&rcu_callback_map);
2861
2862                 if (cmpxchg(&krcp->bcached, NULL, bhead))
2863                         free_page((unsigned long) bhead);
2864
2865                 cond_resched_tasks_rcu_qs();
2866         }
2867
2868         /*
2869          * Emergency case only. It can happen under low memory
2870          * condition when an allocation gets failed, so the "bulk"
2871          * path can not be temporary maintained.
2872          */
2873         for (; head; head = next) {
2874                 unsigned long offset = (unsigned long)head->func;
2875
2876                 next = head->next;
2877                 debug_rcu_head_unqueue(head);
2878                 rcu_lock_acquire(&rcu_callback_map);
2879                 trace_rcu_invoke_kfree_callback(rcu_state.name, head, offset);
2880
2881                 if (!WARN_ON_ONCE(!__is_kfree_rcu_offset(offset)))
2882                         kfree((void *)head - offset);
2883
2884                 rcu_lock_release(&rcu_callback_map);
2885                 cond_resched_tasks_rcu_qs();
2886         }
2887 }
2888
2889 /*
2890  * Schedule the kfree batch RCU work to run in workqueue context after a GP.
2891  *
2892  * This function is invoked by kfree_rcu_monitor() when the KFREE_DRAIN_JIFFIES
2893  * timeout has been reached.
2894  */
2895 static inline bool queue_kfree_rcu_work(struct kfree_rcu_cpu *krcp)
2896 {
2897         struct kfree_rcu_cpu_work *krwp;
2898         bool queued = false;
2899         int i;
2900
2901         lockdep_assert_held(&krcp->lock);
2902
2903         for (i = 0; i < KFREE_N_BATCHES; i++) {
2904                 krwp = &(krcp->krw_arr[i]);
2905
2906                 /*
2907                  * Try to detach bhead or head and attach it over any
2908                  * available corresponding free channel. It can be that
2909                  * a previous RCU batch is in progress, it means that
2910                  * immediately to queue another one is not possible so
2911                  * return false to tell caller to retry.
2912                  */
2913                 if ((krcp->bhead && !krwp->bhead_free) ||
2914                                 (krcp->head && !krwp->head_free)) {
2915                         /* Channel 1. */
2916                         if (!krwp->bhead_free) {
2917                                 krwp->bhead_free = krcp->bhead;
2918                                 krcp->bhead = NULL;
2919                         }
2920
2921                         /* Channel 2. */
2922                         if (!krwp->head_free) {
2923                                 krwp->head_free = krcp->head;
2924                                 krcp->head = NULL;
2925                         }
2926
2927                         /*
2928                          * One work is per one batch, so there are two "free channels",
2929                          * "bhead_free" and "head_free" the batch can handle. It can be
2930                          * that the work is in the pending state when two channels have
2931                          * been detached following each other, one by one.
2932                          */
2933                         queue_rcu_work(system_wq, &krwp->rcu_work);
2934                         queued = true;
2935                 }
2936         }
2937
2938         return queued;
2939 }
2940
2941 static inline void kfree_rcu_drain_unlock(struct kfree_rcu_cpu *krcp,
2942                                           unsigned long flags)
2943 {
2944         // Attempt to start a new batch.
2945         krcp->monitor_todo = false;
2946         if (queue_kfree_rcu_work(krcp)) {
2947                 // Success! Our job is done here.
2948                 spin_unlock_irqrestore(&krcp->lock, flags);
2949                 return;
2950         }
2951
2952         // Previous RCU batch still in progress, try again later.
2953         krcp->monitor_todo = true;
2954         schedule_delayed_work(&krcp->monitor_work, KFREE_DRAIN_JIFFIES);
2955         spin_unlock_irqrestore(&krcp->lock, flags);
2956 }
2957
2958 /*
2959  * This function is invoked after the KFREE_DRAIN_JIFFIES timeout.
2960  * It invokes kfree_rcu_drain_unlock() to attempt to start another batch.
2961  */
2962 static void kfree_rcu_monitor(struct work_struct *work)
2963 {
2964         unsigned long flags;
2965         struct kfree_rcu_cpu *krcp = container_of(work, struct kfree_rcu_cpu,
2966                                                  monitor_work.work);
2967
2968         spin_lock_irqsave(&krcp->lock, flags);
2969         if (krcp->monitor_todo)
2970                 kfree_rcu_drain_unlock(krcp, flags);
2971         else
2972                 spin_unlock_irqrestore(&krcp->lock, flags);
2973 }
2974
2975 static inline bool
2976 kfree_call_rcu_add_ptr_to_bulk(struct kfree_rcu_cpu *krcp,
2977         struct rcu_head *head, rcu_callback_t func)
2978 {
2979         struct kfree_rcu_bulk_data *bnode;
2980
2981         if (unlikely(!krcp->initialized))
2982                 return false;
2983
2984         lockdep_assert_held(&krcp->lock);
2985
2986         /* Check if a new block is required. */
2987         if (!krcp->bhead ||
2988                         krcp->bhead->nr_records == KFREE_BULK_MAX_ENTR) {
2989                 bnode = xchg(&krcp->bcached, NULL);
2990                 if (!bnode) {
2991                         WARN_ON_ONCE(sizeof(struct kfree_rcu_bulk_data) > PAGE_SIZE);
2992
2993                         bnode = (struct kfree_rcu_bulk_data *)
2994                                 __get_free_page(GFP_NOWAIT | __GFP_NOWARN);
2995                 }
2996
2997                 /* Switch to emergency path. */
2998                 if (unlikely(!bnode))
2999                         return false;
3000
3001                 /* Initialize the new block. */
3002                 bnode->nr_records = 0;
3003                 bnode->next = krcp->bhead;
3004                 bnode->head_free_debug = NULL;
3005
3006                 /* Attach it to the head. */
3007                 krcp->bhead = bnode;
3008         }
3009
3010 #ifdef CONFIG_DEBUG_OBJECTS_RCU_HEAD
3011         head->func = func;
3012         head->next = krcp->bhead->head_free_debug;
3013         krcp->bhead->head_free_debug = head;
3014 #endif
3015
3016         /* Finally insert. */
3017         krcp->bhead->records[krcp->bhead->nr_records++] =
3018                 (void *) head - (unsigned long) func;
3019
3020         return true;
3021 }
3022
3023 /*
3024  * Queue a request for lazy invocation of kfree_bulk()/kfree() after a grace
3025  * period. Please note there are two paths are maintained, one is the main one
3026  * that uses kfree_bulk() interface and second one is emergency one, that is
3027  * used only when the main path can not be maintained temporary, due to memory
3028  * pressure.
3029  *
3030  * Each kfree_call_rcu() request is added to a batch. The batch will be drained
3031  * every KFREE_DRAIN_JIFFIES number of jiffies. All the objects in the batch will
3032  * be free'd in workqueue context. This allows us to: batch requests together to
3033  * reduce the number of grace periods during heavy kfree_rcu() load.
3034  */
3035 void kfree_call_rcu(struct rcu_head *head, rcu_callback_t func)
3036 {
3037         unsigned long flags;
3038         struct kfree_rcu_cpu *krcp;
3039
3040         local_irq_save(flags);  // For safely calling this_cpu_ptr().
3041         krcp = this_cpu_ptr(&krc);
3042         if (krcp->initialized)
3043                 spin_lock(&krcp->lock);
3044
3045         // Queue the object but don't yet schedule the batch.
3046         if (debug_rcu_head_queue(head)) {
3047                 // Probable double kfree_rcu(), just leak.
3048                 WARN_ONCE(1, "%s(): Double-freed call. rcu_head %p\n",
3049                           __func__, head);
3050                 goto unlock_return;
3051         }
3052
3053         /*
3054          * Under high memory pressure GFP_NOWAIT can fail,
3055          * in that case the emergency path is maintained.
3056          */
3057         if (unlikely(!kfree_call_rcu_add_ptr_to_bulk(krcp, head, func))) {
3058                 head->func = func;
3059                 head->next = krcp->head;
3060                 krcp->head = head;
3061         }
3062
3063         // Set timer to drain after KFREE_DRAIN_JIFFIES.
3064         if (rcu_scheduler_active == RCU_SCHEDULER_RUNNING &&
3065             !krcp->monitor_todo) {
3066                 krcp->monitor_todo = true;
3067                 schedule_delayed_work(&krcp->monitor_work, KFREE_DRAIN_JIFFIES);
3068         }
3069
3070 unlock_return:
3071         if (krcp->initialized)
3072                 spin_unlock(&krcp->lock);
3073         local_irq_restore(flags);
3074 }
3075 EXPORT_SYMBOL_GPL(kfree_call_rcu);
3076
3077 void __init kfree_rcu_scheduler_running(void)
3078 {
3079         int cpu;
3080         unsigned long flags;
3081
3082         for_each_online_cpu(cpu) {
3083                 struct kfree_rcu_cpu *krcp = per_cpu_ptr(&krc, cpu);
3084
3085                 spin_lock_irqsave(&krcp->lock, flags);
3086                 if (!krcp->head || krcp->monitor_todo) {
3087                         spin_unlock_irqrestore(&krcp->lock, flags);
3088                         continue;
3089                 }
3090                 krcp->monitor_todo = true;
3091                 schedule_delayed_work_on(cpu, &krcp->monitor_work,
3092                                          KFREE_DRAIN_JIFFIES);
3093                 spin_unlock_irqrestore(&krcp->lock, flags);
3094         }
3095 }
3096
3097 /*
3098  * During early boot, any blocking grace-period wait automatically
3099  * implies a grace period.  Later on, this is never the case for PREEMPTION.
3100  *
3101  * Howevr, because a context switch is a grace period for !PREEMPTION, any
3102  * blocking grace-period wait automatically implies a grace period if
3103  * there is only one CPU online at any point time during execution of
3104  * either synchronize_rcu() or synchronize_rcu_expedited().  It is OK to
3105  * occasionally incorrectly indicate that there are multiple CPUs online
3106  * when there was in fact only one the whole time, as this just adds some
3107  * overhead: RCU still operates correctly.
3108  */
3109 static int rcu_blocking_is_gp(void)
3110 {
3111         int ret;
3112
3113         if (IS_ENABLED(CONFIG_PREEMPTION))
3114                 return rcu_scheduler_active == RCU_SCHEDULER_INACTIVE;
3115         might_sleep();  /* Check for RCU read-side critical section. */
3116         preempt_disable();
3117         ret = num_online_cpus() <= 1;
3118         preempt_enable();
3119         return ret;
3120 }
3121
3122 /**
3123  * synchronize_rcu - wait until a grace period has elapsed.
3124  *
3125  * Control will return to the caller some time after a full grace
3126  * period has elapsed, in other words after all currently executing RCU
3127  * read-side critical sections have completed.  Note, however, that
3128  * upon return from synchronize_rcu(), the caller might well be executing
3129  * concurrently with new RCU read-side critical sections that began while
3130  * synchronize_rcu() was waiting.  RCU read-side critical sections are
3131  * delimited by rcu_read_lock() and rcu_read_unlock(), and may be nested.
3132  * In addition, regions of code across which interrupts, preemption, or
3133  * softirqs have been disabled also serve as RCU read-side critical
3134  * sections.  This includes hardware interrupt handlers, softirq handlers,
3135  * and NMI handlers.
3136  *
3137  * Note that this guarantee implies further memory-ordering guarantees.
3138  * On systems with more than one CPU, when synchronize_rcu() returns,
3139  * each CPU is guaranteed to have executed a full memory barrier since
3140  * the end of its last RCU read-side critical section whose beginning
3141  * preceded the call to synchronize_rcu().  In addition, each CPU having
3142  * an RCU read-side critical section that extends beyond the return from
3143  * synchronize_rcu() is guaranteed to have executed a full memory barrier
3144  * after the beginning of synchronize_rcu() and before the beginning of
3145  * that RCU read-side critical section.  Note that these guarantees include
3146  * CPUs that are offline, idle, or executing in user mode, as well as CPUs
3147  * that are executing in the kernel.
3148  *
3149  * Furthermore, if CPU A invoked synchronize_rcu(), which returned
3150  * to its caller on CPU B, then both CPU A and CPU B are guaranteed
3151  * to have executed a full memory barrier during the execution of
3152  * synchronize_rcu() -- even if CPU A and CPU B are the same CPU (but
3153  * again only if the system has more than one CPU).
3154  */
3155 void synchronize_rcu(void)
3156 {
3157         RCU_LOCKDEP_WARN(lock_is_held(&rcu_bh_lock_map) ||
3158                          lock_is_held(&rcu_lock_map) ||
3159                          lock_is_held(&rcu_sched_lock_map),
3160                          "Illegal synchronize_rcu() in RCU read-side critical section");
3161         if (rcu_blocking_is_gp())
3162                 return;
3163         if (rcu_gp_is_expedited())
3164                 synchronize_rcu_expedited();
3165         else
3166                 wait_rcu_gp(call_rcu);
3167 }
3168 EXPORT_SYMBOL_GPL(synchronize_rcu);
3169
3170 /**
3171  * get_state_synchronize_rcu - Snapshot current RCU state
3172  *
3173  * Returns a cookie that is used by a later call to cond_synchronize_rcu()
3174  * to determine whether or not a full grace period has elapsed in the
3175  * meantime.
3176  */
3177 unsigned long get_state_synchronize_rcu(void)
3178 {
3179         /*
3180          * Any prior manipulation of RCU-protected data must happen
3181          * before the load from ->gp_seq.
3182          */
3183         smp_mb();  /* ^^^ */
3184         return rcu_seq_snap(&rcu_state.gp_seq);
3185 }
3186 EXPORT_SYMBOL_GPL(get_state_synchronize_rcu);
3187
3188 /**
3189  * cond_synchronize_rcu - Conditionally wait for an RCU grace period
3190  *
3191  * @oldstate: return value from earlier call to get_state_synchronize_rcu()
3192  *
3193  * If a full RCU grace period has elapsed since the earlier call to
3194  * get_state_synchronize_rcu(), just return.  Otherwise, invoke
3195  * synchronize_rcu() to wait for a full grace period.
3196  *
3197  * Yes, this function does not take counter wrap into account.  But
3198  * counter wrap is harmless.  If the counter wraps, we have waited for
3199  * more than 2 billion grace periods (and way more on a 64-bit system!),
3200  * so waiting for one additional grace period should be just fine.
3201  */
3202 void cond_synchronize_rcu(unsigned long oldstate)
3203 {
3204         if (!rcu_seq_done(&rcu_state.gp_seq, oldstate))
3205                 synchronize_rcu();
3206         else
3207                 smp_mb(); /* Ensure GP ends before subsequent accesses. */
3208 }
3209 EXPORT_SYMBOL_GPL(cond_synchronize_rcu);
3210
3211 /*
3212  * Check to see if there is any immediate RCU-related work to be done by
3213  * the current CPU, returning 1 if so and zero otherwise.  The checks are
3214  * in order of increasing expense: checks that can be carried out against
3215  * CPU-local state are performed first.  However, we must check for CPU
3216  * stalls first, else we might not get a chance.
3217  */
3218 static int rcu_pending(int user)
3219 {
3220         bool gp_in_progress;
3221         struct rcu_data *rdp = this_cpu_ptr(&rcu_data);
3222         struct rcu_node *rnp = rdp->mynode;
3223
3224         /* Check for CPU stalls, if enabled. */
3225         check_cpu_stall(rdp);
3226
3227         /* Does this CPU need a deferred NOCB wakeup? */
3228         if (rcu_nocb_need_deferred_wakeup(rdp))
3229                 return 1;
3230
3231         /* Is this a nohz_full CPU in userspace or idle?  (Ignore RCU if so.) */
3232         if ((user || rcu_is_cpu_rrupt_from_idle()) && rcu_nohz_full_cpu())
3233                 return 0;
3234
3235         /* Is the RCU core waiting for a quiescent state from this CPU? */
3236         gp_in_progress = rcu_gp_in_progress();
3237         if (rdp->core_needs_qs && !rdp->cpu_no_qs.b.norm && gp_in_progress)
3238                 return 1;
3239
3240         /* Does this CPU have callbacks ready to invoke? */
3241         if (rcu_segcblist_ready_cbs(&rdp->cblist))
3242                 return 1;
3243
3244         /* Has RCU gone idle with this CPU needing another grace period? */
3245         if (!gp_in_progress && rcu_segcblist_is_enabled(&rdp->cblist) &&
3246             (!IS_ENABLED(CONFIG_RCU_NOCB_CPU) ||
3247              !rcu_segcblist_is_offloaded(&rdp->cblist)) &&
3248             !rcu_segcblist_restempty(&rdp->cblist, RCU_NEXT_READY_TAIL))
3249                 return 1;
3250
3251         /* Have RCU grace period completed or started?  */
3252         if (rcu_seq_current(&rnp->gp_seq) != rdp->gp_seq ||
3253             unlikely(READ_ONCE(rdp->gpwrap))) /* outside lock */
3254                 return 1;
3255
3256         /* nothing to do */
3257         return 0;
3258 }
3259
3260 /*
3261  * Helper function for rcu_barrier() tracing.  If tracing is disabled,
3262  * the compiler is expected to optimize this away.
3263  */
3264 static void rcu_barrier_trace(const char *s, int cpu, unsigned long done)
3265 {
3266         trace_rcu_barrier(rcu_state.name, s, cpu,
3267                           atomic_read(&rcu_state.barrier_cpu_count), done);
3268 }
3269
3270 /*
3271  * RCU callback function for rcu_barrier().  If we are last, wake
3272  * up the task executing rcu_barrier().
3273  *
3274  * Note that the value of rcu_state.barrier_sequence must be captured
3275  * before the atomic_dec_and_test().  Otherwise, if this CPU is not last,
3276  * other CPUs might count the value down to zero before this CPU gets
3277  * around to invoking rcu_barrier_trace(), which might result in bogus
3278  * data from the next instance of rcu_barrier().
3279  */
3280 static void rcu_barrier_callback(struct rcu_head *rhp)
3281 {
3282         unsigned long __maybe_unused s = rcu_state.barrier_sequence;
3283
3284         if (atomic_dec_and_test(&rcu_state.barrier_cpu_count)) {
3285                 rcu_barrier_trace(TPS("LastCB"), -1, s);
3286                 complete(&rcu_state.barrier_completion);
3287         } else {
3288                 rcu_barrier_trace(TPS("CB"), -1, s);
3289         }
3290 }
3291
3292 /*
3293  * Called with preemption disabled, and from cross-cpu IRQ context.
3294  */
3295 static void rcu_barrier_func(void *cpu_in)
3296 {
3297         uintptr_t cpu = (uintptr_t)cpu_in;
3298         struct rcu_data *rdp = per_cpu_ptr(&rcu_data, cpu);
3299
3300         rcu_barrier_trace(TPS("IRQ"), -1, rcu_state.barrier_sequence);
3301         rdp->barrier_head.func = rcu_barrier_callback;
3302         debug_rcu_head_queue(&rdp->barrier_head);
3303         rcu_nocb_lock(rdp);
3304         WARN_ON_ONCE(!rcu_nocb_flush_bypass(rdp, NULL, jiffies));
3305         if (rcu_segcblist_entrain(&rdp->cblist, &rdp->barrier_head)) {
3306                 atomic_inc(&rcu_state.barrier_cpu_count);
3307         } else {
3308                 debug_rcu_head_unqueue(&rdp->barrier_head);
3309                 rcu_barrier_trace(TPS("IRQNQ"), -1,
3310                                   rcu_state.barrier_sequence);
3311         }
3312         rcu_nocb_unlock(rdp);
3313 }
3314
3315 /**
3316  * rcu_barrier - Wait until all in-flight call_rcu() callbacks complete.
3317  *
3318  * Note that this primitive does not necessarily wait for an RCU grace period
3319  * to complete.  For example, if there are no RCU callbacks queued anywhere
3320  * in the system, then rcu_barrier() is within its rights to return
3321  * immediately, without waiting for anything, much less an RCU grace period.
3322  */
3323 void rcu_barrier(void)
3324 {
3325         uintptr_t cpu;
3326         struct rcu_data *rdp;
3327         unsigned long s = rcu_seq_snap(&rcu_state.barrier_sequence);
3328
3329         rcu_barrier_trace(TPS("Begin"), -1, s);
3330
3331         /* Take mutex to serialize concurrent rcu_barrier() requests. */
3332         mutex_lock(&rcu_state.barrier_mutex);
3333
3334         /* Did someone else do our work for us? */
3335         if (rcu_seq_done(&rcu_state.barrier_sequence, s)) {
3336                 rcu_barrier_trace(TPS("EarlyExit"), -1,
3337                                   rcu_state.barrier_sequence);
3338                 smp_mb(); /* caller's subsequent code after above check. */
3339                 mutex_unlock(&rcu_state.barrier_mutex);
3340                 return;
3341         }
3342
3343         /* Mark the start of the barrier operation. */
3344         rcu_seq_start(&rcu_state.barrier_sequence);
3345         rcu_barrier_trace(TPS("Inc1"), -1, rcu_state.barrier_sequence);
3346
3347         /*
3348          * Initialize the count to two rather than to zero in order
3349          * to avoid a too-soon return to zero in case of an immediate
3350          * invocation of the just-enqueued callback (or preemption of
3351          * this task).  Exclude CPU-hotplug operations to ensure that no
3352          * offline non-offloaded CPU has callbacks queued.
3353          */
3354         init_completion(&rcu_state.barrier_completion);
3355         atomic_set(&rcu_state.barrier_cpu_count, 2);
3356         get_online_cpus();
3357
3358         /*
3359          * Force each CPU with callbacks to register a new callback.
3360          * When that callback is invoked, we will know that all of the
3361          * corresponding CPU's preceding callbacks have been invoked.
3362          */
3363         for_each_possible_cpu(cpu) {
3364                 rdp = per_cpu_ptr(&rcu_data, cpu);
3365                 if (cpu_is_offline(cpu) &&
3366                     !rcu_segcblist_is_offloaded(&rdp->cblist))
3367                         continue;
3368                 if (rcu_segcblist_n_cbs(&rdp->cblist) && cpu_online(cpu)) {
3369                         rcu_barrier_trace(TPS("OnlineQ"), cpu,
3370                                           rcu_state.barrier_sequence);
3371                         smp_call_function_single(cpu, rcu_barrier_func, (void *)cpu, 1);
3372                 } else if (rcu_segcblist_n_cbs(&rdp->cblist) &&
3373                            cpu_is_offline(cpu)) {
3374                         rcu_barrier_trace(TPS("OfflineNoCBQ"), cpu,
3375                                           rcu_state.barrier_sequence);
3376                         local_irq_disable();
3377                         rcu_barrier_func((void *)cpu);
3378                         local_irq_enable();
3379                 } else if (cpu_is_offline(cpu)) {
3380                         rcu_barrier_trace(TPS("OfflineNoCBNoQ"), cpu,
3381                                           rcu_state.barrier_sequence);
3382                 } else {
3383                         rcu_barrier_trace(TPS("OnlineNQ"), cpu,
3384                                           rcu_state.barrier_sequence);
3385                 }
3386         }
3387         put_online_cpus();
3388
3389         /*
3390          * Now that we have an rcu_barrier_callback() callback on each
3391          * CPU, and thus each counted, remove the initial count.
3392          */
3393         if (atomic_sub_and_test(2, &rcu_state.barrier_cpu_count))
3394                 complete(&rcu_state.barrier_completion);
3395
3396         /* Wait for all rcu_barrier_callback() callbacks to be invoked. */
3397         wait_for_completion(&rcu_state.barrier_completion);
3398
3399         /* Mark the end of the barrier operation. */
3400         rcu_barrier_trace(TPS("Inc2"), -1, rcu_state.barrier_sequence);
3401         rcu_seq_end(&rcu_state.barrier_sequence);
3402
3403         /* Other rcu_barrier() invocations can now safely proceed. */
3404         mutex_unlock(&rcu_state.barrier_mutex);
3405 }
3406 EXPORT_SYMBOL_GPL(rcu_barrier);
3407
3408 /*
3409  * Propagate ->qsinitmask bits up the rcu_node tree to account for the
3410  * first CPU in a given leaf rcu_node structure coming online.  The caller
3411  * must hold the corresponding leaf rcu_node ->lock with interrrupts
3412  * disabled.
3413  */
3414 static void rcu_init_new_rnp(struct rcu_node *rnp_leaf)
3415 {
3416         long mask;
3417         long oldmask;
3418         struct rcu_node *rnp = rnp_leaf;
3419
3420         raw_lockdep_assert_held_rcu_node(rnp_leaf);
3421         WARN_ON_ONCE(rnp->wait_blkd_tasks);
3422         for (;;) {
3423                 mask = rnp->grpmask;
3424                 rnp = rnp->parent;
3425                 if (rnp == NULL)
3426                         return;
3427                 raw_spin_lock_rcu_node(rnp); /* Interrupts already disabled. */
3428                 oldmask = rnp->qsmaskinit;
3429                 rnp->qsmaskinit |= mask;
3430                 raw_spin_unlock_rcu_node(rnp); /* Interrupts remain disabled. */
3431                 if (oldmask)
3432                         return;
3433         }
3434 }
3435
3436 /*
3437  * Do boot-time initialization of a CPU's per-CPU RCU data.
3438  */
3439 static void __init
3440 rcu_boot_init_percpu_data(int cpu)
3441 {
3442         struct rcu_data *rdp = per_cpu_ptr(&rcu_data, cpu);
3443
3444         /* Set up local state, ensuring consistent view of global state. */
3445         rdp->grpmask = leaf_node_cpu_bit(rdp->mynode, cpu);
3446         WARN_ON_ONCE(rdp->dynticks_nesting != 1);
3447         WARN_ON_ONCE(rcu_dynticks_in_eqs(rcu_dynticks_snap(rdp)));
3448         rdp->rcu_ofl_gp_seq = rcu_state.gp_seq;
3449         rdp->rcu_ofl_gp_flags = RCU_GP_CLEANED;
3450         rdp->rcu_onl_gp_seq = rcu_state.gp_seq;
3451         rdp->rcu_onl_gp_flags = RCU_GP_CLEANED;
3452         rdp->cpu = cpu;
3453         rcu_boot_init_nocb_percpu_data(rdp);
3454 }
3455
3456 /*
3457  * Invoked early in the CPU-online process, when pretty much all services
3458  * are available.  The incoming CPU is not present.
3459  *
3460  * Initializes a CPU's per-CPU RCU data.  Note that only one online or
3461  * offline event can be happening at a given time.  Note also that we can
3462  * accept some slop in the rsp->gp_seq access due to the fact that this
3463  * CPU cannot possibly have any non-offloaded RCU callbacks in flight yet.
3464  * And any offloaded callbacks are being numbered elsewhere.
3465  */
3466 int rcutree_prepare_cpu(unsigned int cpu)
3467 {
3468         unsigned long flags;
3469         struct rcu_data *rdp = per_cpu_ptr(&rcu_data, cpu);
3470         struct rcu_node *rnp = rcu_get_root();
3471
3472         /* Set up local state, ensuring consistent view of global state. */
3473         raw_spin_lock_irqsave_rcu_node(rnp, flags);
3474         rdp->qlen_last_fqs_check = 0;
3475         rdp->n_force_qs_snap = rcu_state.n_force_qs;
3476         rdp->blimit = blimit;
3477         if (rcu_segcblist_empty(&rdp->cblist) && /* No early-boot CBs? */
3478             !rcu_segcblist_is_offloaded(&rdp->cblist))
3479                 rcu_segcblist_init(&rdp->cblist);  /* Re-enable callbacks. */
3480         rdp->dynticks_nesting = 1;      /* CPU not up, no tearing. */
3481         rcu_dynticks_eqs_online();
3482         raw_spin_unlock_rcu_node(rnp);          /* irqs remain disabled. */
3483
3484         /*
3485          * Add CPU to leaf rcu_node pending-online bitmask.  Any needed
3486          * propagation up the rcu_node tree will happen at the beginning
3487          * of the next grace period.
3488          */
3489         rnp = rdp->mynode;
3490         raw_spin_lock_rcu_node(rnp);            /* irqs already disabled. */
3491         rdp->beenonline = true;  /* We have now been online. */
3492         rdp->gp_seq = READ_ONCE(rnp->gp_seq);
3493         rdp->gp_seq_needed = rdp->gp_seq;
3494         rdp->cpu_no_qs.b.norm = true;
3495         rdp->core_needs_qs = false;
3496         rdp->rcu_iw_pending = false;
3497         rdp->rcu_iw_gp_seq = rdp->gp_seq - 1;
3498         trace_rcu_grace_period(rcu_state.name, rdp->gp_seq, TPS("cpuonl"));
3499         raw_spin_unlock_irqrestore_rcu_node(rnp, flags);
3500         rcu_prepare_kthreads(cpu);
3501         rcu_spawn_cpu_nocb_kthread(cpu);
3502
3503         return 0;
3504 }
3505
3506 /*
3507  * Update RCU priority boot kthread affinity for CPU-hotplug changes.
3508  */
3509 static void rcutree_affinity_setting(unsigned int cpu, int outgoing)
3510 {
3511         struct rcu_data *rdp = per_cpu_ptr(&rcu_data, cpu);
3512
3513         rcu_boost_kthread_setaffinity(rdp->mynode, outgoing);
3514 }
3515
3516 /*
3517  * Near the end of the CPU-online process.  Pretty much all services
3518  * enabled, and the CPU is now very much alive.
3519  */
3520 int rcutree_online_cpu(unsigned int cpu)
3521 {
3522         unsigned long flags;
3523         struct rcu_data *rdp;
3524         struct rcu_node *rnp;
3525
3526         rdp = per_cpu_ptr(&rcu_data, cpu);
3527         rnp = rdp->mynode;
3528         raw_spin_lock_irqsave_rcu_node(rnp, flags);
3529         rnp->ffmask |= rdp->grpmask;
3530         raw_spin_unlock_irqrestore_rcu_node(rnp, flags);
3531         if (rcu_scheduler_active == RCU_SCHEDULER_INACTIVE)
3532                 return 0; /* Too early in boot for scheduler work. */
3533         sync_sched_exp_online_cleanup(cpu);
3534         rcutree_affinity_setting(cpu, -1);
3535
3536         // Stop-machine done, so allow nohz_full to disable tick.
3537         tick_dep_clear(TICK_DEP_BIT_RCU);
3538         return 0;
3539 }
3540
3541 /*
3542  * Near the beginning of the process.  The CPU is still very much alive
3543  * with pretty much all services enabled.
3544  */
3545 int rcutree_offline_cpu(unsigned int cpu)
3546 {
3547         unsigned long flags;
3548         struct rcu_data *rdp;
3549         struct rcu_node *rnp;
3550
3551         rdp = per_cpu_ptr(&rcu_data, cpu);
3552         rnp = rdp->mynode;
3553         raw_spin_lock_irqsave_rcu_node(rnp, flags);
3554         rnp->ffmask &= ~rdp->grpmask;
3555         raw_spin_unlock_irqrestore_rcu_node(rnp, flags);
3556
3557         rcutree_affinity_setting(cpu, cpu);
3558
3559         // nohz_full CPUs need the tick for stop-machine to work quickly
3560         tick_dep_set(TICK_DEP_BIT_RCU);
3561         return 0;
3562 }
3563
3564 static DEFINE_PER_CPU(int, rcu_cpu_started);
3565
3566 /*
3567  * Mark the specified CPU as being online so that subsequent grace periods
3568  * (both expedited and normal) will wait on it.  Note that this means that
3569  * incoming CPUs are not allowed to use RCU read-side critical sections
3570  * until this function is called.  Failing to observe this restriction
3571  * will result in lockdep splats.
3572  *
3573  * Note that this function is special in that it is invoked directly
3574  * from the incoming CPU rather than from the cpuhp_step mechanism.
3575  * This is because this function must be invoked at a precise location.
3576  */
3577 void rcu_cpu_starting(unsigned int cpu)
3578 {
3579         unsigned long flags;
3580         unsigned long mask;
3581         int nbits;
3582         unsigned long oldmask;
3583         struct rcu_data *rdp;
3584         struct rcu_node *rnp;
3585
3586         if (per_cpu(rcu_cpu_started, cpu))
3587                 return;
3588
3589         per_cpu(rcu_cpu_started, cpu) = 1;
3590
3591         rdp = per_cpu_ptr(&rcu_data, cpu);
3592         rnp = rdp->mynode;
3593         mask = rdp->grpmask;
3594         raw_spin_lock_irqsave_rcu_node(rnp, flags);
3595         WRITE_ONCE(rnp->qsmaskinitnext, rnp->qsmaskinitnext | mask);
3596         oldmask = rnp->expmaskinitnext;
3597         rnp->expmaskinitnext |= mask;
3598         oldmask ^= rnp->expmaskinitnext;
3599         nbits = bitmap_weight(&oldmask, BITS_PER_LONG);
3600         /* Allow lockless access for expedited grace periods. */
3601         smp_store_release(&rcu_state.ncpus, rcu_state.ncpus + nbits); /* ^^^ */
3602         rcu_gpnum_ovf(rnp, rdp); /* Offline-induced counter wrap? */
3603         rdp->rcu_onl_gp_seq = READ_ONCE(rcu_state.gp_seq);
3604         rdp->rcu_onl_gp_flags = READ_ONCE(rcu_state.gp_flags);
3605         if (rnp->qsmask & mask) { /* RCU waiting on incoming CPU? */
3606                 rcu_disable_urgency_upon_qs(rdp);
3607                 /* Report QS -after- changing ->qsmaskinitnext! */
3608                 rcu_report_qs_rnp(mask, rnp, rnp->gp_seq, flags);
3609         } else {
3610                 raw_spin_unlock_irqrestore_rcu_node(rnp, flags);
3611         }
3612         smp_mb(); /* Ensure RCU read-side usage follows above initialization. */
3613 }
3614
3615 #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU
3616 /*
3617  * The outgoing function has no further need of RCU, so remove it from
3618  * the rcu_node tree's ->qsmaskinitnext bit masks.
3619  *
3620  * Note that this function is special in that it is invoked directly
3621  * from the outgoing CPU rather than from the cpuhp_step mechanism.
3622  * This is because this function must be invoked at a precise location.
3623  */
3624 void rcu_report_dead(unsigned int cpu)
3625 {
3626         unsigned long flags;
3627         unsigned long mask;
3628         struct rcu_data *rdp = per_cpu_ptr(&rcu_data, cpu);
3629         struct rcu_node *rnp = rdp->mynode;  /* Outgoing CPU's rdp & rnp. */
3630
3631         /* QS for any half-done expedited grace period. */
3632         preempt_disable();
3633         rcu_report_exp_rdp(this_cpu_ptr(&rcu_data));
3634         preempt_enable();
3635         rcu_preempt_deferred_qs(current);
3636
3637         /* Remove outgoing CPU from mask in the leaf rcu_node structure. */
3638         mask = rdp->grpmask;
3639         raw_spin_lock(&rcu_state.ofl_lock);
3640         raw_spin_lock_irqsave_rcu_node(rnp, flags); /* Enforce GP memory-order guarantee. */
3641         rdp->rcu_ofl_gp_seq = READ_ONCE(rcu_state.gp_seq);
3642         rdp->rcu_ofl_gp_flags = READ_ONCE(rcu_state.gp_flags);
3643         if (rnp->qsmask & mask) { /* RCU waiting on outgoing CPU? */
3644                 /* Report quiescent state -before- changing ->qsmaskinitnext! */
3645                 rcu_report_qs_rnp(mask, rnp, rnp->gp_seq, flags);
3646                 raw_spin_lock_irqsave_rcu_node(rnp, flags);
3647         }
3648         WRITE_ONCE(rnp->qsmaskinitnext, rnp->qsmaskinitnext & ~mask);
3649         raw_spin_unlock_irqrestore_rcu_node(rnp, flags);
3650         raw_spin_unlock(&rcu_state.ofl_lock);
3651
3652         per_cpu(rcu_cpu_started, cpu) = 0;
3653 }
3654
3655 /*
3656  * The outgoing CPU has just passed through the dying-idle state, and we
3657  * are being invoked from the CPU that was IPIed to continue the offline
3658  * operation.  Migrate the outgoing CPU's callbacks to the current CPU.
3659  */
3660 void rcutree_migrate_callbacks(int cpu)
3661 {
3662         unsigned long flags;
3663         struct rcu_data *my_rdp;
3664         struct rcu_node *my_rnp;
3665         struct rcu_data *rdp = per_cpu_ptr(&rcu_data, cpu);
3666         bool needwake;
3667
3668         if (rcu_segcblist_is_offloaded(&rdp->cblist) ||
3669             rcu_segcblist_empty(&rdp->cblist))
3670                 return;  /* No callbacks to migrate. */
3671
3672         local_irq_save(flags);
3673         my_rdp = this_cpu_ptr(&rcu_data);
3674         my_rnp = my_rdp->mynode;
3675         rcu_nocb_lock(my_rdp); /* irqs already disabled. */
3676         WARN_ON_ONCE(!rcu_nocb_flush_bypass(my_rdp, NULL, jiffies));
3677         raw_spin_lock_rcu_node(my_rnp); /* irqs already disabled. */
3678         /* Leverage recent GPs and set GP for new callbacks. */
3679         needwake = rcu_advance_cbs(my_rnp, rdp) ||
3680                    rcu_advance_cbs(my_rnp, my_rdp);
3681         rcu_segcblist_merge(&my_rdp->cblist, &rdp->cblist);
3682         needwake = needwake || rcu_advance_cbs(my_rnp, my_rdp);
3683         rcu_segcblist_disable(&rdp->cblist);
3684         WARN_ON_ONCE(rcu_segcblist_empty(&my_rdp->cblist) !=
3685                      !rcu_segcblist_n_cbs(&my_rdp->cblist));
3686         if (rcu_segcblist_is_offloaded(&my_rdp->cblist)) {
3687                 raw_spin_unlock_rcu_node(my_rnp); /* irqs remain disabled. */
3688                 __call_rcu_nocb_wake(my_rdp, true, flags);
3689         } else {
3690                 rcu_nocb_unlock(my_rdp); /* irqs remain disabled. */
3691                 raw_spin_unlock_irqrestore_rcu_node(my_rnp, flags);
3692         }
3693         if (needwake)
3694                 rcu_gp_kthread_wake();
3695         lockdep_assert_irqs_enabled();
3696         WARN_ONCE(rcu_segcblist_n_cbs(&rdp->cblist) != 0 ||
3697                   !rcu_segcblist_empty(&rdp->cblist),
3698                   "rcu_cleanup_dead_cpu: Callbacks on offline CPU %d: qlen=%lu, 1stCB=%p\n",
3699                   cpu, rcu_segcblist_n_cbs(&rdp->cblist),
3700                   rcu_segcblist_first_cb(&rdp->cblist));
3701 }
3702 #endif
3703
3704 /*
3705  * On non-huge systems, use expedited RCU grace periods to make suspend
3706  * and hibernation run faster.
3707  */
3708 static int rcu_pm_notify(struct notifier_block *self,
3709                          unsigned long action, void *hcpu)
3710 {
3711         switch (action) {
3712         case PM_HIBERNATION_PREPARE:
3713         case PM_SUSPEND_PREPARE:
3714                 rcu_expedite_gp();
3715                 break;
3716         case PM_POST_HIBERNATION:
3717         case PM_POST_SUSPEND:
3718                 rcu_unexpedite_gp();
3719                 break;
3720         default:
3721                 break;
3722         }
3723         return NOTIFY_OK;
3724 }
3725
3726 /*
3727  * Spawn the kthreads that handle RCU's grace periods.
3728  */
3729 static int __init rcu_spawn_gp_kthread(void)
3730 {
3731         unsigned long flags;
3732         int kthread_prio_in = kthread_prio;
3733         struct rcu_node *rnp;
3734         struct sched_param sp;
3735         struct task_struct *t;
3736
3737         /* Force priority into range. */
3738         if (IS_ENABLED(CONFIG_RCU_BOOST) && kthread_prio < 2
3739             && IS_BUILTIN(CONFIG_RCU_TORTURE_TEST))
3740                 kthread_prio = 2;
3741         else if (IS_ENABLED(CONFIG_RCU_BOOST) && kthread_prio < 1)
3742                 kthread_prio = 1;
3743         else if (kthread_prio < 0)
3744                 kthread_prio = 0;
3745         else if (kthread_prio > 99)
3746                 kthread_prio = 99;
3747
3748         if (kthread_prio != kthread_prio_in)
3749                 pr_alert("rcu_spawn_gp_kthread(): Limited prio to %d from %d\n",
3750                          kthread_prio, kthread_prio_in);
3751
3752         rcu_scheduler_fully_active = 1;
3753         t = kthread_create(rcu_gp_kthread, NULL, "%s", rcu_state.name);
3754         if (WARN_ONCE(IS_ERR(t), "%s: Could not start grace-period kthread, OOM is now expected behavior\n", __func__))
3755                 return 0;
3756         if (kthread_prio) {
3757                 sp.sched_priority = kthread_prio;
3758                 sched_setscheduler_nocheck(t, SCHED_FIFO, &sp);
3759         }
3760         rnp = rcu_get_root();
3761         raw_spin_lock_irqsave_rcu_node(rnp, flags);
3762         WRITE_ONCE(rcu_state.gp_activity, jiffies);
3763         WRITE_ONCE(rcu_state.gp_req_activity, jiffies);
3764         // Reset .gp_activity and .gp_req_activity before setting .gp_kthread.
3765         smp_store_release(&rcu_state.gp_kthread, t);  /* ^^^ */
3766         raw_spin_unlock_irqrestore_rcu_node(rnp, flags);
3767         wake_up_process(t);
3768         rcu_spawn_nocb_kthreads();
3769         rcu_spawn_boost_kthreads();
3770         return 0;
3771 }
3772 early_initcall(rcu_spawn_gp_kthread);
3773
3774 /*
3775  * This function is invoked towards the end of the scheduler's
3776  * initialization process.  Before this is called, the idle task might
3777  * contain synchronous grace-period primitives (during which time, this idle
3778  * task is booting the system, and such primitives are no-ops).  After this
3779  * function is called, any synchronous grace-period primitives are run as
3780  * expedited, with the requesting task driving the grace period forward.
3781  * A later core_initcall() rcu_set_runtime_mode() will switch to full
3782  * runtime RCU functionality.
3783  */
3784 void rcu_scheduler_starting(void)
3785 {
3786         WARN_ON(num_online_cpus() != 1);
3787         WARN_ON(nr_context_switches() > 0);
3788         rcu_test_sync_prims();
3789         rcu_scheduler_active = RCU_SCHEDULER_INIT;
3790         rcu_test_sync_prims();
3791 }
3792
3793 /*
3794  * Helper function for rcu_init() that initializes the rcu_state structure.
3795  */
3796 static void __init rcu_init_one(void)
3797 {
3798         static const char * const buf[] = RCU_NODE_NAME_INIT;
3799         static const char * const fqs[] = RCU_FQS_NAME_INIT;
3800         static struct lock_class_key rcu_node_class[RCU_NUM_LVLS];
3801         static struct lock_class_key rcu_fqs_class[RCU_NUM_LVLS];
3802
3803         int levelspread[RCU_NUM_LVLS];          /* kids/node in each level. */
3804         int cpustride = 1;
3805         int i;
3806         int j;
3807         struct rcu_node *rnp;
3808
3809         BUILD_BUG_ON(RCU_NUM_LVLS > ARRAY_SIZE(buf));  /* Fix buf[] init! */
3810
3811         /* Silence gcc 4.8 false positive about array index out of range. */
3812         if (rcu_num_lvls <= 0 || rcu_num_lvls > RCU_NUM_LVLS)
3813                 panic("rcu_init_one: rcu_num_lvls out of range");
3814
3815         /* Initialize the level-tracking arrays. */
3816
3817         for (i = 1; i < rcu_num_lvls; i++)
3818                 rcu_state.level[i] =
3819                         rcu_state.level[i - 1] + num_rcu_lvl[i - 1];
3820         rcu_init_levelspread(levelspread, num_rcu_lvl);
3821
3822         /* Initialize the elements themselves, starting from the leaves. */
3823
3824         for (i = rcu_num_lvls - 1; i >= 0; i--) {
3825                 cpustride *= levelspread[i];
3826                 rnp = rcu_state.level[i];
3827                 for (j = 0; j < num_rcu_lvl[i]; j++, rnp++) {
3828                         raw_spin_lock_init(&ACCESS_PRIVATE(rnp, lock));
3829                         lockdep_set_class_and_name(&ACCESS_PRIVATE(rnp, lock),
3830                                                    &rcu_node_class[i], buf[i]);
3831                         raw_spin_lock_init(&rnp->fqslock);
3832                         lockdep_set_class_and_name(&rnp->fqslock,
3833                                                    &rcu_fqs_class[i], fqs[i]);
3834                         rnp->gp_seq = rcu_state.gp_seq;
3835                         rnp->gp_seq_needed = rcu_state.gp_seq;
3836                         rnp->completedqs = rcu_state.gp_seq;
3837                         rnp->qsmask = 0;
3838                         rnp->qsmaskinit = 0;
3839                         rnp->grplo = j * cpustride;
3840                         rnp->grphi = (j + 1) * cpustride - 1;
3841                         if (rnp->grphi >= nr_cpu_ids)
3842                                 rnp->grphi = nr_cpu_ids - 1;
3843                         if (i == 0) {
3844                                 rnp->grpnum = 0;
3845                                 rnp->grpmask = 0;
3846                                 rnp->parent = NULL;
3847                         } else {
3848                                 rnp->grpnum = j % levelspread[i - 1];
3849                                 rnp->grpmask = BIT(rnp->grpnum);
3850                                 rnp->parent = rcu_state.level[i - 1] +
3851                                               j / levelspread[i - 1];
3852                         }
3853                         rnp->level = i;
3854                         INIT_LIST_HEAD(&rnp->blkd_tasks);
3855                         rcu_init_one_nocb(rnp);
3856                         init_waitqueue_head(&rnp->exp_wq[0]);
3857                         init_waitqueue_head(&rnp->exp_wq[1]);
3858                         init_waitqueue_head(&rnp->exp_wq[2]);
3859                         init_waitqueue_head(&rnp->exp_wq[3]);
3860                         spin_lock_init(&rnp->exp_lock);
3861                 }
3862         }
3863
3864         init_swait_queue_head(&rcu_state.gp_wq);
3865         init_swait_queue_head(&rcu_state.expedited_wq);
3866         rnp = rcu_first_leaf_node();
3867         for_each_possible_cpu(i) {
3868                 while (i > rnp->grphi)
3869                         rnp++;
3870                 per_cpu_ptr(&rcu_data, i)->mynode = rnp;
3871                 rcu_boot_init_percpu_data(i);
3872         }
3873 }
3874
3875 /*
3876  * Compute the rcu_node tree geometry from kernel parameters.  This cannot
3877  * replace the definitions in tree.h because those are needed to size
3878  * the ->node array in the rcu_state structure.
3879  */
3880 static void __init rcu_init_geometry(void)
3881 {
3882         ulong d;
3883         int i;
3884         int rcu_capacity[RCU_NUM_LVLS];
3885
3886         /*
3887          * Initialize any unspecified boot parameters.
3888          * The default values of jiffies_till_first_fqs and
3889          * jiffies_till_next_fqs are set to the RCU_JIFFIES_TILL_FORCE_QS
3890          * value, which is a function of HZ, then adding one for each
3891          * RCU_JIFFIES_FQS_DIV CPUs that might be on the system.
3892          */
3893         d = RCU_JIFFIES_TILL_FORCE_QS + nr_cpu_ids / RCU_JIFFIES_FQS_DIV;
3894         if (jiffies_till_first_fqs == ULONG_MAX)
3895                 jiffies_till_first_fqs = d;
3896         if (jiffies_till_next_fqs == ULONG_MAX)
3897                 jiffies_till_next_fqs = d;
3898         adjust_jiffies_till_sched_qs();
3899
3900         /* If the compile-time values are accurate, just leave. */
3901         if (rcu_fanout_leaf == RCU_FANOUT_LEAF &&
3902             nr_cpu_ids == NR_CPUS)
3903                 return;
3904         pr_info("Adjusting geometry for rcu_fanout_leaf=%d, nr_cpu_ids=%u\n",
3905                 rcu_fanout_leaf, nr_cpu_ids);
3906
3907         /*
3908          * The boot-time rcu_fanout_leaf parameter must be at least two
3909          * and cannot exceed the number of bits in the rcu_node masks.
3910          * Complain and fall back to the compile-time values if this
3911          * limit is exceeded.
3912          */
3913         if (rcu_fanout_leaf < 2 ||
3914             rcu_fanout_leaf > sizeof(unsigned long) * 8) {
3915                 rcu_fanout_leaf = RCU_FANOUT_LEAF;
3916                 WARN_ON(1);
3917                 return;
3918         }
3919
3920         /*
3921          * Compute number of nodes that can be handled an rcu_node tree
3922          * with the given number of levels.
3923          */
3924         rcu_capacity[0] = rcu_fanout_leaf;
3925         for (i = 1; i < RCU_NUM_LVLS; i++)
3926                 rcu_capacity[i] = rcu_capacity[i - 1] * RCU_FANOUT;
3927
3928         /*
3929          * The tree must be able to accommodate the configured number of CPUs.
3930          * If this limit is exceeded, fall back to the compile-time values.
3931          */
3932         if (nr_cpu_ids > rcu_capacity[RCU_NUM_LVLS - 1]) {
3933                 rcu_fanout_leaf = RCU_FANOUT_LEAF;
3934                 WARN_ON(1);
3935                 return;
3936         }
3937
3938         /* Calculate the number of levels in the tree. */
3939         for (i = 0; nr_cpu_ids > rcu_capacity[i]; i++) {
3940         }
3941         rcu_num_lvls = i + 1;
3942
3943         /* Calculate the number of rcu_nodes at each level of the tree. */
3944         for (i = 0; i < rcu_num_lvls; i++) {
3945                 int cap = rcu_capacity[(rcu_num_lvls - 1) - i];
3946                 num_rcu_lvl[i] = DIV_ROUND_UP(nr_cpu_ids, cap);
3947         }
3948
3949         /* Calculate the total number of rcu_node structures. */
3950         rcu_num_nodes = 0;
3951         for (i = 0; i < rcu_num_lvls; i++)
3952                 rcu_num_nodes += num_rcu_lvl[i];
3953 }
3954
3955 /*
3956  * Dump out the structure of the rcu_node combining tree associated
3957  * with the rcu_state structure.
3958  */
3959 static void __init rcu_dump_rcu_node_tree(void)
3960 {
3961         int level = 0;
3962         struct rcu_node *rnp;
3963
3964         pr_info("rcu_node tree layout dump\n");
3965         pr_info(" ");
3966         rcu_for_each_node_breadth_first(rnp) {
3967                 if (rnp->level != level) {
3968                         pr_cont("\n");
3969                         pr_info(" ");
3970                         level = rnp->level;
3971                 }
3972                 pr_cont("%d:%d ^%d  ", rnp->grplo, rnp->grphi, rnp->grpnum);
3973         }
3974         pr_cont("\n");
3975 }
3976
3977 struct workqueue_struct *rcu_gp_wq;
3978 struct workqueue_struct *rcu_par_gp_wq;
3979
3980 static void __init kfree_rcu_batch_init(void)
3981 {
3982         int cpu;
3983         int i;
3984
3985         for_each_possible_cpu(cpu) {
3986                 struct kfree_rcu_cpu *krcp = per_cpu_ptr(&krc, cpu);
3987
3988                 spin_lock_init(&krcp->lock);
3989                 for (i = 0; i < KFREE_N_BATCHES; i++) {
3990                         INIT_RCU_WORK(&krcp->krw_arr[i].rcu_work, kfree_rcu_work);
3991                         krcp->krw_arr[i].krcp = krcp;
3992                 }
3993
3994                 INIT_DELAYED_WORK(&krcp->monitor_work, kfree_rcu_monitor);
3995                 krcp->initialized = true;
3996         }
3997 }
3998
3999 void __init rcu_init(void)
4000 {
4001         int cpu;
4002
4003         rcu_early_boot_tests();
4004
4005         kfree_rcu_batch_init();
4006         rcu_bootup_announce();
4007         rcu_init_geometry();
4008         rcu_init_one();
4009         if (dump_tree)
4010                 rcu_dump_rcu_node_tree();
4011         if (use_softirq)
4012                 open_softirq(RCU_SOFTIRQ, rcu_core_si);
4013
4014         /*
4015          * We don't need protection against CPU-hotplug here because
4016          * this is called early in boot, before either interrupts
4017          * or the scheduler are operational.
4018          */
4019         pm_notifier(rcu_pm_notify, 0);
4020         for_each_online_cpu(cpu) {
4021                 rcutree_prepare_cpu(cpu);
4022                 rcu_cpu_starting(cpu);
4023                 rcutree_online_cpu(cpu);
4024         }
4025
4026         /* Create workqueue for expedited GPs and for Tree SRCU. */
4027         rcu_gp_wq = alloc_workqueue("rcu_gp", WQ_MEM_RECLAIM, 0);
4028         WARN_ON(!rcu_gp_wq);
4029         rcu_par_gp_wq = alloc_workqueue("rcu_par_gp", WQ_MEM_RECLAIM, 0);
4030         WARN_ON(!rcu_par_gp_wq);
4031         srcu_init();
4032
4033         /* Fill in default value for rcutree.qovld boot parameter. */
4034         /* -After- the rcu_node ->lock fields are initialized! */
4035         if (qovld < 0)
4036                 qovld_calc = DEFAULT_RCU_QOVLD_MULT * qhimark;
4037         else
4038                 qovld_calc = qovld;
4039 }
4040
4041 #include "tree_stall.h"
4042 #include "tree_exp.h"
4043 #include "tree_plugin.h"
This page took 0.273025 seconds and 4 git commands to generate.