]> Git Repo - linux.git/blob - kernel/rcu/tree_plugin.h
Linux 6.14-rc3
[linux.git] / kernel / rcu / tree_plugin.h
1 /* SPDX-License-Identifier: GPL-2.0+ */
2 /*
3  * Read-Copy Update mechanism for mutual exclusion (tree-based version)
4  * Internal non-public definitions that provide either classic
5  * or preemptible semantics.
6  *
7  * Copyright Red Hat, 2009
8  * Copyright IBM Corporation, 2009
9  *
10  * Author: Ingo Molnar <[email protected]>
11  *         Paul E. McKenney <[email protected]>
12  */
13
14 #include "../locking/rtmutex_common.h"
15
16 static bool rcu_rdp_is_offloaded(struct rcu_data *rdp)
17 {
18         /*
19          * In order to read the offloaded state of an rdp in a safe
20          * and stable way and prevent from its value to be changed
21          * under us, we must either hold the barrier mutex, the cpu
22          * hotplug lock (read or write) or the nocb lock. Local
23          * non-preemptible reads are also safe. NOCB kthreads and
24          * timers have their own means of synchronization against the
25          * offloaded state updaters.
26          */
27         RCU_NOCB_LOCKDEP_WARN(
28                 !(lockdep_is_held(&rcu_state.barrier_mutex) ||
29                   (IS_ENABLED(CONFIG_HOTPLUG_CPU) && lockdep_is_cpus_held()) ||
30                   lockdep_is_held(&rdp->nocb_lock) ||
31                   lockdep_is_held(&rcu_state.nocb_mutex) ||
32                   (!(IS_ENABLED(CONFIG_PREEMPT_COUNT) && preemptible()) &&
33                    rdp == this_cpu_ptr(&rcu_data)) ||
34                   rcu_current_is_nocb_kthread(rdp)),
35                 "Unsafe read of RCU_NOCB offloaded state"
36         );
37
38         return rcu_segcblist_is_offloaded(&rdp->cblist);
39 }
40
41 /*
42  * Check the RCU kernel configuration parameters and print informative
43  * messages about anything out of the ordinary.
44  */
45 static void __init rcu_bootup_announce_oddness(void)
46 {
47         if (IS_ENABLED(CONFIG_RCU_TRACE))
48                 pr_info("\tRCU event tracing is enabled.\n");
49         if ((IS_ENABLED(CONFIG_64BIT) && RCU_FANOUT != 64) ||
50             (!IS_ENABLED(CONFIG_64BIT) && RCU_FANOUT != 32))
51                 pr_info("\tCONFIG_RCU_FANOUT set to non-default value of %d.\n",
52                         RCU_FANOUT);
53         if (rcu_fanout_exact)
54                 pr_info("\tHierarchical RCU autobalancing is disabled.\n");
55         if (IS_ENABLED(CONFIG_PROVE_RCU))
56                 pr_info("\tRCU lockdep checking is enabled.\n");
57         if (IS_ENABLED(CONFIG_RCU_STRICT_GRACE_PERIOD))
58                 pr_info("\tRCU strict (and thus non-scalable) grace periods are enabled.\n");
59         if (RCU_NUM_LVLS >= 4)
60                 pr_info("\tFour(or more)-level hierarchy is enabled.\n");
61         if (RCU_FANOUT_LEAF != 16)
62                 pr_info("\tBuild-time adjustment of leaf fanout to %d.\n",
63                         RCU_FANOUT_LEAF);
64         if (rcu_fanout_leaf != RCU_FANOUT_LEAF)
65                 pr_info("\tBoot-time adjustment of leaf fanout to %d.\n",
66                         rcu_fanout_leaf);
67         if (nr_cpu_ids != NR_CPUS)
68                 pr_info("\tRCU restricting CPUs from NR_CPUS=%d to nr_cpu_ids=%u.\n", NR_CPUS, nr_cpu_ids);
69 #ifdef CONFIG_RCU_BOOST
70         pr_info("\tRCU priority boosting: priority %d delay %d ms.\n",
71                 kthread_prio, CONFIG_RCU_BOOST_DELAY);
72 #endif
73         if (blimit != DEFAULT_RCU_BLIMIT)
74                 pr_info("\tBoot-time adjustment of callback invocation limit to %ld.\n", blimit);
75         if (qhimark != DEFAULT_RCU_QHIMARK)
76                 pr_info("\tBoot-time adjustment of callback high-water mark to %ld.\n", qhimark);
77         if (qlowmark != DEFAULT_RCU_QLOMARK)
78                 pr_info("\tBoot-time adjustment of callback low-water mark to %ld.\n", qlowmark);
79         if (qovld != DEFAULT_RCU_QOVLD)
80                 pr_info("\tBoot-time adjustment of callback overload level to %ld.\n", qovld);
81         if (jiffies_till_first_fqs != ULONG_MAX)
82                 pr_info("\tBoot-time adjustment of first FQS scan delay to %ld jiffies.\n", jiffies_till_first_fqs);
83         if (jiffies_till_next_fqs != ULONG_MAX)
84                 pr_info("\tBoot-time adjustment of subsequent FQS scan delay to %ld jiffies.\n", jiffies_till_next_fqs);
85         if (jiffies_till_sched_qs != ULONG_MAX)
86                 pr_info("\tBoot-time adjustment of scheduler-enlistment delay to %ld jiffies.\n", jiffies_till_sched_qs);
87         if (rcu_kick_kthreads)
88                 pr_info("\tKick kthreads if too-long grace period.\n");
89         if (IS_ENABLED(CONFIG_DEBUG_OBJECTS_RCU_HEAD))
90                 pr_info("\tRCU callback double-/use-after-free debug is enabled.\n");
91         if (gp_preinit_delay)
92                 pr_info("\tRCU debug GP pre-init slowdown %d jiffies.\n", gp_preinit_delay);
93         if (gp_init_delay)
94                 pr_info("\tRCU debug GP init slowdown %d jiffies.\n", gp_init_delay);
95         if (gp_cleanup_delay)
96                 pr_info("\tRCU debug GP cleanup slowdown %d jiffies.\n", gp_cleanup_delay);
97         if (nohz_full_patience_delay < 0) {
98                 pr_info("\tRCU NOCB CPU patience negative (%d), resetting to zero.\n", nohz_full_patience_delay);
99                 nohz_full_patience_delay = 0;
100         } else if (nohz_full_patience_delay > 5 * MSEC_PER_SEC) {
101                 pr_info("\tRCU NOCB CPU patience too large (%d), resetting to %ld.\n", nohz_full_patience_delay, 5 * MSEC_PER_SEC);
102                 nohz_full_patience_delay = 5 * MSEC_PER_SEC;
103         } else if (nohz_full_patience_delay) {
104                 pr_info("\tRCU NOCB CPU patience set to %d milliseconds.\n", nohz_full_patience_delay);
105         }
106         nohz_full_patience_delay_jiffies = msecs_to_jiffies(nohz_full_patience_delay);
107         if (!use_softirq)
108                 pr_info("\tRCU_SOFTIRQ processing moved to rcuc kthreads.\n");
109         if (IS_ENABLED(CONFIG_RCU_EQS_DEBUG))
110                 pr_info("\tRCU debug extended QS entry/exit.\n");
111         rcupdate_announce_bootup_oddness();
112 }
113
114 #ifdef CONFIG_PREEMPT_RCU
115
116 static void rcu_report_exp_rnp(struct rcu_node *rnp, bool wake);
117 static void rcu_read_unlock_special(struct task_struct *t);
118
119 /*
120  * Tell them what RCU they are running.
121  */
122 static void __init rcu_bootup_announce(void)
123 {
124         pr_info("Preemptible hierarchical RCU implementation.\n");
125         rcu_bootup_announce_oddness();
126 }
127
128 /* Flags for rcu_preempt_ctxt_queue() decision table. */
129 #define RCU_GP_TASKS    0x8
130 #define RCU_EXP_TASKS   0x4
131 #define RCU_GP_BLKD     0x2
132 #define RCU_EXP_BLKD    0x1
133
134 /*
135  * Queues a task preempted within an RCU-preempt read-side critical
136  * section into the appropriate location within the ->blkd_tasks list,
137  * depending on the states of any ongoing normal and expedited grace
138  * periods.  The ->gp_tasks pointer indicates which element the normal
139  * grace period is waiting on (NULL if none), and the ->exp_tasks pointer
140  * indicates which element the expedited grace period is waiting on (again,
141  * NULL if none).  If a grace period is waiting on a given element in the
142  * ->blkd_tasks list, it also waits on all subsequent elements.  Thus,
143  * adding a task to the tail of the list blocks any grace period that is
144  * already waiting on one of the elements.  In contrast, adding a task
145  * to the head of the list won't block any grace period that is already
146  * waiting on one of the elements.
147  *
148  * This queuing is imprecise, and can sometimes make an ongoing grace
149  * period wait for a task that is not strictly speaking blocking it.
150  * Given the choice, we needlessly block a normal grace period rather than
151  * blocking an expedited grace period.
152  *
153  * Note that an endless sequence of expedited grace periods still cannot
154  * indefinitely postpone a normal grace period.  Eventually, all of the
155  * fixed number of preempted tasks blocking the normal grace period that are
156  * not also blocking the expedited grace period will resume and complete
157  * their RCU read-side critical sections.  At that point, the ->gp_tasks
158  * pointer will equal the ->exp_tasks pointer, at which point the end of
159  * the corresponding expedited grace period will also be the end of the
160  * normal grace period.
161  */
162 static void rcu_preempt_ctxt_queue(struct rcu_node *rnp, struct rcu_data *rdp)
163         __releases(rnp->lock) /* But leaves rrupts disabled. */
164 {
165         int blkd_state = (rnp->gp_tasks ? RCU_GP_TASKS : 0) +
166                          (rnp->exp_tasks ? RCU_EXP_TASKS : 0) +
167                          (rnp->qsmask & rdp->grpmask ? RCU_GP_BLKD : 0) +
168                          (rnp->expmask & rdp->grpmask ? RCU_EXP_BLKD : 0);
169         struct task_struct *t = current;
170
171         raw_lockdep_assert_held_rcu_node(rnp);
172         WARN_ON_ONCE(rdp->mynode != rnp);
173         WARN_ON_ONCE(!rcu_is_leaf_node(rnp));
174         /* RCU better not be waiting on newly onlined CPUs! */
175         WARN_ON_ONCE(rnp->qsmaskinitnext & ~rnp->qsmaskinit & rnp->qsmask &
176                      rdp->grpmask);
177
178         /*
179          * Decide where to queue the newly blocked task.  In theory,
180          * this could be an if-statement.  In practice, when I tried
181          * that, it was quite messy.
182          */
183         switch (blkd_state) {
184         case 0:
185         case                RCU_EXP_TASKS:
186         case                RCU_EXP_TASKS | RCU_GP_BLKD:
187         case RCU_GP_TASKS:
188         case RCU_GP_TASKS | RCU_EXP_TASKS:
189
190                 /*
191                  * Blocking neither GP, or first task blocking the normal
192                  * GP but not blocking the already-waiting expedited GP.
193                  * Queue at the head of the list to avoid unnecessarily
194                  * blocking the already-waiting GPs.
195                  */
196                 list_add(&t->rcu_node_entry, &rnp->blkd_tasks);
197                 break;
198
199         case                                              RCU_EXP_BLKD:
200         case                                RCU_GP_BLKD:
201         case                                RCU_GP_BLKD | RCU_EXP_BLKD:
202         case RCU_GP_TASKS |                               RCU_EXP_BLKD:
203         case RCU_GP_TASKS |                 RCU_GP_BLKD | RCU_EXP_BLKD:
204         case RCU_GP_TASKS | RCU_EXP_TASKS | RCU_GP_BLKD | RCU_EXP_BLKD:
205
206                 /*
207                  * First task arriving that blocks either GP, or first task
208                  * arriving that blocks the expedited GP (with the normal
209                  * GP already waiting), or a task arriving that blocks
210                  * both GPs with both GPs already waiting.  Queue at the
211                  * tail of the list to avoid any GP waiting on any of the
212                  * already queued tasks that are not blocking it.
213                  */
214                 list_add_tail(&t->rcu_node_entry, &rnp->blkd_tasks);
215                 break;
216
217         case                RCU_EXP_TASKS |               RCU_EXP_BLKD:
218         case                RCU_EXP_TASKS | RCU_GP_BLKD | RCU_EXP_BLKD:
219         case RCU_GP_TASKS | RCU_EXP_TASKS |               RCU_EXP_BLKD:
220
221                 /*
222                  * Second or subsequent task blocking the expedited GP.
223                  * The task either does not block the normal GP, or is the
224                  * first task blocking the normal GP.  Queue just after
225                  * the first task blocking the expedited GP.
226                  */
227                 list_add(&t->rcu_node_entry, rnp->exp_tasks);
228                 break;
229
230         case RCU_GP_TASKS |                 RCU_GP_BLKD:
231         case RCU_GP_TASKS | RCU_EXP_TASKS | RCU_GP_BLKD:
232
233                 /*
234                  * Second or subsequent task blocking the normal GP.
235                  * The task does not block the expedited GP. Queue just
236                  * after the first task blocking the normal GP.
237                  */
238                 list_add(&t->rcu_node_entry, rnp->gp_tasks);
239                 break;
240
241         default:
242
243                 /* Yet another exercise in excessive paranoia. */
244                 WARN_ON_ONCE(1);
245                 break;
246         }
247
248         /*
249          * We have now queued the task.  If it was the first one to
250          * block either grace period, update the ->gp_tasks and/or
251          * ->exp_tasks pointers, respectively, to reference the newly
252          * blocked tasks.
253          */
254         if (!rnp->gp_tasks && (blkd_state & RCU_GP_BLKD)) {
255                 WRITE_ONCE(rnp->gp_tasks, &t->rcu_node_entry);
256                 WARN_ON_ONCE(rnp->completedqs == rnp->gp_seq);
257         }
258         if (!rnp->exp_tasks && (blkd_state & RCU_EXP_BLKD))
259                 WRITE_ONCE(rnp->exp_tasks, &t->rcu_node_entry);
260         WARN_ON_ONCE(!(blkd_state & RCU_GP_BLKD) !=
261                      !(rnp->qsmask & rdp->grpmask));
262         WARN_ON_ONCE(!(blkd_state & RCU_EXP_BLKD) !=
263                      !(rnp->expmask & rdp->grpmask));
264         raw_spin_unlock_rcu_node(rnp); /* interrupts remain disabled. */
265
266         /*
267          * Report the quiescent state for the expedited GP.  This expedited
268          * GP should not be able to end until we report, so there should be
269          * no need to check for a subsequent expedited GP.  (Though we are
270          * still in a quiescent state in any case.)
271          *
272          * Interrupts are disabled, so ->cpu_no_qs.b.exp cannot change.
273          */
274         if (blkd_state & RCU_EXP_BLKD && rdp->cpu_no_qs.b.exp)
275                 rcu_report_exp_rdp(rdp);
276         else
277                 WARN_ON_ONCE(rdp->cpu_no_qs.b.exp);
278         ASSERT_EXCLUSIVE_WRITER_SCOPED(rdp->cpu_no_qs.b.exp);
279 }
280
281 /*
282  * Record a preemptible-RCU quiescent state for the specified CPU.
283  * Note that this does not necessarily mean that the task currently running
284  * on the CPU is in a quiescent state:  Instead, it means that the current
285  * grace period need not wait on any RCU read-side critical section that
286  * starts later on this CPU.  It also means that if the current task is
287  * in an RCU read-side critical section, it has already added itself to
288  * some leaf rcu_node structure's ->blkd_tasks list.  In addition to the
289  * current task, there might be any number of other tasks blocked while
290  * in an RCU read-side critical section.
291  *
292  * Unlike non-preemptible-RCU, quiescent state reports for expedited
293  * grace periods are handled separately via deferred quiescent states
294  * and context switch events.
295  *
296  * Callers to this function must disable preemption.
297  */
298 static void rcu_qs(void)
299 {
300         RCU_LOCKDEP_WARN(preemptible(), "rcu_qs() invoked with preemption enabled!!!\n");
301         if (__this_cpu_read(rcu_data.cpu_no_qs.b.norm)) {
302                 trace_rcu_grace_period(TPS("rcu_preempt"),
303                                        __this_cpu_read(rcu_data.gp_seq),
304                                        TPS("cpuqs"));
305                 __this_cpu_write(rcu_data.cpu_no_qs.b.norm, false);
306                 barrier(); /* Coordinate with rcu_flavor_sched_clock_irq(). */
307                 WRITE_ONCE(current->rcu_read_unlock_special.b.need_qs, false);
308         }
309 }
310
311 /*
312  * We have entered the scheduler, and the current task might soon be
313  * context-switched away from.  If this task is in an RCU read-side
314  * critical section, we will no longer be able to rely on the CPU to
315  * record that fact, so we enqueue the task on the blkd_tasks list.
316  * The task will dequeue itself when it exits the outermost enclosing
317  * RCU read-side critical section.  Therefore, the current grace period
318  * cannot be permitted to complete until the blkd_tasks list entries
319  * predating the current grace period drain, in other words, until
320  * rnp->gp_tasks becomes NULL.
321  *
322  * Caller must disable interrupts.
323  */
324 void rcu_note_context_switch(bool preempt)
325 {
326         struct task_struct *t = current;
327         struct rcu_data *rdp = this_cpu_ptr(&rcu_data);
328         struct rcu_node *rnp;
329
330         trace_rcu_utilization(TPS("Start context switch"));
331         lockdep_assert_irqs_disabled();
332         WARN_ONCE(!preempt && rcu_preempt_depth() > 0, "Voluntary context switch within RCU read-side critical section!");
333         if (rcu_preempt_depth() > 0 &&
334             !t->rcu_read_unlock_special.b.blocked) {
335
336                 /* Possibly blocking in an RCU read-side critical section. */
337                 rnp = rdp->mynode;
338                 raw_spin_lock_rcu_node(rnp);
339                 t->rcu_read_unlock_special.b.blocked = true;
340                 t->rcu_blocked_node = rnp;
341
342                 /*
343                  * Verify the CPU's sanity, trace the preemption, and
344                  * then queue the task as required based on the states
345                  * of any ongoing and expedited grace periods.
346                  */
347                 WARN_ON_ONCE(!rcu_rdp_cpu_online(rdp));
348                 WARN_ON_ONCE(!list_empty(&t->rcu_node_entry));
349                 trace_rcu_preempt_task(rcu_state.name,
350                                        t->pid,
351                                        (rnp->qsmask & rdp->grpmask)
352                                        ? rnp->gp_seq
353                                        : rcu_seq_snap(&rnp->gp_seq));
354                 rcu_preempt_ctxt_queue(rnp, rdp);
355         } else {
356                 rcu_preempt_deferred_qs(t);
357         }
358
359         /*
360          * Either we were not in an RCU read-side critical section to
361          * begin with, or we have now recorded that critical section
362          * globally.  Either way, we can now note a quiescent state
363          * for this CPU.  Again, if we were in an RCU read-side critical
364          * section, and if that critical section was blocking the current
365          * grace period, then the fact that the task has been enqueued
366          * means that we continue to block the current grace period.
367          */
368         rcu_qs();
369         if (rdp->cpu_no_qs.b.exp)
370                 rcu_report_exp_rdp(rdp);
371         rcu_tasks_qs(current, preempt);
372         trace_rcu_utilization(TPS("End context switch"));
373 }
374 EXPORT_SYMBOL_GPL(rcu_note_context_switch);
375
376 /*
377  * Check for preempted RCU readers blocking the current grace period
378  * for the specified rcu_node structure.  If the caller needs a reliable
379  * answer, it must hold the rcu_node's ->lock.
380  */
381 static int rcu_preempt_blocked_readers_cgp(struct rcu_node *rnp)
382 {
383         return READ_ONCE(rnp->gp_tasks) != NULL;
384 }
385
386 /* limit value for ->rcu_read_lock_nesting. */
387 #define RCU_NEST_PMAX (INT_MAX / 2)
388
389 static void rcu_preempt_read_enter(void)
390 {
391         WRITE_ONCE(current->rcu_read_lock_nesting, READ_ONCE(current->rcu_read_lock_nesting) + 1);
392 }
393
394 static int rcu_preempt_read_exit(void)
395 {
396         int ret = READ_ONCE(current->rcu_read_lock_nesting) - 1;
397
398         WRITE_ONCE(current->rcu_read_lock_nesting, ret);
399         return ret;
400 }
401
402 static void rcu_preempt_depth_set(int val)
403 {
404         WRITE_ONCE(current->rcu_read_lock_nesting, val);
405 }
406
407 /*
408  * Preemptible RCU implementation for rcu_read_lock().
409  * Just increment ->rcu_read_lock_nesting, shared state will be updated
410  * if we block.
411  */
412 void __rcu_read_lock(void)
413 {
414         rcu_preempt_read_enter();
415         if (IS_ENABLED(CONFIG_PROVE_LOCKING))
416                 WARN_ON_ONCE(rcu_preempt_depth() > RCU_NEST_PMAX);
417         if (IS_ENABLED(CONFIG_RCU_STRICT_GRACE_PERIOD) && rcu_state.gp_kthread)
418                 WRITE_ONCE(current->rcu_read_unlock_special.b.need_qs, true);
419         barrier();  /* critical section after entry code. */
420 }
421 EXPORT_SYMBOL_GPL(__rcu_read_lock);
422
423 /*
424  * Preemptible RCU implementation for rcu_read_unlock().
425  * Decrement ->rcu_read_lock_nesting.  If the result is zero (outermost
426  * rcu_read_unlock()) and ->rcu_read_unlock_special is non-zero, then
427  * invoke rcu_read_unlock_special() to clean up after a context switch
428  * in an RCU read-side critical section and other special cases.
429  */
430 void __rcu_read_unlock(void)
431 {
432         struct task_struct *t = current;
433
434         barrier();  // critical section before exit code.
435         if (rcu_preempt_read_exit() == 0) {
436                 barrier();  // critical-section exit before .s check.
437                 if (unlikely(READ_ONCE(t->rcu_read_unlock_special.s)))
438                         rcu_read_unlock_special(t);
439         }
440         if (IS_ENABLED(CONFIG_PROVE_LOCKING)) {
441                 int rrln = rcu_preempt_depth();
442
443                 WARN_ON_ONCE(rrln < 0 || rrln > RCU_NEST_PMAX);
444         }
445 }
446 EXPORT_SYMBOL_GPL(__rcu_read_unlock);
447
448 /*
449  * Advance a ->blkd_tasks-list pointer to the next entry, instead
450  * returning NULL if at the end of the list.
451  */
452 static struct list_head *rcu_next_node_entry(struct task_struct *t,
453                                              struct rcu_node *rnp)
454 {
455         struct list_head *np;
456
457         np = t->rcu_node_entry.next;
458         if (np == &rnp->blkd_tasks)
459                 np = NULL;
460         return np;
461 }
462
463 /*
464  * Return true if the specified rcu_node structure has tasks that were
465  * preempted within an RCU read-side critical section.
466  */
467 static bool rcu_preempt_has_tasks(struct rcu_node *rnp)
468 {
469         return !list_empty(&rnp->blkd_tasks);
470 }
471
472 /*
473  * Report deferred quiescent states.  The deferral time can
474  * be quite short, for example, in the case of the call from
475  * rcu_read_unlock_special().
476  */
477 static notrace void
478 rcu_preempt_deferred_qs_irqrestore(struct task_struct *t, unsigned long flags)
479 {
480         bool empty_exp;
481         bool empty_norm;
482         bool empty_exp_now;
483         struct list_head *np;
484         bool drop_boost_mutex = false;
485         struct rcu_data *rdp;
486         struct rcu_node *rnp;
487         union rcu_special special;
488
489         /*
490          * If RCU core is waiting for this CPU to exit its critical section,
491          * report the fact that it has exited.  Because irqs are disabled,
492          * t->rcu_read_unlock_special cannot change.
493          */
494         special = t->rcu_read_unlock_special;
495         rdp = this_cpu_ptr(&rcu_data);
496         if (!special.s && !rdp->cpu_no_qs.b.exp) {
497                 local_irq_restore(flags);
498                 return;
499         }
500         t->rcu_read_unlock_special.s = 0;
501         if (special.b.need_qs) {
502                 if (IS_ENABLED(CONFIG_RCU_STRICT_GRACE_PERIOD)) {
503                         rdp->cpu_no_qs.b.norm = false;
504                         rcu_report_qs_rdp(rdp);
505                         udelay(rcu_unlock_delay);
506                 } else {
507                         rcu_qs();
508                 }
509         }
510
511         /*
512          * Respond to a request by an expedited grace period for a
513          * quiescent state from this CPU.  Note that requests from
514          * tasks are handled when removing the task from the
515          * blocked-tasks list below.
516          */
517         if (rdp->cpu_no_qs.b.exp)
518                 rcu_report_exp_rdp(rdp);
519
520         /* Clean up if blocked during RCU read-side critical section. */
521         if (special.b.blocked) {
522
523                 /*
524                  * Remove this task from the list it blocked on.  The task
525                  * now remains queued on the rcu_node corresponding to the
526                  * CPU it first blocked on, so there is no longer any need
527                  * to loop.  Retain a WARN_ON_ONCE() out of sheer paranoia.
528                  */
529                 rnp = t->rcu_blocked_node;
530                 raw_spin_lock_rcu_node(rnp); /* irqs already disabled. */
531                 WARN_ON_ONCE(rnp != t->rcu_blocked_node);
532                 WARN_ON_ONCE(!rcu_is_leaf_node(rnp));
533                 empty_norm = !rcu_preempt_blocked_readers_cgp(rnp);
534                 WARN_ON_ONCE(rnp->completedqs == rnp->gp_seq &&
535                              (!empty_norm || rnp->qsmask));
536                 empty_exp = sync_rcu_exp_done(rnp);
537                 smp_mb(); /* ensure expedited fastpath sees end of RCU c-s. */
538                 np = rcu_next_node_entry(t, rnp);
539                 list_del_init(&t->rcu_node_entry);
540                 t->rcu_blocked_node = NULL;
541                 trace_rcu_unlock_preempted_task(TPS("rcu_preempt"),
542                                                 rnp->gp_seq, t->pid);
543                 if (&t->rcu_node_entry == rnp->gp_tasks)
544                         WRITE_ONCE(rnp->gp_tasks, np);
545                 if (&t->rcu_node_entry == rnp->exp_tasks)
546                         WRITE_ONCE(rnp->exp_tasks, np);
547                 if (IS_ENABLED(CONFIG_RCU_BOOST)) {
548                         /* Snapshot ->boost_mtx ownership w/rnp->lock held. */
549                         drop_boost_mutex = rt_mutex_owner(&rnp->boost_mtx.rtmutex) == t;
550                         if (&t->rcu_node_entry == rnp->boost_tasks)
551                                 WRITE_ONCE(rnp->boost_tasks, np);
552                 }
553
554                 /*
555                  * If this was the last task on the current list, and if
556                  * we aren't waiting on any CPUs, report the quiescent state.
557                  * Note that rcu_report_unblock_qs_rnp() releases rnp->lock,
558                  * so we must take a snapshot of the expedited state.
559                  */
560                 empty_exp_now = sync_rcu_exp_done(rnp);
561                 if (!empty_norm && !rcu_preempt_blocked_readers_cgp(rnp)) {
562                         trace_rcu_quiescent_state_report(TPS("preempt_rcu"),
563                                                          rnp->gp_seq,
564                                                          0, rnp->qsmask,
565                                                          rnp->level,
566                                                          rnp->grplo,
567                                                          rnp->grphi,
568                                                          !!rnp->gp_tasks);
569                         rcu_report_unblock_qs_rnp(rnp, flags);
570                 } else {
571                         raw_spin_unlock_irqrestore_rcu_node(rnp, flags);
572                 }
573
574                 /*
575                  * If this was the last task on the expedited lists,
576                  * then we need to report up the rcu_node hierarchy.
577                  */
578                 if (!empty_exp && empty_exp_now)
579                         rcu_report_exp_rnp(rnp, true);
580
581                 /* Unboost if we were boosted. */
582                 if (IS_ENABLED(CONFIG_RCU_BOOST) && drop_boost_mutex)
583                         rt_mutex_futex_unlock(&rnp->boost_mtx.rtmutex);
584         } else {
585                 local_irq_restore(flags);
586         }
587 }
588
589 /*
590  * Is a deferred quiescent-state pending, and are we also not in
591  * an RCU read-side critical section?  It is the caller's responsibility
592  * to ensure it is otherwise safe to report any deferred quiescent
593  * states.  The reason for this is that it is safe to report a
594  * quiescent state during context switch even though preemption
595  * is disabled.  This function cannot be expected to understand these
596  * nuances, so the caller must handle them.
597  */
598 static notrace bool rcu_preempt_need_deferred_qs(struct task_struct *t)
599 {
600         return (__this_cpu_read(rcu_data.cpu_no_qs.b.exp) ||
601                 READ_ONCE(t->rcu_read_unlock_special.s)) &&
602                rcu_preempt_depth() == 0;
603 }
604
605 /*
606  * Report a deferred quiescent state if needed and safe to do so.
607  * As with rcu_preempt_need_deferred_qs(), "safe" involves only
608  * not being in an RCU read-side critical section.  The caller must
609  * evaluate safety in terms of interrupt, softirq, and preemption
610  * disabling.
611  */
612 notrace void rcu_preempt_deferred_qs(struct task_struct *t)
613 {
614         unsigned long flags;
615
616         if (!rcu_preempt_need_deferred_qs(t))
617                 return;
618         local_irq_save(flags);
619         rcu_preempt_deferred_qs_irqrestore(t, flags);
620 }
621
622 /*
623  * Minimal handler to give the scheduler a chance to re-evaluate.
624  */
625 static void rcu_preempt_deferred_qs_handler(struct irq_work *iwp)
626 {
627         struct rcu_data *rdp;
628
629         rdp = container_of(iwp, struct rcu_data, defer_qs_iw);
630         rdp->defer_qs_iw_pending = false;
631 }
632
633 /*
634  * Handle special cases during rcu_read_unlock(), such as needing to
635  * notify RCU core processing or task having blocked during the RCU
636  * read-side critical section.
637  */
638 static void rcu_read_unlock_special(struct task_struct *t)
639 {
640         unsigned long flags;
641         bool irqs_were_disabled;
642         bool preempt_bh_were_disabled =
643                         !!(preempt_count() & (PREEMPT_MASK | SOFTIRQ_MASK));
644
645         /* NMI handlers cannot block and cannot safely manipulate state. */
646         if (in_nmi())
647                 return;
648
649         local_irq_save(flags);
650         irqs_were_disabled = irqs_disabled_flags(flags);
651         if (preempt_bh_were_disabled || irqs_were_disabled) {
652                 bool expboost; // Expedited GP in flight or possible boosting.
653                 struct rcu_data *rdp = this_cpu_ptr(&rcu_data);
654                 struct rcu_node *rnp = rdp->mynode;
655
656                 expboost = (t->rcu_blocked_node && READ_ONCE(t->rcu_blocked_node->exp_tasks)) ||
657                            (rdp->grpmask & READ_ONCE(rnp->expmask)) ||
658                            (IS_ENABLED(CONFIG_RCU_STRICT_GRACE_PERIOD) &&
659                            ((rdp->grpmask & READ_ONCE(rnp->qsmask)) || t->rcu_blocked_node)) ||
660                            (IS_ENABLED(CONFIG_RCU_BOOST) && irqs_were_disabled &&
661                             t->rcu_blocked_node);
662                 // Need to defer quiescent state until everything is enabled.
663                 if (use_softirq && (in_hardirq() || (expboost && !irqs_were_disabled))) {
664                         // Using softirq, safe to awaken, and either the
665                         // wakeup is free or there is either an expedited
666                         // GP in flight or a potential need to deboost.
667                         raise_softirq_irqoff(RCU_SOFTIRQ);
668                 } else {
669                         // Enabling BH or preempt does reschedule, so...
670                         // Also if no expediting and no possible deboosting,
671                         // slow is OK.  Plus nohz_full CPUs eventually get
672                         // tick enabled.
673                         set_tsk_need_resched(current);
674                         set_preempt_need_resched();
675                         if (IS_ENABLED(CONFIG_IRQ_WORK) && irqs_were_disabled &&
676                             expboost && !rdp->defer_qs_iw_pending && cpu_online(rdp->cpu)) {
677                                 // Get scheduler to re-evaluate and call hooks.
678                                 // If !IRQ_WORK, FQS scan will eventually IPI.
679                                 if (IS_ENABLED(CONFIG_RCU_STRICT_GRACE_PERIOD) &&
680                                     IS_ENABLED(CONFIG_PREEMPT_RT))
681                                         rdp->defer_qs_iw = IRQ_WORK_INIT_HARD(
682                                                                 rcu_preempt_deferred_qs_handler);
683                                 else
684                                         init_irq_work(&rdp->defer_qs_iw,
685                                                       rcu_preempt_deferred_qs_handler);
686                                 rdp->defer_qs_iw_pending = true;
687                                 irq_work_queue_on(&rdp->defer_qs_iw, rdp->cpu);
688                         }
689                 }
690                 local_irq_restore(flags);
691                 return;
692         }
693         rcu_preempt_deferred_qs_irqrestore(t, flags);
694 }
695
696 /*
697  * Check that the list of blocked tasks for the newly completed grace
698  * period is in fact empty.  It is a serious bug to complete a grace
699  * period that still has RCU readers blocked!  This function must be
700  * invoked -before- updating this rnp's ->gp_seq.
701  *
702  * Also, if there are blocked tasks on the list, they automatically
703  * block the newly created grace period, so set up ->gp_tasks accordingly.
704  */
705 static void rcu_preempt_check_blocked_tasks(struct rcu_node *rnp)
706 {
707         struct task_struct *t;
708
709         RCU_LOCKDEP_WARN(preemptible(), "rcu_preempt_check_blocked_tasks() invoked with preemption enabled!!!\n");
710         raw_lockdep_assert_held_rcu_node(rnp);
711         if (WARN_ON_ONCE(rcu_preempt_blocked_readers_cgp(rnp)))
712                 dump_blkd_tasks(rnp, 10);
713         if (rcu_preempt_has_tasks(rnp) &&
714             (rnp->qsmaskinit || rnp->wait_blkd_tasks)) {
715                 WRITE_ONCE(rnp->gp_tasks, rnp->blkd_tasks.next);
716                 t = container_of(rnp->gp_tasks, struct task_struct,
717                                  rcu_node_entry);
718                 trace_rcu_unlock_preempted_task(TPS("rcu_preempt-GPS"),
719                                                 rnp->gp_seq, t->pid);
720         }
721         WARN_ON_ONCE(rnp->qsmask);
722 }
723
724 /*
725  * Check for a quiescent state from the current CPU, including voluntary
726  * context switches for Tasks RCU.  When a task blocks, the task is
727  * recorded in the corresponding CPU's rcu_node structure, which is checked
728  * elsewhere, hence this function need only check for quiescent states
729  * related to the current CPU, not to those related to tasks.
730  */
731 static void rcu_flavor_sched_clock_irq(int user)
732 {
733         struct task_struct *t = current;
734
735         lockdep_assert_irqs_disabled();
736         if (rcu_preempt_depth() > 0 ||
737             (preempt_count() & (PREEMPT_MASK | SOFTIRQ_MASK))) {
738                 /* No QS, force context switch if deferred. */
739                 if (rcu_preempt_need_deferred_qs(t)) {
740                         set_tsk_need_resched(t);
741                         set_preempt_need_resched();
742                 }
743         } else if (rcu_preempt_need_deferred_qs(t)) {
744                 rcu_preempt_deferred_qs(t); /* Report deferred QS. */
745                 return;
746         } else if (!WARN_ON_ONCE(rcu_preempt_depth())) {
747                 rcu_qs(); /* Report immediate QS. */
748                 return;
749         }
750
751         /* If GP is oldish, ask for help from rcu_read_unlock_special(). */
752         if (rcu_preempt_depth() > 0 &&
753             __this_cpu_read(rcu_data.core_needs_qs) &&
754             __this_cpu_read(rcu_data.cpu_no_qs.b.norm) &&
755             !t->rcu_read_unlock_special.b.need_qs &&
756             time_after(jiffies, rcu_state.gp_start + HZ))
757                 t->rcu_read_unlock_special.b.need_qs = true;
758 }
759
760 /*
761  * Check for a task exiting while in a preemptible-RCU read-side
762  * critical section, clean up if so.  No need to issue warnings, as
763  * debug_check_no_locks_held() already does this if lockdep is enabled.
764  * Besides, if this function does anything other than just immediately
765  * return, there was a bug of some sort.  Spewing warnings from this
766  * function is like as not to simply obscure important prior warnings.
767  */
768 void exit_rcu(void)
769 {
770         struct task_struct *t = current;
771
772         if (unlikely(!list_empty(&current->rcu_node_entry))) {
773                 rcu_preempt_depth_set(1);
774                 barrier();
775                 WRITE_ONCE(t->rcu_read_unlock_special.b.blocked, true);
776         } else if (unlikely(rcu_preempt_depth())) {
777                 rcu_preempt_depth_set(1);
778         } else {
779                 return;
780         }
781         __rcu_read_unlock();
782         rcu_preempt_deferred_qs(current);
783 }
784
785 /*
786  * Dump the blocked-tasks state, but limit the list dump to the
787  * specified number of elements.
788  */
789 static void
790 dump_blkd_tasks(struct rcu_node *rnp, int ncheck)
791 {
792         int cpu;
793         int i;
794         struct list_head *lhp;
795         struct rcu_data *rdp;
796         struct rcu_node *rnp1;
797
798         raw_lockdep_assert_held_rcu_node(rnp);
799         pr_info("%s: grp: %d-%d level: %d ->gp_seq %ld ->completedqs %ld\n",
800                 __func__, rnp->grplo, rnp->grphi, rnp->level,
801                 (long)READ_ONCE(rnp->gp_seq), (long)rnp->completedqs);
802         for (rnp1 = rnp; rnp1; rnp1 = rnp1->parent)
803                 pr_info("%s: %d:%d ->qsmask %#lx ->qsmaskinit %#lx ->qsmaskinitnext %#lx\n",
804                         __func__, rnp1->grplo, rnp1->grphi, rnp1->qsmask, rnp1->qsmaskinit, rnp1->qsmaskinitnext);
805         pr_info("%s: ->gp_tasks %p ->boost_tasks %p ->exp_tasks %p\n",
806                 __func__, READ_ONCE(rnp->gp_tasks), data_race(rnp->boost_tasks),
807                 READ_ONCE(rnp->exp_tasks));
808         pr_info("%s: ->blkd_tasks", __func__);
809         i = 0;
810         list_for_each(lhp, &rnp->blkd_tasks) {
811                 pr_cont(" %p", lhp);
812                 if (++i >= ncheck)
813                         break;
814         }
815         pr_cont("\n");
816         for (cpu = rnp->grplo; cpu <= rnp->grphi; cpu++) {
817                 rdp = per_cpu_ptr(&rcu_data, cpu);
818                 pr_info("\t%d: %c online: %ld(%d) offline: %ld(%d)\n",
819                         cpu, ".o"[rcu_rdp_cpu_online(rdp)],
820                         (long)rdp->rcu_onl_gp_seq, rdp->rcu_onl_gp_state,
821                         (long)rdp->rcu_ofl_gp_seq, rdp->rcu_ofl_gp_state);
822         }
823 }
824
825 #else /* #ifdef CONFIG_PREEMPT_RCU */
826
827 /*
828  * If strict grace periods are enabled, and if the calling
829  * __rcu_read_unlock() marks the beginning of a quiescent state, immediately
830  * report that quiescent state and, if requested, spin for a bit.
831  */
832 void rcu_read_unlock_strict(void)
833 {
834         struct rcu_data *rdp;
835
836         if (irqs_disabled() || preempt_count() || !rcu_state.gp_kthread)
837                 return;
838         rdp = this_cpu_ptr(&rcu_data);
839         rdp->cpu_no_qs.b.norm = false;
840         rcu_report_qs_rdp(rdp);
841         udelay(rcu_unlock_delay);
842 }
843 EXPORT_SYMBOL_GPL(rcu_read_unlock_strict);
844
845 /*
846  * Tell them what RCU they are running.
847  */
848 static void __init rcu_bootup_announce(void)
849 {
850         pr_info("Hierarchical RCU implementation.\n");
851         rcu_bootup_announce_oddness();
852 }
853
854 /*
855  * Note a quiescent state for PREEMPTION=n.  Because we do not need to know
856  * how many quiescent states passed, just if there was at least one since
857  * the start of the grace period, this just sets a flag.  The caller must
858  * have disabled preemption.
859  */
860 static void rcu_qs(void)
861 {
862         RCU_LOCKDEP_WARN(preemptible(), "rcu_qs() invoked with preemption enabled!!!");
863         if (!__this_cpu_read(rcu_data.cpu_no_qs.s))
864                 return;
865         trace_rcu_grace_period(TPS("rcu_sched"),
866                                __this_cpu_read(rcu_data.gp_seq), TPS("cpuqs"));
867         __this_cpu_write(rcu_data.cpu_no_qs.b.norm, false);
868         if (__this_cpu_read(rcu_data.cpu_no_qs.b.exp))
869                 rcu_report_exp_rdp(this_cpu_ptr(&rcu_data));
870 }
871
872 /*
873  * Register an urgently needed quiescent state.  If there is an
874  * emergency, invoke rcu_momentary_eqs() to do a heavy-weight
875  * dyntick-idle quiescent state visible to other CPUs, which will in
876  * some cases serve for expedited as well as normal grace periods.
877  * Either way, register a lightweight quiescent state.
878  */
879 void rcu_all_qs(void)
880 {
881         unsigned long flags;
882
883         if (!raw_cpu_read(rcu_data.rcu_urgent_qs))
884                 return;
885         preempt_disable();  // For CONFIG_PREEMPT_COUNT=y kernels
886         /* Load rcu_urgent_qs before other flags. */
887         if (!smp_load_acquire(this_cpu_ptr(&rcu_data.rcu_urgent_qs))) {
888                 preempt_enable();
889                 return;
890         }
891         this_cpu_write(rcu_data.rcu_urgent_qs, false);
892         if (unlikely(raw_cpu_read(rcu_data.rcu_need_heavy_qs))) {
893                 local_irq_save(flags);
894                 rcu_momentary_eqs();
895                 local_irq_restore(flags);
896         }
897         rcu_qs();
898         preempt_enable();
899 }
900 EXPORT_SYMBOL_GPL(rcu_all_qs);
901
902 /*
903  * Note a PREEMPTION=n context switch. The caller must have disabled interrupts.
904  */
905 void rcu_note_context_switch(bool preempt)
906 {
907         trace_rcu_utilization(TPS("Start context switch"));
908         rcu_qs();
909         /* Load rcu_urgent_qs before other flags. */
910         if (!smp_load_acquire(this_cpu_ptr(&rcu_data.rcu_urgent_qs)))
911                 goto out;
912         this_cpu_write(rcu_data.rcu_urgent_qs, false);
913         if (unlikely(raw_cpu_read(rcu_data.rcu_need_heavy_qs)))
914                 rcu_momentary_eqs();
915 out:
916         rcu_tasks_qs(current, preempt);
917         trace_rcu_utilization(TPS("End context switch"));
918 }
919 EXPORT_SYMBOL_GPL(rcu_note_context_switch);
920
921 /*
922  * Because preemptible RCU does not exist, there are never any preempted
923  * RCU readers.
924  */
925 static int rcu_preempt_blocked_readers_cgp(struct rcu_node *rnp)
926 {
927         return 0;
928 }
929
930 /*
931  * Because there is no preemptible RCU, there can be no readers blocked.
932  */
933 static bool rcu_preempt_has_tasks(struct rcu_node *rnp)
934 {
935         return false;
936 }
937
938 /*
939  * Because there is no preemptible RCU, there can be no deferred quiescent
940  * states.
941  */
942 static notrace bool rcu_preempt_need_deferred_qs(struct task_struct *t)
943 {
944         return false;
945 }
946
947 // Except that we do need to respond to a request by an expedited
948 // grace period for a quiescent state from this CPU.  Note that in
949 // non-preemptible kernels, there can be no context switches within RCU
950 // read-side critical sections, which in turn means that the leaf rcu_node
951 // structure's blocked-tasks list is always empty.  is therefore no need to
952 // actually check it.  Instead, a quiescent state from this CPU suffices,
953 // and this function is only called from such a quiescent state.
954 notrace void rcu_preempt_deferred_qs(struct task_struct *t)
955 {
956         struct rcu_data *rdp = this_cpu_ptr(&rcu_data);
957
958         if (READ_ONCE(rdp->cpu_no_qs.b.exp))
959                 rcu_report_exp_rdp(rdp);
960 }
961
962 /*
963  * Because there is no preemptible RCU, there can be no readers blocked,
964  * so there is no need to check for blocked tasks.  So check only for
965  * bogus qsmask values.
966  */
967 static void rcu_preempt_check_blocked_tasks(struct rcu_node *rnp)
968 {
969         WARN_ON_ONCE(rnp->qsmask);
970 }
971
972 /*
973  * Check to see if this CPU is in a non-context-switch quiescent state,
974  * namely user mode and idle loop.
975  */
976 static void rcu_flavor_sched_clock_irq(int user)
977 {
978         if (user || rcu_is_cpu_rrupt_from_idle()) {
979
980                 /*
981                  * Get here if this CPU took its interrupt from user
982                  * mode or from the idle loop, and if this is not a
983                  * nested interrupt.  In this case, the CPU is in
984                  * a quiescent state, so note it.
985                  *
986                  * No memory barrier is required here because rcu_qs()
987                  * references only CPU-local variables that other CPUs
988                  * neither access nor modify, at least not while the
989                  * corresponding CPU is online.
990                  */
991                 rcu_qs();
992         }
993 }
994
995 /*
996  * Because preemptible RCU does not exist, tasks cannot possibly exit
997  * while in preemptible RCU read-side critical sections.
998  */
999 void exit_rcu(void)
1000 {
1001 }
1002
1003 /*
1004  * Dump the guaranteed-empty blocked-tasks state.  Trust but verify.
1005  */
1006 static void
1007 dump_blkd_tasks(struct rcu_node *rnp, int ncheck)
1008 {
1009         WARN_ON_ONCE(!list_empty(&rnp->blkd_tasks));
1010 }
1011
1012 #endif /* #else #ifdef CONFIG_PREEMPT_RCU */
1013
1014 /*
1015  * If boosting, set rcuc kthreads to realtime priority.
1016  */
1017 static void rcu_cpu_kthread_setup(unsigned int cpu)
1018 {
1019         struct rcu_data *rdp = per_cpu_ptr(&rcu_data, cpu);
1020 #ifdef CONFIG_RCU_BOOST
1021         struct sched_param sp;
1022
1023         sp.sched_priority = kthread_prio;
1024         sched_setscheduler_nocheck(current, SCHED_FIFO, &sp);
1025 #endif /* #ifdef CONFIG_RCU_BOOST */
1026
1027         WRITE_ONCE(rdp->rcuc_activity, jiffies);
1028 }
1029
1030 static bool rcu_is_callbacks_nocb_kthread(struct rcu_data *rdp)
1031 {
1032 #ifdef CONFIG_RCU_NOCB_CPU
1033         return rdp->nocb_cb_kthread == current;
1034 #else
1035         return false;
1036 #endif
1037 }
1038
1039 /*
1040  * Is the current CPU running the RCU-callbacks kthread?
1041  * Caller must have preemption disabled.
1042  */
1043 static bool rcu_is_callbacks_kthread(struct rcu_data *rdp)
1044 {
1045         return rdp->rcu_cpu_kthread_task == current ||
1046                         rcu_is_callbacks_nocb_kthread(rdp);
1047 }
1048
1049 #ifdef CONFIG_RCU_BOOST
1050
1051 /*
1052  * Carry out RCU priority boosting on the task indicated by ->exp_tasks
1053  * or ->boost_tasks, advancing the pointer to the next task in the
1054  * ->blkd_tasks list.
1055  *
1056  * Note that irqs must be enabled: boosting the task can block.
1057  * Returns 1 if there are more tasks needing to be boosted.
1058  */
1059 static int rcu_boost(struct rcu_node *rnp)
1060 {
1061         unsigned long flags;
1062         struct task_struct *t;
1063         struct list_head *tb;
1064
1065         if (READ_ONCE(rnp->exp_tasks) == NULL &&
1066             READ_ONCE(rnp->boost_tasks) == NULL)
1067                 return 0;  /* Nothing left to boost. */
1068
1069         raw_spin_lock_irqsave_rcu_node(rnp, flags);
1070
1071         /*
1072          * Recheck under the lock: all tasks in need of boosting
1073          * might exit their RCU read-side critical sections on their own.
1074          */
1075         if (rnp->exp_tasks == NULL && rnp->boost_tasks == NULL) {
1076                 raw_spin_unlock_irqrestore_rcu_node(rnp, flags);
1077                 return 0;
1078         }
1079
1080         /*
1081          * Preferentially boost tasks blocking expedited grace periods.
1082          * This cannot starve the normal grace periods because a second
1083          * expedited grace period must boost all blocked tasks, including
1084          * those blocking the pre-existing normal grace period.
1085          */
1086         if (rnp->exp_tasks != NULL)
1087                 tb = rnp->exp_tasks;
1088         else
1089                 tb = rnp->boost_tasks;
1090
1091         /*
1092          * We boost task t by manufacturing an rt_mutex that appears to
1093          * be held by task t.  We leave a pointer to that rt_mutex where
1094          * task t can find it, and task t will release the mutex when it
1095          * exits its outermost RCU read-side critical section.  Then
1096          * simply acquiring this artificial rt_mutex will boost task
1097          * t's priority.  (Thanks to tglx for suggesting this approach!)
1098          *
1099          * Note that task t must acquire rnp->lock to remove itself from
1100          * the ->blkd_tasks list, which it will do from exit() if from
1101          * nowhere else.  We therefore are guaranteed that task t will
1102          * stay around at least until we drop rnp->lock.  Note that
1103          * rnp->lock also resolves races between our priority boosting
1104          * and task t's exiting its outermost RCU read-side critical
1105          * section.
1106          */
1107         t = container_of(tb, struct task_struct, rcu_node_entry);
1108         rt_mutex_init_proxy_locked(&rnp->boost_mtx.rtmutex, t);
1109         raw_spin_unlock_irqrestore_rcu_node(rnp, flags);
1110         /* Lock only for side effect: boosts task t's priority. */
1111         rt_mutex_lock(&rnp->boost_mtx);
1112         rt_mutex_unlock(&rnp->boost_mtx);  /* Then keep lockdep happy. */
1113         rnp->n_boosts++;
1114
1115         return READ_ONCE(rnp->exp_tasks) != NULL ||
1116                READ_ONCE(rnp->boost_tasks) != NULL;
1117 }
1118
1119 /*
1120  * Priority-boosting kthread, one per leaf rcu_node.
1121  */
1122 static int rcu_boost_kthread(void *arg)
1123 {
1124         struct rcu_node *rnp = (struct rcu_node *)arg;
1125         int spincnt = 0;
1126         int more2boost;
1127
1128         trace_rcu_utilization(TPS("Start boost kthread@init"));
1129         for (;;) {
1130                 WRITE_ONCE(rnp->boost_kthread_status, RCU_KTHREAD_WAITING);
1131                 trace_rcu_utilization(TPS("End boost kthread@rcu_wait"));
1132                 rcu_wait(READ_ONCE(rnp->boost_tasks) ||
1133                          READ_ONCE(rnp->exp_tasks));
1134                 trace_rcu_utilization(TPS("Start boost kthread@rcu_wait"));
1135                 WRITE_ONCE(rnp->boost_kthread_status, RCU_KTHREAD_RUNNING);
1136                 more2boost = rcu_boost(rnp);
1137                 if (more2boost)
1138                         spincnt++;
1139                 else
1140                         spincnt = 0;
1141                 if (spincnt > 10) {
1142                         WRITE_ONCE(rnp->boost_kthread_status, RCU_KTHREAD_YIELDING);
1143                         trace_rcu_utilization(TPS("End boost kthread@rcu_yield"));
1144                         schedule_timeout_idle(2);
1145                         trace_rcu_utilization(TPS("Start boost kthread@rcu_yield"));
1146                         spincnt = 0;
1147                 }
1148         }
1149         /* NOTREACHED */
1150         trace_rcu_utilization(TPS("End boost kthread@notreached"));
1151         return 0;
1152 }
1153
1154 /*
1155  * Check to see if it is time to start boosting RCU readers that are
1156  * blocking the current grace period, and, if so, tell the per-rcu_node
1157  * kthread to start boosting them.  If there is an expedited grace
1158  * period in progress, it is always time to boost.
1159  *
1160  * The caller must hold rnp->lock, which this function releases.
1161  * The ->boost_kthread_task is immortal, so we don't need to worry
1162  * about it going away.
1163  */
1164 static void rcu_initiate_boost(struct rcu_node *rnp, unsigned long flags)
1165         __releases(rnp->lock)
1166 {
1167         raw_lockdep_assert_held_rcu_node(rnp);
1168         if (!rnp->boost_kthread_task ||
1169             (!rcu_preempt_blocked_readers_cgp(rnp) && !rnp->exp_tasks)) {
1170                 raw_spin_unlock_irqrestore_rcu_node(rnp, flags);
1171                 return;
1172         }
1173         if (rnp->exp_tasks != NULL ||
1174             (rnp->gp_tasks != NULL &&
1175              rnp->boost_tasks == NULL &&
1176              rnp->qsmask == 0 &&
1177              (!time_after(rnp->boost_time, jiffies) || rcu_state.cbovld ||
1178               IS_ENABLED(CONFIG_RCU_STRICT_GRACE_PERIOD)))) {
1179                 if (rnp->exp_tasks == NULL)
1180                         WRITE_ONCE(rnp->boost_tasks, rnp->gp_tasks);
1181                 raw_spin_unlock_irqrestore_rcu_node(rnp, flags);
1182                 rcu_wake_cond(rnp->boost_kthread_task,
1183                               READ_ONCE(rnp->boost_kthread_status));
1184         } else {
1185                 raw_spin_unlock_irqrestore_rcu_node(rnp, flags);
1186         }
1187 }
1188
1189 #define RCU_BOOST_DELAY_JIFFIES DIV_ROUND_UP(CONFIG_RCU_BOOST_DELAY * HZ, 1000)
1190
1191 /*
1192  * Do priority-boost accounting for the start of a new grace period.
1193  */
1194 static void rcu_preempt_boost_start_gp(struct rcu_node *rnp)
1195 {
1196         rnp->boost_time = jiffies + RCU_BOOST_DELAY_JIFFIES;
1197 }
1198
1199 /*
1200  * Create an RCU-boost kthread for the specified node if one does not
1201  * already exist.  We only create this kthread for preemptible RCU.
1202  */
1203 static void rcu_spawn_one_boost_kthread(struct rcu_node *rnp)
1204 {
1205         unsigned long flags;
1206         int rnp_index = rnp - rcu_get_root();
1207         struct sched_param sp;
1208         struct task_struct *t;
1209
1210         if (rnp->boost_kthread_task)
1211                 return;
1212
1213         t = kthread_create(rcu_boost_kthread, (void *)rnp,
1214                            "rcub/%d", rnp_index);
1215         if (WARN_ON_ONCE(IS_ERR(t)))
1216                 return;
1217
1218         raw_spin_lock_irqsave_rcu_node(rnp, flags);
1219         rnp->boost_kthread_task = t;
1220         raw_spin_unlock_irqrestore_rcu_node(rnp, flags);
1221
1222         sp.sched_priority = kthread_prio;
1223         sched_setscheduler_nocheck(t, SCHED_FIFO, &sp);
1224         rcu_thread_affine_rnp(t, rnp);
1225         wake_up_process(t); /* get to TASK_INTERRUPTIBLE quickly. */
1226 }
1227
1228 #else /* #ifdef CONFIG_RCU_BOOST */
1229
1230 static void rcu_initiate_boost(struct rcu_node *rnp, unsigned long flags)
1231         __releases(rnp->lock)
1232 {
1233         raw_spin_unlock_irqrestore_rcu_node(rnp, flags);
1234 }
1235
1236 static void rcu_preempt_boost_start_gp(struct rcu_node *rnp)
1237 {
1238 }
1239
1240 static void rcu_spawn_one_boost_kthread(struct rcu_node *rnp)
1241 {
1242 }
1243
1244 #endif /* #else #ifdef CONFIG_RCU_BOOST */
1245
1246 /*
1247  * Is this CPU a NO_HZ_FULL CPU that should ignore RCU so that the
1248  * grace-period kthread will do force_quiescent_state() processing?
1249  * The idea is to avoid waking up RCU core processing on such a
1250  * CPU unless the grace period has extended for too long.
1251  *
1252  * This code relies on the fact that all NO_HZ_FULL CPUs are also
1253  * RCU_NOCB_CPU CPUs.
1254  */
1255 static bool rcu_nohz_full_cpu(void)
1256 {
1257 #ifdef CONFIG_NO_HZ_FULL
1258         if (tick_nohz_full_cpu(smp_processor_id()) &&
1259             (!rcu_gp_in_progress() ||
1260              time_before(jiffies, READ_ONCE(rcu_state.gp_start) + HZ)))
1261                 return true;
1262 #endif /* #ifdef CONFIG_NO_HZ_FULL */
1263         return false;
1264 }
1265
1266 /*
1267  * Bind the RCU grace-period kthreads to the housekeeping CPU.
1268  */
1269 static void rcu_bind_gp_kthread(void)
1270 {
1271         if (!tick_nohz_full_enabled())
1272                 return;
1273         housekeeping_affine(current, HK_TYPE_RCU);
1274 }
This page took 0.101097 seconds and 4 git commands to generate.