]> Git Repo - linux.git/blob - kernel/rcu/tasks.h
rcu: Make TASKS_TRACE_RCU select IRQ_WORK
[linux.git] / kernel / rcu / tasks.h
1 /* SPDX-License-Identifier: GPL-2.0+ */
2 /*
3  * Task-based RCU implementations.
4  *
5  * Copyright (C) 2020 Paul E. McKenney
6  */
7
8 #ifdef CONFIG_TASKS_RCU_GENERIC
9
10 ////////////////////////////////////////////////////////////////////////
11 //
12 // Generic data structures.
13
14 struct rcu_tasks;
15 typedef void (*rcu_tasks_gp_func_t)(struct rcu_tasks *rtp);
16 typedef void (*pregp_func_t)(void);
17 typedef void (*pertask_func_t)(struct task_struct *t, struct list_head *hop);
18 typedef void (*postscan_func_t)(struct list_head *hop);
19 typedef void (*holdouts_func_t)(struct list_head *hop, bool ndrpt, bool *frptp);
20 typedef void (*postgp_func_t)(struct rcu_tasks *rtp);
21
22 /**
23  * Definition for a Tasks-RCU-like mechanism.
24  * @cbs_head: Head of callback list.
25  * @cbs_tail: Tail pointer for callback list.
26  * @cbs_wq: Wait queue allowning new callback to get kthread's attention.
27  * @cbs_lock: Lock protecting callback list.
28  * @kthread_ptr: This flavor's grace-period/callback-invocation kthread.
29  * @gp_func: This flavor's grace-period-wait function.
30  * @gp_state: Grace period's most recent state transition (debugging).
31  * @gp_sleep: Per-grace-period sleep to prevent CPU-bound looping.
32  * @init_fract: Initial backoff sleep interval.
33  * @gp_jiffies: Time of last @gp_state transition.
34  * @gp_start: Most recent grace-period start in jiffies.
35  * @n_gps: Number of grace periods completed since boot.
36  * @n_ipis: Number of IPIs sent to encourage grace periods to end.
37  * @n_ipis_fails: Number of IPI-send failures.
38  * @pregp_func: This flavor's pre-grace-period function (optional).
39  * @pertask_func: This flavor's per-task scan function (optional).
40  * @postscan_func: This flavor's post-task scan function (optional).
41  * @holdout_func: This flavor's holdout-list scan function (optional).
42  * @postgp_func: This flavor's post-grace-period function (optional).
43  * @call_func: This flavor's call_rcu()-equivalent function.
44  * @name: This flavor's textual name.
45  * @kname: This flavor's kthread name.
46  */
47 struct rcu_tasks {
48         struct rcu_head *cbs_head;
49         struct rcu_head **cbs_tail;
50         struct wait_queue_head cbs_wq;
51         raw_spinlock_t cbs_lock;
52         int gp_state;
53         int gp_sleep;
54         int init_fract;
55         unsigned long gp_jiffies;
56         unsigned long gp_start;
57         unsigned long n_gps;
58         unsigned long n_ipis;
59         unsigned long n_ipis_fails;
60         struct task_struct *kthread_ptr;
61         rcu_tasks_gp_func_t gp_func;
62         pregp_func_t pregp_func;
63         pertask_func_t pertask_func;
64         postscan_func_t postscan_func;
65         holdouts_func_t holdouts_func;
66         postgp_func_t postgp_func;
67         call_rcu_func_t call_func;
68         char *name;
69         char *kname;
70 };
71
72 #define DEFINE_RCU_TASKS(rt_name, gp, call, n)                          \
73 static struct rcu_tasks rt_name =                                       \
74 {                                                                       \
75         .cbs_tail = &rt_name.cbs_head,                                  \
76         .cbs_wq = __WAIT_QUEUE_HEAD_INITIALIZER(rt_name.cbs_wq),        \
77         .cbs_lock = __RAW_SPIN_LOCK_UNLOCKED(rt_name.cbs_lock),         \
78         .gp_func = gp,                                                  \
79         .call_func = call,                                              \
80         .name = n,                                                      \
81         .kname = #rt_name,                                              \
82 }
83
84 /* Track exiting tasks in order to allow them to be waited for. */
85 DEFINE_STATIC_SRCU(tasks_rcu_exit_srcu);
86
87 /* Avoid IPIing CPUs early in the grace period. */
88 #define RCU_TASK_IPI_DELAY (IS_ENABLED(CONFIG_TASKS_TRACE_RCU_READ_MB) ? HZ / 2 : 0)
89 static int rcu_task_ipi_delay __read_mostly = RCU_TASK_IPI_DELAY;
90 module_param(rcu_task_ipi_delay, int, 0644);
91
92 /* Control stall timeouts.  Disable with <= 0, otherwise jiffies till stall. */
93 #define RCU_TASK_STALL_TIMEOUT (HZ * 60 * 10)
94 static int rcu_task_stall_timeout __read_mostly = RCU_TASK_STALL_TIMEOUT;
95 module_param(rcu_task_stall_timeout, int, 0644);
96
97 /* RCU tasks grace-period state for debugging. */
98 #define RTGS_INIT                0
99 #define RTGS_WAIT_WAIT_CBS       1
100 #define RTGS_WAIT_GP             2
101 #define RTGS_PRE_WAIT_GP         3
102 #define RTGS_SCAN_TASKLIST       4
103 #define RTGS_POST_SCAN_TASKLIST  5
104 #define RTGS_WAIT_SCAN_HOLDOUTS  6
105 #define RTGS_SCAN_HOLDOUTS       7
106 #define RTGS_POST_GP             8
107 #define RTGS_WAIT_READERS        9
108 #define RTGS_INVOKE_CBS         10
109 #define RTGS_WAIT_CBS           11
110 #ifndef CONFIG_TINY_RCU
111 static const char * const rcu_tasks_gp_state_names[] = {
112         "RTGS_INIT",
113         "RTGS_WAIT_WAIT_CBS",
114         "RTGS_WAIT_GP",
115         "RTGS_PRE_WAIT_GP",
116         "RTGS_SCAN_TASKLIST",
117         "RTGS_POST_SCAN_TASKLIST",
118         "RTGS_WAIT_SCAN_HOLDOUTS",
119         "RTGS_SCAN_HOLDOUTS",
120         "RTGS_POST_GP",
121         "RTGS_WAIT_READERS",
122         "RTGS_INVOKE_CBS",
123         "RTGS_WAIT_CBS",
124 };
125 #endif /* #ifndef CONFIG_TINY_RCU */
126
127 ////////////////////////////////////////////////////////////////////////
128 //
129 // Generic code.
130
131 /* Record grace-period phase and time. */
132 static void set_tasks_gp_state(struct rcu_tasks *rtp, int newstate)
133 {
134         rtp->gp_state = newstate;
135         rtp->gp_jiffies = jiffies;
136 }
137
138 #ifndef CONFIG_TINY_RCU
139 /* Return state name. */
140 static const char *tasks_gp_state_getname(struct rcu_tasks *rtp)
141 {
142         int i = data_race(rtp->gp_state); // Let KCSAN detect update races
143         int j = READ_ONCE(i); // Prevent the compiler from reading twice
144
145         if (j >= ARRAY_SIZE(rcu_tasks_gp_state_names))
146                 return "???";
147         return rcu_tasks_gp_state_names[j];
148 }
149 #endif /* #ifndef CONFIG_TINY_RCU */
150
151 // Enqueue a callback for the specified flavor of Tasks RCU.
152 static void call_rcu_tasks_generic(struct rcu_head *rhp, rcu_callback_t func,
153                                    struct rcu_tasks *rtp)
154 {
155         unsigned long flags;
156         bool needwake;
157
158         rhp->next = NULL;
159         rhp->func = func;
160         raw_spin_lock_irqsave(&rtp->cbs_lock, flags);
161         needwake = !rtp->cbs_head;
162         WRITE_ONCE(*rtp->cbs_tail, rhp);
163         rtp->cbs_tail = &rhp->next;
164         raw_spin_unlock_irqrestore(&rtp->cbs_lock, flags);
165         /* We can't create the thread unless interrupts are enabled. */
166         if (needwake && READ_ONCE(rtp->kthread_ptr))
167                 wake_up(&rtp->cbs_wq);
168 }
169
170 // Wait for a grace period for the specified flavor of Tasks RCU.
171 static void synchronize_rcu_tasks_generic(struct rcu_tasks *rtp)
172 {
173         /* Complain if the scheduler has not started.  */
174         RCU_LOCKDEP_WARN(rcu_scheduler_active == RCU_SCHEDULER_INACTIVE,
175                          "synchronize_rcu_tasks called too soon");
176
177         /* Wait for the grace period. */
178         wait_rcu_gp(rtp->call_func);
179 }
180
181 /* RCU-tasks kthread that detects grace periods and invokes callbacks. */
182 static int __noreturn rcu_tasks_kthread(void *arg)
183 {
184         unsigned long flags;
185         struct rcu_head *list;
186         struct rcu_head *next;
187         struct rcu_tasks *rtp = arg;
188
189         /* Run on housekeeping CPUs by default.  Sysadm can move if desired. */
190         housekeeping_affine(current, HK_FLAG_RCU);
191         WRITE_ONCE(rtp->kthread_ptr, current); // Let GPs start!
192
193         /*
194          * Each pass through the following loop makes one check for
195          * newly arrived callbacks, and, if there are some, waits for
196          * one RCU-tasks grace period and then invokes the callbacks.
197          * This loop is terminated by the system going down.  ;-)
198          */
199         for (;;) {
200
201                 /* Pick up any new callbacks. */
202                 raw_spin_lock_irqsave(&rtp->cbs_lock, flags);
203                 smp_mb__after_spinlock(); // Order updates vs. GP.
204                 list = rtp->cbs_head;
205                 rtp->cbs_head = NULL;
206                 rtp->cbs_tail = &rtp->cbs_head;
207                 raw_spin_unlock_irqrestore(&rtp->cbs_lock, flags);
208
209                 /* If there were none, wait a bit and start over. */
210                 if (!list) {
211                         wait_event_interruptible(rtp->cbs_wq,
212                                                  READ_ONCE(rtp->cbs_head));
213                         if (!rtp->cbs_head) {
214                                 WARN_ON(signal_pending(current));
215                                 set_tasks_gp_state(rtp, RTGS_WAIT_WAIT_CBS);
216                                 schedule_timeout_idle(HZ/10);
217                         }
218                         continue;
219                 }
220
221                 // Wait for one grace period.
222                 set_tasks_gp_state(rtp, RTGS_WAIT_GP);
223                 rtp->gp_start = jiffies;
224                 rtp->gp_func(rtp);
225                 rtp->n_gps++;
226
227                 /* Invoke the callbacks. */
228                 set_tasks_gp_state(rtp, RTGS_INVOKE_CBS);
229                 while (list) {
230                         next = list->next;
231                         local_bh_disable();
232                         list->func(list);
233                         local_bh_enable();
234                         list = next;
235                         cond_resched();
236                 }
237                 /* Paranoid sleep to keep this from entering a tight loop */
238                 schedule_timeout_idle(rtp->gp_sleep);
239
240                 set_tasks_gp_state(rtp, RTGS_WAIT_CBS);
241         }
242 }
243
244 /* Spawn RCU-tasks grace-period kthread. */
245 static void __init rcu_spawn_tasks_kthread_generic(struct rcu_tasks *rtp)
246 {
247         struct task_struct *t;
248
249         t = kthread_run(rcu_tasks_kthread, rtp, "%s_kthread", rtp->kname);
250         if (WARN_ONCE(IS_ERR(t), "%s: Could not start %s grace-period kthread, OOM is now expected behavior\n", __func__, rtp->name))
251                 return;
252         smp_mb(); /* Ensure others see full kthread. */
253 }
254
255 #ifndef CONFIG_TINY_RCU
256
257 /*
258  * Print any non-default Tasks RCU settings.
259  */
260 static void __init rcu_tasks_bootup_oddness(void)
261 {
262 #if defined(CONFIG_TASKS_RCU) || defined(CONFIG_TASKS_TRACE_RCU)
263         if (rcu_task_stall_timeout != RCU_TASK_STALL_TIMEOUT)
264                 pr_info("\tTasks-RCU CPU stall warnings timeout set to %d (rcu_task_stall_timeout).\n", rcu_task_stall_timeout);
265 #endif /* #ifdef CONFIG_TASKS_RCU */
266 #ifdef CONFIG_TASKS_RCU
267         pr_info("\tTrampoline variant of Tasks RCU enabled.\n");
268 #endif /* #ifdef CONFIG_TASKS_RCU */
269 #ifdef CONFIG_TASKS_RUDE_RCU
270         pr_info("\tRude variant of Tasks RCU enabled.\n");
271 #endif /* #ifdef CONFIG_TASKS_RUDE_RCU */
272 #ifdef CONFIG_TASKS_TRACE_RCU
273         pr_info("\tTracing variant of Tasks RCU enabled.\n");
274 #endif /* #ifdef CONFIG_TASKS_TRACE_RCU */
275 }
276
277 #endif /* #ifndef CONFIG_TINY_RCU */
278
279 #ifndef CONFIG_TINY_RCU
280 /* Dump out rcutorture-relevant state common to all RCU-tasks flavors. */
281 static void show_rcu_tasks_generic_gp_kthread(struct rcu_tasks *rtp, char *s)
282 {
283         pr_info("%s: %s(%d) since %lu g:%lu i:%lu/%lu %c%c %s\n",
284                 rtp->kname,
285                 tasks_gp_state_getname(rtp), data_race(rtp->gp_state),
286                 jiffies - data_race(rtp->gp_jiffies),
287                 data_race(rtp->n_gps),
288                 data_race(rtp->n_ipis_fails), data_race(rtp->n_ipis),
289                 ".k"[!!data_race(rtp->kthread_ptr)],
290                 ".C"[!!data_race(rtp->cbs_head)],
291                 s);
292 }
293 #endif /* #ifndef CONFIG_TINY_RCU */
294
295 static void exit_tasks_rcu_finish_trace(struct task_struct *t);
296
297 #if defined(CONFIG_TASKS_RCU) || defined(CONFIG_TASKS_TRACE_RCU)
298
299 ////////////////////////////////////////////////////////////////////////
300 //
301 // Shared code between task-list-scanning variants of Tasks RCU.
302
303 /* Wait for one RCU-tasks grace period. */
304 static void rcu_tasks_wait_gp(struct rcu_tasks *rtp)
305 {
306         struct task_struct *g, *t;
307         unsigned long lastreport;
308         LIST_HEAD(holdouts);
309         int fract;
310
311         set_tasks_gp_state(rtp, RTGS_PRE_WAIT_GP);
312         rtp->pregp_func();
313
314         /*
315          * There were callbacks, so we need to wait for an RCU-tasks
316          * grace period.  Start off by scanning the task list for tasks
317          * that are not already voluntarily blocked.  Mark these tasks
318          * and make a list of them in holdouts.
319          */
320         set_tasks_gp_state(rtp, RTGS_SCAN_TASKLIST);
321         rcu_read_lock();
322         for_each_process_thread(g, t)
323                 rtp->pertask_func(t, &holdouts);
324         rcu_read_unlock();
325
326         set_tasks_gp_state(rtp, RTGS_POST_SCAN_TASKLIST);
327         rtp->postscan_func(&holdouts);
328
329         /*
330          * Each pass through the following loop scans the list of holdout
331          * tasks, removing any that are no longer holdouts.  When the list
332          * is empty, we are done.
333          */
334         lastreport = jiffies;
335
336         // Start off with initial wait and slowly back off to 1 HZ wait.
337         fract = rtp->init_fract;
338         if (fract > HZ)
339                 fract = HZ;
340
341         for (;;) {
342                 bool firstreport;
343                 bool needreport;
344                 int rtst;
345
346                 if (list_empty(&holdouts))
347                         break;
348
349                 /* Slowly back off waiting for holdouts */
350                 set_tasks_gp_state(rtp, RTGS_WAIT_SCAN_HOLDOUTS);
351                 schedule_timeout_idle(HZ/fract);
352
353                 if (fract > 1)
354                         fract--;
355
356                 rtst = READ_ONCE(rcu_task_stall_timeout);
357                 needreport = rtst > 0 && time_after(jiffies, lastreport + rtst);
358                 if (needreport)
359                         lastreport = jiffies;
360                 firstreport = true;
361                 WARN_ON(signal_pending(current));
362                 set_tasks_gp_state(rtp, RTGS_SCAN_HOLDOUTS);
363                 rtp->holdouts_func(&holdouts, needreport, &firstreport);
364         }
365
366         set_tasks_gp_state(rtp, RTGS_POST_GP);
367         rtp->postgp_func(rtp);
368 }
369
370 #endif /* #if defined(CONFIG_TASKS_RCU) || defined(CONFIG_TASKS_TRACE_RCU) */
371
372 #ifdef CONFIG_TASKS_RCU
373
374 ////////////////////////////////////////////////////////////////////////
375 //
376 // Simple variant of RCU whose quiescent states are voluntary context
377 // switch, cond_resched_rcu_qs(), user-space execution, and idle.
378 // As such, grace periods can take one good long time.  There are no
379 // read-side primitives similar to rcu_read_lock() and rcu_read_unlock()
380 // because this implementation is intended to get the system into a safe
381 // state for some of the manipulations involved in tracing and the like.
382 // Finally, this implementation does not support high call_rcu_tasks()
383 // rates from multiple CPUs.  If this is required, per-CPU callback lists
384 // will be needed.
385
386 /* Pre-grace-period preparation. */
387 static void rcu_tasks_pregp_step(void)
388 {
389         /*
390          * Wait for all pre-existing t->on_rq and t->nvcsw transitions
391          * to complete.  Invoking synchronize_rcu() suffices because all
392          * these transitions occur with interrupts disabled.  Without this
393          * synchronize_rcu(), a read-side critical section that started
394          * before the grace period might be incorrectly seen as having
395          * started after the grace period.
396          *
397          * This synchronize_rcu() also dispenses with the need for a
398          * memory barrier on the first store to t->rcu_tasks_holdout,
399          * as it forces the store to happen after the beginning of the
400          * grace period.
401          */
402         synchronize_rcu();
403 }
404
405 /* Per-task initial processing. */
406 static void rcu_tasks_pertask(struct task_struct *t, struct list_head *hop)
407 {
408         if (t != current && READ_ONCE(t->on_rq) && !is_idle_task(t)) {
409                 get_task_struct(t);
410                 t->rcu_tasks_nvcsw = READ_ONCE(t->nvcsw);
411                 WRITE_ONCE(t->rcu_tasks_holdout, true);
412                 list_add(&t->rcu_tasks_holdout_list, hop);
413         }
414 }
415
416 /* Processing between scanning taskslist and draining the holdout list. */
417 static void rcu_tasks_postscan(struct list_head *hop)
418 {
419         /*
420          * Wait for tasks that are in the process of exiting.  This
421          * does only part of the job, ensuring that all tasks that were
422          * previously exiting reach the point where they have disabled
423          * preemption, allowing the later synchronize_rcu() to finish
424          * the job.
425          */
426         synchronize_srcu(&tasks_rcu_exit_srcu);
427 }
428
429 /* See if tasks are still holding out, complain if so. */
430 static void check_holdout_task(struct task_struct *t,
431                                bool needreport, bool *firstreport)
432 {
433         int cpu;
434
435         if (!READ_ONCE(t->rcu_tasks_holdout) ||
436             t->rcu_tasks_nvcsw != READ_ONCE(t->nvcsw) ||
437             !READ_ONCE(t->on_rq) ||
438             (IS_ENABLED(CONFIG_NO_HZ_FULL) &&
439              !is_idle_task(t) && t->rcu_tasks_idle_cpu >= 0)) {
440                 WRITE_ONCE(t->rcu_tasks_holdout, false);
441                 list_del_init(&t->rcu_tasks_holdout_list);
442                 put_task_struct(t);
443                 return;
444         }
445         rcu_request_urgent_qs_task(t);
446         if (!needreport)
447                 return;
448         if (*firstreport) {
449                 pr_err("INFO: rcu_tasks detected stalls on tasks:\n");
450                 *firstreport = false;
451         }
452         cpu = task_cpu(t);
453         pr_alert("%p: %c%c nvcsw: %lu/%lu holdout: %d idle_cpu: %d/%d\n",
454                  t, ".I"[is_idle_task(t)],
455                  "N."[cpu < 0 || !tick_nohz_full_cpu(cpu)],
456                  t->rcu_tasks_nvcsw, t->nvcsw, t->rcu_tasks_holdout,
457                  t->rcu_tasks_idle_cpu, cpu);
458         sched_show_task(t);
459 }
460
461 /* Scan the holdout lists for tasks no longer holding out. */
462 static void check_all_holdout_tasks(struct list_head *hop,
463                                     bool needreport, bool *firstreport)
464 {
465         struct task_struct *t, *t1;
466
467         list_for_each_entry_safe(t, t1, hop, rcu_tasks_holdout_list) {
468                 check_holdout_task(t, needreport, firstreport);
469                 cond_resched();
470         }
471 }
472
473 /* Finish off the Tasks-RCU grace period. */
474 static void rcu_tasks_postgp(struct rcu_tasks *rtp)
475 {
476         /*
477          * Because ->on_rq and ->nvcsw are not guaranteed to have a full
478          * memory barriers prior to them in the schedule() path, memory
479          * reordering on other CPUs could cause their RCU-tasks read-side
480          * critical sections to extend past the end of the grace period.
481          * However, because these ->nvcsw updates are carried out with
482          * interrupts disabled, we can use synchronize_rcu() to force the
483          * needed ordering on all such CPUs.
484          *
485          * This synchronize_rcu() also confines all ->rcu_tasks_holdout
486          * accesses to be within the grace period, avoiding the need for
487          * memory barriers for ->rcu_tasks_holdout accesses.
488          *
489          * In addition, this synchronize_rcu() waits for exiting tasks
490          * to complete their final preempt_disable() region of execution,
491          * cleaning up after the synchronize_srcu() above.
492          */
493         synchronize_rcu();
494 }
495
496 void call_rcu_tasks(struct rcu_head *rhp, rcu_callback_t func);
497 DEFINE_RCU_TASKS(rcu_tasks, rcu_tasks_wait_gp, call_rcu_tasks, "RCU Tasks");
498
499 /**
500  * call_rcu_tasks() - Queue an RCU for invocation task-based grace period
501  * @rhp: structure to be used for queueing the RCU updates.
502  * @func: actual callback function to be invoked after the grace period
503  *
504  * The callback function will be invoked some time after a full grace
505  * period elapses, in other words after all currently executing RCU
506  * read-side critical sections have completed. call_rcu_tasks() assumes
507  * that the read-side critical sections end at a voluntary context
508  * switch (not a preemption!), cond_resched_rcu_qs(), entry into idle,
509  * or transition to usermode execution.  As such, there are no read-side
510  * primitives analogous to rcu_read_lock() and rcu_read_unlock() because
511  * this primitive is intended to determine that all tasks have passed
512  * through a safe state, not so much for data-strcuture synchronization.
513  *
514  * See the description of call_rcu() for more detailed information on
515  * memory ordering guarantees.
516  */
517 void call_rcu_tasks(struct rcu_head *rhp, rcu_callback_t func)
518 {
519         call_rcu_tasks_generic(rhp, func, &rcu_tasks);
520 }
521 EXPORT_SYMBOL_GPL(call_rcu_tasks);
522
523 /**
524  * synchronize_rcu_tasks - wait until an rcu-tasks grace period has elapsed.
525  *
526  * Control will return to the caller some time after a full rcu-tasks
527  * grace period has elapsed, in other words after all currently
528  * executing rcu-tasks read-side critical sections have elapsed.  These
529  * read-side critical sections are delimited by calls to schedule(),
530  * cond_resched_tasks_rcu_qs(), idle execution, userspace execution, calls
531  * to synchronize_rcu_tasks(), and (in theory, anyway) cond_resched().
532  *
533  * This is a very specialized primitive, intended only for a few uses in
534  * tracing and other situations requiring manipulation of function
535  * preambles and profiling hooks.  The synchronize_rcu_tasks() function
536  * is not (yet) intended for heavy use from multiple CPUs.
537  *
538  * See the description of synchronize_rcu() for more detailed information
539  * on memory ordering guarantees.
540  */
541 void synchronize_rcu_tasks(void)
542 {
543         synchronize_rcu_tasks_generic(&rcu_tasks);
544 }
545 EXPORT_SYMBOL_GPL(synchronize_rcu_tasks);
546
547 /**
548  * rcu_barrier_tasks - Wait for in-flight call_rcu_tasks() callbacks.
549  *
550  * Although the current implementation is guaranteed to wait, it is not
551  * obligated to, for example, if there are no pending callbacks.
552  */
553 void rcu_barrier_tasks(void)
554 {
555         /* There is only one callback queue, so this is easy.  ;-) */
556         synchronize_rcu_tasks();
557 }
558 EXPORT_SYMBOL_GPL(rcu_barrier_tasks);
559
560 static int __init rcu_spawn_tasks_kthread(void)
561 {
562         rcu_tasks.gp_sleep = HZ / 10;
563         rcu_tasks.init_fract = 10;
564         rcu_tasks.pregp_func = rcu_tasks_pregp_step;
565         rcu_tasks.pertask_func = rcu_tasks_pertask;
566         rcu_tasks.postscan_func = rcu_tasks_postscan;
567         rcu_tasks.holdouts_func = check_all_holdout_tasks;
568         rcu_tasks.postgp_func = rcu_tasks_postgp;
569         rcu_spawn_tasks_kthread_generic(&rcu_tasks);
570         return 0;
571 }
572
573 #ifndef CONFIG_TINY_RCU
574 static void show_rcu_tasks_classic_gp_kthread(void)
575 {
576         show_rcu_tasks_generic_gp_kthread(&rcu_tasks, "");
577 }
578 #endif /* #ifndef CONFIG_TINY_RCU */
579
580 /* Do the srcu_read_lock() for the above synchronize_srcu().  */
581 void exit_tasks_rcu_start(void) __acquires(&tasks_rcu_exit_srcu)
582 {
583         preempt_disable();
584         current->rcu_tasks_idx = __srcu_read_lock(&tasks_rcu_exit_srcu);
585         preempt_enable();
586 }
587
588 /* Do the srcu_read_unlock() for the above synchronize_srcu().  */
589 void exit_tasks_rcu_finish(void) __releases(&tasks_rcu_exit_srcu)
590 {
591         struct task_struct *t = current;
592
593         preempt_disable();
594         __srcu_read_unlock(&tasks_rcu_exit_srcu, t->rcu_tasks_idx);
595         preempt_enable();
596         exit_tasks_rcu_finish_trace(t);
597 }
598
599 #else /* #ifdef CONFIG_TASKS_RCU */
600 static inline void show_rcu_tasks_classic_gp_kthread(void) { }
601 void exit_tasks_rcu_start(void) { }
602 void exit_tasks_rcu_finish(void) { exit_tasks_rcu_finish_trace(current); }
603 #endif /* #else #ifdef CONFIG_TASKS_RCU */
604
605 #ifdef CONFIG_TASKS_RUDE_RCU
606
607 ////////////////////////////////////////////////////////////////////////
608 //
609 // "Rude" variant of Tasks RCU, inspired by Steve Rostedt's trick of
610 // passing an empty function to schedule_on_each_cpu().  This approach
611 // provides an asynchronous call_rcu_tasks_rude() API and batching
612 // of concurrent calls to the synchronous synchronize_rcu_rude() API.
613 // This sends IPIs far and wide and induces otherwise unnecessary context
614 // switches on all online CPUs, whether idle or not.
615
616 // Empty function to allow workqueues to force a context switch.
617 static void rcu_tasks_be_rude(struct work_struct *work)
618 {
619 }
620
621 // Wait for one rude RCU-tasks grace period.
622 static void rcu_tasks_rude_wait_gp(struct rcu_tasks *rtp)
623 {
624         rtp->n_ipis += cpumask_weight(cpu_online_mask);
625         schedule_on_each_cpu(rcu_tasks_be_rude);
626 }
627
628 void call_rcu_tasks_rude(struct rcu_head *rhp, rcu_callback_t func);
629 DEFINE_RCU_TASKS(rcu_tasks_rude, rcu_tasks_rude_wait_gp, call_rcu_tasks_rude,
630                  "RCU Tasks Rude");
631
632 /**
633  * call_rcu_tasks_rude() - Queue a callback rude task-based grace period
634  * @rhp: structure to be used for queueing the RCU updates.
635  * @func: actual callback function to be invoked after the grace period
636  *
637  * The callback function will be invoked some time after a full grace
638  * period elapses, in other words after all currently executing RCU
639  * read-side critical sections have completed. call_rcu_tasks_rude()
640  * assumes that the read-side critical sections end at context switch,
641  * cond_resched_rcu_qs(), or transition to usermode execution.  As such,
642  * there are no read-side primitives analogous to rcu_read_lock() and
643  * rcu_read_unlock() because this primitive is intended to determine
644  * that all tasks have passed through a safe state, not so much for
645  * data-strcuture synchronization.
646  *
647  * See the description of call_rcu() for more detailed information on
648  * memory ordering guarantees.
649  */
650 void call_rcu_tasks_rude(struct rcu_head *rhp, rcu_callback_t func)
651 {
652         call_rcu_tasks_generic(rhp, func, &rcu_tasks_rude);
653 }
654 EXPORT_SYMBOL_GPL(call_rcu_tasks_rude);
655
656 /**
657  * synchronize_rcu_tasks_rude - wait for a rude rcu-tasks grace period
658  *
659  * Control will return to the caller some time after a rude rcu-tasks
660  * grace period has elapsed, in other words after all currently
661  * executing rcu-tasks read-side critical sections have elapsed.  These
662  * read-side critical sections are delimited by calls to schedule(),
663  * cond_resched_tasks_rcu_qs(), userspace execution, and (in theory,
664  * anyway) cond_resched().
665  *
666  * This is a very specialized primitive, intended only for a few uses in
667  * tracing and other situations requiring manipulation of function preambles
668  * and profiling hooks.  The synchronize_rcu_tasks_rude() function is not
669  * (yet) intended for heavy use from multiple CPUs.
670  *
671  * See the description of synchronize_rcu() for more detailed information
672  * on memory ordering guarantees.
673  */
674 void synchronize_rcu_tasks_rude(void)
675 {
676         synchronize_rcu_tasks_generic(&rcu_tasks_rude);
677 }
678 EXPORT_SYMBOL_GPL(synchronize_rcu_tasks_rude);
679
680 /**
681  * rcu_barrier_tasks_rude - Wait for in-flight call_rcu_tasks_rude() callbacks.
682  *
683  * Although the current implementation is guaranteed to wait, it is not
684  * obligated to, for example, if there are no pending callbacks.
685  */
686 void rcu_barrier_tasks_rude(void)
687 {
688         /* There is only one callback queue, so this is easy.  ;-) */
689         synchronize_rcu_tasks_rude();
690 }
691 EXPORT_SYMBOL_GPL(rcu_barrier_tasks_rude);
692
693 static int __init rcu_spawn_tasks_rude_kthread(void)
694 {
695         rcu_tasks_rude.gp_sleep = HZ / 10;
696         rcu_spawn_tasks_kthread_generic(&rcu_tasks_rude);
697         return 0;
698 }
699
700 #ifndef CONFIG_TINY_RCU
701 static void show_rcu_tasks_rude_gp_kthread(void)
702 {
703         show_rcu_tasks_generic_gp_kthread(&rcu_tasks_rude, "");
704 }
705 #endif /* #ifndef CONFIG_TINY_RCU */
706
707 #else /* #ifdef CONFIG_TASKS_RUDE_RCU */
708 static void show_rcu_tasks_rude_gp_kthread(void) {}
709 #endif /* #else #ifdef CONFIG_TASKS_RUDE_RCU */
710
711 ////////////////////////////////////////////////////////////////////////
712 //
713 // Tracing variant of Tasks RCU.  This variant is designed to be used
714 // to protect tracing hooks, including those of BPF.  This variant
715 // therefore:
716 //
717 // 1.   Has explicit read-side markers to allow finite grace periods
718 //      in the face of in-kernel loops for PREEMPT=n builds.
719 //
720 // 2.   Protects code in the idle loop, exception entry/exit, and
721 //      CPU-hotplug code paths, similar to the capabilities of SRCU.
722 //
723 // 3.   Avoids expensive read-side instruction, having overhead similar
724 //      to that of Preemptible RCU.
725 //
726 // There are of course downsides.  The grace-period code can send IPIs to
727 // CPUs, even when those CPUs are in the idle loop or in nohz_full userspace.
728 // It is necessary to scan the full tasklist, much as for Tasks RCU.  There
729 // is a single callback queue guarded by a single lock, again, much as for
730 // Tasks RCU.  If needed, these downsides can be at least partially remedied.
731 //
732 // Perhaps most important, this variant of RCU does not affect the vanilla
733 // flavors, rcu_preempt and rcu_sched.  The fact that RCU Tasks Trace
734 // readers can operate from idle, offline, and exception entry/exit in no
735 // way allows rcu_preempt and rcu_sched readers to also do so.
736
737 // The lockdep state must be outside of #ifdef to be useful.
738 #ifdef CONFIG_DEBUG_LOCK_ALLOC
739 static struct lock_class_key rcu_lock_trace_key;
740 struct lockdep_map rcu_trace_lock_map =
741         STATIC_LOCKDEP_MAP_INIT("rcu_read_lock_trace", &rcu_lock_trace_key);
742 EXPORT_SYMBOL_GPL(rcu_trace_lock_map);
743 #endif /* #ifdef CONFIG_DEBUG_LOCK_ALLOC */
744
745 #ifdef CONFIG_TASKS_TRACE_RCU
746
747 static atomic_t trc_n_readers_need_end;         // Number of waited-for readers.
748 static DECLARE_WAIT_QUEUE_HEAD(trc_wait);       // List of holdout tasks.
749
750 // Record outstanding IPIs to each CPU.  No point in sending two...
751 static DEFINE_PER_CPU(bool, trc_ipi_to_cpu);
752
753 // The number of detections of task quiescent state relying on
754 // heavyweight readers executing explicit memory barriers.
755 static unsigned long n_heavy_reader_attempts;
756 static unsigned long n_heavy_reader_updates;
757 static unsigned long n_heavy_reader_ofl_updates;
758
759 void call_rcu_tasks_trace(struct rcu_head *rhp, rcu_callback_t func);
760 DEFINE_RCU_TASKS(rcu_tasks_trace, rcu_tasks_wait_gp, call_rcu_tasks_trace,
761                  "RCU Tasks Trace");
762
763 /*
764  * This irq_work handler allows rcu_read_unlock_trace() to be invoked
765  * while the scheduler locks are held.
766  */
767 static void rcu_read_unlock_iw(struct irq_work *iwp)
768 {
769         wake_up(&trc_wait);
770 }
771 static DEFINE_IRQ_WORK(rcu_tasks_trace_iw, rcu_read_unlock_iw);
772
773 /* If we are the last reader, wake up the grace-period kthread. */
774 void rcu_read_unlock_trace_special(struct task_struct *t, int nesting)
775 {
776         int nq = t->trc_reader_special.b.need_qs;
777
778         if (IS_ENABLED(CONFIG_TASKS_TRACE_RCU_READ_MB) &&
779             t->trc_reader_special.b.need_mb)
780                 smp_mb(); // Pairs with update-side barriers.
781         // Update .need_qs before ->trc_reader_nesting for irq/NMI handlers.
782         if (nq)
783                 WRITE_ONCE(t->trc_reader_special.b.need_qs, false);
784         WRITE_ONCE(t->trc_reader_nesting, nesting);
785         if (nq && atomic_dec_and_test(&trc_n_readers_need_end))
786                 irq_work_queue(&rcu_tasks_trace_iw);
787 }
788 EXPORT_SYMBOL_GPL(rcu_read_unlock_trace_special);
789
790 /* Add a task to the holdout list, if it is not already on the list. */
791 static void trc_add_holdout(struct task_struct *t, struct list_head *bhp)
792 {
793         if (list_empty(&t->trc_holdout_list)) {
794                 get_task_struct(t);
795                 list_add(&t->trc_holdout_list, bhp);
796         }
797 }
798
799 /* Remove a task from the holdout list, if it is in fact present. */
800 static void trc_del_holdout(struct task_struct *t)
801 {
802         if (!list_empty(&t->trc_holdout_list)) {
803                 list_del_init(&t->trc_holdout_list);
804                 put_task_struct(t);
805         }
806 }
807
808 /* IPI handler to check task state. */
809 static void trc_read_check_handler(void *t_in)
810 {
811         struct task_struct *t = current;
812         struct task_struct *texp = t_in;
813
814         // If the task is no longer running on this CPU, leave.
815         if (unlikely(texp != t)) {
816                 if (WARN_ON_ONCE(atomic_dec_and_test(&trc_n_readers_need_end)))
817                         wake_up(&trc_wait);
818                 goto reset_ipi; // Already on holdout list, so will check later.
819         }
820
821         // If the task is not in a read-side critical section, and
822         // if this is the last reader, awaken the grace-period kthread.
823         if (likely(!t->trc_reader_nesting)) {
824                 if (WARN_ON_ONCE(atomic_dec_and_test(&trc_n_readers_need_end)))
825                         wake_up(&trc_wait);
826                 // Mark as checked after decrement to avoid false
827                 // positives on the above WARN_ON_ONCE().
828                 WRITE_ONCE(t->trc_reader_checked, true);
829                 goto reset_ipi;
830         }
831         // If we are racing with an rcu_read_unlock_trace(), try again later.
832         if (unlikely(t->trc_reader_nesting < 0)) {
833                 if (WARN_ON_ONCE(atomic_dec_and_test(&trc_n_readers_need_end)))
834                         wake_up(&trc_wait);
835                 goto reset_ipi;
836         }
837         WRITE_ONCE(t->trc_reader_checked, true);
838
839         // Get here if the task is in a read-side critical section.  Set
840         // its state so that it will awaken the grace-period kthread upon
841         // exit from that critical section.
842         WARN_ON_ONCE(t->trc_reader_special.b.need_qs);
843         WRITE_ONCE(t->trc_reader_special.b.need_qs, true);
844
845 reset_ipi:
846         // Allow future IPIs to be sent on CPU and for task.
847         // Also order this IPI handler against any later manipulations of
848         // the intended task.
849         smp_store_release(&per_cpu(trc_ipi_to_cpu, smp_processor_id()), false); // ^^^
850         smp_store_release(&texp->trc_ipi_to_cpu, -1); // ^^^
851 }
852
853 /* Callback function for scheduler to check locked-down task.  */
854 static bool trc_inspect_reader(struct task_struct *t, void *arg)
855 {
856         int cpu = task_cpu(t);
857         bool in_qs = false;
858         bool ofl = cpu_is_offline(cpu);
859
860         if (task_curr(t)) {
861                 WARN_ON_ONCE(ofl && !is_idle_task(t));
862
863                 // If no chance of heavyweight readers, do it the hard way.
864                 if (!ofl && !IS_ENABLED(CONFIG_TASKS_TRACE_RCU_READ_MB))
865                         return false;
866
867                 // If heavyweight readers are enabled on the remote task,
868                 // we can inspect its state despite its currently running.
869                 // However, we cannot safely change its state.
870                 n_heavy_reader_attempts++;
871                 if (!ofl && // Check for "running" idle tasks on offline CPUs.
872                     !rcu_dynticks_zero_in_eqs(cpu, &t->trc_reader_nesting))
873                         return false; // No quiescent state, do it the hard way.
874                 n_heavy_reader_updates++;
875                 if (ofl)
876                         n_heavy_reader_ofl_updates++;
877                 in_qs = true;
878         } else {
879                 in_qs = likely(!t->trc_reader_nesting);
880         }
881
882         // Mark as checked.  Because this is called from the grace-period
883         // kthread, also remove the task from the holdout list.
884         t->trc_reader_checked = true;
885         trc_del_holdout(t);
886
887         if (in_qs)
888                 return true;  // Already in quiescent state, done!!!
889
890         // The task is in a read-side critical section, so set up its
891         // state so that it will awaken the grace-period kthread upon exit
892         // from that critical section.
893         atomic_inc(&trc_n_readers_need_end); // One more to wait on.
894         WARN_ON_ONCE(t->trc_reader_special.b.need_qs);
895         WRITE_ONCE(t->trc_reader_special.b.need_qs, true);
896         return true;
897 }
898
899 /* Attempt to extract the state for the specified task. */
900 static void trc_wait_for_one_reader(struct task_struct *t,
901                                     struct list_head *bhp)
902 {
903         int cpu;
904
905         // If a previous IPI is still in flight, let it complete.
906         if (smp_load_acquire(&t->trc_ipi_to_cpu) != -1) // Order IPI
907                 return;
908
909         // The current task had better be in a quiescent state.
910         if (t == current) {
911                 t->trc_reader_checked = true;
912                 trc_del_holdout(t);
913                 WARN_ON_ONCE(t->trc_reader_nesting);
914                 return;
915         }
916
917         // Attempt to nail down the task for inspection.
918         get_task_struct(t);
919         if (try_invoke_on_locked_down_task(t, trc_inspect_reader, NULL)) {
920                 put_task_struct(t);
921                 return;
922         }
923         put_task_struct(t);
924
925         // If currently running, send an IPI, either way, add to list.
926         trc_add_holdout(t, bhp);
927         if (task_curr(t) &&
928             time_after(jiffies + 1, rcu_tasks_trace.gp_start + rcu_task_ipi_delay)) {
929                 // The task is currently running, so try IPIing it.
930                 cpu = task_cpu(t);
931
932                 // If there is already an IPI outstanding, let it happen.
933                 if (per_cpu(trc_ipi_to_cpu, cpu) || t->trc_ipi_to_cpu >= 0)
934                         return;
935
936                 atomic_inc(&trc_n_readers_need_end);
937                 per_cpu(trc_ipi_to_cpu, cpu) = true;
938                 t->trc_ipi_to_cpu = cpu;
939                 rcu_tasks_trace.n_ipis++;
940                 if (smp_call_function_single(cpu,
941                                              trc_read_check_handler, t, 0)) {
942                         // Just in case there is some other reason for
943                         // failure than the target CPU being offline.
944                         rcu_tasks_trace.n_ipis_fails++;
945                         per_cpu(trc_ipi_to_cpu, cpu) = false;
946                         t->trc_ipi_to_cpu = cpu;
947                         if (atomic_dec_and_test(&trc_n_readers_need_end)) {
948                                 WARN_ON_ONCE(1);
949                                 wake_up(&trc_wait);
950                         }
951                 }
952         }
953 }
954
955 /* Initialize for a new RCU-tasks-trace grace period. */
956 static void rcu_tasks_trace_pregp_step(void)
957 {
958         int cpu;
959
960         // Allow for fast-acting IPIs.
961         atomic_set(&trc_n_readers_need_end, 1);
962
963         // There shouldn't be any old IPIs, but...
964         for_each_possible_cpu(cpu)
965                 WARN_ON_ONCE(per_cpu(trc_ipi_to_cpu, cpu));
966
967         // Disable CPU hotplug across the tasklist scan.
968         // This also waits for all readers in CPU-hotplug code paths.
969         cpus_read_lock();
970 }
971
972 /* Do first-round processing for the specified task. */
973 static void rcu_tasks_trace_pertask(struct task_struct *t,
974                                     struct list_head *hop)
975 {
976         // During early boot when there is only the one boot CPU, there
977         // is no idle task for the other CPUs. Just return.
978         if (unlikely(t == NULL))
979                 return;
980
981         WRITE_ONCE(t->trc_reader_special.b.need_qs, false);
982         WRITE_ONCE(t->trc_reader_checked, false);
983         t->trc_ipi_to_cpu = -1;
984         trc_wait_for_one_reader(t, hop);
985 }
986
987 /*
988  * Do intermediate processing between task and holdout scans and
989  * pick up the idle tasks.
990  */
991 static void rcu_tasks_trace_postscan(struct list_head *hop)
992 {
993         int cpu;
994
995         for_each_possible_cpu(cpu)
996                 rcu_tasks_trace_pertask(idle_task(cpu), hop);
997
998         // Re-enable CPU hotplug now that the tasklist scan has completed.
999         cpus_read_unlock();
1000
1001         // Wait for late-stage exiting tasks to finish exiting.
1002         // These might have passed the call to exit_tasks_rcu_finish().
1003         synchronize_rcu();
1004         // Any tasks that exit after this point will set ->trc_reader_checked.
1005 }
1006
1007 /* Show the state of a task stalling the current RCU tasks trace GP. */
1008 static void show_stalled_task_trace(struct task_struct *t, bool *firstreport)
1009 {
1010         int cpu;
1011
1012         if (*firstreport) {
1013                 pr_err("INFO: rcu_tasks_trace detected stalls on tasks:\n");
1014                 *firstreport = false;
1015         }
1016         // FIXME: This should attempt to use try_invoke_on_nonrunning_task().
1017         cpu = task_cpu(t);
1018         pr_alert("P%d: %c%c%c nesting: %d%c cpu: %d\n",
1019                  t->pid,
1020                  ".I"[READ_ONCE(t->trc_ipi_to_cpu) > 0],
1021                  ".i"[is_idle_task(t)],
1022                  ".N"[cpu > 0 && tick_nohz_full_cpu(cpu)],
1023                  t->trc_reader_nesting,
1024                  " N"[!!t->trc_reader_special.b.need_qs],
1025                  cpu);
1026         sched_show_task(t);
1027 }
1028
1029 /* List stalled IPIs for RCU tasks trace. */
1030 static void show_stalled_ipi_trace(void)
1031 {
1032         int cpu;
1033
1034         for_each_possible_cpu(cpu)
1035                 if (per_cpu(trc_ipi_to_cpu, cpu))
1036                         pr_alert("\tIPI outstanding to CPU %d\n", cpu);
1037 }
1038
1039 /* Do one scan of the holdout list. */
1040 static void check_all_holdout_tasks_trace(struct list_head *hop,
1041                                           bool needreport, bool *firstreport)
1042 {
1043         struct task_struct *g, *t;
1044
1045         // Disable CPU hotplug across the holdout list scan.
1046         cpus_read_lock();
1047
1048         list_for_each_entry_safe(t, g, hop, trc_holdout_list) {
1049                 // If safe and needed, try to check the current task.
1050                 if (READ_ONCE(t->trc_ipi_to_cpu) == -1 &&
1051                     !READ_ONCE(t->trc_reader_checked))
1052                         trc_wait_for_one_reader(t, hop);
1053
1054                 // If check succeeded, remove this task from the list.
1055                 if (READ_ONCE(t->trc_reader_checked))
1056                         trc_del_holdout(t);
1057                 else if (needreport)
1058                         show_stalled_task_trace(t, firstreport);
1059         }
1060
1061         // Re-enable CPU hotplug now that the holdout list scan has completed.
1062         cpus_read_unlock();
1063
1064         if (needreport) {
1065                 if (firstreport)
1066                         pr_err("INFO: rcu_tasks_trace detected stalls? (Late IPI?)\n");
1067                 show_stalled_ipi_trace();
1068         }
1069 }
1070
1071 /* Wait for grace period to complete and provide ordering. */
1072 static void rcu_tasks_trace_postgp(struct rcu_tasks *rtp)
1073 {
1074         bool firstreport;
1075         struct task_struct *g, *t;
1076         LIST_HEAD(holdouts);
1077         long ret;
1078
1079         // Remove the safety count.
1080         smp_mb__before_atomic();  // Order vs. earlier atomics
1081         atomic_dec(&trc_n_readers_need_end);
1082         smp_mb__after_atomic();  // Order vs. later atomics
1083
1084         // Wait for readers.
1085         set_tasks_gp_state(rtp, RTGS_WAIT_READERS);
1086         for (;;) {
1087                 ret = wait_event_idle_exclusive_timeout(
1088                                 trc_wait,
1089                                 atomic_read(&trc_n_readers_need_end) == 0,
1090                                 READ_ONCE(rcu_task_stall_timeout));
1091                 if (ret)
1092                         break;  // Count reached zero.
1093                 // Stall warning time, so make a list of the offenders.
1094                 rcu_read_lock();
1095                 for_each_process_thread(g, t)
1096                         if (READ_ONCE(t->trc_reader_special.b.need_qs))
1097                                 trc_add_holdout(t, &holdouts);
1098                 rcu_read_unlock();
1099                 firstreport = true;
1100                 list_for_each_entry_safe(t, g, &holdouts, trc_holdout_list) {
1101                         if (READ_ONCE(t->trc_reader_special.b.need_qs))
1102                                 show_stalled_task_trace(t, &firstreport);
1103                         trc_del_holdout(t); // Release task_struct reference.
1104                 }
1105                 if (firstreport)
1106                         pr_err("INFO: rcu_tasks_trace detected stalls? (Counter/taskslist mismatch?)\n");
1107                 show_stalled_ipi_trace();
1108                 pr_err("\t%d holdouts\n", atomic_read(&trc_n_readers_need_end));
1109         }
1110         smp_mb(); // Caller's code must be ordered after wakeup.
1111                   // Pairs with pretty much every ordering primitive.
1112 }
1113
1114 /* Report any needed quiescent state for this exiting task. */
1115 static void exit_tasks_rcu_finish_trace(struct task_struct *t)
1116 {
1117         WRITE_ONCE(t->trc_reader_checked, true);
1118         WARN_ON_ONCE(t->trc_reader_nesting);
1119         WRITE_ONCE(t->trc_reader_nesting, 0);
1120         if (WARN_ON_ONCE(READ_ONCE(t->trc_reader_special.b.need_qs)))
1121                 rcu_read_unlock_trace_special(t, 0);
1122 }
1123
1124 /**
1125  * call_rcu_tasks_trace() - Queue a callback trace task-based grace period
1126  * @rhp: structure to be used for queueing the RCU updates.
1127  * @func: actual callback function to be invoked after the grace period
1128  *
1129  * The callback function will be invoked some time after a full grace
1130  * period elapses, in other words after all currently executing RCU
1131  * read-side critical sections have completed. call_rcu_tasks_trace()
1132  * assumes that the read-side critical sections end at context switch,
1133  * cond_resched_rcu_qs(), or transition to usermode execution.  As such,
1134  * there are no read-side primitives analogous to rcu_read_lock() and
1135  * rcu_read_unlock() because this primitive is intended to determine
1136  * that all tasks have passed through a safe state, not so much for
1137  * data-strcuture synchronization.
1138  *
1139  * See the description of call_rcu() for more detailed information on
1140  * memory ordering guarantees.
1141  */
1142 void call_rcu_tasks_trace(struct rcu_head *rhp, rcu_callback_t func)
1143 {
1144         call_rcu_tasks_generic(rhp, func, &rcu_tasks_trace);
1145 }
1146 EXPORT_SYMBOL_GPL(call_rcu_tasks_trace);
1147
1148 /**
1149  * synchronize_rcu_tasks_trace - wait for a trace rcu-tasks grace period
1150  *
1151  * Control will return to the caller some time after a trace rcu-tasks
1152  * grace period has elapsed, in other words after all currently executing
1153  * rcu-tasks read-side critical sections have elapsed.  These read-side
1154  * critical sections are delimited by calls to rcu_read_lock_trace()
1155  * and rcu_read_unlock_trace().
1156  *
1157  * This is a very specialized primitive, intended only for a few uses in
1158  * tracing and other situations requiring manipulation of function preambles
1159  * and profiling hooks.  The synchronize_rcu_tasks_trace() function is not
1160  * (yet) intended for heavy use from multiple CPUs.
1161  *
1162  * See the description of synchronize_rcu() for more detailed information
1163  * on memory ordering guarantees.
1164  */
1165 void synchronize_rcu_tasks_trace(void)
1166 {
1167         RCU_LOCKDEP_WARN(lock_is_held(&rcu_trace_lock_map), "Illegal synchronize_rcu_tasks_trace() in RCU Tasks Trace read-side critical section");
1168         synchronize_rcu_tasks_generic(&rcu_tasks_trace);
1169 }
1170 EXPORT_SYMBOL_GPL(synchronize_rcu_tasks_trace);
1171
1172 /**
1173  * rcu_barrier_tasks_trace - Wait for in-flight call_rcu_tasks_trace() callbacks.
1174  *
1175  * Although the current implementation is guaranteed to wait, it is not
1176  * obligated to, for example, if there are no pending callbacks.
1177  */
1178 void rcu_barrier_tasks_trace(void)
1179 {
1180         /* There is only one callback queue, so this is easy.  ;-) */
1181         synchronize_rcu_tasks_trace();
1182 }
1183 EXPORT_SYMBOL_GPL(rcu_barrier_tasks_trace);
1184
1185 static int __init rcu_spawn_tasks_trace_kthread(void)
1186 {
1187         if (IS_ENABLED(CONFIG_TASKS_TRACE_RCU_READ_MB)) {
1188                 rcu_tasks_trace.gp_sleep = HZ / 10;
1189                 rcu_tasks_trace.init_fract = 10;
1190         } else {
1191                 rcu_tasks_trace.gp_sleep = HZ / 200;
1192                 if (rcu_tasks_trace.gp_sleep <= 0)
1193                         rcu_tasks_trace.gp_sleep = 1;
1194                 rcu_tasks_trace.init_fract = HZ / 5;
1195                 if (rcu_tasks_trace.init_fract <= 0)
1196                         rcu_tasks_trace.init_fract = 1;
1197         }
1198         rcu_tasks_trace.pregp_func = rcu_tasks_trace_pregp_step;
1199         rcu_tasks_trace.pertask_func = rcu_tasks_trace_pertask;
1200         rcu_tasks_trace.postscan_func = rcu_tasks_trace_postscan;
1201         rcu_tasks_trace.holdouts_func = check_all_holdout_tasks_trace;
1202         rcu_tasks_trace.postgp_func = rcu_tasks_trace_postgp;
1203         rcu_spawn_tasks_kthread_generic(&rcu_tasks_trace);
1204         return 0;
1205 }
1206
1207 #ifndef CONFIG_TINY_RCU
1208 static void show_rcu_tasks_trace_gp_kthread(void)
1209 {
1210         char buf[64];
1211
1212         sprintf(buf, "N%d h:%lu/%lu/%lu", atomic_read(&trc_n_readers_need_end),
1213                 data_race(n_heavy_reader_ofl_updates),
1214                 data_race(n_heavy_reader_updates),
1215                 data_race(n_heavy_reader_attempts));
1216         show_rcu_tasks_generic_gp_kthread(&rcu_tasks_trace, buf);
1217 }
1218 #endif /* #ifndef CONFIG_TINY_RCU */
1219
1220 #else /* #ifdef CONFIG_TASKS_TRACE_RCU */
1221 static void exit_tasks_rcu_finish_trace(struct task_struct *t) { }
1222 static inline void show_rcu_tasks_trace_gp_kthread(void) {}
1223 #endif /* #else #ifdef CONFIG_TASKS_TRACE_RCU */
1224
1225 #ifndef CONFIG_TINY_RCU
1226 void show_rcu_tasks_gp_kthreads(void)
1227 {
1228         show_rcu_tasks_classic_gp_kthread();
1229         show_rcu_tasks_rude_gp_kthread();
1230         show_rcu_tasks_trace_gp_kthread();
1231 }
1232 #endif /* #ifndef CONFIG_TINY_RCU */
1233
1234 #ifdef CONFIG_PROVE_RCU
1235 struct rcu_tasks_test_desc {
1236         struct rcu_head rh;
1237         const char *name;
1238         bool notrun;
1239 };
1240
1241 static struct rcu_tasks_test_desc tests[] = {
1242         {
1243                 .name = "call_rcu_tasks()",
1244                 /* If not defined, the test is skipped. */
1245                 .notrun = !IS_ENABLED(CONFIG_TASKS_RCU),
1246         },
1247         {
1248                 .name = "call_rcu_tasks_rude()",
1249                 /* If not defined, the test is skipped. */
1250                 .notrun = !IS_ENABLED(CONFIG_TASKS_RUDE_RCU),
1251         },
1252         {
1253                 .name = "call_rcu_tasks_trace()",
1254                 /* If not defined, the test is skipped. */
1255                 .notrun = !IS_ENABLED(CONFIG_TASKS_TRACE_RCU)
1256         }
1257 };
1258
1259 static void test_rcu_tasks_callback(struct rcu_head *rhp)
1260 {
1261         struct rcu_tasks_test_desc *rttd =
1262                 container_of(rhp, struct rcu_tasks_test_desc, rh);
1263
1264         pr_info("Callback from %s invoked.\n", rttd->name);
1265
1266         rttd->notrun = true;
1267 }
1268
1269 static void rcu_tasks_initiate_self_tests(void)
1270 {
1271         pr_info("Running RCU-tasks wait API self tests\n");
1272 #ifdef CONFIG_TASKS_RCU
1273         synchronize_rcu_tasks();
1274         call_rcu_tasks(&tests[0].rh, test_rcu_tasks_callback);
1275 #endif
1276
1277 #ifdef CONFIG_TASKS_RUDE_RCU
1278         synchronize_rcu_tasks_rude();
1279         call_rcu_tasks_rude(&tests[1].rh, test_rcu_tasks_callback);
1280 #endif
1281
1282 #ifdef CONFIG_TASKS_TRACE_RCU
1283         synchronize_rcu_tasks_trace();
1284         call_rcu_tasks_trace(&tests[2].rh, test_rcu_tasks_callback);
1285 #endif
1286 }
1287
1288 static int rcu_tasks_verify_self_tests(void)
1289 {
1290         int ret = 0;
1291         int i;
1292
1293         for (i = 0; i < ARRAY_SIZE(tests); i++) {
1294                 if (!tests[i].notrun) {         // still hanging.
1295                         pr_err("%s has been failed.\n", tests[i].name);
1296                         ret = -1;
1297                 }
1298         }
1299
1300         if (ret)
1301                 WARN_ON(1);
1302
1303         return ret;
1304 }
1305 late_initcall(rcu_tasks_verify_self_tests);
1306 #else /* #ifdef CONFIG_PROVE_RCU */
1307 static void rcu_tasks_initiate_self_tests(void) { }
1308 #endif /* #else #ifdef CONFIG_PROVE_RCU */
1309
1310 void __init rcu_init_tasks_generic(void)
1311 {
1312 #ifdef CONFIG_TASKS_RCU
1313         rcu_spawn_tasks_kthread();
1314 #endif
1315
1316 #ifdef CONFIG_TASKS_RUDE_RCU
1317         rcu_spawn_tasks_rude_kthread();
1318 #endif
1319
1320 #ifdef CONFIG_TASKS_TRACE_RCU
1321         rcu_spawn_tasks_trace_kthread();
1322 #endif
1323
1324         // Run the self-tests.
1325         rcu_tasks_initiate_self_tests();
1326 }
1327
1328 #else /* #ifdef CONFIG_TASKS_RCU_GENERIC */
1329 static inline void rcu_tasks_bootup_oddness(void) {}
1330 void show_rcu_tasks_gp_kthreads(void) {}
1331 #endif /* #else #ifdef CONFIG_TASKS_RCU_GENERIC */
This page took 0.11772 seconds and 4 git commands to generate.