]> Git Repo - linux.git/blob - kernel/rcu/tree.c
net: ethernet: mtk_eth_soc: drop generic vlan rx offload, only use DSA untagging
[linux.git] / kernel / rcu / tree.c
1 // SPDX-License-Identifier: GPL-2.0+
2 /*
3  * Read-Copy Update mechanism for mutual exclusion (tree-based version)
4  *
5  * Copyright IBM Corporation, 2008
6  *
7  * Authors: Dipankar Sarma <[email protected]>
8  *          Manfred Spraul <[email protected]>
9  *          Paul E. McKenney <[email protected]>
10  *
11  * Based on the original work by Paul McKenney <[email protected]>
12  * and inputs from Rusty Russell, Andrea Arcangeli and Andi Kleen.
13  *
14  * For detailed explanation of Read-Copy Update mechanism see -
15  *      Documentation/RCU
16  */
17
18 #define pr_fmt(fmt) "rcu: " fmt
19
20 #include <linux/types.h>
21 #include <linux/kernel.h>
22 #include <linux/init.h>
23 #include <linux/spinlock.h>
24 #include <linux/smp.h>
25 #include <linux/rcupdate_wait.h>
26 #include <linux/interrupt.h>
27 #include <linux/sched.h>
28 #include <linux/sched/debug.h>
29 #include <linux/nmi.h>
30 #include <linux/atomic.h>
31 #include <linux/bitops.h>
32 #include <linux/export.h>
33 #include <linux/completion.h>
34 #include <linux/moduleparam.h>
35 #include <linux/panic.h>
36 #include <linux/panic_notifier.h>
37 #include <linux/percpu.h>
38 #include <linux/notifier.h>
39 #include <linux/cpu.h>
40 #include <linux/mutex.h>
41 #include <linux/time.h>
42 #include <linux/kernel_stat.h>
43 #include <linux/wait.h>
44 #include <linux/kthread.h>
45 #include <uapi/linux/sched/types.h>
46 #include <linux/prefetch.h>
47 #include <linux/delay.h>
48 #include <linux/random.h>
49 #include <linux/trace_events.h>
50 #include <linux/suspend.h>
51 #include <linux/ftrace.h>
52 #include <linux/tick.h>
53 #include <linux/sysrq.h>
54 #include <linux/kprobes.h>
55 #include <linux/gfp.h>
56 #include <linux/oom.h>
57 #include <linux/smpboot.h>
58 #include <linux/jiffies.h>
59 #include <linux/slab.h>
60 #include <linux/sched/isolation.h>
61 #include <linux/sched/clock.h>
62 #include <linux/vmalloc.h>
63 #include <linux/mm.h>
64 #include <linux/kasan.h>
65 #include <linux/context_tracking.h>
66 #include "../time/tick-internal.h"
67
68 #include "tree.h"
69 #include "rcu.h"
70
71 #ifdef MODULE_PARAM_PREFIX
72 #undef MODULE_PARAM_PREFIX
73 #endif
74 #define MODULE_PARAM_PREFIX "rcutree."
75
76 /* Data structures. */
77
78 static DEFINE_PER_CPU_SHARED_ALIGNED(struct rcu_data, rcu_data) = {
79         .gpwrap = true,
80 #ifdef CONFIG_RCU_NOCB_CPU
81         .cblist.flags = SEGCBLIST_RCU_CORE,
82 #endif
83 };
84 static struct rcu_state rcu_state = {
85         .level = { &rcu_state.node[0] },
86         .gp_state = RCU_GP_IDLE,
87         .gp_seq = (0UL - 300UL) << RCU_SEQ_CTR_SHIFT,
88         .barrier_mutex = __MUTEX_INITIALIZER(rcu_state.barrier_mutex),
89         .barrier_lock = __RAW_SPIN_LOCK_UNLOCKED(rcu_state.barrier_lock),
90         .name = RCU_NAME,
91         .abbr = RCU_ABBR,
92         .exp_mutex = __MUTEX_INITIALIZER(rcu_state.exp_mutex),
93         .exp_wake_mutex = __MUTEX_INITIALIZER(rcu_state.exp_wake_mutex),
94         .ofl_lock = __ARCH_SPIN_LOCK_UNLOCKED,
95 };
96
97 /* Dump rcu_node combining tree at boot to verify correct setup. */
98 static bool dump_tree;
99 module_param(dump_tree, bool, 0444);
100 /* By default, use RCU_SOFTIRQ instead of rcuc kthreads. */
101 static bool use_softirq = !IS_ENABLED(CONFIG_PREEMPT_RT);
102 #ifndef CONFIG_PREEMPT_RT
103 module_param(use_softirq, bool, 0444);
104 #endif
105 /* Control rcu_node-tree auto-balancing at boot time. */
106 static bool rcu_fanout_exact;
107 module_param(rcu_fanout_exact, bool, 0444);
108 /* Increase (but not decrease) the RCU_FANOUT_LEAF at boot time. */
109 static int rcu_fanout_leaf = RCU_FANOUT_LEAF;
110 module_param(rcu_fanout_leaf, int, 0444);
111 int rcu_num_lvls __read_mostly = RCU_NUM_LVLS;
112 /* Number of rcu_nodes at specified level. */
113 int num_rcu_lvl[] = NUM_RCU_LVL_INIT;
114 int rcu_num_nodes __read_mostly = NUM_RCU_NODES; /* Total # rcu_nodes in use. */
115
116 /*
117  * The rcu_scheduler_active variable is initialized to the value
118  * RCU_SCHEDULER_INACTIVE and transitions RCU_SCHEDULER_INIT just before the
119  * first task is spawned.  So when this variable is RCU_SCHEDULER_INACTIVE,
120  * RCU can assume that there is but one task, allowing RCU to (for example)
121  * optimize synchronize_rcu() to a simple barrier().  When this variable
122  * is RCU_SCHEDULER_INIT, RCU must actually do all the hard work required
123  * to detect real grace periods.  This variable is also used to suppress
124  * boot-time false positives from lockdep-RCU error checking.  Finally, it
125  * transitions from RCU_SCHEDULER_INIT to RCU_SCHEDULER_RUNNING after RCU
126  * is fully initialized, including all of its kthreads having been spawned.
127  */
128 int rcu_scheduler_active __read_mostly;
129 EXPORT_SYMBOL_GPL(rcu_scheduler_active);
130
131 /*
132  * The rcu_scheduler_fully_active variable transitions from zero to one
133  * during the early_initcall() processing, which is after the scheduler
134  * is capable of creating new tasks.  So RCU processing (for example,
135  * creating tasks for RCU priority boosting) must be delayed until after
136  * rcu_scheduler_fully_active transitions from zero to one.  We also
137  * currently delay invocation of any RCU callbacks until after this point.
138  *
139  * It might later prove better for people registering RCU callbacks during
140  * early boot to take responsibility for these callbacks, but one step at
141  * a time.
142  */
143 static int rcu_scheduler_fully_active __read_mostly;
144
145 static void rcu_report_qs_rnp(unsigned long mask, struct rcu_node *rnp,
146                               unsigned long gps, unsigned long flags);
147 static void rcu_boost_kthread_setaffinity(struct rcu_node *rnp, int outgoingcpu);
148 static void invoke_rcu_core(void);
149 static void rcu_report_exp_rdp(struct rcu_data *rdp);
150 static void sync_sched_exp_online_cleanup(int cpu);
151 static void check_cb_ovld_locked(struct rcu_data *rdp, struct rcu_node *rnp);
152 static bool rcu_rdp_is_offloaded(struct rcu_data *rdp);
153 static bool rcu_rdp_cpu_online(struct rcu_data *rdp);
154 static bool rcu_init_invoked(void);
155 static void rcu_cleanup_dead_rnp(struct rcu_node *rnp_leaf);
156 static void rcu_init_new_rnp(struct rcu_node *rnp_leaf);
157
158 /*
159  * rcuc/rcub/rcuop kthread realtime priority. The "rcuop"
160  * real-time priority(enabling/disabling) is controlled by
161  * the extra CONFIG_RCU_NOCB_CPU_CB_BOOST configuration.
162  */
163 static int kthread_prio = IS_ENABLED(CONFIG_RCU_BOOST) ? 1 : 0;
164 module_param(kthread_prio, int, 0444);
165
166 /* Delay in jiffies for grace-period initialization delays, debug only. */
167
168 static int gp_preinit_delay;
169 module_param(gp_preinit_delay, int, 0444);
170 static int gp_init_delay;
171 module_param(gp_init_delay, int, 0444);
172 static int gp_cleanup_delay;
173 module_param(gp_cleanup_delay, int, 0444);
174
175 // Add delay to rcu_read_unlock() for strict grace periods.
176 static int rcu_unlock_delay;
177 #ifdef CONFIG_RCU_STRICT_GRACE_PERIOD
178 module_param(rcu_unlock_delay, int, 0444);
179 #endif
180
181 /*
182  * This rcu parameter is runtime-read-only. It reflects
183  * a minimum allowed number of objects which can be cached
184  * per-CPU. Object size is equal to one page. This value
185  * can be changed at boot time.
186  */
187 static int rcu_min_cached_objs = 5;
188 module_param(rcu_min_cached_objs, int, 0444);
189
190 // A page shrinker can ask for pages to be freed to make them
191 // available for other parts of the system. This usually happens
192 // under low memory conditions, and in that case we should also
193 // defer page-cache filling for a short time period.
194 //
195 // The default value is 5 seconds, which is long enough to reduce
196 // interference with the shrinker while it asks other systems to
197 // drain their caches.
198 static int rcu_delay_page_cache_fill_msec = 5000;
199 module_param(rcu_delay_page_cache_fill_msec, int, 0444);
200
201 /* Retrieve RCU kthreads priority for rcutorture */
202 int rcu_get_gp_kthreads_prio(void)
203 {
204         return kthread_prio;
205 }
206 EXPORT_SYMBOL_GPL(rcu_get_gp_kthreads_prio);
207
208 /*
209  * Number of grace periods between delays, normalized by the duration of
210  * the delay.  The longer the delay, the more the grace periods between
211  * each delay.  The reason for this normalization is that it means that,
212  * for non-zero delays, the overall slowdown of grace periods is constant
213  * regardless of the duration of the delay.  This arrangement balances
214  * the need for long delays to increase some race probabilities with the
215  * need for fast grace periods to increase other race probabilities.
216  */
217 #define PER_RCU_NODE_PERIOD 3   /* Number of grace periods between delays for debugging. */
218
219 /*
220  * Return true if an RCU grace period is in progress.  The READ_ONCE()s
221  * permit this function to be invoked without holding the root rcu_node
222  * structure's ->lock, but of course results can be subject to change.
223  */
224 static int rcu_gp_in_progress(void)
225 {
226         return rcu_seq_state(rcu_seq_current(&rcu_state.gp_seq));
227 }
228
229 /*
230  * Return the number of callbacks queued on the specified CPU.
231  * Handles both the nocbs and normal cases.
232  */
233 static long rcu_get_n_cbs_cpu(int cpu)
234 {
235         struct rcu_data *rdp = per_cpu_ptr(&rcu_data, cpu);
236
237         if (rcu_segcblist_is_enabled(&rdp->cblist))
238                 return rcu_segcblist_n_cbs(&rdp->cblist);
239         return 0;
240 }
241
242 void rcu_softirq_qs(void)
243 {
244         rcu_qs();
245         rcu_preempt_deferred_qs(current);
246         rcu_tasks_qs(current, false);
247 }
248
249 /*
250  * Reset the current CPU's ->dynticks counter to indicate that the
251  * newly onlined CPU is no longer in an extended quiescent state.
252  * This will either leave the counter unchanged, or increment it
253  * to the next non-quiescent value.
254  *
255  * The non-atomic test/increment sequence works because the upper bits
256  * of the ->dynticks counter are manipulated only by the corresponding CPU,
257  * or when the corresponding CPU is offline.
258  */
259 static void rcu_dynticks_eqs_online(void)
260 {
261         if (ct_dynticks() & RCU_DYNTICKS_IDX)
262                 return;
263         ct_state_inc(RCU_DYNTICKS_IDX);
264 }
265
266 /*
267  * Snapshot the ->dynticks counter with full ordering so as to allow
268  * stable comparison of this counter with past and future snapshots.
269  */
270 static int rcu_dynticks_snap(int cpu)
271 {
272         smp_mb();  // Fundamental RCU ordering guarantee.
273         return ct_dynticks_cpu_acquire(cpu);
274 }
275
276 /*
277  * Return true if the snapshot returned from rcu_dynticks_snap()
278  * indicates that RCU is in an extended quiescent state.
279  */
280 static bool rcu_dynticks_in_eqs(int snap)
281 {
282         return !(snap & RCU_DYNTICKS_IDX);
283 }
284
285 /*
286  * Return true if the CPU corresponding to the specified rcu_data
287  * structure has spent some time in an extended quiescent state since
288  * rcu_dynticks_snap() returned the specified snapshot.
289  */
290 static bool rcu_dynticks_in_eqs_since(struct rcu_data *rdp, int snap)
291 {
292         return snap != rcu_dynticks_snap(rdp->cpu);
293 }
294
295 /*
296  * Return true if the referenced integer is zero while the specified
297  * CPU remains within a single extended quiescent state.
298  */
299 bool rcu_dynticks_zero_in_eqs(int cpu, int *vp)
300 {
301         int snap;
302
303         // If not quiescent, force back to earlier extended quiescent state.
304         snap = ct_dynticks_cpu(cpu) & ~RCU_DYNTICKS_IDX;
305         smp_rmb(); // Order ->dynticks and *vp reads.
306         if (READ_ONCE(*vp))
307                 return false;  // Non-zero, so report failure;
308         smp_rmb(); // Order *vp read and ->dynticks re-read.
309
310         // If still in the same extended quiescent state, we are good!
311         return snap == ct_dynticks_cpu(cpu);
312 }
313
314 /*
315  * Let the RCU core know that this CPU has gone through the scheduler,
316  * which is a quiescent state.  This is called when the need for a
317  * quiescent state is urgent, so we burn an atomic operation and full
318  * memory barriers to let the RCU core know about it, regardless of what
319  * this CPU might (or might not) do in the near future.
320  *
321  * We inform the RCU core by emulating a zero-duration dyntick-idle period.
322  *
323  * The caller must have disabled interrupts and must not be idle.
324  */
325 notrace void rcu_momentary_dyntick_idle(void)
326 {
327         int seq;
328
329         raw_cpu_write(rcu_data.rcu_need_heavy_qs, false);
330         seq = ct_state_inc(2 * RCU_DYNTICKS_IDX);
331         /* It is illegal to call this from idle state. */
332         WARN_ON_ONCE(!(seq & RCU_DYNTICKS_IDX));
333         rcu_preempt_deferred_qs(current);
334 }
335 EXPORT_SYMBOL_GPL(rcu_momentary_dyntick_idle);
336
337 /**
338  * rcu_is_cpu_rrupt_from_idle - see if 'interrupted' from idle
339  *
340  * If the current CPU is idle and running at a first-level (not nested)
341  * interrupt, or directly, from idle, return true.
342  *
343  * The caller must have at least disabled IRQs.
344  */
345 static int rcu_is_cpu_rrupt_from_idle(void)
346 {
347         long nesting;
348
349         /*
350          * Usually called from the tick; but also used from smp_function_call()
351          * for expedited grace periods. This latter can result in running from
352          * the idle task, instead of an actual IPI.
353          */
354         lockdep_assert_irqs_disabled();
355
356         /* Check for counter underflows */
357         RCU_LOCKDEP_WARN(ct_dynticks_nesting() < 0,
358                          "RCU dynticks_nesting counter underflow!");
359         RCU_LOCKDEP_WARN(ct_dynticks_nmi_nesting() <= 0,
360                          "RCU dynticks_nmi_nesting counter underflow/zero!");
361
362         /* Are we at first interrupt nesting level? */
363         nesting = ct_dynticks_nmi_nesting();
364         if (nesting > 1)
365                 return false;
366
367         /*
368          * If we're not in an interrupt, we must be in the idle task!
369          */
370         WARN_ON_ONCE(!nesting && !is_idle_task(current));
371
372         /* Does CPU appear to be idle from an RCU standpoint? */
373         return ct_dynticks_nesting() == 0;
374 }
375
376 #define DEFAULT_RCU_BLIMIT (IS_ENABLED(CONFIG_RCU_STRICT_GRACE_PERIOD) ? 1000 : 10)
377                                 // Maximum callbacks per rcu_do_batch ...
378 #define DEFAULT_MAX_RCU_BLIMIT 10000 // ... even during callback flood.
379 static long blimit = DEFAULT_RCU_BLIMIT;
380 #define DEFAULT_RCU_QHIMARK 10000 // If this many pending, ignore blimit.
381 static long qhimark = DEFAULT_RCU_QHIMARK;
382 #define DEFAULT_RCU_QLOMARK 100   // Once only this many pending, use blimit.
383 static long qlowmark = DEFAULT_RCU_QLOMARK;
384 #define DEFAULT_RCU_QOVLD_MULT 2
385 #define DEFAULT_RCU_QOVLD (DEFAULT_RCU_QOVLD_MULT * DEFAULT_RCU_QHIMARK)
386 static long qovld = DEFAULT_RCU_QOVLD; // If this many pending, hammer QS.
387 static long qovld_calc = -1;      // No pre-initialization lock acquisitions!
388
389 module_param(blimit, long, 0444);
390 module_param(qhimark, long, 0444);
391 module_param(qlowmark, long, 0444);
392 module_param(qovld, long, 0444);
393
394 static ulong jiffies_till_first_fqs = IS_ENABLED(CONFIG_RCU_STRICT_GRACE_PERIOD) ? 0 : ULONG_MAX;
395 static ulong jiffies_till_next_fqs = ULONG_MAX;
396 static bool rcu_kick_kthreads;
397 static int rcu_divisor = 7;
398 module_param(rcu_divisor, int, 0644);
399
400 /* Force an exit from rcu_do_batch() after 3 milliseconds. */
401 static long rcu_resched_ns = 3 * NSEC_PER_MSEC;
402 module_param(rcu_resched_ns, long, 0644);
403
404 /*
405  * How long the grace period must be before we start recruiting
406  * quiescent-state help from rcu_note_context_switch().
407  */
408 static ulong jiffies_till_sched_qs = ULONG_MAX;
409 module_param(jiffies_till_sched_qs, ulong, 0444);
410 static ulong jiffies_to_sched_qs; /* See adjust_jiffies_till_sched_qs(). */
411 module_param(jiffies_to_sched_qs, ulong, 0444); /* Display only! */
412
413 /*
414  * Make sure that we give the grace-period kthread time to detect any
415  * idle CPUs before taking active measures to force quiescent states.
416  * However, don't go below 100 milliseconds, adjusted upwards for really
417  * large systems.
418  */
419 static void adjust_jiffies_till_sched_qs(void)
420 {
421         unsigned long j;
422
423         /* If jiffies_till_sched_qs was specified, respect the request. */
424         if (jiffies_till_sched_qs != ULONG_MAX) {
425                 WRITE_ONCE(jiffies_to_sched_qs, jiffies_till_sched_qs);
426                 return;
427         }
428         /* Otherwise, set to third fqs scan, but bound below on large system. */
429         j = READ_ONCE(jiffies_till_first_fqs) +
430                       2 * READ_ONCE(jiffies_till_next_fqs);
431         if (j < HZ / 10 + nr_cpu_ids / RCU_JIFFIES_FQS_DIV)
432                 j = HZ / 10 + nr_cpu_ids / RCU_JIFFIES_FQS_DIV;
433         pr_info("RCU calculated value of scheduler-enlistment delay is %ld jiffies.\n", j);
434         WRITE_ONCE(jiffies_to_sched_qs, j);
435 }
436
437 static int param_set_first_fqs_jiffies(const char *val, const struct kernel_param *kp)
438 {
439         ulong j;
440         int ret = kstrtoul(val, 0, &j);
441
442         if (!ret) {
443                 WRITE_ONCE(*(ulong *)kp->arg, (j > HZ) ? HZ : j);
444                 adjust_jiffies_till_sched_qs();
445         }
446         return ret;
447 }
448
449 static int param_set_next_fqs_jiffies(const char *val, const struct kernel_param *kp)
450 {
451         ulong j;
452         int ret = kstrtoul(val, 0, &j);
453
454         if (!ret) {
455                 WRITE_ONCE(*(ulong *)kp->arg, (j > HZ) ? HZ : (j ?: 1));
456                 adjust_jiffies_till_sched_qs();
457         }
458         return ret;
459 }
460
461 static const struct kernel_param_ops first_fqs_jiffies_ops = {
462         .set = param_set_first_fqs_jiffies,
463         .get = param_get_ulong,
464 };
465
466 static const struct kernel_param_ops next_fqs_jiffies_ops = {
467         .set = param_set_next_fqs_jiffies,
468         .get = param_get_ulong,
469 };
470
471 module_param_cb(jiffies_till_first_fqs, &first_fqs_jiffies_ops, &jiffies_till_first_fqs, 0644);
472 module_param_cb(jiffies_till_next_fqs, &next_fqs_jiffies_ops, &jiffies_till_next_fqs, 0644);
473 module_param(rcu_kick_kthreads, bool, 0644);
474
475 static void force_qs_rnp(int (*f)(struct rcu_data *rdp));
476 static int rcu_pending(int user);
477
478 /*
479  * Return the number of RCU GPs completed thus far for debug & stats.
480  */
481 unsigned long rcu_get_gp_seq(void)
482 {
483         return READ_ONCE(rcu_state.gp_seq);
484 }
485 EXPORT_SYMBOL_GPL(rcu_get_gp_seq);
486
487 /*
488  * Return the number of RCU expedited batches completed thus far for
489  * debug & stats.  Odd numbers mean that a batch is in progress, even
490  * numbers mean idle.  The value returned will thus be roughly double
491  * the cumulative batches since boot.
492  */
493 unsigned long rcu_exp_batches_completed(void)
494 {
495         return rcu_state.expedited_sequence;
496 }
497 EXPORT_SYMBOL_GPL(rcu_exp_batches_completed);
498
499 /*
500  * Return the root node of the rcu_state structure.
501  */
502 static struct rcu_node *rcu_get_root(void)
503 {
504         return &rcu_state.node[0];
505 }
506
507 /*
508  * Send along grace-period-related data for rcutorture diagnostics.
509  */
510 void rcutorture_get_gp_data(enum rcutorture_type test_type, int *flags,
511                             unsigned long *gp_seq)
512 {
513         switch (test_type) {
514         case RCU_FLAVOR:
515                 *flags = READ_ONCE(rcu_state.gp_flags);
516                 *gp_seq = rcu_seq_current(&rcu_state.gp_seq);
517                 break;
518         default:
519                 break;
520         }
521 }
522 EXPORT_SYMBOL_GPL(rcutorture_get_gp_data);
523
524 #if defined(CONFIG_NO_HZ_FULL) && (!defined(CONFIG_GENERIC_ENTRY) || !defined(CONFIG_KVM_XFER_TO_GUEST_WORK))
525 /*
526  * An empty function that will trigger a reschedule on
527  * IRQ tail once IRQs get re-enabled on userspace/guest resume.
528  */
529 static void late_wakeup_func(struct irq_work *work)
530 {
531 }
532
533 static DEFINE_PER_CPU(struct irq_work, late_wakeup_work) =
534         IRQ_WORK_INIT(late_wakeup_func);
535
536 /*
537  * If either:
538  *
539  * 1) the task is about to enter in guest mode and $ARCH doesn't support KVM generic work
540  * 2) the task is about to enter in user mode and $ARCH doesn't support generic entry.
541  *
542  * In these cases the late RCU wake ups aren't supported in the resched loops and our
543  * last resort is to fire a local irq_work that will trigger a reschedule once IRQs
544  * get re-enabled again.
545  */
546 noinstr void rcu_irq_work_resched(void)
547 {
548         struct rcu_data *rdp = this_cpu_ptr(&rcu_data);
549
550         if (IS_ENABLED(CONFIG_GENERIC_ENTRY) && !(current->flags & PF_VCPU))
551                 return;
552
553         if (IS_ENABLED(CONFIG_KVM_XFER_TO_GUEST_WORK) && (current->flags & PF_VCPU))
554                 return;
555
556         instrumentation_begin();
557         if (do_nocb_deferred_wakeup(rdp) && need_resched()) {
558                 irq_work_queue(this_cpu_ptr(&late_wakeup_work));
559         }
560         instrumentation_end();
561 }
562 #endif /* #if defined(CONFIG_NO_HZ_FULL) && (!defined(CONFIG_GENERIC_ENTRY) || !defined(CONFIG_KVM_XFER_TO_GUEST_WORK)) */
563
564 #ifdef CONFIG_PROVE_RCU
565 /**
566  * rcu_irq_exit_check_preempt - Validate that scheduling is possible
567  */
568 void rcu_irq_exit_check_preempt(void)
569 {
570         lockdep_assert_irqs_disabled();
571
572         RCU_LOCKDEP_WARN(ct_dynticks_nesting() <= 0,
573                          "RCU dynticks_nesting counter underflow/zero!");
574         RCU_LOCKDEP_WARN(ct_dynticks_nmi_nesting() !=
575                          DYNTICK_IRQ_NONIDLE,
576                          "Bad RCU  dynticks_nmi_nesting counter\n");
577         RCU_LOCKDEP_WARN(rcu_dynticks_curr_cpu_in_eqs(),
578                          "RCU in extended quiescent state!");
579 }
580 #endif /* #ifdef CONFIG_PROVE_RCU */
581
582 #ifdef CONFIG_NO_HZ_FULL
583 /**
584  * __rcu_irq_enter_check_tick - Enable scheduler tick on CPU if RCU needs it.
585  *
586  * The scheduler tick is not normally enabled when CPUs enter the kernel
587  * from nohz_full userspace execution.  After all, nohz_full userspace
588  * execution is an RCU quiescent state and the time executing in the kernel
589  * is quite short.  Except of course when it isn't.  And it is not hard to
590  * cause a large system to spend tens of seconds or even minutes looping
591  * in the kernel, which can cause a number of problems, include RCU CPU
592  * stall warnings.
593  *
594  * Therefore, if a nohz_full CPU fails to report a quiescent state
595  * in a timely manner, the RCU grace-period kthread sets that CPU's
596  * ->rcu_urgent_qs flag with the expectation that the next interrupt or
597  * exception will invoke this function, which will turn on the scheduler
598  * tick, which will enable RCU to detect that CPU's quiescent states,
599  * for example, due to cond_resched() calls in CONFIG_PREEMPT=n kernels.
600  * The tick will be disabled once a quiescent state is reported for
601  * this CPU.
602  *
603  * Of course, in carefully tuned systems, there might never be an
604  * interrupt or exception.  In that case, the RCU grace-period kthread
605  * will eventually cause one to happen.  However, in less carefully
606  * controlled environments, this function allows RCU to get what it
607  * needs without creating otherwise useless interruptions.
608  */
609 void __rcu_irq_enter_check_tick(void)
610 {
611         struct rcu_data *rdp = this_cpu_ptr(&rcu_data);
612
613         // If we're here from NMI there's nothing to do.
614         if (in_nmi())
615                 return;
616
617         RCU_LOCKDEP_WARN(rcu_dynticks_curr_cpu_in_eqs(),
618                          "Illegal rcu_irq_enter_check_tick() from extended quiescent state");
619
620         if (!tick_nohz_full_cpu(rdp->cpu) ||
621             !READ_ONCE(rdp->rcu_urgent_qs) ||
622             READ_ONCE(rdp->rcu_forced_tick)) {
623                 // RCU doesn't need nohz_full help from this CPU, or it is
624                 // already getting that help.
625                 return;
626         }
627
628         // We get here only when not in an extended quiescent state and
629         // from interrupts (as opposed to NMIs).  Therefore, (1) RCU is
630         // already watching and (2) The fact that we are in an interrupt
631         // handler and that the rcu_node lock is an irq-disabled lock
632         // prevents self-deadlock.  So we can safely recheck under the lock.
633         // Note that the nohz_full state currently cannot change.
634         raw_spin_lock_rcu_node(rdp->mynode);
635         if (rdp->rcu_urgent_qs && !rdp->rcu_forced_tick) {
636                 // A nohz_full CPU is in the kernel and RCU needs a
637                 // quiescent state.  Turn on the tick!
638                 WRITE_ONCE(rdp->rcu_forced_tick, true);
639                 tick_dep_set_cpu(rdp->cpu, TICK_DEP_BIT_RCU);
640         }
641         raw_spin_unlock_rcu_node(rdp->mynode);
642 }
643 NOKPROBE_SYMBOL(__rcu_irq_enter_check_tick);
644 #endif /* CONFIG_NO_HZ_FULL */
645
646 /*
647  * Check to see if any future non-offloaded RCU-related work will need
648  * to be done by the current CPU, even if none need be done immediately,
649  * returning 1 if so.  This function is part of the RCU implementation;
650  * it is -not- an exported member of the RCU API.  This is used by
651  * the idle-entry code to figure out whether it is safe to disable the
652  * scheduler-clock interrupt.
653  *
654  * Just check whether or not this CPU has non-offloaded RCU callbacks
655  * queued.
656  */
657 int rcu_needs_cpu(void)
658 {
659         return !rcu_segcblist_empty(&this_cpu_ptr(&rcu_data)->cblist) &&
660                 !rcu_rdp_is_offloaded(this_cpu_ptr(&rcu_data));
661 }
662
663 /*
664  * If any sort of urgency was applied to the current CPU (for example,
665  * the scheduler-clock interrupt was enabled on a nohz_full CPU) in order
666  * to get to a quiescent state, disable it.
667  */
668 static void rcu_disable_urgency_upon_qs(struct rcu_data *rdp)
669 {
670         raw_lockdep_assert_held_rcu_node(rdp->mynode);
671         WRITE_ONCE(rdp->rcu_urgent_qs, false);
672         WRITE_ONCE(rdp->rcu_need_heavy_qs, false);
673         if (tick_nohz_full_cpu(rdp->cpu) && rdp->rcu_forced_tick) {
674                 tick_dep_clear_cpu(rdp->cpu, TICK_DEP_BIT_RCU);
675                 WRITE_ONCE(rdp->rcu_forced_tick, false);
676         }
677 }
678
679 /**
680  * rcu_is_watching - see if RCU thinks that the current CPU is not idle
681  *
682  * Return true if RCU is watching the running CPU, which means that this
683  * CPU can safely enter RCU read-side critical sections.  In other words,
684  * if the current CPU is not in its idle loop or is in an interrupt or
685  * NMI handler, return true.
686  *
687  * Make notrace because it can be called by the internal functions of
688  * ftrace, and making this notrace removes unnecessary recursion calls.
689  */
690 notrace bool rcu_is_watching(void)
691 {
692         bool ret;
693
694         preempt_disable_notrace();
695         ret = !rcu_dynticks_curr_cpu_in_eqs();
696         preempt_enable_notrace();
697         return ret;
698 }
699 EXPORT_SYMBOL_GPL(rcu_is_watching);
700
701 /*
702  * If a holdout task is actually running, request an urgent quiescent
703  * state from its CPU.  This is unsynchronized, so migrations can cause
704  * the request to go to the wrong CPU.  Which is OK, all that will happen
705  * is that the CPU's next context switch will be a bit slower and next
706  * time around this task will generate another request.
707  */
708 void rcu_request_urgent_qs_task(struct task_struct *t)
709 {
710         int cpu;
711
712         barrier();
713         cpu = task_cpu(t);
714         if (!task_curr(t))
715                 return; /* This task is not running on that CPU. */
716         smp_store_release(per_cpu_ptr(&rcu_data.rcu_urgent_qs, cpu), true);
717 }
718
719 /*
720  * When trying to report a quiescent state on behalf of some other CPU,
721  * it is our responsibility to check for and handle potential overflow
722  * of the rcu_node ->gp_seq counter with respect to the rcu_data counters.
723  * After all, the CPU might be in deep idle state, and thus executing no
724  * code whatsoever.
725  */
726 static void rcu_gpnum_ovf(struct rcu_node *rnp, struct rcu_data *rdp)
727 {
728         raw_lockdep_assert_held_rcu_node(rnp);
729         if (ULONG_CMP_LT(rcu_seq_current(&rdp->gp_seq) + ULONG_MAX / 4,
730                          rnp->gp_seq))
731                 WRITE_ONCE(rdp->gpwrap, true);
732         if (ULONG_CMP_LT(rdp->rcu_iw_gp_seq + ULONG_MAX / 4, rnp->gp_seq))
733                 rdp->rcu_iw_gp_seq = rnp->gp_seq + ULONG_MAX / 4;
734 }
735
736 /*
737  * Snapshot the specified CPU's dynticks counter so that we can later
738  * credit them with an implicit quiescent state.  Return 1 if this CPU
739  * is in dynticks idle mode, which is an extended quiescent state.
740  */
741 static int dyntick_save_progress_counter(struct rcu_data *rdp)
742 {
743         rdp->dynticks_snap = rcu_dynticks_snap(rdp->cpu);
744         if (rcu_dynticks_in_eqs(rdp->dynticks_snap)) {
745                 trace_rcu_fqs(rcu_state.name, rdp->gp_seq, rdp->cpu, TPS("dti"));
746                 rcu_gpnum_ovf(rdp->mynode, rdp);
747                 return 1;
748         }
749         return 0;
750 }
751
752 /*
753  * Return true if the specified CPU has passed through a quiescent
754  * state by virtue of being in or having passed through an dynticks
755  * idle state since the last call to dyntick_save_progress_counter()
756  * for this same CPU, or by virtue of having been offline.
757  */
758 static int rcu_implicit_dynticks_qs(struct rcu_data *rdp)
759 {
760         unsigned long jtsq;
761         struct rcu_node *rnp = rdp->mynode;
762
763         /*
764          * If the CPU passed through or entered a dynticks idle phase with
765          * no active irq/NMI handlers, then we can safely pretend that the CPU
766          * already acknowledged the request to pass through a quiescent
767          * state.  Either way, that CPU cannot possibly be in an RCU
768          * read-side critical section that started before the beginning
769          * of the current RCU grace period.
770          */
771         if (rcu_dynticks_in_eqs_since(rdp, rdp->dynticks_snap)) {
772                 trace_rcu_fqs(rcu_state.name, rdp->gp_seq, rdp->cpu, TPS("dti"));
773                 rcu_gpnum_ovf(rnp, rdp);
774                 return 1;
775         }
776
777         /*
778          * Complain if a CPU that is considered to be offline from RCU's
779          * perspective has not yet reported a quiescent state.  After all,
780          * the offline CPU should have reported a quiescent state during
781          * the CPU-offline process, or, failing that, by rcu_gp_init()
782          * if it ran concurrently with either the CPU going offline or the
783          * last task on a leaf rcu_node structure exiting its RCU read-side
784          * critical section while all CPUs corresponding to that structure
785          * are offline.  This added warning detects bugs in any of these
786          * code paths.
787          *
788          * The rcu_node structure's ->lock is held here, which excludes
789          * the relevant portions the CPU-hotplug code, the grace-period
790          * initialization code, and the rcu_read_unlock() code paths.
791          *
792          * For more detail, please refer to the "Hotplug CPU" section
793          * of RCU's Requirements documentation.
794          */
795         if (WARN_ON_ONCE(!rcu_rdp_cpu_online(rdp))) {
796                 struct rcu_node *rnp1;
797
798                 pr_info("%s: grp: %d-%d level: %d ->gp_seq %ld ->completedqs %ld\n",
799                         __func__, rnp->grplo, rnp->grphi, rnp->level,
800                         (long)rnp->gp_seq, (long)rnp->completedqs);
801                 for (rnp1 = rnp; rnp1; rnp1 = rnp1->parent)
802                         pr_info("%s: %d:%d ->qsmask %#lx ->qsmaskinit %#lx ->qsmaskinitnext %#lx ->rcu_gp_init_mask %#lx\n",
803                                 __func__, rnp1->grplo, rnp1->grphi, rnp1->qsmask, rnp1->qsmaskinit, rnp1->qsmaskinitnext, rnp1->rcu_gp_init_mask);
804                 pr_info("%s %d: %c online: %ld(%d) offline: %ld(%d)\n",
805                         __func__, rdp->cpu, ".o"[rcu_rdp_cpu_online(rdp)],
806                         (long)rdp->rcu_onl_gp_seq, rdp->rcu_onl_gp_flags,
807                         (long)rdp->rcu_ofl_gp_seq, rdp->rcu_ofl_gp_flags);
808                 return 1; /* Break things loose after complaining. */
809         }
810
811         /*
812          * A CPU running for an extended time within the kernel can
813          * delay RCU grace periods: (1) At age jiffies_to_sched_qs,
814          * set .rcu_urgent_qs, (2) At age 2*jiffies_to_sched_qs, set
815          * both .rcu_need_heavy_qs and .rcu_urgent_qs.  Note that the
816          * unsynchronized assignments to the per-CPU rcu_need_heavy_qs
817          * variable are safe because the assignments are repeated if this
818          * CPU failed to pass through a quiescent state.  This code
819          * also checks .jiffies_resched in case jiffies_to_sched_qs
820          * is set way high.
821          */
822         jtsq = READ_ONCE(jiffies_to_sched_qs);
823         if (!READ_ONCE(rdp->rcu_need_heavy_qs) &&
824             (time_after(jiffies, rcu_state.gp_start + jtsq * 2) ||
825              time_after(jiffies, rcu_state.jiffies_resched) ||
826              rcu_state.cbovld)) {
827                 WRITE_ONCE(rdp->rcu_need_heavy_qs, true);
828                 /* Store rcu_need_heavy_qs before rcu_urgent_qs. */
829                 smp_store_release(&rdp->rcu_urgent_qs, true);
830         } else if (time_after(jiffies, rcu_state.gp_start + jtsq)) {
831                 WRITE_ONCE(rdp->rcu_urgent_qs, true);
832         }
833
834         /*
835          * NO_HZ_FULL CPUs can run in-kernel without rcu_sched_clock_irq!
836          * The above code handles this, but only for straight cond_resched().
837          * And some in-kernel loops check need_resched() before calling
838          * cond_resched(), which defeats the above code for CPUs that are
839          * running in-kernel with scheduling-clock interrupts disabled.
840          * So hit them over the head with the resched_cpu() hammer!
841          */
842         if (tick_nohz_full_cpu(rdp->cpu) &&
843             (time_after(jiffies, READ_ONCE(rdp->last_fqs_resched) + jtsq * 3) ||
844              rcu_state.cbovld)) {
845                 WRITE_ONCE(rdp->rcu_urgent_qs, true);
846                 resched_cpu(rdp->cpu);
847                 WRITE_ONCE(rdp->last_fqs_resched, jiffies);
848         }
849
850         /*
851          * If more than halfway to RCU CPU stall-warning time, invoke
852          * resched_cpu() more frequently to try to loosen things up a bit.
853          * Also check to see if the CPU is getting hammered with interrupts,
854          * but only once per grace period, just to keep the IPIs down to
855          * a dull roar.
856          */
857         if (time_after(jiffies, rcu_state.jiffies_resched)) {
858                 if (time_after(jiffies,
859                                READ_ONCE(rdp->last_fqs_resched) + jtsq)) {
860                         resched_cpu(rdp->cpu);
861                         WRITE_ONCE(rdp->last_fqs_resched, jiffies);
862                 }
863                 if (IS_ENABLED(CONFIG_IRQ_WORK) &&
864                     !rdp->rcu_iw_pending && rdp->rcu_iw_gp_seq != rnp->gp_seq &&
865                     (rnp->ffmask & rdp->grpmask)) {
866                         rdp->rcu_iw_pending = true;
867                         rdp->rcu_iw_gp_seq = rnp->gp_seq;
868                         irq_work_queue_on(&rdp->rcu_iw, rdp->cpu);
869                 }
870
871                 if (rcu_cpu_stall_cputime && rdp->snap_record.gp_seq != rdp->gp_seq) {
872                         int cpu = rdp->cpu;
873                         struct rcu_snap_record *rsrp;
874                         struct kernel_cpustat *kcsp;
875
876                         kcsp = &kcpustat_cpu(cpu);
877
878                         rsrp = &rdp->snap_record;
879                         rsrp->cputime_irq     = kcpustat_field(kcsp, CPUTIME_IRQ, cpu);
880                         rsrp->cputime_softirq = kcpustat_field(kcsp, CPUTIME_SOFTIRQ, cpu);
881                         rsrp->cputime_system  = kcpustat_field(kcsp, CPUTIME_SYSTEM, cpu);
882                         rsrp->nr_hardirqs = kstat_cpu_irqs_sum(rdp->cpu);
883                         rsrp->nr_softirqs = kstat_cpu_softirqs_sum(rdp->cpu);
884                         rsrp->nr_csw = nr_context_switches_cpu(rdp->cpu);
885                         rsrp->jiffies = jiffies;
886                         rsrp->gp_seq = rdp->gp_seq;
887                 }
888         }
889
890         return 0;
891 }
892
893 /* Trace-event wrapper function for trace_rcu_future_grace_period.  */
894 static void trace_rcu_this_gp(struct rcu_node *rnp, struct rcu_data *rdp,
895                               unsigned long gp_seq_req, const char *s)
896 {
897         trace_rcu_future_grace_period(rcu_state.name, READ_ONCE(rnp->gp_seq),
898                                       gp_seq_req, rnp->level,
899                                       rnp->grplo, rnp->grphi, s);
900 }
901
902 /*
903  * rcu_start_this_gp - Request the start of a particular grace period
904  * @rnp_start: The leaf node of the CPU from which to start.
905  * @rdp: The rcu_data corresponding to the CPU from which to start.
906  * @gp_seq_req: The gp_seq of the grace period to start.
907  *
908  * Start the specified grace period, as needed to handle newly arrived
909  * callbacks.  The required future grace periods are recorded in each
910  * rcu_node structure's ->gp_seq_needed field.  Returns true if there
911  * is reason to awaken the grace-period kthread.
912  *
913  * The caller must hold the specified rcu_node structure's ->lock, which
914  * is why the caller is responsible for waking the grace-period kthread.
915  *
916  * Returns true if the GP thread needs to be awakened else false.
917  */
918 static bool rcu_start_this_gp(struct rcu_node *rnp_start, struct rcu_data *rdp,
919                               unsigned long gp_seq_req)
920 {
921         bool ret = false;
922         struct rcu_node *rnp;
923
924         /*
925          * Use funnel locking to either acquire the root rcu_node
926          * structure's lock or bail out if the need for this grace period
927          * has already been recorded -- or if that grace period has in
928          * fact already started.  If there is already a grace period in
929          * progress in a non-leaf node, no recording is needed because the
930          * end of the grace period will scan the leaf rcu_node structures.
931          * Note that rnp_start->lock must not be released.
932          */
933         raw_lockdep_assert_held_rcu_node(rnp_start);
934         trace_rcu_this_gp(rnp_start, rdp, gp_seq_req, TPS("Startleaf"));
935         for (rnp = rnp_start; 1; rnp = rnp->parent) {
936                 if (rnp != rnp_start)
937                         raw_spin_lock_rcu_node(rnp);
938                 if (ULONG_CMP_GE(rnp->gp_seq_needed, gp_seq_req) ||
939                     rcu_seq_started(&rnp->gp_seq, gp_seq_req) ||
940                     (rnp != rnp_start &&
941                      rcu_seq_state(rcu_seq_current(&rnp->gp_seq)))) {
942                         trace_rcu_this_gp(rnp, rdp, gp_seq_req,
943                                           TPS("Prestarted"));
944                         goto unlock_out;
945                 }
946                 WRITE_ONCE(rnp->gp_seq_needed, gp_seq_req);
947                 if (rcu_seq_state(rcu_seq_current(&rnp->gp_seq))) {
948                         /*
949                          * We just marked the leaf or internal node, and a
950                          * grace period is in progress, which means that
951                          * rcu_gp_cleanup() will see the marking.  Bail to
952                          * reduce contention.
953                          */
954                         trace_rcu_this_gp(rnp_start, rdp, gp_seq_req,
955                                           TPS("Startedleaf"));
956                         goto unlock_out;
957                 }
958                 if (rnp != rnp_start && rnp->parent != NULL)
959                         raw_spin_unlock_rcu_node(rnp);
960                 if (!rnp->parent)
961                         break;  /* At root, and perhaps also leaf. */
962         }
963
964         /* If GP already in progress, just leave, otherwise start one. */
965         if (rcu_gp_in_progress()) {
966                 trace_rcu_this_gp(rnp, rdp, gp_seq_req, TPS("Startedleafroot"));
967                 goto unlock_out;
968         }
969         trace_rcu_this_gp(rnp, rdp, gp_seq_req, TPS("Startedroot"));
970         WRITE_ONCE(rcu_state.gp_flags, rcu_state.gp_flags | RCU_GP_FLAG_INIT);
971         WRITE_ONCE(rcu_state.gp_req_activity, jiffies);
972         if (!READ_ONCE(rcu_state.gp_kthread)) {
973                 trace_rcu_this_gp(rnp, rdp, gp_seq_req, TPS("NoGPkthread"));
974                 goto unlock_out;
975         }
976         trace_rcu_grace_period(rcu_state.name, data_race(rcu_state.gp_seq), TPS("newreq"));
977         ret = true;  /* Caller must wake GP kthread. */
978 unlock_out:
979         /* Push furthest requested GP to leaf node and rcu_data structure. */
980         if (ULONG_CMP_LT(gp_seq_req, rnp->gp_seq_needed)) {
981                 WRITE_ONCE(rnp_start->gp_seq_needed, rnp->gp_seq_needed);
982                 WRITE_ONCE(rdp->gp_seq_needed, rnp->gp_seq_needed);
983         }
984         if (rnp != rnp_start)
985                 raw_spin_unlock_rcu_node(rnp);
986         return ret;
987 }
988
989 /*
990  * Clean up any old requests for the just-ended grace period.  Also return
991  * whether any additional grace periods have been requested.
992  */
993 static bool rcu_future_gp_cleanup(struct rcu_node *rnp)
994 {
995         bool needmore;
996         struct rcu_data *rdp = this_cpu_ptr(&rcu_data);
997
998         needmore = ULONG_CMP_LT(rnp->gp_seq, rnp->gp_seq_needed);
999         if (!needmore)
1000                 rnp->gp_seq_needed = rnp->gp_seq; /* Avoid counter wrap. */
1001         trace_rcu_this_gp(rnp, rdp, rnp->gp_seq,
1002                           needmore ? TPS("CleanupMore") : TPS("Cleanup"));
1003         return needmore;
1004 }
1005
1006 /*
1007  * Awaken the grace-period kthread.  Don't do a self-awaken (unless in an
1008  * interrupt or softirq handler, in which case we just might immediately
1009  * sleep upon return, resulting in a grace-period hang), and don't bother
1010  * awakening when there is nothing for the grace-period kthread to do
1011  * (as in several CPUs raced to awaken, we lost), and finally don't try
1012  * to awaken a kthread that has not yet been created.  If all those checks
1013  * are passed, track some debug information and awaken.
1014  *
1015  * So why do the self-wakeup when in an interrupt or softirq handler
1016  * in the grace-period kthread's context?  Because the kthread might have
1017  * been interrupted just as it was going to sleep, and just after the final
1018  * pre-sleep check of the awaken condition.  In this case, a wakeup really
1019  * is required, and is therefore supplied.
1020  */
1021 static void rcu_gp_kthread_wake(void)
1022 {
1023         struct task_struct *t = READ_ONCE(rcu_state.gp_kthread);
1024
1025         if ((current == t && !in_hardirq() && !in_serving_softirq()) ||
1026             !READ_ONCE(rcu_state.gp_flags) || !t)
1027                 return;
1028         WRITE_ONCE(rcu_state.gp_wake_time, jiffies);
1029         WRITE_ONCE(rcu_state.gp_wake_seq, READ_ONCE(rcu_state.gp_seq));
1030         swake_up_one(&rcu_state.gp_wq);
1031 }
1032
1033 /*
1034  * If there is room, assign a ->gp_seq number to any callbacks on this
1035  * CPU that have not already been assigned.  Also accelerate any callbacks
1036  * that were previously assigned a ->gp_seq number that has since proven
1037  * to be too conservative, which can happen if callbacks get assigned a
1038  * ->gp_seq number while RCU is idle, but with reference to a non-root
1039  * rcu_node structure.  This function is idempotent, so it does not hurt
1040  * to call it repeatedly.  Returns an flag saying that we should awaken
1041  * the RCU grace-period kthread.
1042  *
1043  * The caller must hold rnp->lock with interrupts disabled.
1044  */
1045 static bool rcu_accelerate_cbs(struct rcu_node *rnp, struct rcu_data *rdp)
1046 {
1047         unsigned long gp_seq_req;
1048         bool ret = false;
1049
1050         rcu_lockdep_assert_cblist_protected(rdp);
1051         raw_lockdep_assert_held_rcu_node(rnp);
1052
1053         /* If no pending (not yet ready to invoke) callbacks, nothing to do. */
1054         if (!rcu_segcblist_pend_cbs(&rdp->cblist))
1055                 return false;
1056
1057         trace_rcu_segcb_stats(&rdp->cblist, TPS("SegCbPreAcc"));
1058
1059         /*
1060          * Callbacks are often registered with incomplete grace-period
1061          * information.  Something about the fact that getting exact
1062          * information requires acquiring a global lock...  RCU therefore
1063          * makes a conservative estimate of the grace period number at which
1064          * a given callback will become ready to invoke.        The following
1065          * code checks this estimate and improves it when possible, thus
1066          * accelerating callback invocation to an earlier grace-period
1067          * number.
1068          */
1069         gp_seq_req = rcu_seq_snap(&rcu_state.gp_seq);
1070         if (rcu_segcblist_accelerate(&rdp->cblist, gp_seq_req))
1071                 ret = rcu_start_this_gp(rnp, rdp, gp_seq_req);
1072
1073         /* Trace depending on how much we were able to accelerate. */
1074         if (rcu_segcblist_restempty(&rdp->cblist, RCU_WAIT_TAIL))
1075                 trace_rcu_grace_period(rcu_state.name, gp_seq_req, TPS("AccWaitCB"));
1076         else
1077                 trace_rcu_grace_period(rcu_state.name, gp_seq_req, TPS("AccReadyCB"));
1078
1079         trace_rcu_segcb_stats(&rdp->cblist, TPS("SegCbPostAcc"));
1080
1081         return ret;
1082 }
1083
1084 /*
1085  * Similar to rcu_accelerate_cbs(), but does not require that the leaf
1086  * rcu_node structure's ->lock be held.  It consults the cached value
1087  * of ->gp_seq_needed in the rcu_data structure, and if that indicates
1088  * that a new grace-period request be made, invokes rcu_accelerate_cbs()
1089  * while holding the leaf rcu_node structure's ->lock.
1090  */
1091 static void rcu_accelerate_cbs_unlocked(struct rcu_node *rnp,
1092                                         struct rcu_data *rdp)
1093 {
1094         unsigned long c;
1095         bool needwake;
1096
1097         rcu_lockdep_assert_cblist_protected(rdp);
1098         c = rcu_seq_snap(&rcu_state.gp_seq);
1099         if (!READ_ONCE(rdp->gpwrap) && ULONG_CMP_GE(rdp->gp_seq_needed, c)) {
1100                 /* Old request still live, so mark recent callbacks. */
1101                 (void)rcu_segcblist_accelerate(&rdp->cblist, c);
1102                 return;
1103         }
1104         raw_spin_lock_rcu_node(rnp); /* irqs already disabled. */
1105         needwake = rcu_accelerate_cbs(rnp, rdp);
1106         raw_spin_unlock_rcu_node(rnp); /* irqs remain disabled. */
1107         if (needwake)
1108                 rcu_gp_kthread_wake();
1109 }
1110
1111 /*
1112  * Move any callbacks whose grace period has completed to the
1113  * RCU_DONE_TAIL sublist, then compact the remaining sublists and
1114  * assign ->gp_seq numbers to any callbacks in the RCU_NEXT_TAIL
1115  * sublist.  This function is idempotent, so it does not hurt to
1116  * invoke it repeatedly.  As long as it is not invoked -too- often...
1117  * Returns true if the RCU grace-period kthread needs to be awakened.
1118  *
1119  * The caller must hold rnp->lock with interrupts disabled.
1120  */
1121 static bool rcu_advance_cbs(struct rcu_node *rnp, struct rcu_data *rdp)
1122 {
1123         rcu_lockdep_assert_cblist_protected(rdp);
1124         raw_lockdep_assert_held_rcu_node(rnp);
1125
1126         /* If no pending (not yet ready to invoke) callbacks, nothing to do. */
1127         if (!rcu_segcblist_pend_cbs(&rdp->cblist))
1128                 return false;
1129
1130         /*
1131          * Find all callbacks whose ->gp_seq numbers indicate that they
1132          * are ready to invoke, and put them into the RCU_DONE_TAIL sublist.
1133          */
1134         rcu_segcblist_advance(&rdp->cblist, rnp->gp_seq);
1135
1136         /* Classify any remaining callbacks. */
1137         return rcu_accelerate_cbs(rnp, rdp);
1138 }
1139
1140 /*
1141  * Move and classify callbacks, but only if doing so won't require
1142  * that the RCU grace-period kthread be awakened.
1143  */
1144 static void __maybe_unused rcu_advance_cbs_nowake(struct rcu_node *rnp,
1145                                                   struct rcu_data *rdp)
1146 {
1147         rcu_lockdep_assert_cblist_protected(rdp);
1148         if (!rcu_seq_state(rcu_seq_current(&rnp->gp_seq)) || !raw_spin_trylock_rcu_node(rnp))
1149                 return;
1150         // The grace period cannot end while we hold the rcu_node lock.
1151         if (rcu_seq_state(rcu_seq_current(&rnp->gp_seq)))
1152                 WARN_ON_ONCE(rcu_advance_cbs(rnp, rdp));
1153         raw_spin_unlock_rcu_node(rnp);
1154 }
1155
1156 /*
1157  * In CONFIG_RCU_STRICT_GRACE_PERIOD=y kernels, attempt to generate a
1158  * quiescent state.  This is intended to be invoked when the CPU notices
1159  * a new grace period.
1160  */
1161 static void rcu_strict_gp_check_qs(void)
1162 {
1163         if (IS_ENABLED(CONFIG_RCU_STRICT_GRACE_PERIOD)) {
1164                 rcu_read_lock();
1165                 rcu_read_unlock();
1166         }
1167 }
1168
1169 /*
1170  * Update CPU-local rcu_data state to record the beginnings and ends of
1171  * grace periods.  The caller must hold the ->lock of the leaf rcu_node
1172  * structure corresponding to the current CPU, and must have irqs disabled.
1173  * Returns true if the grace-period kthread needs to be awakened.
1174  */
1175 static bool __note_gp_changes(struct rcu_node *rnp, struct rcu_data *rdp)
1176 {
1177         bool ret = false;
1178         bool need_qs;
1179         const bool offloaded = rcu_rdp_is_offloaded(rdp);
1180
1181         raw_lockdep_assert_held_rcu_node(rnp);
1182
1183         if (rdp->gp_seq == rnp->gp_seq)
1184                 return false; /* Nothing to do. */
1185
1186         /* Handle the ends of any preceding grace periods first. */
1187         if (rcu_seq_completed_gp(rdp->gp_seq, rnp->gp_seq) ||
1188             unlikely(READ_ONCE(rdp->gpwrap))) {
1189                 if (!offloaded)
1190                         ret = rcu_advance_cbs(rnp, rdp); /* Advance CBs. */
1191                 rdp->core_needs_qs = false;
1192                 trace_rcu_grace_period(rcu_state.name, rdp->gp_seq, TPS("cpuend"));
1193         } else {
1194                 if (!offloaded)
1195                         ret = rcu_accelerate_cbs(rnp, rdp); /* Recent CBs. */
1196                 if (rdp->core_needs_qs)
1197                         rdp->core_needs_qs = !!(rnp->qsmask & rdp->grpmask);
1198         }
1199
1200         /* Now handle the beginnings of any new-to-this-CPU grace periods. */
1201         if (rcu_seq_new_gp(rdp->gp_seq, rnp->gp_seq) ||
1202             unlikely(READ_ONCE(rdp->gpwrap))) {
1203                 /*
1204                  * If the current grace period is waiting for this CPU,
1205                  * set up to detect a quiescent state, otherwise don't
1206                  * go looking for one.
1207                  */
1208                 trace_rcu_grace_period(rcu_state.name, rnp->gp_seq, TPS("cpustart"));
1209                 need_qs = !!(rnp->qsmask & rdp->grpmask);
1210                 rdp->cpu_no_qs.b.norm = need_qs;
1211                 rdp->core_needs_qs = need_qs;
1212                 zero_cpu_stall_ticks(rdp);
1213         }
1214         rdp->gp_seq = rnp->gp_seq;  /* Remember new grace-period state. */
1215         if (ULONG_CMP_LT(rdp->gp_seq_needed, rnp->gp_seq_needed) || rdp->gpwrap)
1216                 WRITE_ONCE(rdp->gp_seq_needed, rnp->gp_seq_needed);
1217         if (IS_ENABLED(CONFIG_PROVE_RCU) && READ_ONCE(rdp->gpwrap))
1218                 WRITE_ONCE(rdp->last_sched_clock, jiffies);
1219         WRITE_ONCE(rdp->gpwrap, false);
1220         rcu_gpnum_ovf(rnp, rdp);
1221         return ret;
1222 }
1223
1224 static void note_gp_changes(struct rcu_data *rdp)
1225 {
1226         unsigned long flags;
1227         bool needwake;
1228         struct rcu_node *rnp;
1229
1230         local_irq_save(flags);
1231         rnp = rdp->mynode;
1232         if ((rdp->gp_seq == rcu_seq_current(&rnp->gp_seq) &&
1233              !unlikely(READ_ONCE(rdp->gpwrap))) || /* w/out lock. */
1234             !raw_spin_trylock_rcu_node(rnp)) { /* irqs already off, so later. */
1235                 local_irq_restore(flags);
1236                 return;
1237         }
1238         needwake = __note_gp_changes(rnp, rdp);
1239         raw_spin_unlock_irqrestore_rcu_node(rnp, flags);
1240         rcu_strict_gp_check_qs();
1241         if (needwake)
1242                 rcu_gp_kthread_wake();
1243 }
1244
1245 static atomic_t *rcu_gp_slow_suppress;
1246
1247 /* Register a counter to suppress debugging grace-period delays. */
1248 void rcu_gp_slow_register(atomic_t *rgssp)
1249 {
1250         WARN_ON_ONCE(rcu_gp_slow_suppress);
1251
1252         WRITE_ONCE(rcu_gp_slow_suppress, rgssp);
1253 }
1254 EXPORT_SYMBOL_GPL(rcu_gp_slow_register);
1255
1256 /* Unregister a counter, with NULL for not caring which. */
1257 void rcu_gp_slow_unregister(atomic_t *rgssp)
1258 {
1259         WARN_ON_ONCE(rgssp && rgssp != rcu_gp_slow_suppress);
1260
1261         WRITE_ONCE(rcu_gp_slow_suppress, NULL);
1262 }
1263 EXPORT_SYMBOL_GPL(rcu_gp_slow_unregister);
1264
1265 static bool rcu_gp_slow_is_suppressed(void)
1266 {
1267         atomic_t *rgssp = READ_ONCE(rcu_gp_slow_suppress);
1268
1269         return rgssp && atomic_read(rgssp);
1270 }
1271
1272 static void rcu_gp_slow(int delay)
1273 {
1274         if (!rcu_gp_slow_is_suppressed() && delay > 0 &&
1275             !(rcu_seq_ctr(rcu_state.gp_seq) % (rcu_num_nodes * PER_RCU_NODE_PERIOD * delay)))
1276                 schedule_timeout_idle(delay);
1277 }
1278
1279 static unsigned long sleep_duration;
1280
1281 /* Allow rcutorture to stall the grace-period kthread. */
1282 void rcu_gp_set_torture_wait(int duration)
1283 {
1284         if (IS_ENABLED(CONFIG_RCU_TORTURE_TEST) && duration > 0)
1285                 WRITE_ONCE(sleep_duration, duration);
1286 }
1287 EXPORT_SYMBOL_GPL(rcu_gp_set_torture_wait);
1288
1289 /* Actually implement the aforementioned wait. */
1290 static void rcu_gp_torture_wait(void)
1291 {
1292         unsigned long duration;
1293
1294         if (!IS_ENABLED(CONFIG_RCU_TORTURE_TEST))
1295                 return;
1296         duration = xchg(&sleep_duration, 0UL);
1297         if (duration > 0) {
1298                 pr_alert("%s: Waiting %lu jiffies\n", __func__, duration);
1299                 schedule_timeout_idle(duration);
1300                 pr_alert("%s: Wait complete\n", __func__);
1301         }
1302 }
1303
1304 /*
1305  * Handler for on_each_cpu() to invoke the target CPU's RCU core
1306  * processing.
1307  */
1308 static void rcu_strict_gp_boundary(void *unused)
1309 {
1310         invoke_rcu_core();
1311 }
1312
1313 // Make the polled API aware of the beginning of a grace period.
1314 static void rcu_poll_gp_seq_start(unsigned long *snap)
1315 {
1316         struct rcu_node *rnp = rcu_get_root();
1317
1318         if (rcu_scheduler_active != RCU_SCHEDULER_INACTIVE)
1319                 raw_lockdep_assert_held_rcu_node(rnp);
1320
1321         // If RCU was idle, note beginning of GP.
1322         if (!rcu_seq_state(rcu_state.gp_seq_polled))
1323                 rcu_seq_start(&rcu_state.gp_seq_polled);
1324
1325         // Either way, record current state.
1326         *snap = rcu_state.gp_seq_polled;
1327 }
1328
1329 // Make the polled API aware of the end of a grace period.
1330 static void rcu_poll_gp_seq_end(unsigned long *snap)
1331 {
1332         struct rcu_node *rnp = rcu_get_root();
1333
1334         if (rcu_scheduler_active != RCU_SCHEDULER_INACTIVE)
1335                 raw_lockdep_assert_held_rcu_node(rnp);
1336
1337         // If the previously noted GP is still in effect, record the
1338         // end of that GP.  Either way, zero counter to avoid counter-wrap
1339         // problems.
1340         if (*snap && *snap == rcu_state.gp_seq_polled) {
1341                 rcu_seq_end(&rcu_state.gp_seq_polled);
1342                 rcu_state.gp_seq_polled_snap = 0;
1343                 rcu_state.gp_seq_polled_exp_snap = 0;
1344         } else {
1345                 *snap = 0;
1346         }
1347 }
1348
1349 // Make the polled API aware of the beginning of a grace period, but
1350 // where caller does not hold the root rcu_node structure's lock.
1351 static void rcu_poll_gp_seq_start_unlocked(unsigned long *snap)
1352 {
1353         unsigned long flags;
1354         struct rcu_node *rnp = rcu_get_root();
1355
1356         if (rcu_init_invoked()) {
1357                 if (rcu_scheduler_active != RCU_SCHEDULER_INACTIVE)
1358                         lockdep_assert_irqs_enabled();
1359                 raw_spin_lock_irqsave_rcu_node(rnp, flags);
1360         }
1361         rcu_poll_gp_seq_start(snap);
1362         if (rcu_init_invoked())
1363                 raw_spin_unlock_irqrestore_rcu_node(rnp, flags);
1364 }
1365
1366 // Make the polled API aware of the end of a grace period, but where
1367 // caller does not hold the root rcu_node structure's lock.
1368 static void rcu_poll_gp_seq_end_unlocked(unsigned long *snap)
1369 {
1370         unsigned long flags;
1371         struct rcu_node *rnp = rcu_get_root();
1372
1373         if (rcu_init_invoked()) {
1374                 if (rcu_scheduler_active != RCU_SCHEDULER_INACTIVE)
1375                         lockdep_assert_irqs_enabled();
1376                 raw_spin_lock_irqsave_rcu_node(rnp, flags);
1377         }
1378         rcu_poll_gp_seq_end(snap);
1379         if (rcu_init_invoked())
1380                 raw_spin_unlock_irqrestore_rcu_node(rnp, flags);
1381 }
1382
1383 /*
1384  * Initialize a new grace period.  Return false if no grace period required.
1385  */
1386 static noinline_for_stack bool rcu_gp_init(void)
1387 {
1388         unsigned long flags;
1389         unsigned long oldmask;
1390         unsigned long mask;
1391         struct rcu_data *rdp;
1392         struct rcu_node *rnp = rcu_get_root();
1393
1394         WRITE_ONCE(rcu_state.gp_activity, jiffies);
1395         raw_spin_lock_irq_rcu_node(rnp);
1396         if (!READ_ONCE(rcu_state.gp_flags)) {
1397                 /* Spurious wakeup, tell caller to go back to sleep.  */
1398                 raw_spin_unlock_irq_rcu_node(rnp);
1399                 return false;
1400         }
1401         WRITE_ONCE(rcu_state.gp_flags, 0); /* Clear all flags: New GP. */
1402
1403         if (WARN_ON_ONCE(rcu_gp_in_progress())) {
1404                 /*
1405                  * Grace period already in progress, don't start another.
1406                  * Not supposed to be able to happen.
1407                  */
1408                 raw_spin_unlock_irq_rcu_node(rnp);
1409                 return false;
1410         }
1411
1412         /* Advance to a new grace period and initialize state. */
1413         record_gp_stall_check_time();
1414         /* Record GP times before starting GP, hence rcu_seq_start(). */
1415         rcu_seq_start(&rcu_state.gp_seq);
1416         ASSERT_EXCLUSIVE_WRITER(rcu_state.gp_seq);
1417         trace_rcu_grace_period(rcu_state.name, rcu_state.gp_seq, TPS("start"));
1418         rcu_poll_gp_seq_start(&rcu_state.gp_seq_polled_snap);
1419         raw_spin_unlock_irq_rcu_node(rnp);
1420
1421         /*
1422          * Apply per-leaf buffered online and offline operations to
1423          * the rcu_node tree. Note that this new grace period need not
1424          * wait for subsequent online CPUs, and that RCU hooks in the CPU
1425          * offlining path, when combined with checks in this function,
1426          * will handle CPUs that are currently going offline or that will
1427          * go offline later.  Please also refer to "Hotplug CPU" section
1428          * of RCU's Requirements documentation.
1429          */
1430         WRITE_ONCE(rcu_state.gp_state, RCU_GP_ONOFF);
1431         /* Exclude CPU hotplug operations. */
1432         rcu_for_each_leaf_node(rnp) {
1433                 local_irq_save(flags);
1434                 arch_spin_lock(&rcu_state.ofl_lock);
1435                 raw_spin_lock_rcu_node(rnp);
1436                 if (rnp->qsmaskinit == rnp->qsmaskinitnext &&
1437                     !rnp->wait_blkd_tasks) {
1438                         /* Nothing to do on this leaf rcu_node structure. */
1439                         raw_spin_unlock_rcu_node(rnp);
1440                         arch_spin_unlock(&rcu_state.ofl_lock);
1441                         local_irq_restore(flags);
1442                         continue;
1443                 }
1444
1445                 /* Record old state, apply changes to ->qsmaskinit field. */
1446                 oldmask = rnp->qsmaskinit;
1447                 rnp->qsmaskinit = rnp->qsmaskinitnext;
1448
1449                 /* If zero-ness of ->qsmaskinit changed, propagate up tree. */
1450                 if (!oldmask != !rnp->qsmaskinit) {
1451                         if (!oldmask) { /* First online CPU for rcu_node. */
1452                                 if (!rnp->wait_blkd_tasks) /* Ever offline? */
1453                                         rcu_init_new_rnp(rnp);
1454                         } else if (rcu_preempt_has_tasks(rnp)) {
1455                                 rnp->wait_blkd_tasks = true; /* blocked tasks */
1456                         } else { /* Last offline CPU and can propagate. */
1457                                 rcu_cleanup_dead_rnp(rnp);
1458                         }
1459                 }
1460
1461                 /*
1462                  * If all waited-on tasks from prior grace period are
1463                  * done, and if all this rcu_node structure's CPUs are
1464                  * still offline, propagate up the rcu_node tree and
1465                  * clear ->wait_blkd_tasks.  Otherwise, if one of this
1466                  * rcu_node structure's CPUs has since come back online,
1467                  * simply clear ->wait_blkd_tasks.
1468                  */
1469                 if (rnp->wait_blkd_tasks &&
1470                     (!rcu_preempt_has_tasks(rnp) || rnp->qsmaskinit)) {
1471                         rnp->wait_blkd_tasks = false;
1472                         if (!rnp->qsmaskinit)
1473                                 rcu_cleanup_dead_rnp(rnp);
1474                 }
1475
1476                 raw_spin_unlock_rcu_node(rnp);
1477                 arch_spin_unlock(&rcu_state.ofl_lock);
1478                 local_irq_restore(flags);
1479         }
1480         rcu_gp_slow(gp_preinit_delay); /* Races with CPU hotplug. */
1481
1482         /*
1483          * Set the quiescent-state-needed bits in all the rcu_node
1484          * structures for all currently online CPUs in breadth-first
1485          * order, starting from the root rcu_node structure, relying on the
1486          * layout of the tree within the rcu_state.node[] array.  Note that
1487          * other CPUs will access only the leaves of the hierarchy, thus
1488          * seeing that no grace period is in progress, at least until the
1489          * corresponding leaf node has been initialized.
1490          *
1491          * The grace period cannot complete until the initialization
1492          * process finishes, because this kthread handles both.
1493          */
1494         WRITE_ONCE(rcu_state.gp_state, RCU_GP_INIT);
1495         rcu_for_each_node_breadth_first(rnp) {
1496                 rcu_gp_slow(gp_init_delay);
1497                 raw_spin_lock_irqsave_rcu_node(rnp, flags);
1498                 rdp = this_cpu_ptr(&rcu_data);
1499                 rcu_preempt_check_blocked_tasks(rnp);
1500                 rnp->qsmask = rnp->qsmaskinit;
1501                 WRITE_ONCE(rnp->gp_seq, rcu_state.gp_seq);
1502                 if (rnp == rdp->mynode)
1503                         (void)__note_gp_changes(rnp, rdp);
1504                 rcu_preempt_boost_start_gp(rnp);
1505                 trace_rcu_grace_period_init(rcu_state.name, rnp->gp_seq,
1506                                             rnp->level, rnp->grplo,
1507                                             rnp->grphi, rnp->qsmask);
1508                 /* Quiescent states for tasks on any now-offline CPUs. */
1509                 mask = rnp->qsmask & ~rnp->qsmaskinitnext;
1510                 rnp->rcu_gp_init_mask = mask;
1511                 if ((mask || rnp->wait_blkd_tasks) && rcu_is_leaf_node(rnp))
1512                         rcu_report_qs_rnp(mask, rnp, rnp->gp_seq, flags);
1513                 else
1514                         raw_spin_unlock_irq_rcu_node(rnp);
1515                 cond_resched_tasks_rcu_qs();
1516                 WRITE_ONCE(rcu_state.gp_activity, jiffies);
1517         }
1518
1519         // If strict, make all CPUs aware of new grace period.
1520         if (IS_ENABLED(CONFIG_RCU_STRICT_GRACE_PERIOD))
1521                 on_each_cpu(rcu_strict_gp_boundary, NULL, 0);
1522
1523         return true;
1524 }
1525
1526 /*
1527  * Helper function for swait_event_idle_exclusive() wakeup at force-quiescent-state
1528  * time.
1529  */
1530 static bool rcu_gp_fqs_check_wake(int *gfp)
1531 {
1532         struct rcu_node *rnp = rcu_get_root();
1533
1534         // If under overload conditions, force an immediate FQS scan.
1535         if (*gfp & RCU_GP_FLAG_OVLD)
1536                 return true;
1537
1538         // Someone like call_rcu() requested a force-quiescent-state scan.
1539         *gfp = READ_ONCE(rcu_state.gp_flags);
1540         if (*gfp & RCU_GP_FLAG_FQS)
1541                 return true;
1542
1543         // The current grace period has completed.
1544         if (!READ_ONCE(rnp->qsmask) && !rcu_preempt_blocked_readers_cgp(rnp))
1545                 return true;
1546
1547         return false;
1548 }
1549
1550 /*
1551  * Do one round of quiescent-state forcing.
1552  */
1553 static void rcu_gp_fqs(bool first_time)
1554 {
1555         struct rcu_node *rnp = rcu_get_root();
1556
1557         WRITE_ONCE(rcu_state.gp_activity, jiffies);
1558         WRITE_ONCE(rcu_state.n_force_qs, rcu_state.n_force_qs + 1);
1559         if (first_time) {
1560                 /* Collect dyntick-idle snapshots. */
1561                 force_qs_rnp(dyntick_save_progress_counter);
1562         } else {
1563                 /* Handle dyntick-idle and offline CPUs. */
1564                 force_qs_rnp(rcu_implicit_dynticks_qs);
1565         }
1566         /* Clear flag to prevent immediate re-entry. */
1567         if (READ_ONCE(rcu_state.gp_flags) & RCU_GP_FLAG_FQS) {
1568                 raw_spin_lock_irq_rcu_node(rnp);
1569                 WRITE_ONCE(rcu_state.gp_flags,
1570                            READ_ONCE(rcu_state.gp_flags) & ~RCU_GP_FLAG_FQS);
1571                 raw_spin_unlock_irq_rcu_node(rnp);
1572         }
1573 }
1574
1575 /*
1576  * Loop doing repeated quiescent-state forcing until the grace period ends.
1577  */
1578 static noinline_for_stack void rcu_gp_fqs_loop(void)
1579 {
1580         bool first_gp_fqs = true;
1581         int gf = 0;
1582         unsigned long j;
1583         int ret;
1584         struct rcu_node *rnp = rcu_get_root();
1585
1586         j = READ_ONCE(jiffies_till_first_fqs);
1587         if (rcu_state.cbovld)
1588                 gf = RCU_GP_FLAG_OVLD;
1589         ret = 0;
1590         for (;;) {
1591                 if (rcu_state.cbovld) {
1592                         j = (j + 2) / 3;
1593                         if (j <= 0)
1594                                 j = 1;
1595                 }
1596                 if (!ret || time_before(jiffies + j, rcu_state.jiffies_force_qs)) {
1597                         WRITE_ONCE(rcu_state.jiffies_force_qs, jiffies + j);
1598                         /*
1599                          * jiffies_force_qs before RCU_GP_WAIT_FQS state
1600                          * update; required for stall checks.
1601                          */
1602                         smp_wmb();
1603                         WRITE_ONCE(rcu_state.jiffies_kick_kthreads,
1604                                    jiffies + (j ? 3 * j : 2));
1605                 }
1606                 trace_rcu_grace_period(rcu_state.name, rcu_state.gp_seq,
1607                                        TPS("fqswait"));
1608                 WRITE_ONCE(rcu_state.gp_state, RCU_GP_WAIT_FQS);
1609                 (void)swait_event_idle_timeout_exclusive(rcu_state.gp_wq,
1610                                  rcu_gp_fqs_check_wake(&gf), j);
1611                 rcu_gp_torture_wait();
1612                 WRITE_ONCE(rcu_state.gp_state, RCU_GP_DOING_FQS);
1613                 /* Locking provides needed memory barriers. */
1614                 /*
1615                  * Exit the loop if the root rcu_node structure indicates that the grace period
1616                  * has ended, leave the loop.  The rcu_preempt_blocked_readers_cgp(rnp) check
1617                  * is required only for single-node rcu_node trees because readers blocking
1618                  * the current grace period are queued only on leaf rcu_node structures.
1619                  * For multi-node trees, checking the root node's ->qsmask suffices, because a
1620                  * given root node's ->qsmask bit is cleared only when all CPUs and tasks from
1621                  * the corresponding leaf nodes have passed through their quiescent state.
1622                  */
1623                 if (!READ_ONCE(rnp->qsmask) &&
1624                     !rcu_preempt_blocked_readers_cgp(rnp))
1625                         break;
1626                 /* If time for quiescent-state forcing, do it. */
1627                 if (!time_after(rcu_state.jiffies_force_qs, jiffies) ||
1628                     (gf & (RCU_GP_FLAG_FQS | RCU_GP_FLAG_OVLD))) {
1629                         trace_rcu_grace_period(rcu_state.name, rcu_state.gp_seq,
1630                                                TPS("fqsstart"));
1631                         rcu_gp_fqs(first_gp_fqs);
1632                         gf = 0;
1633                         if (first_gp_fqs) {
1634                                 first_gp_fqs = false;
1635                                 gf = rcu_state.cbovld ? RCU_GP_FLAG_OVLD : 0;
1636                         }
1637                         trace_rcu_grace_period(rcu_state.name, rcu_state.gp_seq,
1638                                                TPS("fqsend"));
1639                         cond_resched_tasks_rcu_qs();
1640                         WRITE_ONCE(rcu_state.gp_activity, jiffies);
1641                         ret = 0; /* Force full wait till next FQS. */
1642                         j = READ_ONCE(jiffies_till_next_fqs);
1643                 } else {
1644                         /* Deal with stray signal. */
1645                         cond_resched_tasks_rcu_qs();
1646                         WRITE_ONCE(rcu_state.gp_activity, jiffies);
1647                         WARN_ON(signal_pending(current));
1648                         trace_rcu_grace_period(rcu_state.name, rcu_state.gp_seq,
1649                                                TPS("fqswaitsig"));
1650                         ret = 1; /* Keep old FQS timing. */
1651                         j = jiffies;
1652                         if (time_after(jiffies, rcu_state.jiffies_force_qs))
1653                                 j = 1;
1654                         else
1655                                 j = rcu_state.jiffies_force_qs - j;
1656                         gf = 0;
1657                 }
1658         }
1659 }
1660
1661 /*
1662  * Clean up after the old grace period.
1663  */
1664 static noinline void rcu_gp_cleanup(void)
1665 {
1666         int cpu;
1667         bool needgp = false;
1668         unsigned long gp_duration;
1669         unsigned long new_gp_seq;
1670         bool offloaded;
1671         struct rcu_data *rdp;
1672         struct rcu_node *rnp = rcu_get_root();
1673         struct swait_queue_head *sq;
1674
1675         WRITE_ONCE(rcu_state.gp_activity, jiffies);
1676         raw_spin_lock_irq_rcu_node(rnp);
1677         rcu_state.gp_end = jiffies;
1678         gp_duration = rcu_state.gp_end - rcu_state.gp_start;
1679         if (gp_duration > rcu_state.gp_max)
1680                 rcu_state.gp_max = gp_duration;
1681
1682         /*
1683          * We know the grace period is complete, but to everyone else
1684          * it appears to still be ongoing.  But it is also the case
1685          * that to everyone else it looks like there is nothing that
1686          * they can do to advance the grace period.  It is therefore
1687          * safe for us to drop the lock in order to mark the grace
1688          * period as completed in all of the rcu_node structures.
1689          */
1690         rcu_poll_gp_seq_end(&rcu_state.gp_seq_polled_snap);
1691         raw_spin_unlock_irq_rcu_node(rnp);
1692
1693         /*
1694          * Propagate new ->gp_seq value to rcu_node structures so that
1695          * other CPUs don't have to wait until the start of the next grace
1696          * period to process their callbacks.  This also avoids some nasty
1697          * RCU grace-period initialization races by forcing the end of
1698          * the current grace period to be completely recorded in all of
1699          * the rcu_node structures before the beginning of the next grace
1700          * period is recorded in any of the rcu_node structures.
1701          */
1702         new_gp_seq = rcu_state.gp_seq;
1703         rcu_seq_end(&new_gp_seq);
1704         rcu_for_each_node_breadth_first(rnp) {
1705                 raw_spin_lock_irq_rcu_node(rnp);
1706                 if (WARN_ON_ONCE(rcu_preempt_blocked_readers_cgp(rnp)))
1707                         dump_blkd_tasks(rnp, 10);
1708                 WARN_ON_ONCE(rnp->qsmask);
1709                 WRITE_ONCE(rnp->gp_seq, new_gp_seq);
1710                 if (!rnp->parent)
1711                         smp_mb(); // Order against failing poll_state_synchronize_rcu_full().
1712                 rdp = this_cpu_ptr(&rcu_data);
1713                 if (rnp == rdp->mynode)
1714                         needgp = __note_gp_changes(rnp, rdp) || needgp;
1715                 /* smp_mb() provided by prior unlock-lock pair. */
1716                 needgp = rcu_future_gp_cleanup(rnp) || needgp;
1717                 // Reset overload indication for CPUs no longer overloaded
1718                 if (rcu_is_leaf_node(rnp))
1719                         for_each_leaf_node_cpu_mask(rnp, cpu, rnp->cbovldmask) {
1720                                 rdp = per_cpu_ptr(&rcu_data, cpu);
1721                                 check_cb_ovld_locked(rdp, rnp);
1722                         }
1723                 sq = rcu_nocb_gp_get(rnp);
1724                 raw_spin_unlock_irq_rcu_node(rnp);
1725                 rcu_nocb_gp_cleanup(sq);
1726                 cond_resched_tasks_rcu_qs();
1727                 WRITE_ONCE(rcu_state.gp_activity, jiffies);
1728                 rcu_gp_slow(gp_cleanup_delay);
1729         }
1730         rnp = rcu_get_root();
1731         raw_spin_lock_irq_rcu_node(rnp); /* GP before ->gp_seq update. */
1732
1733         /* Declare grace period done, trace first to use old GP number. */
1734         trace_rcu_grace_period(rcu_state.name, rcu_state.gp_seq, TPS("end"));
1735         rcu_seq_end(&rcu_state.gp_seq);
1736         ASSERT_EXCLUSIVE_WRITER(rcu_state.gp_seq);
1737         WRITE_ONCE(rcu_state.gp_state, RCU_GP_IDLE);
1738         /* Check for GP requests since above loop. */
1739         rdp = this_cpu_ptr(&rcu_data);
1740         if (!needgp && ULONG_CMP_LT(rnp->gp_seq, rnp->gp_seq_needed)) {
1741                 trace_rcu_this_gp(rnp, rdp, rnp->gp_seq_needed,
1742                                   TPS("CleanupMore"));
1743                 needgp = true;
1744         }
1745         /* Advance CBs to reduce false positives below. */
1746         offloaded = rcu_rdp_is_offloaded(rdp);
1747         if ((offloaded || !rcu_accelerate_cbs(rnp, rdp)) && needgp) {
1748
1749                 // We get here if a grace period was needed (“needgp”)
1750                 // and the above call to rcu_accelerate_cbs() did not set
1751                 // the RCU_GP_FLAG_INIT bit in ->gp_state (which records
1752                 // the need for another grace period).  The purpose
1753                 // of the “offloaded” check is to avoid invoking
1754                 // rcu_accelerate_cbs() on an offloaded CPU because we do not
1755                 // hold the ->nocb_lock needed to safely access an offloaded
1756                 // ->cblist.  We do not want to acquire that lock because
1757                 // it can be heavily contended during callback floods.
1758
1759                 WRITE_ONCE(rcu_state.gp_flags, RCU_GP_FLAG_INIT);
1760                 WRITE_ONCE(rcu_state.gp_req_activity, jiffies);
1761                 trace_rcu_grace_period(rcu_state.name, rcu_state.gp_seq, TPS("newreq"));
1762         } else {
1763
1764                 // We get here either if there is no need for an
1765                 // additional grace period or if rcu_accelerate_cbs() has
1766                 // already set the RCU_GP_FLAG_INIT bit in ->gp_flags. 
1767                 // So all we need to do is to clear all of the other
1768                 // ->gp_flags bits.
1769
1770                 WRITE_ONCE(rcu_state.gp_flags, rcu_state.gp_flags & RCU_GP_FLAG_INIT);
1771         }
1772         raw_spin_unlock_irq_rcu_node(rnp);
1773
1774         // If strict, make all CPUs aware of the end of the old grace period.
1775         if (IS_ENABLED(CONFIG_RCU_STRICT_GRACE_PERIOD))
1776                 on_each_cpu(rcu_strict_gp_boundary, NULL, 0);
1777 }
1778
1779 /*
1780  * Body of kthread that handles grace periods.
1781  */
1782 static int __noreturn rcu_gp_kthread(void *unused)
1783 {
1784         rcu_bind_gp_kthread();
1785         for (;;) {
1786
1787                 /* Handle grace-period start. */
1788                 for (;;) {
1789                         trace_rcu_grace_period(rcu_state.name, rcu_state.gp_seq,
1790                                                TPS("reqwait"));
1791                         WRITE_ONCE(rcu_state.gp_state, RCU_GP_WAIT_GPS);
1792                         swait_event_idle_exclusive(rcu_state.gp_wq,
1793                                          READ_ONCE(rcu_state.gp_flags) &
1794                                          RCU_GP_FLAG_INIT);
1795                         rcu_gp_torture_wait();
1796                         WRITE_ONCE(rcu_state.gp_state, RCU_GP_DONE_GPS);
1797                         /* Locking provides needed memory barrier. */
1798                         if (rcu_gp_init())
1799                                 break;
1800                         cond_resched_tasks_rcu_qs();
1801                         WRITE_ONCE(rcu_state.gp_activity, jiffies);
1802                         WARN_ON(signal_pending(current));
1803                         trace_rcu_grace_period(rcu_state.name, rcu_state.gp_seq,
1804                                                TPS("reqwaitsig"));
1805                 }
1806
1807                 /* Handle quiescent-state forcing. */
1808                 rcu_gp_fqs_loop();
1809
1810                 /* Handle grace-period end. */
1811                 WRITE_ONCE(rcu_state.gp_state, RCU_GP_CLEANUP);
1812                 rcu_gp_cleanup();
1813                 WRITE_ONCE(rcu_state.gp_state, RCU_GP_CLEANED);
1814         }
1815 }
1816
1817 /*
1818  * Report a full set of quiescent states to the rcu_state data structure.
1819  * Invoke rcu_gp_kthread_wake() to awaken the grace-period kthread if
1820  * another grace period is required.  Whether we wake the grace-period
1821  * kthread or it awakens itself for the next round of quiescent-state
1822  * forcing, that kthread will clean up after the just-completed grace
1823  * period.  Note that the caller must hold rnp->lock, which is released
1824  * before return.
1825  */
1826 static void rcu_report_qs_rsp(unsigned long flags)
1827         __releases(rcu_get_root()->lock)
1828 {
1829         raw_lockdep_assert_held_rcu_node(rcu_get_root());
1830         WARN_ON_ONCE(!rcu_gp_in_progress());
1831         WRITE_ONCE(rcu_state.gp_flags,
1832                    READ_ONCE(rcu_state.gp_flags) | RCU_GP_FLAG_FQS);
1833         raw_spin_unlock_irqrestore_rcu_node(rcu_get_root(), flags);
1834         rcu_gp_kthread_wake();
1835 }
1836
1837 /*
1838  * Similar to rcu_report_qs_rdp(), for which it is a helper function.
1839  * Allows quiescent states for a group of CPUs to be reported at one go
1840  * to the specified rcu_node structure, though all the CPUs in the group
1841  * must be represented by the same rcu_node structure (which need not be a
1842  * leaf rcu_node structure, though it often will be).  The gps parameter
1843  * is the grace-period snapshot, which means that the quiescent states
1844  * are valid only if rnp->gp_seq is equal to gps.  That structure's lock
1845  * must be held upon entry, and it is released before return.
1846  *
1847  * As a special case, if mask is zero, the bit-already-cleared check is
1848  * disabled.  This allows propagating quiescent state due to resumed tasks
1849  * during grace-period initialization.
1850  */
1851 static void rcu_report_qs_rnp(unsigned long mask, struct rcu_node *rnp,
1852                               unsigned long gps, unsigned long flags)
1853         __releases(rnp->lock)
1854 {
1855         unsigned long oldmask = 0;
1856         struct rcu_node *rnp_c;
1857
1858         raw_lockdep_assert_held_rcu_node(rnp);
1859
1860         /* Walk up the rcu_node hierarchy. */
1861         for (;;) {
1862                 if ((!(rnp->qsmask & mask) && mask) || rnp->gp_seq != gps) {
1863
1864                         /*
1865                          * Our bit has already been cleared, or the
1866                          * relevant grace period is already over, so done.
1867                          */
1868                         raw_spin_unlock_irqrestore_rcu_node(rnp, flags);
1869                         return;
1870                 }
1871                 WARN_ON_ONCE(oldmask); /* Any child must be all zeroed! */
1872                 WARN_ON_ONCE(!rcu_is_leaf_node(rnp) &&
1873                              rcu_preempt_blocked_readers_cgp(rnp));
1874                 WRITE_ONCE(rnp->qsmask, rnp->qsmask & ~mask);
1875                 trace_rcu_quiescent_state_report(rcu_state.name, rnp->gp_seq,
1876                                                  mask, rnp->qsmask, rnp->level,
1877                                                  rnp->grplo, rnp->grphi,
1878                                                  !!rnp->gp_tasks);
1879                 if (rnp->qsmask != 0 || rcu_preempt_blocked_readers_cgp(rnp)) {
1880
1881                         /* Other bits still set at this level, so done. */
1882                         raw_spin_unlock_irqrestore_rcu_node(rnp, flags);
1883                         return;
1884                 }
1885                 rnp->completedqs = rnp->gp_seq;
1886                 mask = rnp->grpmask;
1887                 if (rnp->parent == NULL) {
1888
1889                         /* No more levels.  Exit loop holding root lock. */
1890
1891                         break;
1892                 }
1893                 raw_spin_unlock_irqrestore_rcu_node(rnp, flags);
1894                 rnp_c = rnp;
1895                 rnp = rnp->parent;
1896                 raw_spin_lock_irqsave_rcu_node(rnp, flags);
1897                 oldmask = READ_ONCE(rnp_c->qsmask);
1898         }
1899
1900         /*
1901          * Get here if we are the last CPU to pass through a quiescent
1902          * state for this grace period.  Invoke rcu_report_qs_rsp()
1903          * to clean up and start the next grace period if one is needed.
1904          */
1905         rcu_report_qs_rsp(flags); /* releases rnp->lock. */
1906 }
1907
1908 /*
1909  * Record a quiescent state for all tasks that were previously queued
1910  * on the specified rcu_node structure and that were blocking the current
1911  * RCU grace period.  The caller must hold the corresponding rnp->lock with
1912  * irqs disabled, and this lock is released upon return, but irqs remain
1913  * disabled.
1914  */
1915 static void __maybe_unused
1916 rcu_report_unblock_qs_rnp(struct rcu_node *rnp, unsigned long flags)
1917         __releases(rnp->lock)
1918 {
1919         unsigned long gps;
1920         unsigned long mask;
1921         struct rcu_node *rnp_p;
1922
1923         raw_lockdep_assert_held_rcu_node(rnp);
1924         if (WARN_ON_ONCE(!IS_ENABLED(CONFIG_PREEMPT_RCU)) ||
1925             WARN_ON_ONCE(rcu_preempt_blocked_readers_cgp(rnp)) ||
1926             rnp->qsmask != 0) {
1927                 raw_spin_unlock_irqrestore_rcu_node(rnp, flags);
1928                 return;  /* Still need more quiescent states! */
1929         }
1930
1931         rnp->completedqs = rnp->gp_seq;
1932         rnp_p = rnp->parent;
1933         if (rnp_p == NULL) {
1934                 /*
1935                  * Only one rcu_node structure in the tree, so don't
1936                  * try to report up to its nonexistent parent!
1937                  */
1938                 rcu_report_qs_rsp(flags);
1939                 return;
1940         }
1941
1942         /* Report up the rest of the hierarchy, tracking current ->gp_seq. */
1943         gps = rnp->gp_seq;
1944         mask = rnp->grpmask;
1945         raw_spin_unlock_rcu_node(rnp);  /* irqs remain disabled. */
1946         raw_spin_lock_rcu_node(rnp_p);  /* irqs already disabled. */
1947         rcu_report_qs_rnp(mask, rnp_p, gps, flags);
1948 }
1949
1950 /*
1951  * Record a quiescent state for the specified CPU to that CPU's rcu_data
1952  * structure.  This must be called from the specified CPU.
1953  */
1954 static void
1955 rcu_report_qs_rdp(struct rcu_data *rdp)
1956 {
1957         unsigned long flags;
1958         unsigned long mask;
1959         bool needacc = false;
1960         struct rcu_node *rnp;
1961
1962         WARN_ON_ONCE(rdp->cpu != smp_processor_id());
1963         rnp = rdp->mynode;
1964         raw_spin_lock_irqsave_rcu_node(rnp, flags);
1965         if (rdp->cpu_no_qs.b.norm || rdp->gp_seq != rnp->gp_seq ||
1966             rdp->gpwrap) {
1967
1968                 /*
1969                  * The grace period in which this quiescent state was
1970                  * recorded has ended, so don't report it upwards.
1971                  * We will instead need a new quiescent state that lies
1972                  * within the current grace period.
1973                  */
1974                 rdp->cpu_no_qs.b.norm = true;   /* need qs for new gp. */
1975                 raw_spin_unlock_irqrestore_rcu_node(rnp, flags);
1976                 return;
1977         }
1978         mask = rdp->grpmask;
1979         rdp->core_needs_qs = false;
1980         if ((rnp->qsmask & mask) == 0) {
1981                 raw_spin_unlock_irqrestore_rcu_node(rnp, flags);
1982         } else {
1983                 /*
1984                  * This GP can't end until cpu checks in, so all of our
1985                  * callbacks can be processed during the next GP.
1986                  *
1987                  * NOCB kthreads have their own way to deal with that...
1988                  */
1989                 if (!rcu_rdp_is_offloaded(rdp)) {
1990                         /*
1991                          * The current GP has not yet ended, so it
1992                          * should not be possible for rcu_accelerate_cbs()
1993                          * to return true.  So complain, but don't awaken.
1994                          */
1995                         WARN_ON_ONCE(rcu_accelerate_cbs(rnp, rdp));
1996                 } else if (!rcu_segcblist_completely_offloaded(&rdp->cblist)) {
1997                         /*
1998                          * ...but NOCB kthreads may miss or delay callbacks acceleration
1999                          * if in the middle of a (de-)offloading process.
2000                          */
2001                         needacc = true;
2002                 }
2003
2004                 rcu_disable_urgency_upon_qs(rdp);
2005                 rcu_report_qs_rnp(mask, rnp, rnp->gp_seq, flags);
2006                 /* ^^^ Released rnp->lock */
2007
2008                 if (needacc) {
2009                         rcu_nocb_lock_irqsave(rdp, flags);
2010                         rcu_accelerate_cbs_unlocked(rnp, rdp);
2011                         rcu_nocb_unlock_irqrestore(rdp, flags);
2012                 }
2013         }
2014 }
2015
2016 /*
2017  * Check to see if there is a new grace period of which this CPU
2018  * is not yet aware, and if so, set up local rcu_data state for it.
2019  * Otherwise, see if this CPU has just passed through its first
2020  * quiescent state for this grace period, and record that fact if so.
2021  */
2022 static void
2023 rcu_check_quiescent_state(struct rcu_data *rdp)
2024 {
2025         /* Check for grace-period ends and beginnings. */
2026         note_gp_changes(rdp);
2027
2028         /*
2029          * Does this CPU still need to do its part for current grace period?
2030          * If no, return and let the other CPUs do their part as well.
2031          */
2032         if (!rdp->core_needs_qs)
2033                 return;
2034
2035         /*
2036          * Was there a quiescent state since the beginning of the grace
2037          * period? If no, then exit and wait for the next call.
2038          */
2039         if (rdp->cpu_no_qs.b.norm)
2040                 return;
2041
2042         /*
2043          * Tell RCU we are done (but rcu_report_qs_rdp() will be the
2044          * judge of that).
2045          */
2046         rcu_report_qs_rdp(rdp);
2047 }
2048
2049 /*
2050  * Invoke any RCU callbacks that have made it to the end of their grace
2051  * period.  Throttle as specified by rdp->blimit.
2052  */
2053 static void rcu_do_batch(struct rcu_data *rdp)
2054 {
2055         int div;
2056         bool __maybe_unused empty;
2057         unsigned long flags;
2058         struct rcu_head *rhp;
2059         struct rcu_cblist rcl = RCU_CBLIST_INITIALIZER(rcl);
2060         long bl, count = 0;
2061         long pending, tlimit = 0;
2062
2063         /* If no callbacks are ready, just return. */
2064         if (!rcu_segcblist_ready_cbs(&rdp->cblist)) {
2065                 trace_rcu_batch_start(rcu_state.name,
2066                                       rcu_segcblist_n_cbs(&rdp->cblist), 0);
2067                 trace_rcu_batch_end(rcu_state.name, 0,
2068                                     !rcu_segcblist_empty(&rdp->cblist),
2069                                     need_resched(), is_idle_task(current),
2070                                     rcu_is_callbacks_kthread(rdp));
2071                 return;
2072         }
2073
2074         /*
2075          * Extract the list of ready callbacks, disabling IRQs to prevent
2076          * races with call_rcu() from interrupt handlers.  Leave the
2077          * callback counts, as rcu_barrier() needs to be conservative.
2078          */
2079         rcu_nocb_lock_irqsave(rdp, flags);
2080         WARN_ON_ONCE(cpu_is_offline(smp_processor_id()));
2081         pending = rcu_segcblist_get_seglen(&rdp->cblist, RCU_DONE_TAIL);
2082         div = READ_ONCE(rcu_divisor);
2083         div = div < 0 ? 7 : div > sizeof(long) * 8 - 2 ? sizeof(long) * 8 - 2 : div;
2084         bl = max(rdp->blimit, pending >> div);
2085         if (in_serving_softirq() && unlikely(bl > 100)) {
2086                 long rrn = READ_ONCE(rcu_resched_ns);
2087
2088                 rrn = rrn < NSEC_PER_MSEC ? NSEC_PER_MSEC : rrn > NSEC_PER_SEC ? NSEC_PER_SEC : rrn;
2089                 tlimit = local_clock() + rrn;
2090         }
2091         trace_rcu_batch_start(rcu_state.name,
2092                               rcu_segcblist_n_cbs(&rdp->cblist), bl);
2093         rcu_segcblist_extract_done_cbs(&rdp->cblist, &rcl);
2094         if (rcu_rdp_is_offloaded(rdp))
2095                 rdp->qlen_last_fqs_check = rcu_segcblist_n_cbs(&rdp->cblist);
2096
2097         trace_rcu_segcb_stats(&rdp->cblist, TPS("SegCbDequeued"));
2098         rcu_nocb_unlock_irqrestore(rdp, flags);
2099
2100         /* Invoke callbacks. */
2101         tick_dep_set_task(current, TICK_DEP_BIT_RCU);
2102         rhp = rcu_cblist_dequeue(&rcl);
2103
2104         for (; rhp; rhp = rcu_cblist_dequeue(&rcl)) {
2105                 rcu_callback_t f;
2106
2107                 count++;
2108                 debug_rcu_head_unqueue(rhp);
2109
2110                 rcu_lock_acquire(&rcu_callback_map);
2111                 trace_rcu_invoke_callback(rcu_state.name, rhp);
2112
2113                 f = rhp->func;
2114                 WRITE_ONCE(rhp->func, (rcu_callback_t)0L);
2115                 f(rhp);
2116
2117                 rcu_lock_release(&rcu_callback_map);
2118
2119                 /*
2120                  * Stop only if limit reached and CPU has something to do.
2121                  */
2122                 if (in_serving_softirq()) {
2123                         if (count >= bl && (need_resched() || !is_idle_task(current)))
2124                                 break;
2125                         /*
2126                          * Make sure we don't spend too much time here and deprive other
2127                          * softirq vectors of CPU cycles.
2128                          */
2129                         if (unlikely(tlimit)) {
2130                                 /* only call local_clock() every 32 callbacks */
2131                                 if (likely((count & 31) || local_clock() < tlimit))
2132                                         continue;
2133                                 /* Exceeded the time limit, so leave. */
2134                                 break;
2135                         }
2136                 } else {
2137                         // In rcuoc context, so no worries about depriving
2138                         // other softirq vectors of CPU cycles.
2139                         local_bh_enable();
2140                         lockdep_assert_irqs_enabled();
2141                         cond_resched_tasks_rcu_qs();
2142                         lockdep_assert_irqs_enabled();
2143                         local_bh_disable();
2144                 }
2145         }
2146
2147         rcu_nocb_lock_irqsave(rdp, flags);
2148         rdp->n_cbs_invoked += count;
2149         trace_rcu_batch_end(rcu_state.name, count, !!rcl.head, need_resched(),
2150                             is_idle_task(current), rcu_is_callbacks_kthread(rdp));
2151
2152         /* Update counts and requeue any remaining callbacks. */
2153         rcu_segcblist_insert_done_cbs(&rdp->cblist, &rcl);
2154         rcu_segcblist_add_len(&rdp->cblist, -count);
2155
2156         /* Reinstate batch limit if we have worked down the excess. */
2157         count = rcu_segcblist_n_cbs(&rdp->cblist);
2158         if (rdp->blimit >= DEFAULT_MAX_RCU_BLIMIT && count <= qlowmark)
2159                 rdp->blimit = blimit;
2160
2161         /* Reset ->qlen_last_fqs_check trigger if enough CBs have drained. */
2162         if (count == 0 && rdp->qlen_last_fqs_check != 0) {
2163                 rdp->qlen_last_fqs_check = 0;
2164                 rdp->n_force_qs_snap = READ_ONCE(rcu_state.n_force_qs);
2165         } else if (count < rdp->qlen_last_fqs_check - qhimark)
2166                 rdp->qlen_last_fqs_check = count;
2167
2168         /*
2169          * The following usually indicates a double call_rcu().  To track
2170          * this down, try building with CONFIG_DEBUG_OBJECTS_RCU_HEAD=y.
2171          */
2172         empty = rcu_segcblist_empty(&rdp->cblist);
2173         WARN_ON_ONCE(count == 0 && !empty);
2174         WARN_ON_ONCE(!IS_ENABLED(CONFIG_RCU_NOCB_CPU) &&
2175                      count != 0 && empty);
2176         WARN_ON_ONCE(count == 0 && rcu_segcblist_n_segment_cbs(&rdp->cblist) != 0);
2177         WARN_ON_ONCE(!empty && rcu_segcblist_n_segment_cbs(&rdp->cblist) == 0);
2178
2179         rcu_nocb_unlock_irqrestore(rdp, flags);
2180
2181         tick_dep_clear_task(current, TICK_DEP_BIT_RCU);
2182 }
2183
2184 /*
2185  * This function is invoked from each scheduling-clock interrupt,
2186  * and checks to see if this CPU is in a non-context-switch quiescent
2187  * state, for example, user mode or idle loop.  It also schedules RCU
2188  * core processing.  If the current grace period has gone on too long,
2189  * it will ask the scheduler to manufacture a context switch for the sole
2190  * purpose of providing the needed quiescent state.
2191  */
2192 void rcu_sched_clock_irq(int user)
2193 {
2194         unsigned long j;
2195
2196         if (IS_ENABLED(CONFIG_PROVE_RCU)) {
2197                 j = jiffies;
2198                 WARN_ON_ONCE(time_before(j, __this_cpu_read(rcu_data.last_sched_clock)));
2199                 __this_cpu_write(rcu_data.last_sched_clock, j);
2200         }
2201         trace_rcu_utilization(TPS("Start scheduler-tick"));
2202         lockdep_assert_irqs_disabled();
2203         raw_cpu_inc(rcu_data.ticks_this_gp);
2204         /* The load-acquire pairs with the store-release setting to true. */
2205         if (smp_load_acquire(this_cpu_ptr(&rcu_data.rcu_urgent_qs))) {
2206                 /* Idle and userspace execution already are quiescent states. */
2207                 if (!rcu_is_cpu_rrupt_from_idle() && !user) {
2208                         set_tsk_need_resched(current);
2209                         set_preempt_need_resched();
2210                 }
2211                 __this_cpu_write(rcu_data.rcu_urgent_qs, false);
2212         }
2213         rcu_flavor_sched_clock_irq(user);
2214         if (rcu_pending(user))
2215                 invoke_rcu_core();
2216         if (user || rcu_is_cpu_rrupt_from_idle())
2217                 rcu_note_voluntary_context_switch(current);
2218         lockdep_assert_irqs_disabled();
2219
2220         trace_rcu_utilization(TPS("End scheduler-tick"));
2221 }
2222
2223 /*
2224  * Scan the leaf rcu_node structures.  For each structure on which all
2225  * CPUs have reported a quiescent state and on which there are tasks
2226  * blocking the current grace period, initiate RCU priority boosting.
2227  * Otherwise, invoke the specified function to check dyntick state for
2228  * each CPU that has not yet reported a quiescent state.
2229  */
2230 static void force_qs_rnp(int (*f)(struct rcu_data *rdp))
2231 {
2232         int cpu;
2233         unsigned long flags;
2234         unsigned long mask;
2235         struct rcu_data *rdp;
2236         struct rcu_node *rnp;
2237
2238         rcu_state.cbovld = rcu_state.cbovldnext;
2239         rcu_state.cbovldnext = false;
2240         rcu_for_each_leaf_node(rnp) {
2241                 cond_resched_tasks_rcu_qs();
2242                 mask = 0;
2243                 raw_spin_lock_irqsave_rcu_node(rnp, flags);
2244                 rcu_state.cbovldnext |= !!rnp->cbovldmask;
2245                 if (rnp->qsmask == 0) {
2246                         if (rcu_preempt_blocked_readers_cgp(rnp)) {
2247                                 /*
2248                                  * No point in scanning bits because they
2249                                  * are all zero.  But we might need to
2250                                  * priority-boost blocked readers.
2251                                  */
2252                                 rcu_initiate_boost(rnp, flags);
2253                                 /* rcu_initiate_boost() releases rnp->lock */
2254                                 continue;
2255                         }
2256                         raw_spin_unlock_irqrestore_rcu_node(rnp, flags);
2257                         continue;
2258                 }
2259                 for_each_leaf_node_cpu_mask(rnp, cpu, rnp->qsmask) {
2260                         rdp = per_cpu_ptr(&rcu_data, cpu);
2261                         if (f(rdp)) {
2262                                 mask |= rdp->grpmask;
2263                                 rcu_disable_urgency_upon_qs(rdp);
2264                         }
2265                 }
2266                 if (mask != 0) {
2267                         /* Idle/offline CPUs, report (releases rnp->lock). */
2268                         rcu_report_qs_rnp(mask, rnp, rnp->gp_seq, flags);
2269                 } else {
2270                         /* Nothing to do here, so just drop the lock. */
2271                         raw_spin_unlock_irqrestore_rcu_node(rnp, flags);
2272                 }
2273         }
2274 }
2275
2276 /*
2277  * Force quiescent states on reluctant CPUs, and also detect which
2278  * CPUs are in dyntick-idle mode.
2279  */
2280 void rcu_force_quiescent_state(void)
2281 {
2282         unsigned long flags;
2283         bool ret;
2284         struct rcu_node *rnp;
2285         struct rcu_node *rnp_old = NULL;
2286
2287         /* Funnel through hierarchy to reduce memory contention. */
2288         rnp = raw_cpu_read(rcu_data.mynode);
2289         for (; rnp != NULL; rnp = rnp->parent) {
2290                 ret = (READ_ONCE(rcu_state.gp_flags) & RCU_GP_FLAG_FQS) ||
2291                        !raw_spin_trylock(&rnp->fqslock);
2292                 if (rnp_old != NULL)
2293                         raw_spin_unlock(&rnp_old->fqslock);
2294                 if (ret)
2295                         return;
2296                 rnp_old = rnp;
2297         }
2298         /* rnp_old == rcu_get_root(), rnp == NULL. */
2299
2300         /* Reached the root of the rcu_node tree, acquire lock. */
2301         raw_spin_lock_irqsave_rcu_node(rnp_old, flags);
2302         raw_spin_unlock(&rnp_old->fqslock);
2303         if (READ_ONCE(rcu_state.gp_flags) & RCU_GP_FLAG_FQS) {
2304                 raw_spin_unlock_irqrestore_rcu_node(rnp_old, flags);
2305                 return;  /* Someone beat us to it. */
2306         }
2307         WRITE_ONCE(rcu_state.gp_flags,
2308                    READ_ONCE(rcu_state.gp_flags) | RCU_GP_FLAG_FQS);
2309         raw_spin_unlock_irqrestore_rcu_node(rnp_old, flags);
2310         rcu_gp_kthread_wake();
2311 }
2312 EXPORT_SYMBOL_GPL(rcu_force_quiescent_state);
2313
2314 // Workqueue handler for an RCU reader for kernels enforcing struct RCU
2315 // grace periods.
2316 static void strict_work_handler(struct work_struct *work)
2317 {
2318         rcu_read_lock();
2319         rcu_read_unlock();
2320 }
2321
2322 /* Perform RCU core processing work for the current CPU.  */
2323 static __latent_entropy void rcu_core(void)
2324 {
2325         unsigned long flags;
2326         struct rcu_data *rdp = raw_cpu_ptr(&rcu_data);
2327         struct rcu_node *rnp = rdp->mynode;
2328         /*
2329          * On RT rcu_core() can be preempted when IRQs aren't disabled.
2330          * Therefore this function can race with concurrent NOCB (de-)offloading
2331          * on this CPU and the below condition must be considered volatile.
2332          * However if we race with:
2333          *
2334          * _ Offloading:   In the worst case we accelerate or process callbacks
2335          *                 concurrently with NOCB kthreads. We are guaranteed to
2336          *                 call rcu_nocb_lock() if that happens.
2337          *
2338          * _ Deoffloading: In the worst case we miss callbacks acceleration or
2339          *                 processing. This is fine because the early stage
2340          *                 of deoffloading invokes rcu_core() after setting
2341          *                 SEGCBLIST_RCU_CORE. So we guarantee that we'll process
2342          *                 what could have been dismissed without the need to wait
2343          *                 for the next rcu_pending() check in the next jiffy.
2344          */
2345         const bool do_batch = !rcu_segcblist_completely_offloaded(&rdp->cblist);
2346
2347         if (cpu_is_offline(smp_processor_id()))
2348                 return;
2349         trace_rcu_utilization(TPS("Start RCU core"));
2350         WARN_ON_ONCE(!rdp->beenonline);
2351
2352         /* Report any deferred quiescent states if preemption enabled. */
2353         if (IS_ENABLED(CONFIG_PREEMPT_COUNT) && (!(preempt_count() & PREEMPT_MASK))) {
2354                 rcu_preempt_deferred_qs(current);
2355         } else if (rcu_preempt_need_deferred_qs(current)) {
2356                 set_tsk_need_resched(current);
2357                 set_preempt_need_resched();
2358         }
2359
2360         /* Update RCU state based on any recent quiescent states. */
2361         rcu_check_quiescent_state(rdp);
2362
2363         /* No grace period and unregistered callbacks? */
2364         if (!rcu_gp_in_progress() &&
2365             rcu_segcblist_is_enabled(&rdp->cblist) && do_batch) {
2366                 rcu_nocb_lock_irqsave(rdp, flags);
2367                 if (!rcu_segcblist_restempty(&rdp->cblist, RCU_NEXT_READY_TAIL))
2368                         rcu_accelerate_cbs_unlocked(rnp, rdp);
2369                 rcu_nocb_unlock_irqrestore(rdp, flags);
2370         }
2371
2372         rcu_check_gp_start_stall(rnp, rdp, rcu_jiffies_till_stall_check());
2373
2374         /* If there are callbacks ready, invoke them. */
2375         if (do_batch && rcu_segcblist_ready_cbs(&rdp->cblist) &&
2376             likely(READ_ONCE(rcu_scheduler_fully_active))) {
2377                 rcu_do_batch(rdp);
2378                 /* Re-invoke RCU core processing if there are callbacks remaining. */
2379                 if (rcu_segcblist_ready_cbs(&rdp->cblist))
2380                         invoke_rcu_core();
2381         }
2382
2383         /* Do any needed deferred wakeups of rcuo kthreads. */
2384         do_nocb_deferred_wakeup(rdp);
2385         trace_rcu_utilization(TPS("End RCU core"));
2386
2387         // If strict GPs, schedule an RCU reader in a clean environment.
2388         if (IS_ENABLED(CONFIG_RCU_STRICT_GRACE_PERIOD))
2389                 queue_work_on(rdp->cpu, rcu_gp_wq, &rdp->strict_work);
2390 }
2391
2392 static void rcu_core_si(struct softirq_action *h)
2393 {
2394         rcu_core();
2395 }
2396
2397 static void rcu_wake_cond(struct task_struct *t, int status)
2398 {
2399         /*
2400          * If the thread is yielding, only wake it when this
2401          * is invoked from idle
2402          */
2403         if (t && (status != RCU_KTHREAD_YIELDING || is_idle_task(current)))
2404                 wake_up_process(t);
2405 }
2406
2407 static void invoke_rcu_core_kthread(void)
2408 {
2409         struct task_struct *t;
2410         unsigned long flags;
2411
2412         local_irq_save(flags);
2413         __this_cpu_write(rcu_data.rcu_cpu_has_work, 1);
2414         t = __this_cpu_read(rcu_data.rcu_cpu_kthread_task);
2415         if (t != NULL && t != current)
2416                 rcu_wake_cond(t, __this_cpu_read(rcu_data.rcu_cpu_kthread_status));
2417         local_irq_restore(flags);
2418 }
2419
2420 /*
2421  * Wake up this CPU's rcuc kthread to do RCU core processing.
2422  */
2423 static void invoke_rcu_core(void)
2424 {
2425         if (!cpu_online(smp_processor_id()))
2426                 return;
2427         if (use_softirq)
2428                 raise_softirq(RCU_SOFTIRQ);
2429         else
2430                 invoke_rcu_core_kthread();
2431 }
2432
2433 static void rcu_cpu_kthread_park(unsigned int cpu)
2434 {
2435         per_cpu(rcu_data.rcu_cpu_kthread_status, cpu) = RCU_KTHREAD_OFFCPU;
2436 }
2437
2438 static int rcu_cpu_kthread_should_run(unsigned int cpu)
2439 {
2440         return __this_cpu_read(rcu_data.rcu_cpu_has_work);
2441 }
2442
2443 /*
2444  * Per-CPU kernel thread that invokes RCU callbacks.  This replaces
2445  * the RCU softirq used in configurations of RCU that do not support RCU
2446  * priority boosting.
2447  */
2448 static void rcu_cpu_kthread(unsigned int cpu)
2449 {
2450         unsigned int *statusp = this_cpu_ptr(&rcu_data.rcu_cpu_kthread_status);
2451         char work, *workp = this_cpu_ptr(&rcu_data.rcu_cpu_has_work);
2452         unsigned long *j = this_cpu_ptr(&rcu_data.rcuc_activity);
2453         int spincnt;
2454
2455         trace_rcu_utilization(TPS("Start CPU kthread@rcu_run"));
2456         for (spincnt = 0; spincnt < 10; spincnt++) {
2457                 WRITE_ONCE(*j, jiffies);
2458                 local_bh_disable();
2459                 *statusp = RCU_KTHREAD_RUNNING;
2460                 local_irq_disable();
2461                 work = *workp;
2462                 *workp = 0;
2463                 local_irq_enable();
2464                 if (work)
2465                         rcu_core();
2466                 local_bh_enable();
2467                 if (*workp == 0) {
2468                         trace_rcu_utilization(TPS("End CPU kthread@rcu_wait"));
2469                         *statusp = RCU_KTHREAD_WAITING;
2470                         return;
2471                 }
2472         }
2473         *statusp = RCU_KTHREAD_YIELDING;
2474         trace_rcu_utilization(TPS("Start CPU kthread@rcu_yield"));
2475         schedule_timeout_idle(2);
2476         trace_rcu_utilization(TPS("End CPU kthread@rcu_yield"));
2477         *statusp = RCU_KTHREAD_WAITING;
2478         WRITE_ONCE(*j, jiffies);
2479 }
2480
2481 static struct smp_hotplug_thread rcu_cpu_thread_spec = {
2482         .store                  = &rcu_data.rcu_cpu_kthread_task,
2483         .thread_should_run      = rcu_cpu_kthread_should_run,
2484         .thread_fn              = rcu_cpu_kthread,
2485         .thread_comm            = "rcuc/%u",
2486         .setup                  = rcu_cpu_kthread_setup,
2487         .park                   = rcu_cpu_kthread_park,
2488 };
2489
2490 /*
2491  * Spawn per-CPU RCU core processing kthreads.
2492  */
2493 static int __init rcu_spawn_core_kthreads(void)
2494 {
2495         int cpu;
2496
2497         for_each_possible_cpu(cpu)
2498                 per_cpu(rcu_data.rcu_cpu_has_work, cpu) = 0;
2499         if (use_softirq)
2500                 return 0;
2501         WARN_ONCE(smpboot_register_percpu_thread(&rcu_cpu_thread_spec),
2502                   "%s: Could not start rcuc kthread, OOM is now expected behavior\n", __func__);
2503         return 0;
2504 }
2505
2506 /*
2507  * Handle any core-RCU processing required by a call_rcu() invocation.
2508  */
2509 static void __call_rcu_core(struct rcu_data *rdp, struct rcu_head *head,
2510                             unsigned long flags)
2511 {
2512         /*
2513          * If called from an extended quiescent state, invoke the RCU
2514          * core in order to force a re-evaluation of RCU's idleness.
2515          */
2516         if (!rcu_is_watching())
2517                 invoke_rcu_core();
2518
2519         /* If interrupts were disabled or CPU offline, don't invoke RCU core. */
2520         if (irqs_disabled_flags(flags) || cpu_is_offline(smp_processor_id()))
2521                 return;
2522
2523         /*
2524          * Force the grace period if too many callbacks or too long waiting.
2525          * Enforce hysteresis, and don't invoke rcu_force_quiescent_state()
2526          * if some other CPU has recently done so.  Also, don't bother
2527          * invoking rcu_force_quiescent_state() if the newly enqueued callback
2528          * is the only one waiting for a grace period to complete.
2529          */
2530         if (unlikely(rcu_segcblist_n_cbs(&rdp->cblist) >
2531                      rdp->qlen_last_fqs_check + qhimark)) {
2532
2533                 /* Are we ignoring a completed grace period? */
2534                 note_gp_changes(rdp);
2535
2536                 /* Start a new grace period if one not already started. */
2537                 if (!rcu_gp_in_progress()) {
2538                         rcu_accelerate_cbs_unlocked(rdp->mynode, rdp);
2539                 } else {
2540                         /* Give the grace period a kick. */
2541                         rdp->blimit = DEFAULT_MAX_RCU_BLIMIT;
2542                         if (READ_ONCE(rcu_state.n_force_qs) == rdp->n_force_qs_snap &&
2543                             rcu_segcblist_first_pend_cb(&rdp->cblist) != head)
2544                                 rcu_force_quiescent_state();
2545                         rdp->n_force_qs_snap = READ_ONCE(rcu_state.n_force_qs);
2546                         rdp->qlen_last_fqs_check = rcu_segcblist_n_cbs(&rdp->cblist);
2547                 }
2548         }
2549 }
2550
2551 /*
2552  * RCU callback function to leak a callback.
2553  */
2554 static void rcu_leak_callback(struct rcu_head *rhp)
2555 {
2556 }
2557
2558 /*
2559  * Check and if necessary update the leaf rcu_node structure's
2560  * ->cbovldmask bit corresponding to the current CPU based on that CPU's
2561  * number of queued RCU callbacks.  The caller must hold the leaf rcu_node
2562  * structure's ->lock.
2563  */
2564 static void check_cb_ovld_locked(struct rcu_data *rdp, struct rcu_node *rnp)
2565 {
2566         raw_lockdep_assert_held_rcu_node(rnp);
2567         if (qovld_calc <= 0)
2568                 return; // Early boot and wildcard value set.
2569         if (rcu_segcblist_n_cbs(&rdp->cblist) >= qovld_calc)
2570                 WRITE_ONCE(rnp->cbovldmask, rnp->cbovldmask | rdp->grpmask);
2571         else
2572                 WRITE_ONCE(rnp->cbovldmask, rnp->cbovldmask & ~rdp->grpmask);
2573 }
2574
2575 /*
2576  * Check and if necessary update the leaf rcu_node structure's
2577  * ->cbovldmask bit corresponding to the current CPU based on that CPU's
2578  * number of queued RCU callbacks.  No locks need be held, but the
2579  * caller must have disabled interrupts.
2580  *
2581  * Note that this function ignores the possibility that there are a lot
2582  * of callbacks all of which have already seen the end of their respective
2583  * grace periods.  This omission is due to the need for no-CBs CPUs to
2584  * be holding ->nocb_lock to do this check, which is too heavy for a
2585  * common-case operation.
2586  */
2587 static void check_cb_ovld(struct rcu_data *rdp)
2588 {
2589         struct rcu_node *const rnp = rdp->mynode;
2590
2591         if (qovld_calc <= 0 ||
2592             ((rcu_segcblist_n_cbs(&rdp->cblist) >= qovld_calc) ==
2593              !!(READ_ONCE(rnp->cbovldmask) & rdp->grpmask)))
2594                 return; // Early boot wildcard value or already set correctly.
2595         raw_spin_lock_rcu_node(rnp);
2596         check_cb_ovld_locked(rdp, rnp);
2597         raw_spin_unlock_rcu_node(rnp);
2598 }
2599
2600 static void
2601 __call_rcu_common(struct rcu_head *head, rcu_callback_t func, bool lazy_in)
2602 {
2603         static atomic_t doublefrees;
2604         unsigned long flags;
2605         bool lazy;
2606         struct rcu_data *rdp;
2607         bool was_alldone;
2608
2609         /* Misaligned rcu_head! */
2610         WARN_ON_ONCE((unsigned long)head & (sizeof(void *) - 1));
2611
2612         if (debug_rcu_head_queue(head)) {
2613                 /*
2614                  * Probable double call_rcu(), so leak the callback.
2615                  * Use rcu:rcu_callback trace event to find the previous
2616                  * time callback was passed to call_rcu().
2617                  */
2618                 if (atomic_inc_return(&doublefrees) < 4) {
2619                         pr_err("%s(): Double-freed CB %p->%pS()!!!  ", __func__, head, head->func);
2620                         mem_dump_obj(head);
2621                 }
2622                 WRITE_ONCE(head->func, rcu_leak_callback);
2623                 return;
2624         }
2625         head->func = func;
2626         head->next = NULL;
2627         kasan_record_aux_stack_noalloc(head);
2628         local_irq_save(flags);
2629         rdp = this_cpu_ptr(&rcu_data);
2630         lazy = lazy_in && !rcu_async_should_hurry();
2631
2632         /* Add the callback to our list. */
2633         if (unlikely(!rcu_segcblist_is_enabled(&rdp->cblist))) {
2634                 // This can trigger due to call_rcu() from offline CPU:
2635                 WARN_ON_ONCE(rcu_scheduler_active != RCU_SCHEDULER_INACTIVE);
2636                 WARN_ON_ONCE(!rcu_is_watching());
2637                 // Very early boot, before rcu_init().  Initialize if needed
2638                 // and then drop through to queue the callback.
2639                 if (rcu_segcblist_empty(&rdp->cblist))
2640                         rcu_segcblist_init(&rdp->cblist);
2641         }
2642
2643         check_cb_ovld(rdp);
2644         if (rcu_nocb_try_bypass(rdp, head, &was_alldone, flags, lazy))
2645                 return; // Enqueued onto ->nocb_bypass, so just leave.
2646         // If no-CBs CPU gets here, rcu_nocb_try_bypass() acquired ->nocb_lock.
2647         rcu_segcblist_enqueue(&rdp->cblist, head);
2648         if (__is_kvfree_rcu_offset((unsigned long)func))
2649                 trace_rcu_kvfree_callback(rcu_state.name, head,
2650                                          (unsigned long)func,
2651                                          rcu_segcblist_n_cbs(&rdp->cblist));
2652         else
2653                 trace_rcu_callback(rcu_state.name, head,
2654                                    rcu_segcblist_n_cbs(&rdp->cblist));
2655
2656         trace_rcu_segcb_stats(&rdp->cblist, TPS("SegCBQueued"));
2657
2658         /* Go handle any RCU core processing required. */
2659         if (unlikely(rcu_rdp_is_offloaded(rdp))) {
2660                 __call_rcu_nocb_wake(rdp, was_alldone, flags); /* unlocks */
2661         } else {
2662                 __call_rcu_core(rdp, head, flags);
2663                 local_irq_restore(flags);
2664         }
2665 }
2666
2667 #ifdef CONFIG_RCU_LAZY
2668 /**
2669  * call_rcu_hurry() - Queue RCU callback for invocation after grace period, and
2670  * flush all lazy callbacks (including the new one) to the main ->cblist while
2671  * doing so.
2672  *
2673  * @head: structure to be used for queueing the RCU updates.
2674  * @func: actual callback function to be invoked after the grace period
2675  *
2676  * The callback function will be invoked some time after a full grace
2677  * period elapses, in other words after all pre-existing RCU read-side
2678  * critical sections have completed.
2679  *
2680  * Use this API instead of call_rcu() if you don't want the callback to be
2681  * invoked after very long periods of time, which can happen on systems without
2682  * memory pressure and on systems which are lightly loaded or mostly idle.
2683  * This function will cause callbacks to be invoked sooner than later at the
2684  * expense of extra power. Other than that, this function is identical to, and
2685  * reuses call_rcu()'s logic. Refer to call_rcu() for more details about memory
2686  * ordering and other functionality.
2687  */
2688 void call_rcu_hurry(struct rcu_head *head, rcu_callback_t func)
2689 {
2690         return __call_rcu_common(head, func, false);
2691 }
2692 EXPORT_SYMBOL_GPL(call_rcu_hurry);
2693 #endif
2694
2695 /**
2696  * call_rcu() - Queue an RCU callback for invocation after a grace period.
2697  * By default the callbacks are 'lazy' and are kept hidden from the main
2698  * ->cblist to prevent starting of grace periods too soon.
2699  * If you desire grace periods to start very soon, use call_rcu_hurry().
2700  *
2701  * @head: structure to be used for queueing the RCU updates.
2702  * @func: actual callback function to be invoked after the grace period
2703  *
2704  * The callback function will be invoked some time after a full grace
2705  * period elapses, in other words after all pre-existing RCU read-side
2706  * critical sections have completed.  However, the callback function
2707  * might well execute concurrently with RCU read-side critical sections
2708  * that started after call_rcu() was invoked.
2709  *
2710  * RCU read-side critical sections are delimited by rcu_read_lock()
2711  * and rcu_read_unlock(), and may be nested.  In addition, but only in
2712  * v5.0 and later, regions of code across which interrupts, preemption,
2713  * or softirqs have been disabled also serve as RCU read-side critical
2714  * sections.  This includes hardware interrupt handlers, softirq handlers,
2715  * and NMI handlers.
2716  *
2717  * Note that all CPUs must agree that the grace period extended beyond
2718  * all pre-existing RCU read-side critical section.  On systems with more
2719  * than one CPU, this means that when "func()" is invoked, each CPU is
2720  * guaranteed to have executed a full memory barrier since the end of its
2721  * last RCU read-side critical section whose beginning preceded the call
2722  * to call_rcu().  It also means that each CPU executing an RCU read-side
2723  * critical section that continues beyond the start of "func()" must have
2724  * executed a memory barrier after the call_rcu() but before the beginning
2725  * of that RCU read-side critical section.  Note that these guarantees
2726  * include CPUs that are offline, idle, or executing in user mode, as
2727  * well as CPUs that are executing in the kernel.
2728  *
2729  * Furthermore, if CPU A invoked call_rcu() and CPU B invoked the
2730  * resulting RCU callback function "func()", then both CPU A and CPU B are
2731  * guaranteed to execute a full memory barrier during the time interval
2732  * between the call to call_rcu() and the invocation of "func()" -- even
2733  * if CPU A and CPU B are the same CPU (but again only if the system has
2734  * more than one CPU).
2735  *
2736  * Implementation of these memory-ordering guarantees is described here:
2737  * Documentation/RCU/Design/Memory-Ordering/Tree-RCU-Memory-Ordering.rst.
2738  */
2739 void call_rcu(struct rcu_head *head, rcu_callback_t func)
2740 {
2741         return __call_rcu_common(head, func, IS_ENABLED(CONFIG_RCU_LAZY));
2742 }
2743 EXPORT_SYMBOL_GPL(call_rcu);
2744
2745 /* Maximum number of jiffies to wait before draining a batch. */
2746 #define KFREE_DRAIN_JIFFIES (5 * HZ)
2747 #define KFREE_N_BATCHES 2
2748 #define FREE_N_CHANNELS 2
2749
2750 /**
2751  * struct kvfree_rcu_bulk_data - single block to store kvfree_rcu() pointers
2752  * @list: List node. All blocks are linked between each other
2753  * @gp_snap: Snapshot of RCU state for objects placed to this bulk
2754  * @nr_records: Number of active pointers in the array
2755  * @records: Array of the kvfree_rcu() pointers
2756  */
2757 struct kvfree_rcu_bulk_data {
2758         struct list_head list;
2759         unsigned long gp_snap;
2760         unsigned long nr_records;
2761         void *records[];
2762 };
2763
2764 /*
2765  * This macro defines how many entries the "records" array
2766  * will contain. It is based on the fact that the size of
2767  * kvfree_rcu_bulk_data structure becomes exactly one page.
2768  */
2769 #define KVFREE_BULK_MAX_ENTR \
2770         ((PAGE_SIZE - sizeof(struct kvfree_rcu_bulk_data)) / sizeof(void *))
2771
2772 /**
2773  * struct kfree_rcu_cpu_work - single batch of kfree_rcu() requests
2774  * @rcu_work: Let queue_rcu_work() invoke workqueue handler after grace period
2775  * @head_free: List of kfree_rcu() objects waiting for a grace period
2776  * @bulk_head_free: Bulk-List of kvfree_rcu() objects waiting for a grace period
2777  * @krcp: Pointer to @kfree_rcu_cpu structure
2778  */
2779
2780 struct kfree_rcu_cpu_work {
2781         struct rcu_work rcu_work;
2782         struct rcu_head *head_free;
2783         struct list_head bulk_head_free[FREE_N_CHANNELS];
2784         struct kfree_rcu_cpu *krcp;
2785 };
2786
2787 /**
2788  * struct kfree_rcu_cpu - batch up kfree_rcu() requests for RCU grace period
2789  * @head: List of kfree_rcu() objects not yet waiting for a grace period
2790  * @head_gp_snap: Snapshot of RCU state for objects placed to "@head"
2791  * @bulk_head: Bulk-List of kvfree_rcu() objects not yet waiting for a grace period
2792  * @krw_arr: Array of batches of kfree_rcu() objects waiting for a grace period
2793  * @lock: Synchronize access to this structure
2794  * @monitor_work: Promote @head to @head_free after KFREE_DRAIN_JIFFIES
2795  * @initialized: The @rcu_work fields have been initialized
2796  * @head_count: Number of objects in rcu_head singular list
2797  * @bulk_count: Number of objects in bulk-list
2798  * @bkvcache:
2799  *      A simple cache list that contains objects for reuse purpose.
2800  *      In order to save some per-cpu space the list is singular.
2801  *      Even though it is lockless an access has to be protected by the
2802  *      per-cpu lock.
2803  * @page_cache_work: A work to refill the cache when it is empty
2804  * @backoff_page_cache_fill: Delay cache refills
2805  * @work_in_progress: Indicates that page_cache_work is running
2806  * @hrtimer: A hrtimer for scheduling a page_cache_work
2807  * @nr_bkv_objs: number of allocated objects at @bkvcache.
2808  *
2809  * This is a per-CPU structure.  The reason that it is not included in
2810  * the rcu_data structure is to permit this code to be extracted from
2811  * the RCU files.  Such extraction could allow further optimization of
2812  * the interactions with the slab allocators.
2813  */
2814 struct kfree_rcu_cpu {
2815         // Objects queued on a linked list
2816         // through their rcu_head structures.
2817         struct rcu_head *head;
2818         unsigned long head_gp_snap;
2819         atomic_t head_count;
2820
2821         // Objects queued on a bulk-list.
2822         struct list_head bulk_head[FREE_N_CHANNELS];
2823         atomic_t bulk_count[FREE_N_CHANNELS];
2824
2825         struct kfree_rcu_cpu_work krw_arr[KFREE_N_BATCHES];
2826         raw_spinlock_t lock;
2827         struct delayed_work monitor_work;
2828         bool initialized;
2829
2830         struct delayed_work page_cache_work;
2831         atomic_t backoff_page_cache_fill;
2832         atomic_t work_in_progress;
2833         struct hrtimer hrtimer;
2834
2835         struct llist_head bkvcache;
2836         int nr_bkv_objs;
2837 };
2838
2839 static DEFINE_PER_CPU(struct kfree_rcu_cpu, krc) = {
2840         .lock = __RAW_SPIN_LOCK_UNLOCKED(krc.lock),
2841 };
2842
2843 static __always_inline void
2844 debug_rcu_bhead_unqueue(struct kvfree_rcu_bulk_data *bhead)
2845 {
2846 #ifdef CONFIG_DEBUG_OBJECTS_RCU_HEAD
2847         int i;
2848
2849         for (i = 0; i < bhead->nr_records; i++)
2850                 debug_rcu_head_unqueue((struct rcu_head *)(bhead->records[i]));
2851 #endif
2852 }
2853
2854 static inline struct kfree_rcu_cpu *
2855 krc_this_cpu_lock(unsigned long *flags)
2856 {
2857         struct kfree_rcu_cpu *krcp;
2858
2859         local_irq_save(*flags); // For safely calling this_cpu_ptr().
2860         krcp = this_cpu_ptr(&krc);
2861         raw_spin_lock(&krcp->lock);
2862
2863         return krcp;
2864 }
2865
2866 static inline void
2867 krc_this_cpu_unlock(struct kfree_rcu_cpu *krcp, unsigned long flags)
2868 {
2869         raw_spin_unlock_irqrestore(&krcp->lock, flags);
2870 }
2871
2872 static inline struct kvfree_rcu_bulk_data *
2873 get_cached_bnode(struct kfree_rcu_cpu *krcp)
2874 {
2875         if (!krcp->nr_bkv_objs)
2876                 return NULL;
2877
2878         WRITE_ONCE(krcp->nr_bkv_objs, krcp->nr_bkv_objs - 1);
2879         return (struct kvfree_rcu_bulk_data *)
2880                 llist_del_first(&krcp->bkvcache);
2881 }
2882
2883 static inline bool
2884 put_cached_bnode(struct kfree_rcu_cpu *krcp,
2885         struct kvfree_rcu_bulk_data *bnode)
2886 {
2887         // Check the limit.
2888         if (krcp->nr_bkv_objs >= rcu_min_cached_objs)
2889                 return false;
2890
2891         llist_add((struct llist_node *) bnode, &krcp->bkvcache);
2892         WRITE_ONCE(krcp->nr_bkv_objs, krcp->nr_bkv_objs + 1);
2893         return true;
2894 }
2895
2896 static int
2897 drain_page_cache(struct kfree_rcu_cpu *krcp)
2898 {
2899         unsigned long flags;
2900         struct llist_node *page_list, *pos, *n;
2901         int freed = 0;
2902
2903         raw_spin_lock_irqsave(&krcp->lock, flags);
2904         page_list = llist_del_all(&krcp->bkvcache);
2905         WRITE_ONCE(krcp->nr_bkv_objs, 0);
2906         raw_spin_unlock_irqrestore(&krcp->lock, flags);
2907
2908         llist_for_each_safe(pos, n, page_list) {
2909                 free_page((unsigned long)pos);
2910                 freed++;
2911         }
2912
2913         return freed;
2914 }
2915
2916 static void
2917 kvfree_rcu_bulk(struct kfree_rcu_cpu *krcp,
2918         struct kvfree_rcu_bulk_data *bnode, int idx)
2919 {
2920         unsigned long flags;
2921         int i;
2922
2923         debug_rcu_bhead_unqueue(bnode);
2924
2925         rcu_lock_acquire(&rcu_callback_map);
2926         if (idx == 0) { // kmalloc() / kfree().
2927                 trace_rcu_invoke_kfree_bulk_callback(
2928                         rcu_state.name, bnode->nr_records,
2929                         bnode->records);
2930
2931                 kfree_bulk(bnode->nr_records, bnode->records);
2932         } else { // vmalloc() / vfree().
2933                 for (i = 0; i < bnode->nr_records; i++) {
2934                         trace_rcu_invoke_kvfree_callback(
2935                                 rcu_state.name, bnode->records[i], 0);
2936
2937                         vfree(bnode->records[i]);
2938                 }
2939         }
2940         rcu_lock_release(&rcu_callback_map);
2941
2942         raw_spin_lock_irqsave(&krcp->lock, flags);
2943         if (put_cached_bnode(krcp, bnode))
2944                 bnode = NULL;
2945         raw_spin_unlock_irqrestore(&krcp->lock, flags);
2946
2947         if (bnode)
2948                 free_page((unsigned long) bnode);
2949
2950         cond_resched_tasks_rcu_qs();
2951 }
2952
2953 static void
2954 kvfree_rcu_list(struct rcu_head *head)
2955 {
2956         struct rcu_head *next;
2957
2958         for (; head; head = next) {
2959                 void *ptr = (void *) head->func;
2960                 unsigned long offset = (void *) head - ptr;
2961
2962                 next = head->next;
2963                 debug_rcu_head_unqueue((struct rcu_head *)ptr);
2964                 rcu_lock_acquire(&rcu_callback_map);
2965                 trace_rcu_invoke_kvfree_callback(rcu_state.name, head, offset);
2966
2967                 if (!WARN_ON_ONCE(!__is_kvfree_rcu_offset(offset)))
2968                         kvfree(ptr);
2969
2970                 rcu_lock_release(&rcu_callback_map);
2971                 cond_resched_tasks_rcu_qs();
2972         }
2973 }
2974
2975 /*
2976  * This function is invoked in workqueue context after a grace period.
2977  * It frees all the objects queued on ->bulk_head_free or ->head_free.
2978  */
2979 static void kfree_rcu_work(struct work_struct *work)
2980 {
2981         unsigned long flags;
2982         struct kvfree_rcu_bulk_data *bnode, *n;
2983         struct list_head bulk_head[FREE_N_CHANNELS];
2984         struct rcu_head *head;
2985         struct kfree_rcu_cpu *krcp;
2986         struct kfree_rcu_cpu_work *krwp;
2987         int i;
2988
2989         krwp = container_of(to_rcu_work(work),
2990                 struct kfree_rcu_cpu_work, rcu_work);
2991         krcp = krwp->krcp;
2992
2993         raw_spin_lock_irqsave(&krcp->lock, flags);
2994         // Channels 1 and 2.
2995         for (i = 0; i < FREE_N_CHANNELS; i++)
2996                 list_replace_init(&krwp->bulk_head_free[i], &bulk_head[i]);
2997
2998         // Channel 3.
2999         head = krwp->head_free;
3000         krwp->head_free = NULL;
3001         raw_spin_unlock_irqrestore(&krcp->lock, flags);
3002
3003         // Handle the first two channels.
3004         for (i = 0; i < FREE_N_CHANNELS; i++) {
3005                 // Start from the tail page, so a GP is likely passed for it.
3006                 list_for_each_entry_safe(bnode, n, &bulk_head[i], list)
3007                         kvfree_rcu_bulk(krcp, bnode, i);
3008         }
3009
3010         /*
3011          * This is used when the "bulk" path can not be used for the
3012          * double-argument of kvfree_rcu().  This happens when the
3013          * page-cache is empty, which means that objects are instead
3014          * queued on a linked list through their rcu_head structures.
3015          * This list is named "Channel 3".
3016          */
3017         kvfree_rcu_list(head);
3018 }
3019
3020 static bool
3021 need_offload_krc(struct kfree_rcu_cpu *krcp)
3022 {
3023         int i;
3024
3025         for (i = 0; i < FREE_N_CHANNELS; i++)
3026                 if (!list_empty(&krcp->bulk_head[i]))
3027                         return true;
3028
3029         return !!READ_ONCE(krcp->head);
3030 }
3031
3032 static bool
3033 need_wait_for_krwp_work(struct kfree_rcu_cpu_work *krwp)
3034 {
3035         int i;
3036
3037         for (i = 0; i < FREE_N_CHANNELS; i++)
3038                 if (!list_empty(&krwp->bulk_head_free[i]))
3039                         return true;
3040
3041         return !!krwp->head_free;
3042 }
3043
3044 static int krc_count(struct kfree_rcu_cpu *krcp)
3045 {
3046         int sum = atomic_read(&krcp->head_count);
3047         int i;
3048
3049         for (i = 0; i < FREE_N_CHANNELS; i++)
3050                 sum += atomic_read(&krcp->bulk_count[i]);
3051
3052         return sum;
3053 }
3054
3055 static void
3056 schedule_delayed_monitor_work(struct kfree_rcu_cpu *krcp)
3057 {
3058         long delay, delay_left;
3059
3060         delay = krc_count(krcp) >= KVFREE_BULK_MAX_ENTR ? 1:KFREE_DRAIN_JIFFIES;
3061         if (delayed_work_pending(&krcp->monitor_work)) {
3062                 delay_left = krcp->monitor_work.timer.expires - jiffies;
3063                 if (delay < delay_left)
3064                         mod_delayed_work(system_wq, &krcp->monitor_work, delay);
3065                 return;
3066         }
3067         queue_delayed_work(system_wq, &krcp->monitor_work, delay);
3068 }
3069
3070 static void
3071 kvfree_rcu_drain_ready(struct kfree_rcu_cpu *krcp)
3072 {
3073         struct list_head bulk_ready[FREE_N_CHANNELS];
3074         struct kvfree_rcu_bulk_data *bnode, *n;
3075         struct rcu_head *head_ready = NULL;
3076         unsigned long flags;
3077         int i;
3078
3079         raw_spin_lock_irqsave(&krcp->lock, flags);
3080         for (i = 0; i < FREE_N_CHANNELS; i++) {
3081                 INIT_LIST_HEAD(&bulk_ready[i]);
3082
3083                 list_for_each_entry_safe_reverse(bnode, n, &krcp->bulk_head[i], list) {
3084                         if (!poll_state_synchronize_rcu(bnode->gp_snap))
3085                                 break;
3086
3087                         atomic_sub(bnode->nr_records, &krcp->bulk_count[i]);
3088                         list_move(&bnode->list, &bulk_ready[i]);
3089                 }
3090         }
3091
3092         if (krcp->head && poll_state_synchronize_rcu(krcp->head_gp_snap)) {
3093                 head_ready = krcp->head;
3094                 atomic_set(&krcp->head_count, 0);
3095                 WRITE_ONCE(krcp->head, NULL);
3096         }
3097         raw_spin_unlock_irqrestore(&krcp->lock, flags);
3098
3099         for (i = 0; i < FREE_N_CHANNELS; i++) {
3100                 list_for_each_entry_safe(bnode, n, &bulk_ready[i], list)
3101                         kvfree_rcu_bulk(krcp, bnode, i);
3102         }
3103
3104         if (head_ready)
3105                 kvfree_rcu_list(head_ready);
3106 }
3107
3108 /*
3109  * This function is invoked after the KFREE_DRAIN_JIFFIES timeout.
3110  */
3111 static void kfree_rcu_monitor(struct work_struct *work)
3112 {
3113         struct kfree_rcu_cpu *krcp = container_of(work,
3114                 struct kfree_rcu_cpu, monitor_work.work);
3115         unsigned long flags;
3116         int i, j;
3117
3118         // Drain ready for reclaim.
3119         kvfree_rcu_drain_ready(krcp);
3120
3121         raw_spin_lock_irqsave(&krcp->lock, flags);
3122
3123         // Attempt to start a new batch.
3124         for (i = 0; i < KFREE_N_BATCHES; i++) {
3125                 struct kfree_rcu_cpu_work *krwp = &(krcp->krw_arr[i]);
3126
3127                 // Try to detach bulk_head or head and attach it, only when
3128                 // all channels are free.  Any channel is not free means at krwp
3129                 // there is on-going rcu work to handle krwp's free business.
3130                 if (need_wait_for_krwp_work(krwp))
3131                         continue;
3132
3133                 // kvfree_rcu_drain_ready() might handle this krcp, if so give up.
3134                 if (need_offload_krc(krcp)) {
3135                         // Channel 1 corresponds to the SLAB-pointer bulk path.
3136                         // Channel 2 corresponds to vmalloc-pointer bulk path.
3137                         for (j = 0; j < FREE_N_CHANNELS; j++) {
3138                                 if (list_empty(&krwp->bulk_head_free[j])) {
3139                                         atomic_set(&krcp->bulk_count[j], 0);
3140                                         list_replace_init(&krcp->bulk_head[j],
3141                                                 &krwp->bulk_head_free[j]);
3142                                 }
3143                         }
3144
3145                         // Channel 3 corresponds to both SLAB and vmalloc
3146                         // objects queued on the linked list.
3147                         if (!krwp->head_free) {
3148                                 krwp->head_free = krcp->head;
3149                                 atomic_set(&krcp->head_count, 0);
3150                                 WRITE_ONCE(krcp->head, NULL);
3151                         }
3152
3153                         // One work is per one batch, so there are three
3154                         // "free channels", the batch can handle. It can
3155                         // be that the work is in the pending state when
3156                         // channels have been detached following by each
3157                         // other.
3158                         queue_rcu_work(system_wq, &krwp->rcu_work);
3159                 }
3160         }
3161
3162         raw_spin_unlock_irqrestore(&krcp->lock, flags);
3163
3164         // If there is nothing to detach, it means that our job is
3165         // successfully done here. In case of having at least one
3166         // of the channels that is still busy we should rearm the
3167         // work to repeat an attempt. Because previous batches are
3168         // still in progress.
3169         if (need_offload_krc(krcp))
3170                 schedule_delayed_monitor_work(krcp);
3171 }
3172
3173 static enum hrtimer_restart
3174 schedule_page_work_fn(struct hrtimer *t)
3175 {
3176         struct kfree_rcu_cpu *krcp =
3177                 container_of(t, struct kfree_rcu_cpu, hrtimer);
3178
3179         queue_delayed_work(system_highpri_wq, &krcp->page_cache_work, 0);
3180         return HRTIMER_NORESTART;
3181 }
3182
3183 static void fill_page_cache_func(struct work_struct *work)
3184 {
3185         struct kvfree_rcu_bulk_data *bnode;
3186         struct kfree_rcu_cpu *krcp =
3187                 container_of(work, struct kfree_rcu_cpu,
3188                         page_cache_work.work);
3189         unsigned long flags;
3190         int nr_pages;
3191         bool pushed;
3192         int i;
3193
3194         nr_pages = atomic_read(&krcp->backoff_page_cache_fill) ?
3195                 1 : rcu_min_cached_objs;
3196
3197         for (i = 0; i < nr_pages; i++) {
3198                 bnode = (struct kvfree_rcu_bulk_data *)
3199                         __get_free_page(GFP_KERNEL | __GFP_NORETRY | __GFP_NOMEMALLOC | __GFP_NOWARN);
3200
3201                 if (!bnode)
3202                         break;
3203
3204                 raw_spin_lock_irqsave(&krcp->lock, flags);
3205                 pushed = put_cached_bnode(krcp, bnode);
3206                 raw_spin_unlock_irqrestore(&krcp->lock, flags);
3207
3208                 if (!pushed) {
3209                         free_page((unsigned long) bnode);
3210                         break;
3211                 }
3212         }
3213
3214         atomic_set(&krcp->work_in_progress, 0);
3215         atomic_set(&krcp->backoff_page_cache_fill, 0);
3216 }
3217
3218 static void
3219 run_page_cache_worker(struct kfree_rcu_cpu *krcp)
3220 {
3221         if (rcu_scheduler_active == RCU_SCHEDULER_RUNNING &&
3222                         !atomic_xchg(&krcp->work_in_progress, 1)) {
3223                 if (atomic_read(&krcp->backoff_page_cache_fill)) {
3224                         queue_delayed_work(system_wq,
3225                                 &krcp->page_cache_work,
3226                                         msecs_to_jiffies(rcu_delay_page_cache_fill_msec));
3227                 } else {
3228                         hrtimer_init(&krcp->hrtimer, CLOCK_MONOTONIC, HRTIMER_MODE_REL);
3229                         krcp->hrtimer.function = schedule_page_work_fn;
3230                         hrtimer_start(&krcp->hrtimer, 0, HRTIMER_MODE_REL);
3231                 }
3232         }
3233 }
3234
3235 // Record ptr in a page managed by krcp, with the pre-krc_this_cpu_lock()
3236 // state specified by flags.  If can_alloc is true, the caller must
3237 // be schedulable and not be holding any locks or mutexes that might be
3238 // acquired by the memory allocator or anything that it might invoke.
3239 // Returns true if ptr was successfully recorded, else the caller must
3240 // use a fallback.
3241 static inline bool
3242 add_ptr_to_bulk_krc_lock(struct kfree_rcu_cpu **krcp,
3243         unsigned long *flags, void *ptr, bool can_alloc)
3244 {
3245         struct kvfree_rcu_bulk_data *bnode;
3246         int idx;
3247
3248         *krcp = krc_this_cpu_lock(flags);
3249         if (unlikely(!(*krcp)->initialized))
3250                 return false;
3251
3252         idx = !!is_vmalloc_addr(ptr);
3253         bnode = list_first_entry_or_null(&(*krcp)->bulk_head[idx],
3254                 struct kvfree_rcu_bulk_data, list);
3255
3256         /* Check if a new block is required. */
3257         if (!bnode || bnode->nr_records == KVFREE_BULK_MAX_ENTR) {
3258                 bnode = get_cached_bnode(*krcp);
3259                 if (!bnode && can_alloc) {
3260                         krc_this_cpu_unlock(*krcp, *flags);
3261
3262                         // __GFP_NORETRY - allows a light-weight direct reclaim
3263                         // what is OK from minimizing of fallback hitting point of
3264                         // view. Apart of that it forbids any OOM invoking what is
3265                         // also beneficial since we are about to release memory soon.
3266                         //
3267                         // __GFP_NOMEMALLOC - prevents from consuming of all the
3268                         // memory reserves. Please note we have a fallback path.
3269                         //
3270                         // __GFP_NOWARN - it is supposed that an allocation can
3271                         // be failed under low memory or high memory pressure
3272                         // scenarios.
3273                         bnode = (struct kvfree_rcu_bulk_data *)
3274                                 __get_free_page(GFP_KERNEL | __GFP_NORETRY | __GFP_NOMEMALLOC | __GFP_NOWARN);
3275                         *krcp = krc_this_cpu_lock(flags);
3276                 }
3277
3278                 if (!bnode)
3279                         return false;
3280
3281                 // Initialize the new block and attach it.
3282                 bnode->nr_records = 0;
3283                 list_add(&bnode->list, &(*krcp)->bulk_head[idx]);
3284         }
3285
3286         // Finally insert and update the GP for this page.
3287         bnode->records[bnode->nr_records++] = ptr;
3288         bnode->gp_snap = get_state_synchronize_rcu();
3289         atomic_inc(&(*krcp)->bulk_count[idx]);
3290
3291         return true;
3292 }
3293
3294 /*
3295  * Queue a request for lazy invocation of the appropriate free routine
3296  * after a grace period.  Please note that three paths are maintained,
3297  * two for the common case using arrays of pointers and a third one that
3298  * is used only when the main paths cannot be used, for example, due to
3299  * memory pressure.
3300  *
3301  * Each kvfree_call_rcu() request is added to a batch. The batch will be drained
3302  * every KFREE_DRAIN_JIFFIES number of jiffies. All the objects in the batch will
3303  * be free'd in workqueue context. This allows us to: batch requests together to
3304  * reduce the number of grace periods during heavy kfree_rcu()/kvfree_rcu() load.
3305  */
3306 void kvfree_call_rcu(struct rcu_head *head, void *ptr)
3307 {
3308         unsigned long flags;
3309         struct kfree_rcu_cpu *krcp;
3310         bool success;
3311
3312         /*
3313          * Please note there is a limitation for the head-less
3314          * variant, that is why there is a clear rule for such
3315          * objects: it can be used from might_sleep() context
3316          * only. For other places please embed an rcu_head to
3317          * your data.
3318          */
3319         if (!head)
3320                 might_sleep();
3321
3322         // Queue the object but don't yet schedule the batch.
3323         if (debug_rcu_head_queue(ptr)) {
3324                 // Probable double kfree_rcu(), just leak.
3325                 WARN_ONCE(1, "%s(): Double-freed call. rcu_head %p\n",
3326                           __func__, head);
3327
3328                 // Mark as success and leave.
3329                 return;
3330         }
3331
3332         kasan_record_aux_stack_noalloc(ptr);
3333         success = add_ptr_to_bulk_krc_lock(&krcp, &flags, ptr, !head);
3334         if (!success) {
3335                 run_page_cache_worker(krcp);
3336
3337                 if (head == NULL)
3338                         // Inline if kvfree_rcu(one_arg) call.
3339                         goto unlock_return;
3340
3341                 head->func = ptr;
3342                 head->next = krcp->head;
3343                 WRITE_ONCE(krcp->head, head);
3344                 atomic_inc(&krcp->head_count);
3345
3346                 // Take a snapshot for this krcp.
3347                 krcp->head_gp_snap = get_state_synchronize_rcu();
3348                 success = true;
3349         }
3350
3351         // Set timer to drain after KFREE_DRAIN_JIFFIES.
3352         if (rcu_scheduler_active == RCU_SCHEDULER_RUNNING)
3353                 schedule_delayed_monitor_work(krcp);
3354
3355 unlock_return:
3356         krc_this_cpu_unlock(krcp, flags);
3357
3358         /*
3359          * Inline kvfree() after synchronize_rcu(). We can do
3360          * it from might_sleep() context only, so the current
3361          * CPU can pass the QS state.
3362          */
3363         if (!success) {
3364                 debug_rcu_head_unqueue((struct rcu_head *) ptr);
3365                 synchronize_rcu();
3366                 kvfree(ptr);
3367         }
3368 }
3369 EXPORT_SYMBOL_GPL(kvfree_call_rcu);
3370
3371 static unsigned long
3372 kfree_rcu_shrink_count(struct shrinker *shrink, struct shrink_control *sc)
3373 {
3374         int cpu;
3375         unsigned long count = 0;
3376
3377         /* Snapshot count of all CPUs */
3378         for_each_possible_cpu(cpu) {
3379                 struct kfree_rcu_cpu *krcp = per_cpu_ptr(&krc, cpu);
3380
3381                 count += krc_count(krcp);
3382                 count += READ_ONCE(krcp->nr_bkv_objs);
3383                 atomic_set(&krcp->backoff_page_cache_fill, 1);
3384         }
3385
3386         return count == 0 ? SHRINK_EMPTY : count;
3387 }
3388
3389 static unsigned long
3390 kfree_rcu_shrink_scan(struct shrinker *shrink, struct shrink_control *sc)
3391 {
3392         int cpu, freed = 0;
3393
3394         for_each_possible_cpu(cpu) {
3395                 int count;
3396                 struct kfree_rcu_cpu *krcp = per_cpu_ptr(&krc, cpu);
3397
3398                 count = krc_count(krcp);
3399                 count += drain_page_cache(krcp);
3400                 kfree_rcu_monitor(&krcp->monitor_work.work);
3401
3402                 sc->nr_to_scan -= count;
3403                 freed += count;
3404
3405                 if (sc->nr_to_scan <= 0)
3406                         break;
3407         }
3408
3409         return freed == 0 ? SHRINK_STOP : freed;
3410 }
3411
3412 static struct shrinker kfree_rcu_shrinker = {
3413         .count_objects = kfree_rcu_shrink_count,
3414         .scan_objects = kfree_rcu_shrink_scan,
3415         .batch = 0,
3416         .seeks = DEFAULT_SEEKS,
3417 };
3418
3419 void __init kfree_rcu_scheduler_running(void)
3420 {
3421         int cpu;
3422
3423         for_each_possible_cpu(cpu) {
3424                 struct kfree_rcu_cpu *krcp = per_cpu_ptr(&krc, cpu);
3425
3426                 if (need_offload_krc(krcp))
3427                         schedule_delayed_monitor_work(krcp);
3428         }
3429 }
3430
3431 /*
3432  * During early boot, any blocking grace-period wait automatically
3433  * implies a grace period.
3434  *
3435  * Later on, this could in theory be the case for kernels built with
3436  * CONFIG_SMP=y && CONFIG_PREEMPTION=y running on a single CPU, but this
3437  * is not a common case.  Furthermore, this optimization would cause
3438  * the rcu_gp_oldstate structure to expand by 50%, so this potential
3439  * grace-period optimization is ignored once the scheduler is running.
3440  */
3441 static int rcu_blocking_is_gp(void)
3442 {
3443         if (rcu_scheduler_active != RCU_SCHEDULER_INACTIVE) {
3444                 might_sleep();
3445                 return false;
3446         }
3447         return true;
3448 }
3449
3450 /**
3451  * synchronize_rcu - wait until a grace period has elapsed.
3452  *
3453  * Control will return to the caller some time after a full grace
3454  * period has elapsed, in other words after all currently executing RCU
3455  * read-side critical sections have completed.  Note, however, that
3456  * upon return from synchronize_rcu(), the caller might well be executing
3457  * concurrently with new RCU read-side critical sections that began while
3458  * synchronize_rcu() was waiting.
3459  *
3460  * RCU read-side critical sections are delimited by rcu_read_lock()
3461  * and rcu_read_unlock(), and may be nested.  In addition, but only in
3462  * v5.0 and later, regions of code across which interrupts, preemption,
3463  * or softirqs have been disabled also serve as RCU read-side critical
3464  * sections.  This includes hardware interrupt handlers, softirq handlers,
3465  * and NMI handlers.
3466  *
3467  * Note that this guarantee implies further memory-ordering guarantees.
3468  * On systems with more than one CPU, when synchronize_rcu() returns,
3469  * each CPU is guaranteed to have executed a full memory barrier since
3470  * the end of its last RCU read-side critical section whose beginning
3471  * preceded the call to synchronize_rcu().  In addition, each CPU having
3472  * an RCU read-side critical section that extends beyond the return from
3473  * synchronize_rcu() is guaranteed to have executed a full memory barrier
3474  * after the beginning of synchronize_rcu() and before the beginning of
3475  * that RCU read-side critical section.  Note that these guarantees include
3476  * CPUs that are offline, idle, or executing in user mode, as well as CPUs
3477  * that are executing in the kernel.
3478  *
3479  * Furthermore, if CPU A invoked synchronize_rcu(), which returned
3480  * to its caller on CPU B, then both CPU A and CPU B are guaranteed
3481  * to have executed a full memory barrier during the execution of
3482  * synchronize_rcu() -- even if CPU A and CPU B are the same CPU (but
3483  * again only if the system has more than one CPU).
3484  *
3485  * Implementation of these memory-ordering guarantees is described here:
3486  * Documentation/RCU/Design/Memory-Ordering/Tree-RCU-Memory-Ordering.rst.
3487  */
3488 void synchronize_rcu(void)
3489 {
3490         unsigned long flags;
3491         struct rcu_node *rnp;
3492
3493         RCU_LOCKDEP_WARN(lock_is_held(&rcu_bh_lock_map) ||
3494                          lock_is_held(&rcu_lock_map) ||
3495                          lock_is_held(&rcu_sched_lock_map),
3496                          "Illegal synchronize_rcu() in RCU read-side critical section");
3497         if (!rcu_blocking_is_gp()) {
3498                 if (rcu_gp_is_expedited())
3499                         synchronize_rcu_expedited();
3500                 else
3501                         wait_rcu_gp(call_rcu_hurry);
3502                 return;
3503         }
3504
3505         // Context allows vacuous grace periods.
3506         // Note well that this code runs with !PREEMPT && !SMP.
3507         // In addition, all code that advances grace periods runs at
3508         // process level.  Therefore, this normal GP overlaps with other
3509         // normal GPs only by being fully nested within them, which allows
3510         // reuse of ->gp_seq_polled_snap.
3511         rcu_poll_gp_seq_start_unlocked(&rcu_state.gp_seq_polled_snap);
3512         rcu_poll_gp_seq_end_unlocked(&rcu_state.gp_seq_polled_snap);
3513
3514         // Update the normal grace-period counters to record
3515         // this grace period, but only those used by the boot CPU.
3516         // The rcu_scheduler_starting() will take care of the rest of
3517         // these counters.
3518         local_irq_save(flags);
3519         WARN_ON_ONCE(num_online_cpus() > 1);
3520         rcu_state.gp_seq += (1 << RCU_SEQ_CTR_SHIFT);
3521         for (rnp = this_cpu_ptr(&rcu_data)->mynode; rnp; rnp = rnp->parent)
3522                 rnp->gp_seq_needed = rnp->gp_seq = rcu_state.gp_seq;
3523         local_irq_restore(flags);
3524 }
3525 EXPORT_SYMBOL_GPL(synchronize_rcu);
3526
3527 /**
3528  * get_completed_synchronize_rcu_full - Return a full pre-completed polled state cookie
3529  * @rgosp: Place to put state cookie
3530  *
3531  * Stores into @rgosp a value that will always be treated by functions
3532  * like poll_state_synchronize_rcu_full() as a cookie whose grace period
3533  * has already completed.
3534  */
3535 void get_completed_synchronize_rcu_full(struct rcu_gp_oldstate *rgosp)
3536 {
3537         rgosp->rgos_norm = RCU_GET_STATE_COMPLETED;
3538         rgosp->rgos_exp = RCU_GET_STATE_COMPLETED;
3539 }
3540 EXPORT_SYMBOL_GPL(get_completed_synchronize_rcu_full);
3541
3542 /**
3543  * get_state_synchronize_rcu - Snapshot current RCU state
3544  *
3545  * Returns a cookie that is used by a later call to cond_synchronize_rcu()
3546  * or poll_state_synchronize_rcu() to determine whether or not a full
3547  * grace period has elapsed in the meantime.
3548  */
3549 unsigned long get_state_synchronize_rcu(void)
3550 {
3551         /*
3552          * Any prior manipulation of RCU-protected data must happen
3553          * before the load from ->gp_seq.
3554          */
3555         smp_mb();  /* ^^^ */
3556         return rcu_seq_snap(&rcu_state.gp_seq_polled);
3557 }
3558 EXPORT_SYMBOL_GPL(get_state_synchronize_rcu);
3559
3560 /**
3561  * get_state_synchronize_rcu_full - Snapshot RCU state, both normal and expedited
3562  * @rgosp: location to place combined normal/expedited grace-period state
3563  *
3564  * Places the normal and expedited grace-period states in @rgosp.  This
3565  * state value can be passed to a later call to cond_synchronize_rcu_full()
3566  * or poll_state_synchronize_rcu_full() to determine whether or not a
3567  * grace period (whether normal or expedited) has elapsed in the meantime.
3568  * The rcu_gp_oldstate structure takes up twice the memory of an unsigned
3569  * long, but is guaranteed to see all grace periods.  In contrast, the
3570  * combined state occupies less memory, but can sometimes fail to take
3571  * grace periods into account.
3572  *
3573  * This does not guarantee that the needed grace period will actually
3574  * start.
3575  */
3576 void get_state_synchronize_rcu_full(struct rcu_gp_oldstate *rgosp)
3577 {
3578         struct rcu_node *rnp = rcu_get_root();
3579
3580         /*
3581          * Any prior manipulation of RCU-protected data must happen
3582          * before the loads from ->gp_seq and ->expedited_sequence.
3583          */
3584         smp_mb();  /* ^^^ */
3585         rgosp->rgos_norm = rcu_seq_snap(&rnp->gp_seq);
3586         rgosp->rgos_exp = rcu_seq_snap(&rcu_state.expedited_sequence);
3587 }
3588 EXPORT_SYMBOL_GPL(get_state_synchronize_rcu_full);
3589
3590 /*
3591  * Helper function for start_poll_synchronize_rcu() and
3592  * start_poll_synchronize_rcu_full().
3593  */
3594 static void start_poll_synchronize_rcu_common(void)
3595 {
3596         unsigned long flags;
3597         bool needwake;
3598         struct rcu_data *rdp;
3599         struct rcu_node *rnp;
3600
3601         lockdep_assert_irqs_enabled();
3602         local_irq_save(flags);
3603         rdp = this_cpu_ptr(&rcu_data);
3604         rnp = rdp->mynode;
3605         raw_spin_lock_rcu_node(rnp); // irqs already disabled.
3606         // Note it is possible for a grace period to have elapsed between
3607         // the above call to get_state_synchronize_rcu() and the below call
3608         // to rcu_seq_snap.  This is OK, the worst that happens is that we
3609         // get a grace period that no one needed.  These accesses are ordered
3610         // by smp_mb(), and we are accessing them in the opposite order
3611         // from which they are updated at grace-period start, as required.
3612         needwake = rcu_start_this_gp(rnp, rdp, rcu_seq_snap(&rcu_state.gp_seq));
3613         raw_spin_unlock_irqrestore_rcu_node(rnp, flags);
3614         if (needwake)
3615                 rcu_gp_kthread_wake();
3616 }
3617
3618 /**
3619  * start_poll_synchronize_rcu - Snapshot and start RCU grace period
3620  *
3621  * Returns a cookie that is used by a later call to cond_synchronize_rcu()
3622  * or poll_state_synchronize_rcu() to determine whether or not a full
3623  * grace period has elapsed in the meantime.  If the needed grace period
3624  * is not already slated to start, notifies RCU core of the need for that
3625  * grace period.
3626  *
3627  * Interrupts must be enabled for the case where it is necessary to awaken
3628  * the grace-period kthread.
3629  */
3630 unsigned long start_poll_synchronize_rcu(void)
3631 {
3632         unsigned long gp_seq = get_state_synchronize_rcu();
3633
3634         start_poll_synchronize_rcu_common();
3635         return gp_seq;
3636 }
3637 EXPORT_SYMBOL_GPL(start_poll_synchronize_rcu);
3638
3639 /**
3640  * start_poll_synchronize_rcu_full - Take a full snapshot and start RCU grace period
3641  * @rgosp: value from get_state_synchronize_rcu_full() or start_poll_synchronize_rcu_full()
3642  *
3643  * Places the normal and expedited grace-period states in *@rgos.  This
3644  * state value can be passed to a later call to cond_synchronize_rcu_full()
3645  * or poll_state_synchronize_rcu_full() to determine whether or not a
3646  * grace period (whether normal or expedited) has elapsed in the meantime.
3647  * If the needed grace period is not already slated to start, notifies
3648  * RCU core of the need for that grace period.
3649  *
3650  * Interrupts must be enabled for the case where it is necessary to awaken
3651  * the grace-period kthread.
3652  */
3653 void start_poll_synchronize_rcu_full(struct rcu_gp_oldstate *rgosp)
3654 {
3655         get_state_synchronize_rcu_full(rgosp);
3656
3657         start_poll_synchronize_rcu_common();
3658 }
3659 EXPORT_SYMBOL_GPL(start_poll_synchronize_rcu_full);
3660
3661 /**
3662  * poll_state_synchronize_rcu - Has the specified RCU grace period completed?
3663  * @oldstate: value from get_state_synchronize_rcu() or start_poll_synchronize_rcu()
3664  *
3665  * If a full RCU grace period has elapsed since the earlier call from
3666  * which @oldstate was obtained, return @true, otherwise return @false.
3667  * If @false is returned, it is the caller's responsibility to invoke this
3668  * function later on until it does return @true.  Alternatively, the caller
3669  * can explicitly wait for a grace period, for example, by passing @oldstate
3670  * to either cond_synchronize_rcu() or cond_synchronize_rcu_expedited()
3671  * on the one hand or by directly invoking either synchronize_rcu() or
3672  * synchronize_rcu_expedited() on the other.
3673  *
3674  * Yes, this function does not take counter wrap into account.
3675  * But counter wrap is harmless.  If the counter wraps, we have waited for
3676  * more than a billion grace periods (and way more on a 64-bit system!).
3677  * Those needing to keep old state values for very long time periods
3678  * (many hours even on 32-bit systems) should check them occasionally and
3679  * either refresh them or set a flag indicating that the grace period has
3680  * completed.  Alternatively, they can use get_completed_synchronize_rcu()
3681  * to get a guaranteed-completed grace-period state.
3682  *
3683  * In addition, because oldstate compresses the grace-period state for
3684  * both normal and expedited grace periods into a single unsigned long,
3685  * it can miss a grace period when synchronize_rcu() runs concurrently
3686  * with synchronize_rcu_expedited().  If this is unacceptable, please
3687  * instead use the _full() variant of these polling APIs.
3688  *
3689  * This function provides the same memory-ordering guarantees that
3690  * would be provided by a synchronize_rcu() that was invoked at the call
3691  * to the function that provided @oldstate, and that returned at the end
3692  * of this function.
3693  */
3694 bool poll_state_synchronize_rcu(unsigned long oldstate)
3695 {
3696         if (oldstate == RCU_GET_STATE_COMPLETED ||
3697             rcu_seq_done_exact(&rcu_state.gp_seq_polled, oldstate)) {
3698                 smp_mb(); /* Ensure GP ends before subsequent accesses. */
3699                 return true;
3700         }
3701         return false;
3702 }
3703 EXPORT_SYMBOL_GPL(poll_state_synchronize_rcu);
3704
3705 /**
3706  * poll_state_synchronize_rcu_full - Has the specified RCU grace period completed?
3707  * @rgosp: value from get_state_synchronize_rcu_full() or start_poll_synchronize_rcu_full()
3708  *
3709  * If a full RCU grace period has elapsed since the earlier call from
3710  * which *rgosp was obtained, return @true, otherwise return @false.
3711  * If @false is returned, it is the caller's responsibility to invoke this
3712  * function later on until it does return @true.  Alternatively, the caller
3713  * can explicitly wait for a grace period, for example, by passing @rgosp
3714  * to cond_synchronize_rcu() or by directly invoking synchronize_rcu().
3715  *
3716  * Yes, this function does not take counter wrap into account.
3717  * But counter wrap is harmless.  If the counter wraps, we have waited
3718  * for more than a billion grace periods (and way more on a 64-bit
3719  * system!).  Those needing to keep rcu_gp_oldstate values for very
3720  * long time periods (many hours even on 32-bit systems) should check
3721  * them occasionally and either refresh them or set a flag indicating
3722  * that the grace period has completed.  Alternatively, they can use
3723  * get_completed_synchronize_rcu_full() to get a guaranteed-completed
3724  * grace-period state.
3725  *
3726  * This function provides the same memory-ordering guarantees that would
3727  * be provided by a synchronize_rcu() that was invoked at the call to
3728  * the function that provided @rgosp, and that returned at the end of this
3729  * function.  And this guarantee requires that the root rcu_node structure's
3730  * ->gp_seq field be checked instead of that of the rcu_state structure.
3731  * The problem is that the just-ending grace-period's callbacks can be
3732  * invoked between the time that the root rcu_node structure's ->gp_seq
3733  * field is updated and the time that the rcu_state structure's ->gp_seq
3734  * field is updated.  Therefore, if a single synchronize_rcu() is to
3735  * cause a subsequent poll_state_synchronize_rcu_full() to return @true,
3736  * then the root rcu_node structure is the one that needs to be polled.
3737  */
3738 bool poll_state_synchronize_rcu_full(struct rcu_gp_oldstate *rgosp)
3739 {
3740         struct rcu_node *rnp = rcu_get_root();
3741
3742         smp_mb(); // Order against root rcu_node structure grace-period cleanup.
3743         if (rgosp->rgos_norm == RCU_GET_STATE_COMPLETED ||
3744             rcu_seq_done_exact(&rnp->gp_seq, rgosp->rgos_norm) ||
3745             rgosp->rgos_exp == RCU_GET_STATE_COMPLETED ||
3746             rcu_seq_done_exact(&rcu_state.expedited_sequence, rgosp->rgos_exp)) {
3747                 smp_mb(); /* Ensure GP ends before subsequent accesses. */
3748                 return true;
3749         }
3750         return false;
3751 }
3752 EXPORT_SYMBOL_GPL(poll_state_synchronize_rcu_full);
3753
3754 /**
3755  * cond_synchronize_rcu - Conditionally wait for an RCU grace period
3756  * @oldstate: value from get_state_synchronize_rcu(), start_poll_synchronize_rcu(), or start_poll_synchronize_rcu_expedited()
3757  *
3758  * If a full RCU grace period has elapsed since the earlier call to
3759  * get_state_synchronize_rcu() or start_poll_synchronize_rcu(), just return.
3760  * Otherwise, invoke synchronize_rcu() to wait for a full grace period.
3761  *
3762  * Yes, this function does not take counter wrap into account.
3763  * But counter wrap is harmless.  If the counter wraps, we have waited for
3764  * more than 2 billion grace periods (and way more on a 64-bit system!),
3765  * so waiting for a couple of additional grace periods should be just fine.
3766  *
3767  * This function provides the same memory-ordering guarantees that
3768  * would be provided by a synchronize_rcu() that was invoked at the call
3769  * to the function that provided @oldstate and that returned at the end
3770  * of this function.
3771  */
3772 void cond_synchronize_rcu(unsigned long oldstate)
3773 {
3774         if (!poll_state_synchronize_rcu(oldstate))
3775                 synchronize_rcu();
3776 }
3777 EXPORT_SYMBOL_GPL(cond_synchronize_rcu);
3778
3779 /**
3780  * cond_synchronize_rcu_full - Conditionally wait for an RCU grace period
3781  * @rgosp: value from get_state_synchronize_rcu_full(), start_poll_synchronize_rcu_full(), or start_poll_synchronize_rcu_expedited_full()
3782  *
3783  * If a full RCU grace period has elapsed since the call to
3784  * get_state_synchronize_rcu_full(), start_poll_synchronize_rcu_full(),
3785  * or start_poll_synchronize_rcu_expedited_full() from which @rgosp was
3786  * obtained, just return.  Otherwise, invoke synchronize_rcu() to wait
3787  * for a full grace period.
3788  *
3789  * Yes, this function does not take counter wrap into account.
3790  * But counter wrap is harmless.  If the counter wraps, we have waited for
3791  * more than 2 billion grace periods (and way more on a 64-bit system!),
3792  * so waiting for a couple of additional grace periods should be just fine.
3793  *
3794  * This function provides the same memory-ordering guarantees that
3795  * would be provided by a synchronize_rcu() that was invoked at the call
3796  * to the function that provided @rgosp and that returned at the end of
3797  * this function.
3798  */
3799 void cond_synchronize_rcu_full(struct rcu_gp_oldstate *rgosp)
3800 {
3801         if (!poll_state_synchronize_rcu_full(rgosp))
3802                 synchronize_rcu();
3803 }
3804 EXPORT_SYMBOL_GPL(cond_synchronize_rcu_full);
3805
3806 /*
3807  * Check to see if there is any immediate RCU-related work to be done by
3808  * the current CPU, returning 1 if so and zero otherwise.  The checks are
3809  * in order of increasing expense: checks that can be carried out against
3810  * CPU-local state are performed first.  However, we must check for CPU
3811  * stalls first, else we might not get a chance.
3812  */
3813 static int rcu_pending(int user)
3814 {
3815         bool gp_in_progress;
3816         struct rcu_data *rdp = this_cpu_ptr(&rcu_data);
3817         struct rcu_node *rnp = rdp->mynode;
3818
3819         lockdep_assert_irqs_disabled();
3820
3821         /* Check for CPU stalls, if enabled. */
3822         check_cpu_stall(rdp);
3823
3824         /* Does this CPU need a deferred NOCB wakeup? */
3825         if (rcu_nocb_need_deferred_wakeup(rdp, RCU_NOCB_WAKE))
3826                 return 1;
3827
3828         /* Is this a nohz_full CPU in userspace or idle?  (Ignore RCU if so.) */
3829         if ((user || rcu_is_cpu_rrupt_from_idle()) && rcu_nohz_full_cpu())
3830                 return 0;
3831
3832         /* Is the RCU core waiting for a quiescent state from this CPU? */
3833         gp_in_progress = rcu_gp_in_progress();
3834         if (rdp->core_needs_qs && !rdp->cpu_no_qs.b.norm && gp_in_progress)
3835                 return 1;
3836
3837         /* Does this CPU have callbacks ready to invoke? */
3838         if (!rcu_rdp_is_offloaded(rdp) &&
3839             rcu_segcblist_ready_cbs(&rdp->cblist))
3840                 return 1;
3841
3842         /* Has RCU gone idle with this CPU needing another grace period? */
3843         if (!gp_in_progress && rcu_segcblist_is_enabled(&rdp->cblist) &&
3844             !rcu_rdp_is_offloaded(rdp) &&
3845             !rcu_segcblist_restempty(&rdp->cblist, RCU_NEXT_READY_TAIL))
3846                 return 1;
3847
3848         /* Have RCU grace period completed or started?  */
3849         if (rcu_seq_current(&rnp->gp_seq) != rdp->gp_seq ||
3850             unlikely(READ_ONCE(rdp->gpwrap))) /* outside lock */
3851                 return 1;
3852
3853         /* nothing to do */
3854         return 0;
3855 }
3856
3857 /*
3858  * Helper function for rcu_barrier() tracing.  If tracing is disabled,
3859  * the compiler is expected to optimize this away.
3860  */
3861 static void rcu_barrier_trace(const char *s, int cpu, unsigned long done)
3862 {
3863         trace_rcu_barrier(rcu_state.name, s, cpu,
3864                           atomic_read(&rcu_state.barrier_cpu_count), done);
3865 }
3866
3867 /*
3868  * RCU callback function for rcu_barrier().  If we are last, wake
3869  * up the task executing rcu_barrier().
3870  *
3871  * Note that the value of rcu_state.barrier_sequence must be captured
3872  * before the atomic_dec_and_test().  Otherwise, if this CPU is not last,
3873  * other CPUs might count the value down to zero before this CPU gets
3874  * around to invoking rcu_barrier_trace(), which might result in bogus
3875  * data from the next instance of rcu_barrier().
3876  */
3877 static void rcu_barrier_callback(struct rcu_head *rhp)
3878 {
3879         unsigned long __maybe_unused s = rcu_state.barrier_sequence;
3880
3881         if (atomic_dec_and_test(&rcu_state.barrier_cpu_count)) {
3882                 rcu_barrier_trace(TPS("LastCB"), -1, s);
3883                 complete(&rcu_state.barrier_completion);
3884         } else {
3885                 rcu_barrier_trace(TPS("CB"), -1, s);
3886         }
3887 }
3888
3889 /*
3890  * If needed, entrain an rcu_barrier() callback on rdp->cblist.
3891  */
3892 static void rcu_barrier_entrain(struct rcu_data *rdp)
3893 {
3894         unsigned long gseq = READ_ONCE(rcu_state.barrier_sequence);
3895         unsigned long lseq = READ_ONCE(rdp->barrier_seq_snap);
3896         bool wake_nocb = false;
3897         bool was_alldone = false;
3898
3899         lockdep_assert_held(&rcu_state.barrier_lock);
3900         if (rcu_seq_state(lseq) || !rcu_seq_state(gseq) || rcu_seq_ctr(lseq) != rcu_seq_ctr(gseq))
3901                 return;
3902         rcu_barrier_trace(TPS("IRQ"), -1, rcu_state.barrier_sequence);
3903         rdp->barrier_head.func = rcu_barrier_callback;
3904         debug_rcu_head_queue(&rdp->barrier_head);
3905         rcu_nocb_lock(rdp);
3906         /*
3907          * Flush bypass and wakeup rcuog if we add callbacks to an empty regular
3908          * queue. This way we don't wait for bypass timer that can reach seconds
3909          * if it's fully lazy.
3910          */
3911         was_alldone = rcu_rdp_is_offloaded(rdp) && !rcu_segcblist_pend_cbs(&rdp->cblist);
3912         WARN_ON_ONCE(!rcu_nocb_flush_bypass(rdp, NULL, jiffies, false));
3913         wake_nocb = was_alldone && rcu_segcblist_pend_cbs(&rdp->cblist);
3914         if (rcu_segcblist_entrain(&rdp->cblist, &rdp->barrier_head)) {
3915                 atomic_inc(&rcu_state.barrier_cpu_count);
3916         } else {
3917                 debug_rcu_head_unqueue(&rdp->barrier_head);
3918                 rcu_barrier_trace(TPS("IRQNQ"), -1, rcu_state.barrier_sequence);
3919         }
3920         rcu_nocb_unlock(rdp);
3921         if (wake_nocb)
3922                 wake_nocb_gp(rdp, false);
3923         smp_store_release(&rdp->barrier_seq_snap, gseq);
3924 }
3925
3926 /*
3927  * Called with preemption disabled, and from cross-cpu IRQ context.
3928  */
3929 static void rcu_barrier_handler(void *cpu_in)
3930 {
3931         uintptr_t cpu = (uintptr_t)cpu_in;
3932         struct rcu_data *rdp = per_cpu_ptr(&rcu_data, cpu);
3933
3934         lockdep_assert_irqs_disabled();
3935         WARN_ON_ONCE(cpu != rdp->cpu);
3936         WARN_ON_ONCE(cpu != smp_processor_id());
3937         raw_spin_lock(&rcu_state.barrier_lock);
3938         rcu_barrier_entrain(rdp);
3939         raw_spin_unlock(&rcu_state.barrier_lock);
3940 }
3941
3942 /**
3943  * rcu_barrier - Wait until all in-flight call_rcu() callbacks complete.
3944  *
3945  * Note that this primitive does not necessarily wait for an RCU grace period
3946  * to complete.  For example, if there are no RCU callbacks queued anywhere
3947  * in the system, then rcu_barrier() is within its rights to return
3948  * immediately, without waiting for anything, much less an RCU grace period.
3949  */
3950 void rcu_barrier(void)
3951 {
3952         uintptr_t cpu;
3953         unsigned long flags;
3954         unsigned long gseq;
3955         struct rcu_data *rdp;
3956         unsigned long s = rcu_seq_snap(&rcu_state.barrier_sequence);
3957
3958         rcu_barrier_trace(TPS("Begin"), -1, s);
3959
3960         /* Take mutex to serialize concurrent rcu_barrier() requests. */
3961         mutex_lock(&rcu_state.barrier_mutex);
3962
3963         /* Did someone else do our work for us? */
3964         if (rcu_seq_done(&rcu_state.barrier_sequence, s)) {
3965                 rcu_barrier_trace(TPS("EarlyExit"), -1, rcu_state.barrier_sequence);
3966                 smp_mb(); /* caller's subsequent code after above check. */
3967                 mutex_unlock(&rcu_state.barrier_mutex);
3968                 return;
3969         }
3970
3971         /* Mark the start of the barrier operation. */
3972         raw_spin_lock_irqsave(&rcu_state.barrier_lock, flags);
3973         rcu_seq_start(&rcu_state.barrier_sequence);
3974         gseq = rcu_state.barrier_sequence;
3975         rcu_barrier_trace(TPS("Inc1"), -1, rcu_state.barrier_sequence);
3976
3977         /*
3978          * Initialize the count to two rather than to zero in order
3979          * to avoid a too-soon return to zero in case of an immediate
3980          * invocation of the just-enqueued callback (or preemption of
3981          * this task).  Exclude CPU-hotplug operations to ensure that no
3982          * offline non-offloaded CPU has callbacks queued.
3983          */
3984         init_completion(&rcu_state.barrier_completion);
3985         atomic_set(&rcu_state.barrier_cpu_count, 2);
3986         raw_spin_unlock_irqrestore(&rcu_state.barrier_lock, flags);
3987
3988         /*
3989          * Force each CPU with callbacks to register a new callback.
3990          * When that callback is invoked, we will know that all of the
3991          * corresponding CPU's preceding callbacks have been invoked.
3992          */
3993         for_each_possible_cpu(cpu) {
3994                 rdp = per_cpu_ptr(&rcu_data, cpu);
3995 retry:
3996                 if (smp_load_acquire(&rdp->barrier_seq_snap) == gseq)
3997                         continue;
3998                 raw_spin_lock_irqsave(&rcu_state.barrier_lock, flags);
3999                 if (!rcu_segcblist_n_cbs(&rdp->cblist)) {
4000                         WRITE_ONCE(rdp->barrier_seq_snap, gseq);
4001                         raw_spin_unlock_irqrestore(&rcu_state.barrier_lock, flags);
4002                         rcu_barrier_trace(TPS("NQ"), cpu, rcu_state.barrier_sequence);
4003                         continue;
4004                 }
4005                 if (!rcu_rdp_cpu_online(rdp)) {
4006                         rcu_barrier_entrain(rdp);
4007                         WARN_ON_ONCE(READ_ONCE(rdp->barrier_seq_snap) != gseq);
4008                         raw_spin_unlock_irqrestore(&rcu_state.barrier_lock, flags);
4009                         rcu_barrier_trace(TPS("OfflineNoCBQ"), cpu, rcu_state.barrier_sequence);
4010                         continue;
4011                 }
4012                 raw_spin_unlock_irqrestore(&rcu_state.barrier_lock, flags);
4013                 if (smp_call_function_single(cpu, rcu_barrier_handler, (void *)cpu, 1)) {
4014                         schedule_timeout_uninterruptible(1);
4015                         goto retry;
4016                 }
4017                 WARN_ON_ONCE(READ_ONCE(rdp->barrier_seq_snap) != gseq);
4018                 rcu_barrier_trace(TPS("OnlineQ"), cpu, rcu_state.barrier_sequence);
4019         }
4020
4021         /*
4022          * Now that we have an rcu_barrier_callback() callback on each
4023          * CPU, and thus each counted, remove the initial count.
4024          */
4025         if (atomic_sub_and_test(2, &rcu_state.barrier_cpu_count))
4026                 complete(&rcu_state.barrier_completion);
4027
4028         /* Wait for all rcu_barrier_callback() callbacks to be invoked. */
4029         wait_for_completion(&rcu_state.barrier_completion);
4030
4031         /* Mark the end of the barrier operation. */
4032         rcu_barrier_trace(TPS("Inc2"), -1, rcu_state.barrier_sequence);
4033         rcu_seq_end(&rcu_state.barrier_sequence);
4034         gseq = rcu_state.barrier_sequence;
4035         for_each_possible_cpu(cpu) {
4036                 rdp = per_cpu_ptr(&rcu_data, cpu);
4037
4038                 WRITE_ONCE(rdp->barrier_seq_snap, gseq);
4039         }
4040
4041         /* Other rcu_barrier() invocations can now safely proceed. */
4042         mutex_unlock(&rcu_state.barrier_mutex);
4043 }
4044 EXPORT_SYMBOL_GPL(rcu_barrier);
4045
4046 /*
4047  * Compute the mask of online CPUs for the specified rcu_node structure.
4048  * This will not be stable unless the rcu_node structure's ->lock is
4049  * held, but the bit corresponding to the current CPU will be stable
4050  * in most contexts.
4051  */
4052 static unsigned long rcu_rnp_online_cpus(struct rcu_node *rnp)
4053 {
4054         return READ_ONCE(rnp->qsmaskinitnext);
4055 }
4056
4057 /*
4058  * Is the CPU corresponding to the specified rcu_data structure online
4059  * from RCU's perspective?  This perspective is given by that structure's
4060  * ->qsmaskinitnext field rather than by the global cpu_online_mask.
4061  */
4062 static bool rcu_rdp_cpu_online(struct rcu_data *rdp)
4063 {
4064         return !!(rdp->grpmask & rcu_rnp_online_cpus(rdp->mynode));
4065 }
4066
4067 #if defined(CONFIG_PROVE_RCU) && defined(CONFIG_HOTPLUG_CPU)
4068
4069 /*
4070  * Is the current CPU online as far as RCU is concerned?
4071  *
4072  * Disable preemption to avoid false positives that could otherwise
4073  * happen due to the current CPU number being sampled, this task being
4074  * preempted, its old CPU being taken offline, resuming on some other CPU,
4075  * then determining that its old CPU is now offline.
4076  *
4077  * Disable checking if in an NMI handler because we cannot safely
4078  * report errors from NMI handlers anyway.  In addition, it is OK to use
4079  * RCU on an offline processor during initial boot, hence the check for
4080  * rcu_scheduler_fully_active.
4081  */
4082 bool rcu_lockdep_current_cpu_online(void)
4083 {
4084         struct rcu_data *rdp;
4085         bool ret = false;
4086
4087         if (in_nmi() || !rcu_scheduler_fully_active)
4088                 return true;
4089         preempt_disable_notrace();
4090         rdp = this_cpu_ptr(&rcu_data);
4091         /*
4092          * Strictly, we care here about the case where the current CPU is
4093          * in rcu_cpu_starting() and thus has an excuse for rdp->grpmask
4094          * not being up to date. So arch_spin_is_locked() might have a
4095          * false positive if it's held by some *other* CPU, but that's
4096          * OK because that just means a false *negative* on the warning.
4097          */
4098         if (rcu_rdp_cpu_online(rdp) || arch_spin_is_locked(&rcu_state.ofl_lock))
4099                 ret = true;
4100         preempt_enable_notrace();
4101         return ret;
4102 }
4103 EXPORT_SYMBOL_GPL(rcu_lockdep_current_cpu_online);
4104
4105 #endif /* #if defined(CONFIG_PROVE_RCU) && defined(CONFIG_HOTPLUG_CPU) */
4106
4107 // Has rcu_init() been invoked?  This is used (for example) to determine
4108 // whether spinlocks may be acquired safely.
4109 static bool rcu_init_invoked(void)
4110 {
4111         return !!rcu_state.n_online_cpus;
4112 }
4113
4114 /*
4115  * Near the end of the offline process.  Trace the fact that this CPU
4116  * is going offline.
4117  */
4118 int rcutree_dying_cpu(unsigned int cpu)
4119 {
4120         bool blkd;
4121         struct rcu_data *rdp = per_cpu_ptr(&rcu_data, cpu);
4122         struct rcu_node *rnp = rdp->mynode;
4123
4124         if (!IS_ENABLED(CONFIG_HOTPLUG_CPU))
4125                 return 0;
4126
4127         blkd = !!(READ_ONCE(rnp->qsmask) & rdp->grpmask);
4128         trace_rcu_grace_period(rcu_state.name, READ_ONCE(rnp->gp_seq),
4129                                blkd ? TPS("cpuofl-bgp") : TPS("cpuofl"));
4130         return 0;
4131 }
4132
4133 /*
4134  * All CPUs for the specified rcu_node structure have gone offline,
4135  * and all tasks that were preempted within an RCU read-side critical
4136  * section while running on one of those CPUs have since exited their RCU
4137  * read-side critical section.  Some other CPU is reporting this fact with
4138  * the specified rcu_node structure's ->lock held and interrupts disabled.
4139  * This function therefore goes up the tree of rcu_node structures,
4140  * clearing the corresponding bits in the ->qsmaskinit fields.  Note that
4141  * the leaf rcu_node structure's ->qsmaskinit field has already been
4142  * updated.
4143  *
4144  * This function does check that the specified rcu_node structure has
4145  * all CPUs offline and no blocked tasks, so it is OK to invoke it
4146  * prematurely.  That said, invoking it after the fact will cost you
4147  * a needless lock acquisition.  So once it has done its work, don't
4148  * invoke it again.
4149  */
4150 static void rcu_cleanup_dead_rnp(struct rcu_node *rnp_leaf)
4151 {
4152         long mask;
4153         struct rcu_node *rnp = rnp_leaf;
4154
4155         raw_lockdep_assert_held_rcu_node(rnp_leaf);
4156         if (!IS_ENABLED(CONFIG_HOTPLUG_CPU) ||
4157             WARN_ON_ONCE(rnp_leaf->qsmaskinit) ||
4158             WARN_ON_ONCE(rcu_preempt_has_tasks(rnp_leaf)))
4159                 return;
4160         for (;;) {
4161                 mask = rnp->grpmask;
4162                 rnp = rnp->parent;
4163                 if (!rnp)
4164                         break;
4165                 raw_spin_lock_rcu_node(rnp); /* irqs already disabled. */
4166                 rnp->qsmaskinit &= ~mask;
4167                 /* Between grace periods, so better already be zero! */
4168                 WARN_ON_ONCE(rnp->qsmask);
4169                 if (rnp->qsmaskinit) {
4170                         raw_spin_unlock_rcu_node(rnp);
4171                         /* irqs remain disabled. */
4172                         return;
4173                 }
4174                 raw_spin_unlock_rcu_node(rnp); /* irqs remain disabled. */
4175         }
4176 }
4177
4178 /*
4179  * The CPU has been completely removed, and some other CPU is reporting
4180  * this fact from process context.  Do the remainder of the cleanup.
4181  * There can only be one CPU hotplug operation at a time, so no need for
4182  * explicit locking.
4183  */
4184 int rcutree_dead_cpu(unsigned int cpu)
4185 {
4186         if (!IS_ENABLED(CONFIG_HOTPLUG_CPU))
4187                 return 0;
4188
4189         WRITE_ONCE(rcu_state.n_online_cpus, rcu_state.n_online_cpus - 1);
4190         // Stop-machine done, so allow nohz_full to disable tick.
4191         tick_dep_clear(TICK_DEP_BIT_RCU);
4192         return 0;
4193 }
4194
4195 /*
4196  * Propagate ->qsinitmask bits up the rcu_node tree to account for the
4197  * first CPU in a given leaf rcu_node structure coming online.  The caller
4198  * must hold the corresponding leaf rcu_node ->lock with interrupts
4199  * disabled.
4200  */
4201 static void rcu_init_new_rnp(struct rcu_node *rnp_leaf)
4202 {
4203         long mask;
4204         long oldmask;
4205         struct rcu_node *rnp = rnp_leaf;
4206
4207         raw_lockdep_assert_held_rcu_node(rnp_leaf);
4208         WARN_ON_ONCE(rnp->wait_blkd_tasks);
4209         for (;;) {
4210                 mask = rnp->grpmask;
4211                 rnp = rnp->parent;
4212                 if (rnp == NULL)
4213                         return;
4214                 raw_spin_lock_rcu_node(rnp); /* Interrupts already disabled. */
4215                 oldmask = rnp->qsmaskinit;
4216                 rnp->qsmaskinit |= mask;
4217                 raw_spin_unlock_rcu_node(rnp); /* Interrupts remain disabled. */
4218                 if (oldmask)
4219                         return;
4220         }
4221 }
4222
4223 /*
4224  * Do boot-time initialization of a CPU's per-CPU RCU data.
4225  */
4226 static void __init
4227 rcu_boot_init_percpu_data(int cpu)
4228 {
4229         struct context_tracking *ct = this_cpu_ptr(&context_tracking);
4230         struct rcu_data *rdp = per_cpu_ptr(&rcu_data, cpu);
4231
4232         /* Set up local state, ensuring consistent view of global state. */
4233         rdp->grpmask = leaf_node_cpu_bit(rdp->mynode, cpu);
4234         INIT_WORK(&rdp->strict_work, strict_work_handler);
4235         WARN_ON_ONCE(ct->dynticks_nesting != 1);
4236         WARN_ON_ONCE(rcu_dynticks_in_eqs(rcu_dynticks_snap(cpu)));
4237         rdp->barrier_seq_snap = rcu_state.barrier_sequence;
4238         rdp->rcu_ofl_gp_seq = rcu_state.gp_seq;
4239         rdp->rcu_ofl_gp_flags = RCU_GP_CLEANED;
4240         rdp->rcu_onl_gp_seq = rcu_state.gp_seq;
4241         rdp->rcu_onl_gp_flags = RCU_GP_CLEANED;
4242         rdp->last_sched_clock = jiffies;
4243         rdp->cpu = cpu;
4244         rcu_boot_init_nocb_percpu_data(rdp);
4245 }
4246
4247 /*
4248  * Invoked early in the CPU-online process, when pretty much all services
4249  * are available.  The incoming CPU is not present.
4250  *
4251  * Initializes a CPU's per-CPU RCU data.  Note that only one online or
4252  * offline event can be happening at a given time.  Note also that we can
4253  * accept some slop in the rsp->gp_seq access due to the fact that this
4254  * CPU cannot possibly have any non-offloaded RCU callbacks in flight yet.
4255  * And any offloaded callbacks are being numbered elsewhere.
4256  */
4257 int rcutree_prepare_cpu(unsigned int cpu)
4258 {
4259         unsigned long flags;
4260         struct context_tracking *ct = per_cpu_ptr(&context_tracking, cpu);
4261         struct rcu_data *rdp = per_cpu_ptr(&rcu_data, cpu);
4262         struct rcu_node *rnp = rcu_get_root();
4263
4264         /* Set up local state, ensuring consistent view of global state. */
4265         raw_spin_lock_irqsave_rcu_node(rnp, flags);
4266         rdp->qlen_last_fqs_check = 0;
4267         rdp->n_force_qs_snap = READ_ONCE(rcu_state.n_force_qs);
4268         rdp->blimit = blimit;
4269         ct->dynticks_nesting = 1;       /* CPU not up, no tearing. */
4270         raw_spin_unlock_rcu_node(rnp);          /* irqs remain disabled. */
4271
4272         /*
4273          * Only non-NOCB CPUs that didn't have early-boot callbacks need to be
4274          * (re-)initialized.
4275          */
4276         if (!rcu_segcblist_is_enabled(&rdp->cblist))
4277                 rcu_segcblist_init(&rdp->cblist);  /* Re-enable callbacks. */
4278
4279         /*
4280          * Add CPU to leaf rcu_node pending-online bitmask.  Any needed
4281          * propagation up the rcu_node tree will happen at the beginning
4282          * of the next grace period.
4283          */
4284         rnp = rdp->mynode;
4285         raw_spin_lock_rcu_node(rnp);            /* irqs already disabled. */
4286         rdp->beenonline = true;  /* We have now been online. */
4287         rdp->gp_seq = READ_ONCE(rnp->gp_seq);
4288         rdp->gp_seq_needed = rdp->gp_seq;
4289         rdp->cpu_no_qs.b.norm = true;
4290         rdp->core_needs_qs = false;
4291         rdp->rcu_iw_pending = false;
4292         rdp->rcu_iw = IRQ_WORK_INIT_HARD(rcu_iw_handler);
4293         rdp->rcu_iw_gp_seq = rdp->gp_seq - 1;
4294         trace_rcu_grace_period(rcu_state.name, rdp->gp_seq, TPS("cpuonl"));
4295         raw_spin_unlock_irqrestore_rcu_node(rnp, flags);
4296         rcu_spawn_one_boost_kthread(rnp);
4297         rcu_spawn_cpu_nocb_kthread(cpu);
4298         WRITE_ONCE(rcu_state.n_online_cpus, rcu_state.n_online_cpus + 1);
4299
4300         return 0;
4301 }
4302
4303 /*
4304  * Update RCU priority boot kthread affinity for CPU-hotplug changes.
4305  */
4306 static void rcutree_affinity_setting(unsigned int cpu, int outgoing)
4307 {
4308         struct rcu_data *rdp = per_cpu_ptr(&rcu_data, cpu);
4309
4310         rcu_boost_kthread_setaffinity(rdp->mynode, outgoing);
4311 }
4312
4313 /*
4314  * Near the end of the CPU-online process.  Pretty much all services
4315  * enabled, and the CPU is now very much alive.
4316  */
4317 int rcutree_online_cpu(unsigned int cpu)
4318 {
4319         unsigned long flags;
4320         struct rcu_data *rdp;
4321         struct rcu_node *rnp;
4322
4323         rdp = per_cpu_ptr(&rcu_data, cpu);
4324         rnp = rdp->mynode;
4325         raw_spin_lock_irqsave_rcu_node(rnp, flags);
4326         rnp->ffmask |= rdp->grpmask;
4327         raw_spin_unlock_irqrestore_rcu_node(rnp, flags);
4328         if (rcu_scheduler_active == RCU_SCHEDULER_INACTIVE)
4329                 return 0; /* Too early in boot for scheduler work. */
4330         sync_sched_exp_online_cleanup(cpu);
4331         rcutree_affinity_setting(cpu, -1);
4332
4333         // Stop-machine done, so allow nohz_full to disable tick.
4334         tick_dep_clear(TICK_DEP_BIT_RCU);
4335         return 0;
4336 }
4337
4338 /*
4339  * Near the beginning of the process.  The CPU is still very much alive
4340  * with pretty much all services enabled.
4341  */
4342 int rcutree_offline_cpu(unsigned int cpu)
4343 {
4344         unsigned long flags;
4345         struct rcu_data *rdp;
4346         struct rcu_node *rnp;
4347
4348         rdp = per_cpu_ptr(&rcu_data, cpu);
4349         rnp = rdp->mynode;
4350         raw_spin_lock_irqsave_rcu_node(rnp, flags);
4351         rnp->ffmask &= ~rdp->grpmask;
4352         raw_spin_unlock_irqrestore_rcu_node(rnp, flags);
4353
4354         rcutree_affinity_setting(cpu, cpu);
4355
4356         // nohz_full CPUs need the tick for stop-machine to work quickly
4357         tick_dep_set(TICK_DEP_BIT_RCU);
4358         return 0;
4359 }
4360
4361 /*
4362  * Mark the specified CPU as being online so that subsequent grace periods
4363  * (both expedited and normal) will wait on it.  Note that this means that
4364  * incoming CPUs are not allowed to use RCU read-side critical sections
4365  * until this function is called.  Failing to observe this restriction
4366  * will result in lockdep splats.
4367  *
4368  * Note that this function is special in that it is invoked directly
4369  * from the incoming CPU rather than from the cpuhp_step mechanism.
4370  * This is because this function must be invoked at a precise location.
4371  */
4372 void rcu_cpu_starting(unsigned int cpu)
4373 {
4374         unsigned long flags;
4375         unsigned long mask;
4376         struct rcu_data *rdp;
4377         struct rcu_node *rnp;
4378         bool newcpu;
4379
4380         rdp = per_cpu_ptr(&rcu_data, cpu);
4381         if (rdp->cpu_started)
4382                 return;
4383         rdp->cpu_started = true;
4384
4385         rnp = rdp->mynode;
4386         mask = rdp->grpmask;
4387         local_irq_save(flags);
4388         arch_spin_lock(&rcu_state.ofl_lock);
4389         rcu_dynticks_eqs_online();
4390         raw_spin_lock(&rcu_state.barrier_lock);
4391         raw_spin_lock_rcu_node(rnp);
4392         WRITE_ONCE(rnp->qsmaskinitnext, rnp->qsmaskinitnext | mask);
4393         raw_spin_unlock(&rcu_state.barrier_lock);
4394         newcpu = !(rnp->expmaskinitnext & mask);
4395         rnp->expmaskinitnext |= mask;
4396         /* Allow lockless access for expedited grace periods. */
4397         smp_store_release(&rcu_state.ncpus, rcu_state.ncpus + newcpu); /* ^^^ */
4398         ASSERT_EXCLUSIVE_WRITER(rcu_state.ncpus);
4399         rcu_gpnum_ovf(rnp, rdp); /* Offline-induced counter wrap? */
4400         rdp->rcu_onl_gp_seq = READ_ONCE(rcu_state.gp_seq);
4401         rdp->rcu_onl_gp_flags = READ_ONCE(rcu_state.gp_flags);
4402
4403         /* An incoming CPU should never be blocking a grace period. */
4404         if (WARN_ON_ONCE(rnp->qsmask & mask)) { /* RCU waiting on incoming CPU? */
4405                 /* rcu_report_qs_rnp() *really* wants some flags to restore */
4406                 unsigned long flags2;
4407
4408                 local_irq_save(flags2);
4409                 rcu_disable_urgency_upon_qs(rdp);
4410                 /* Report QS -after- changing ->qsmaskinitnext! */
4411                 rcu_report_qs_rnp(mask, rnp, rnp->gp_seq, flags2);
4412         } else {
4413                 raw_spin_unlock_rcu_node(rnp);
4414         }
4415         arch_spin_unlock(&rcu_state.ofl_lock);
4416         local_irq_restore(flags);
4417         smp_mb(); /* Ensure RCU read-side usage follows above initialization. */
4418 }
4419
4420 /*
4421  * The outgoing function has no further need of RCU, so remove it from
4422  * the rcu_node tree's ->qsmaskinitnext bit masks.
4423  *
4424  * Note that this function is special in that it is invoked directly
4425  * from the outgoing CPU rather than from the cpuhp_step mechanism.
4426  * This is because this function must be invoked at a precise location.
4427  */
4428 void rcu_report_dead(unsigned int cpu)
4429 {
4430         unsigned long flags, seq_flags;
4431         unsigned long mask;
4432         struct rcu_data *rdp = per_cpu_ptr(&rcu_data, cpu);
4433         struct rcu_node *rnp = rdp->mynode;  /* Outgoing CPU's rdp & rnp. */
4434
4435         // Do any dangling deferred wakeups.
4436         do_nocb_deferred_wakeup(rdp);
4437
4438         rcu_preempt_deferred_qs(current);
4439
4440         /* Remove outgoing CPU from mask in the leaf rcu_node structure. */
4441         mask = rdp->grpmask;
4442         local_irq_save(seq_flags);
4443         arch_spin_lock(&rcu_state.ofl_lock);
4444         raw_spin_lock_irqsave_rcu_node(rnp, flags); /* Enforce GP memory-order guarantee. */
4445         rdp->rcu_ofl_gp_seq = READ_ONCE(rcu_state.gp_seq);
4446         rdp->rcu_ofl_gp_flags = READ_ONCE(rcu_state.gp_flags);
4447         if (rnp->qsmask & mask) { /* RCU waiting on outgoing CPU? */
4448                 /* Report quiescent state -before- changing ->qsmaskinitnext! */
4449                 rcu_disable_urgency_upon_qs(rdp);
4450                 rcu_report_qs_rnp(mask, rnp, rnp->gp_seq, flags);
4451                 raw_spin_lock_irqsave_rcu_node(rnp, flags);
4452         }
4453         WRITE_ONCE(rnp->qsmaskinitnext, rnp->qsmaskinitnext & ~mask);
4454         raw_spin_unlock_irqrestore_rcu_node(rnp, flags);
4455         arch_spin_unlock(&rcu_state.ofl_lock);
4456         local_irq_restore(seq_flags);
4457
4458         rdp->cpu_started = false;
4459 }
4460
4461 #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU
4462 /*
4463  * The outgoing CPU has just passed through the dying-idle state, and we
4464  * are being invoked from the CPU that was IPIed to continue the offline
4465  * operation.  Migrate the outgoing CPU's callbacks to the current CPU.
4466  */
4467 void rcutree_migrate_callbacks(int cpu)
4468 {
4469         unsigned long flags;
4470         struct rcu_data *my_rdp;
4471         struct rcu_node *my_rnp;
4472         struct rcu_data *rdp = per_cpu_ptr(&rcu_data, cpu);
4473         bool needwake;
4474
4475         if (rcu_rdp_is_offloaded(rdp) ||
4476             rcu_segcblist_empty(&rdp->cblist))
4477                 return;  /* No callbacks to migrate. */
4478
4479         raw_spin_lock_irqsave(&rcu_state.barrier_lock, flags);
4480         WARN_ON_ONCE(rcu_rdp_cpu_online(rdp));
4481         rcu_barrier_entrain(rdp);
4482         my_rdp = this_cpu_ptr(&rcu_data);
4483         my_rnp = my_rdp->mynode;
4484         rcu_nocb_lock(my_rdp); /* irqs already disabled. */
4485         WARN_ON_ONCE(!rcu_nocb_flush_bypass(my_rdp, NULL, jiffies, false));
4486         raw_spin_lock_rcu_node(my_rnp); /* irqs already disabled. */
4487         /* Leverage recent GPs and set GP for new callbacks. */
4488         needwake = rcu_advance_cbs(my_rnp, rdp) ||
4489                    rcu_advance_cbs(my_rnp, my_rdp);
4490         rcu_segcblist_merge(&my_rdp->cblist, &rdp->cblist);
4491         raw_spin_unlock(&rcu_state.barrier_lock); /* irqs remain disabled. */
4492         needwake = needwake || rcu_advance_cbs(my_rnp, my_rdp);
4493         rcu_segcblist_disable(&rdp->cblist);
4494         WARN_ON_ONCE(rcu_segcblist_empty(&my_rdp->cblist) != !rcu_segcblist_n_cbs(&my_rdp->cblist));
4495         check_cb_ovld_locked(my_rdp, my_rnp);
4496         if (rcu_rdp_is_offloaded(my_rdp)) {
4497                 raw_spin_unlock_rcu_node(my_rnp); /* irqs remain disabled. */
4498                 __call_rcu_nocb_wake(my_rdp, true, flags);
4499         } else {
4500                 rcu_nocb_unlock(my_rdp); /* irqs remain disabled. */
4501                 raw_spin_unlock_irqrestore_rcu_node(my_rnp, flags);
4502         }
4503         if (needwake)
4504                 rcu_gp_kthread_wake();
4505         lockdep_assert_irqs_enabled();
4506         WARN_ONCE(rcu_segcblist_n_cbs(&rdp->cblist) != 0 ||
4507                   !rcu_segcblist_empty(&rdp->cblist),
4508                   "rcu_cleanup_dead_cpu: Callbacks on offline CPU %d: qlen=%lu, 1stCB=%p\n",
4509                   cpu, rcu_segcblist_n_cbs(&rdp->cblist),
4510                   rcu_segcblist_first_cb(&rdp->cblist));
4511 }
4512 #endif
4513
4514 /*
4515  * On non-huge systems, use expedited RCU grace periods to make suspend
4516  * and hibernation run faster.
4517  */
4518 static int rcu_pm_notify(struct notifier_block *self,
4519                          unsigned long action, void *hcpu)
4520 {
4521         switch (action) {
4522         case PM_HIBERNATION_PREPARE:
4523         case PM_SUSPEND_PREPARE:
4524                 rcu_async_hurry();
4525                 rcu_expedite_gp();
4526                 break;
4527         case PM_POST_HIBERNATION:
4528         case PM_POST_SUSPEND:
4529                 rcu_unexpedite_gp();
4530                 rcu_async_relax();
4531                 break;
4532         default:
4533                 break;
4534         }
4535         return NOTIFY_OK;
4536 }
4537
4538 #ifdef CONFIG_RCU_EXP_KTHREAD
4539 struct kthread_worker *rcu_exp_gp_kworker;
4540 struct kthread_worker *rcu_exp_par_gp_kworker;
4541
4542 static void __init rcu_start_exp_gp_kworkers(void)
4543 {
4544         const char *par_gp_kworker_name = "rcu_exp_par_gp_kthread_worker";
4545         const char *gp_kworker_name = "rcu_exp_gp_kthread_worker";
4546         struct sched_param param = { .sched_priority = kthread_prio };
4547
4548         rcu_exp_gp_kworker = kthread_create_worker(0, gp_kworker_name);
4549         if (IS_ERR_OR_NULL(rcu_exp_gp_kworker)) {
4550                 pr_err("Failed to create %s!\n", gp_kworker_name);
4551                 return;
4552         }
4553
4554         rcu_exp_par_gp_kworker = kthread_create_worker(0, par_gp_kworker_name);
4555         if (IS_ERR_OR_NULL(rcu_exp_par_gp_kworker)) {
4556                 pr_err("Failed to create %s!\n", par_gp_kworker_name);
4557                 kthread_destroy_worker(rcu_exp_gp_kworker);
4558                 return;
4559         }
4560
4561         sched_setscheduler_nocheck(rcu_exp_gp_kworker->task, SCHED_FIFO, &param);
4562         sched_setscheduler_nocheck(rcu_exp_par_gp_kworker->task, SCHED_FIFO,
4563                                    &param);
4564 }
4565
4566 static inline void rcu_alloc_par_gp_wq(void)
4567 {
4568 }
4569 #else /* !CONFIG_RCU_EXP_KTHREAD */
4570 struct workqueue_struct *rcu_par_gp_wq;
4571
4572 static void __init rcu_start_exp_gp_kworkers(void)
4573 {
4574 }
4575
4576 static inline void rcu_alloc_par_gp_wq(void)
4577 {
4578         rcu_par_gp_wq = alloc_workqueue("rcu_par_gp", WQ_MEM_RECLAIM, 0);
4579         WARN_ON(!rcu_par_gp_wq);
4580 }
4581 #endif /* CONFIG_RCU_EXP_KTHREAD */
4582
4583 /*
4584  * Spawn the kthreads that handle RCU's grace periods.
4585  */
4586 static int __init rcu_spawn_gp_kthread(void)
4587 {
4588         unsigned long flags;
4589         struct rcu_node *rnp;
4590         struct sched_param sp;
4591         struct task_struct *t;
4592         struct rcu_data *rdp = this_cpu_ptr(&rcu_data);
4593
4594         rcu_scheduler_fully_active = 1;
4595         t = kthread_create(rcu_gp_kthread, NULL, "%s", rcu_state.name);
4596         if (WARN_ONCE(IS_ERR(t), "%s: Could not start grace-period kthread, OOM is now expected behavior\n", __func__))
4597                 return 0;
4598         if (kthread_prio) {
4599                 sp.sched_priority = kthread_prio;
4600                 sched_setscheduler_nocheck(t, SCHED_FIFO, &sp);
4601         }
4602         rnp = rcu_get_root();
4603         raw_spin_lock_irqsave_rcu_node(rnp, flags);
4604         WRITE_ONCE(rcu_state.gp_activity, jiffies);
4605         WRITE_ONCE(rcu_state.gp_req_activity, jiffies);
4606         // Reset .gp_activity and .gp_req_activity before setting .gp_kthread.
4607         smp_store_release(&rcu_state.gp_kthread, t);  /* ^^^ */
4608         raw_spin_unlock_irqrestore_rcu_node(rnp, flags);
4609         wake_up_process(t);
4610         /* This is a pre-SMP initcall, we expect a single CPU */
4611         WARN_ON(num_online_cpus() > 1);
4612         /*
4613          * Those kthreads couldn't be created on rcu_init() -> rcutree_prepare_cpu()
4614          * due to rcu_scheduler_fully_active.
4615          */
4616         rcu_spawn_cpu_nocb_kthread(smp_processor_id());
4617         rcu_spawn_one_boost_kthread(rdp->mynode);
4618         rcu_spawn_core_kthreads();
4619         /* Create kthread worker for expedited GPs */
4620         rcu_start_exp_gp_kworkers();
4621         return 0;
4622 }
4623 early_initcall(rcu_spawn_gp_kthread);
4624
4625 /*
4626  * This function is invoked towards the end of the scheduler's
4627  * initialization process.  Before this is called, the idle task might
4628  * contain synchronous grace-period primitives (during which time, this idle
4629  * task is booting the system, and such primitives are no-ops).  After this
4630  * function is called, any synchronous grace-period primitives are run as
4631  * expedited, with the requesting task driving the grace period forward.
4632  * A later core_initcall() rcu_set_runtime_mode() will switch to full
4633  * runtime RCU functionality.
4634  */
4635 void rcu_scheduler_starting(void)
4636 {
4637         unsigned long flags;
4638         struct rcu_node *rnp;
4639
4640         WARN_ON(num_online_cpus() != 1);
4641         WARN_ON(nr_context_switches() > 0);
4642         rcu_test_sync_prims();
4643
4644         // Fix up the ->gp_seq counters.
4645         local_irq_save(flags);
4646         rcu_for_each_node_breadth_first(rnp)
4647                 rnp->gp_seq_needed = rnp->gp_seq = rcu_state.gp_seq;
4648         local_irq_restore(flags);
4649
4650         // Switch out of early boot mode.
4651         rcu_scheduler_active = RCU_SCHEDULER_INIT;
4652         rcu_test_sync_prims();
4653 }
4654
4655 /*
4656  * Helper function for rcu_init() that initializes the rcu_state structure.
4657  */
4658 static void __init rcu_init_one(void)
4659 {
4660         static const char * const buf[] = RCU_NODE_NAME_INIT;
4661         static const char * const fqs[] = RCU_FQS_NAME_INIT;
4662         static struct lock_class_key rcu_node_class[RCU_NUM_LVLS];
4663         static struct lock_class_key rcu_fqs_class[RCU_NUM_LVLS];
4664
4665         int levelspread[RCU_NUM_LVLS];          /* kids/node in each level. */
4666         int cpustride = 1;
4667         int i;
4668         int j;
4669         struct rcu_node *rnp;
4670
4671         BUILD_BUG_ON(RCU_NUM_LVLS > ARRAY_SIZE(buf));  /* Fix buf[] init! */
4672
4673         /* Silence gcc 4.8 false positive about array index out of range. */
4674         if (rcu_num_lvls <= 0 || rcu_num_lvls > RCU_NUM_LVLS)
4675                 panic("rcu_init_one: rcu_num_lvls out of range");
4676
4677         /* Initialize the level-tracking arrays. */
4678
4679         for (i = 1; i < rcu_num_lvls; i++)
4680                 rcu_state.level[i] =
4681                         rcu_state.level[i - 1] + num_rcu_lvl[i - 1];
4682         rcu_init_levelspread(levelspread, num_rcu_lvl);
4683
4684         /* Initialize the elements themselves, starting from the leaves. */
4685
4686         for (i = rcu_num_lvls - 1; i >= 0; i--) {
4687                 cpustride *= levelspread[i];
4688                 rnp = rcu_state.level[i];
4689                 for (j = 0; j < num_rcu_lvl[i]; j++, rnp++) {
4690                         raw_spin_lock_init(&ACCESS_PRIVATE(rnp, lock));
4691                         lockdep_set_class_and_name(&ACCESS_PRIVATE(rnp, lock),
4692                                                    &rcu_node_class[i], buf[i]);
4693                         raw_spin_lock_init(&rnp->fqslock);
4694                         lockdep_set_class_and_name(&rnp->fqslock,
4695                                                    &rcu_fqs_class[i], fqs[i]);
4696                         rnp->gp_seq = rcu_state.gp_seq;
4697                         rnp->gp_seq_needed = rcu_state.gp_seq;
4698                         rnp->completedqs = rcu_state.gp_seq;
4699                         rnp->qsmask = 0;
4700                         rnp->qsmaskinit = 0;
4701                         rnp->grplo = j * cpustride;
4702                         rnp->grphi = (j + 1) * cpustride - 1;
4703                         if (rnp->grphi >= nr_cpu_ids)
4704                                 rnp->grphi = nr_cpu_ids - 1;
4705                         if (i == 0) {
4706                                 rnp->grpnum = 0;
4707                                 rnp->grpmask = 0;
4708                                 rnp->parent = NULL;
4709                         } else {
4710                                 rnp->grpnum = j % levelspread[i - 1];
4711                                 rnp->grpmask = BIT(rnp->grpnum);
4712                                 rnp->parent = rcu_state.level[i - 1] +
4713                                               j / levelspread[i - 1];
4714                         }
4715                         rnp->level = i;
4716                         INIT_LIST_HEAD(&rnp->blkd_tasks);
4717                         rcu_init_one_nocb(rnp);
4718                         init_waitqueue_head(&rnp->exp_wq[0]);
4719                         init_waitqueue_head(&rnp->exp_wq[1]);
4720                         init_waitqueue_head(&rnp->exp_wq[2]);
4721                         init_waitqueue_head(&rnp->exp_wq[3]);
4722                         spin_lock_init(&rnp->exp_lock);
4723                         mutex_init(&rnp->boost_kthread_mutex);
4724                         raw_spin_lock_init(&rnp->exp_poll_lock);
4725                         rnp->exp_seq_poll_rq = RCU_GET_STATE_COMPLETED;
4726                         INIT_WORK(&rnp->exp_poll_wq, sync_rcu_do_polled_gp);
4727                 }
4728         }
4729
4730         init_swait_queue_head(&rcu_state.gp_wq);
4731         init_swait_queue_head(&rcu_state.expedited_wq);
4732         rnp = rcu_first_leaf_node();
4733         for_each_possible_cpu(i) {
4734                 while (i > rnp->grphi)
4735                         rnp++;
4736                 per_cpu_ptr(&rcu_data, i)->mynode = rnp;
4737                 rcu_boot_init_percpu_data(i);
4738         }
4739 }
4740
4741 /*
4742  * Force priority from the kernel command-line into range.
4743  */
4744 static void __init sanitize_kthread_prio(void)
4745 {
4746         int kthread_prio_in = kthread_prio;
4747
4748         if (IS_ENABLED(CONFIG_RCU_BOOST) && kthread_prio < 2
4749             && IS_BUILTIN(CONFIG_RCU_TORTURE_TEST))
4750                 kthread_prio = 2;
4751         else if (IS_ENABLED(CONFIG_RCU_BOOST) && kthread_prio < 1)
4752                 kthread_prio = 1;
4753         else if (kthread_prio < 0)
4754                 kthread_prio = 0;
4755         else if (kthread_prio > 99)
4756                 kthread_prio = 99;
4757
4758         if (kthread_prio != kthread_prio_in)
4759                 pr_alert("%s: Limited prio to %d from %d\n",
4760                          __func__, kthread_prio, kthread_prio_in);
4761 }
4762
4763 /*
4764  * Compute the rcu_node tree geometry from kernel parameters.  This cannot
4765  * replace the definitions in tree.h because those are needed to size
4766  * the ->node array in the rcu_state structure.
4767  */
4768 void rcu_init_geometry(void)
4769 {
4770         ulong d;
4771         int i;
4772         static unsigned long old_nr_cpu_ids;
4773         int rcu_capacity[RCU_NUM_LVLS];
4774         static bool initialized;
4775
4776         if (initialized) {
4777                 /*
4778                  * Warn if setup_nr_cpu_ids() had not yet been invoked,
4779                  * unless nr_cpus_ids == NR_CPUS, in which case who cares?
4780                  */
4781                 WARN_ON_ONCE(old_nr_cpu_ids != nr_cpu_ids);
4782                 return;
4783         }
4784
4785         old_nr_cpu_ids = nr_cpu_ids;
4786         initialized = true;
4787
4788         /*
4789          * Initialize any unspecified boot parameters.
4790          * The default values of jiffies_till_first_fqs and
4791          * jiffies_till_next_fqs are set to the RCU_JIFFIES_TILL_FORCE_QS
4792          * value, which is a function of HZ, then adding one for each
4793          * RCU_JIFFIES_FQS_DIV CPUs that might be on the system.
4794          */
4795         d = RCU_JIFFIES_TILL_FORCE_QS + nr_cpu_ids / RCU_JIFFIES_FQS_DIV;
4796         if (jiffies_till_first_fqs == ULONG_MAX)
4797                 jiffies_till_first_fqs = d;
4798         if (jiffies_till_next_fqs == ULONG_MAX)
4799                 jiffies_till_next_fqs = d;
4800         adjust_jiffies_till_sched_qs();
4801
4802         /* If the compile-time values are accurate, just leave. */
4803         if (rcu_fanout_leaf == RCU_FANOUT_LEAF &&
4804             nr_cpu_ids == NR_CPUS)
4805                 return;
4806         pr_info("Adjusting geometry for rcu_fanout_leaf=%d, nr_cpu_ids=%u\n",
4807                 rcu_fanout_leaf, nr_cpu_ids);
4808
4809         /*
4810          * The boot-time rcu_fanout_leaf parameter must be at least two
4811          * and cannot exceed the number of bits in the rcu_node masks.
4812          * Complain and fall back to the compile-time values if this
4813          * limit is exceeded.
4814          */
4815         if (rcu_fanout_leaf < 2 ||
4816             rcu_fanout_leaf > sizeof(unsigned long) * 8) {
4817                 rcu_fanout_leaf = RCU_FANOUT_LEAF;
4818                 WARN_ON(1);
4819                 return;
4820         }
4821
4822         /*
4823          * Compute number of nodes that can be handled an rcu_node tree
4824          * with the given number of levels.
4825          */
4826         rcu_capacity[0] = rcu_fanout_leaf;
4827         for (i = 1; i < RCU_NUM_LVLS; i++)
4828                 rcu_capacity[i] = rcu_capacity[i - 1] * RCU_FANOUT;
4829
4830         /*
4831          * The tree must be able to accommodate the configured number of CPUs.
4832          * If this limit is exceeded, fall back to the compile-time values.
4833          */
4834         if (nr_cpu_ids > rcu_capacity[RCU_NUM_LVLS - 1]) {
4835                 rcu_fanout_leaf = RCU_FANOUT_LEAF;
4836                 WARN_ON(1);
4837                 return;
4838         }
4839
4840         /* Calculate the number of levels in the tree. */
4841         for (i = 0; nr_cpu_ids > rcu_capacity[i]; i++) {
4842         }
4843         rcu_num_lvls = i + 1;
4844
4845         /* Calculate the number of rcu_nodes at each level of the tree. */
4846         for (i = 0; i < rcu_num_lvls; i++) {
4847                 int cap = rcu_capacity[(rcu_num_lvls - 1) - i];
4848                 num_rcu_lvl[i] = DIV_ROUND_UP(nr_cpu_ids, cap);
4849         }
4850
4851         /* Calculate the total number of rcu_node structures. */
4852         rcu_num_nodes = 0;
4853         for (i = 0; i < rcu_num_lvls; i++)
4854                 rcu_num_nodes += num_rcu_lvl[i];
4855 }
4856
4857 /*
4858  * Dump out the structure of the rcu_node combining tree associated
4859  * with the rcu_state structure.
4860  */
4861 static void __init rcu_dump_rcu_node_tree(void)
4862 {
4863         int level = 0;
4864         struct rcu_node *rnp;
4865
4866         pr_info("rcu_node tree layout dump\n");
4867         pr_info(" ");
4868         rcu_for_each_node_breadth_first(rnp) {
4869                 if (rnp->level != level) {
4870                         pr_cont("\n");
4871                         pr_info(" ");
4872                         level = rnp->level;
4873                 }
4874                 pr_cont("%d:%d ^%d  ", rnp->grplo, rnp->grphi, rnp->grpnum);
4875         }
4876         pr_cont("\n");
4877 }
4878
4879 struct workqueue_struct *rcu_gp_wq;
4880
4881 static void __init kfree_rcu_batch_init(void)
4882 {
4883         int cpu;
4884         int i, j;
4885
4886         /* Clamp it to [0:100] seconds interval. */
4887         if (rcu_delay_page_cache_fill_msec < 0 ||
4888                 rcu_delay_page_cache_fill_msec > 100 * MSEC_PER_SEC) {
4889
4890                 rcu_delay_page_cache_fill_msec =
4891                         clamp(rcu_delay_page_cache_fill_msec, 0,
4892                                 (int) (100 * MSEC_PER_SEC));
4893
4894                 pr_info("Adjusting rcutree.rcu_delay_page_cache_fill_msec to %d ms.\n",
4895                         rcu_delay_page_cache_fill_msec);
4896         }
4897
4898         for_each_possible_cpu(cpu) {
4899                 struct kfree_rcu_cpu *krcp = per_cpu_ptr(&krc, cpu);
4900
4901                 for (i = 0; i < KFREE_N_BATCHES; i++) {
4902                         INIT_RCU_WORK(&krcp->krw_arr[i].rcu_work, kfree_rcu_work);
4903                         krcp->krw_arr[i].krcp = krcp;
4904
4905                         for (j = 0; j < FREE_N_CHANNELS; j++)
4906                                 INIT_LIST_HEAD(&krcp->krw_arr[i].bulk_head_free[j]);
4907                 }
4908
4909                 for (i = 0; i < FREE_N_CHANNELS; i++)
4910                         INIT_LIST_HEAD(&krcp->bulk_head[i]);
4911
4912                 INIT_DELAYED_WORK(&krcp->monitor_work, kfree_rcu_monitor);
4913                 INIT_DELAYED_WORK(&krcp->page_cache_work, fill_page_cache_func);
4914                 krcp->initialized = true;
4915         }
4916         if (register_shrinker(&kfree_rcu_shrinker, "rcu-kfree"))
4917                 pr_err("Failed to register kfree_rcu() shrinker!\n");
4918 }
4919
4920 void __init rcu_init(void)
4921 {
4922         int cpu = smp_processor_id();
4923
4924         rcu_early_boot_tests();
4925
4926         kfree_rcu_batch_init();
4927         rcu_bootup_announce();
4928         sanitize_kthread_prio();
4929         rcu_init_geometry();
4930         rcu_init_one();
4931         if (dump_tree)
4932                 rcu_dump_rcu_node_tree();
4933         if (use_softirq)
4934                 open_softirq(RCU_SOFTIRQ, rcu_core_si);
4935
4936         /*
4937          * We don't need protection against CPU-hotplug here because
4938          * this is called early in boot, before either interrupts
4939          * or the scheduler are operational.
4940          */
4941         pm_notifier(rcu_pm_notify, 0);
4942         WARN_ON(num_online_cpus() > 1); // Only one CPU this early in boot.
4943         rcutree_prepare_cpu(cpu);
4944         rcu_cpu_starting(cpu);
4945         rcutree_online_cpu(cpu);
4946
4947         /* Create workqueue for Tree SRCU and for expedited GPs. */
4948         rcu_gp_wq = alloc_workqueue("rcu_gp", WQ_MEM_RECLAIM, 0);
4949         WARN_ON(!rcu_gp_wq);
4950         rcu_alloc_par_gp_wq();
4951
4952         /* Fill in default value for rcutree.qovld boot parameter. */
4953         /* -After- the rcu_node ->lock fields are initialized! */
4954         if (qovld < 0)
4955                 qovld_calc = DEFAULT_RCU_QOVLD_MULT * qhimark;
4956         else
4957                 qovld_calc = qovld;
4958
4959         // Kick-start in case any polled grace periods started early.
4960         (void)start_poll_synchronize_rcu_expedited();
4961
4962         rcu_test_sync_prims();
4963 }
4964
4965 #include "tree_stall.h"
4966 #include "tree_exp.h"
4967 #include "tree_nocb.h"
4968 #include "tree_plugin.h"
This page took 0.307597 seconds and 4 git commands to generate.