rcu: Remove "inline" from panic_on_rcu_stall() and rcu_blocking_is_gp()
[linux-2.6-microblaze.git] / kernel / rcu / tree.c
1 /*
2  * Read-Copy Update mechanism for mutual exclusion
3  *
4  * This program is free software; you can redistribute it and/or modify
5  * it under the terms of the GNU General Public License as published by
6  * the Free Software Foundation; either version 2 of the License, or
7  * (at your option) any later version.
8  *
9  * This program is distributed in the hope that it will be useful,
10  * but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
11  * MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the
12  * GNU General Public License for more details.
13  *
14  * You should have received a copy of the GNU General Public License
15  * along with this program; if not, you can access it online at
16  * http://www.gnu.org/licenses/gpl-2.0.html.
17  *
18  * Copyright IBM Corporation, 2008
19  *
20  * Authors: Dipankar Sarma <dipankar@in.ibm.com>
21  *          Manfred Spraul <manfred@colorfullife.com>
22  *          Paul E. McKenney <paulmck@linux.vnet.ibm.com> Hierarchical version
23  *
24  * Based on the original work by Paul McKenney <paulmck@us.ibm.com>
25  * and inputs from Rusty Russell, Andrea Arcangeli and Andi Kleen.
26  *
27  * For detailed explanation of Read-Copy Update mechanism see -
28  *      Documentation/RCU
29  */
30
31 #define pr_fmt(fmt) "rcu: " fmt
32
33 #include <linux/types.h>
34 #include <linux/kernel.h>
35 #include <linux/init.h>
36 #include <linux/spinlock.h>
37 #include <linux/smp.h>
38 #include <linux/rcupdate_wait.h>
39 #include <linux/interrupt.h>
40 #include <linux/sched.h>
41 #include <linux/sched/debug.h>
42 #include <linux/nmi.h>
43 #include <linux/atomic.h>
44 #include <linux/bitops.h>
45 #include <linux/export.h>
46 #include <linux/completion.h>
47 #include <linux/moduleparam.h>
48 #include <linux/percpu.h>
49 #include <linux/notifier.h>
50 #include <linux/cpu.h>
51 #include <linux/mutex.h>
52 #include <linux/time.h>
53 #include <linux/kernel_stat.h>
54 #include <linux/wait.h>
55 #include <linux/kthread.h>
56 #include <uapi/linux/sched/types.h>
57 #include <linux/prefetch.h>
58 #include <linux/delay.h>
59 #include <linux/stop_machine.h>
60 #include <linux/random.h>
61 #include <linux/trace_events.h>
62 #include <linux/suspend.h>
63 #include <linux/ftrace.h>
64
65 #include "tree.h"
66 #include "rcu.h"
67
68 #ifdef MODULE_PARAM_PREFIX
69 #undef MODULE_PARAM_PREFIX
70 #endif
71 #define MODULE_PARAM_PREFIX "rcutree."
72
73 /* Data structures. */
74
75 /*
76  * In order to export the rcu_state name to the tracing tools, it
77  * needs to be added in the __tracepoint_string section.
78  * This requires defining a separate variable tp_<sname>_varname
79  * that points to the string being used, and this will allow
80  * the tracing userspace tools to be able to decipher the string
81  * address to the matching string.
82  */
83 #ifdef CONFIG_TRACING
84 # define DEFINE_RCU_TPS(sname) \
85 static char sname##_varname[] = #sname; \
86 static const char *tp_##sname##_varname __used __tracepoint_string = sname##_varname;
87 # define RCU_STATE_NAME(sname) sname##_varname
88 #else
89 # define DEFINE_RCU_TPS(sname)
90 # define RCU_STATE_NAME(sname) __stringify(sname)
91 #endif
92
93 #define RCU_STATE_INITIALIZER(sname, sabbr, cr) \
94 DEFINE_RCU_TPS(sname) \
95 static DEFINE_PER_CPU_SHARED_ALIGNED(struct rcu_data, sname##_data); \
96 struct rcu_state sname##_state = { \
97         .level = { &sname##_state.node[0] }, \
98         .rda = &sname##_data, \
99         .call = cr, \
100         .gp_state = RCU_GP_IDLE, \
101         .gp_seq = (0UL - 300UL) << RCU_SEQ_CTR_SHIFT, \
102         .barrier_mutex = __MUTEX_INITIALIZER(sname##_state.barrier_mutex), \
103         .name = RCU_STATE_NAME(sname), \
104         .abbr = sabbr, \
105         .exp_mutex = __MUTEX_INITIALIZER(sname##_state.exp_mutex), \
106         .exp_wake_mutex = __MUTEX_INITIALIZER(sname##_state.exp_wake_mutex), \
107         .ofl_lock = __SPIN_LOCK_UNLOCKED(sname##_state.ofl_lock), \
108 }
109
110 RCU_STATE_INITIALIZER(rcu_sched, 's', call_rcu_sched);
111 RCU_STATE_INITIALIZER(rcu_bh, 'b', call_rcu_bh);
112
113 static struct rcu_state *const rcu_state_p;
114 LIST_HEAD(rcu_struct_flavors);
115
116 /* Dump rcu_node combining tree at boot to verify correct setup. */
117 static bool dump_tree;
118 module_param(dump_tree, bool, 0444);
119 /* Control rcu_node-tree auto-balancing at boot time. */
120 static bool rcu_fanout_exact;
121 module_param(rcu_fanout_exact, bool, 0444);
122 /* Increase (but not decrease) the RCU_FANOUT_LEAF at boot time. */
123 static int rcu_fanout_leaf = RCU_FANOUT_LEAF;
124 module_param(rcu_fanout_leaf, int, 0444);
125 int rcu_num_lvls __read_mostly = RCU_NUM_LVLS;
126 /* Number of rcu_nodes at specified level. */
127 int num_rcu_lvl[] = NUM_RCU_LVL_INIT;
128 int rcu_num_nodes __read_mostly = NUM_RCU_NODES; /* Total # rcu_nodes in use. */
129 /* panic() on RCU Stall sysctl. */
130 int sysctl_panic_on_rcu_stall __read_mostly;
131
132 /*
133  * The rcu_scheduler_active variable is initialized to the value
134  * RCU_SCHEDULER_INACTIVE and transitions RCU_SCHEDULER_INIT just before the
135  * first task is spawned.  So when this variable is RCU_SCHEDULER_INACTIVE,
136  * RCU can assume that there is but one task, allowing RCU to (for example)
137  * optimize synchronize_rcu() to a simple barrier().  When this variable
138  * is RCU_SCHEDULER_INIT, RCU must actually do all the hard work required
139  * to detect real grace periods.  This variable is also used to suppress
140  * boot-time false positives from lockdep-RCU error checking.  Finally, it
141  * transitions from RCU_SCHEDULER_INIT to RCU_SCHEDULER_RUNNING after RCU
142  * is fully initialized, including all of its kthreads having been spawned.
143  */
144 int rcu_scheduler_active __read_mostly;
145 EXPORT_SYMBOL_GPL(rcu_scheduler_active);
146
147 /*
148  * The rcu_scheduler_fully_active variable transitions from zero to one
149  * during the early_initcall() processing, which is after the scheduler
150  * is capable of creating new tasks.  So RCU processing (for example,
151  * creating tasks for RCU priority boosting) must be delayed until after
152  * rcu_scheduler_fully_active transitions from zero to one.  We also
153  * currently delay invocation of any RCU callbacks until after this point.
154  *
155  * It might later prove better for people registering RCU callbacks during
156  * early boot to take responsibility for these callbacks, but one step at
157  * a time.
158  */
159 static int rcu_scheduler_fully_active __read_mostly;
160
161 static void
162 rcu_report_qs_rnp(unsigned long mask, struct rcu_state *rsp,
163                   struct rcu_node *rnp, unsigned long gps, unsigned long flags);
164 static void rcu_init_new_rnp(struct rcu_node *rnp_leaf);
165 static void rcu_cleanup_dead_rnp(struct rcu_node *rnp_leaf);
166 static void rcu_boost_kthread_setaffinity(struct rcu_node *rnp, int outgoingcpu);
167 static void invoke_rcu_core(void);
168 static void invoke_rcu_callbacks(struct rcu_state *rsp, struct rcu_data *rdp);
169 static void rcu_report_exp_rdp(struct rcu_state *rsp,
170                                struct rcu_data *rdp, bool wake);
171 static void sync_sched_exp_online_cleanup(int cpu);
172
173 /* rcuc/rcub kthread realtime priority */
174 static int kthread_prio = IS_ENABLED(CONFIG_RCU_BOOST) ? 1 : 0;
175 module_param(kthread_prio, int, 0644);
176
177 /* Delay in jiffies for grace-period initialization delays, debug only. */
178
179 static int gp_preinit_delay;
180 module_param(gp_preinit_delay, int, 0444);
181 static int gp_init_delay;
182 module_param(gp_init_delay, int, 0444);
183 static int gp_cleanup_delay;
184 module_param(gp_cleanup_delay, int, 0444);
185
186 /*
187  * Number of grace periods between delays, normalized by the duration of
188  * the delay.  The longer the delay, the more the grace periods between
189  * each delay.  The reason for this normalization is that it means that,
190  * for non-zero delays, the overall slowdown of grace periods is constant
191  * regardless of the duration of the delay.  This arrangement balances
192  * the need for long delays to increase some race probabilities with the
193  * need for fast grace periods to increase other race probabilities.
194  */
195 #define PER_RCU_NODE_PERIOD 3   /* Number of grace periods between delays. */
196
197 /*
198  * Track the rcutorture test sequence number and the update version
199  * number within a given test.  The rcutorture_testseq is incremented
200  * on every rcutorture module load and unload, so has an odd value
201  * when a test is running.  The rcutorture_vernum is set to zero
202  * when rcutorture starts and is incremented on each rcutorture update.
203  * These variables enable correlating rcutorture output with the
204  * RCU tracing information.
205  */
206 unsigned long rcutorture_testseq;
207 unsigned long rcutorture_vernum;
208
209 /*
210  * Compute the mask of online CPUs for the specified rcu_node structure.
211  * This will not be stable unless the rcu_node structure's ->lock is
212  * held, but the bit corresponding to the current CPU will be stable
213  * in most contexts.
214  */
215 unsigned long rcu_rnp_online_cpus(struct rcu_node *rnp)
216 {
217         return READ_ONCE(rnp->qsmaskinitnext);
218 }
219
220 /*
221  * Return true if an RCU grace period is in progress.  The READ_ONCE()s
222  * permit this function to be invoked without holding the root rcu_node
223  * structure's ->lock, but of course results can be subject to change.
224  */
225 static int rcu_gp_in_progress(struct rcu_state *rsp)
226 {
227         return rcu_seq_state(rcu_seq_current(&rsp->gp_seq));
228 }
229
230 /*
231  * Note a quiescent state.  Because we do not need to know
232  * how many quiescent states passed, just if there was at least
233  * one since the start of the grace period, this just sets a flag.
234  * The caller must have disabled preemption.
235  */
236 void rcu_sched_qs(void)
237 {
238         RCU_LOCKDEP_WARN(preemptible(), "rcu_sched_qs() invoked with preemption enabled!!!");
239         if (!__this_cpu_read(rcu_sched_data.cpu_no_qs.s))
240                 return;
241         trace_rcu_grace_period(TPS("rcu_sched"),
242                                __this_cpu_read(rcu_sched_data.gp_seq),
243                                TPS("cpuqs"));
244         __this_cpu_write(rcu_sched_data.cpu_no_qs.b.norm, false);
245         if (!__this_cpu_read(rcu_sched_data.cpu_no_qs.b.exp))
246                 return;
247         __this_cpu_write(rcu_sched_data.cpu_no_qs.b.exp, false);
248         rcu_report_exp_rdp(&rcu_sched_state,
249                            this_cpu_ptr(&rcu_sched_data), true);
250 }
251
252 void rcu_bh_qs(void)
253 {
254         RCU_LOCKDEP_WARN(preemptible(), "rcu_bh_qs() invoked with preemption enabled!!!");
255         if (__this_cpu_read(rcu_bh_data.cpu_no_qs.s)) {
256                 trace_rcu_grace_period(TPS("rcu_bh"),
257                                        __this_cpu_read(rcu_bh_data.gp_seq),
258                                        TPS("cpuqs"));
259                 __this_cpu_write(rcu_bh_data.cpu_no_qs.b.norm, false);
260         }
261 }
262
263 /*
264  * Steal a bit from the bottom of ->dynticks for idle entry/exit
265  * control.  Initially this is for TLB flushing.
266  */
267 #define RCU_DYNTICK_CTRL_MASK 0x1
268 #define RCU_DYNTICK_CTRL_CTR  (RCU_DYNTICK_CTRL_MASK + 1)
269 #ifndef rcu_eqs_special_exit
270 #define rcu_eqs_special_exit() do { } while (0)
271 #endif
272
273 static DEFINE_PER_CPU(struct rcu_dynticks, rcu_dynticks) = {
274         .dynticks_nesting = 1,
275         .dynticks_nmi_nesting = DYNTICK_IRQ_NONIDLE,
276         .dynticks = ATOMIC_INIT(RCU_DYNTICK_CTRL_CTR),
277 };
278
279 /*
280  * Record entry into an extended quiescent state.  This is only to be
281  * called when not already in an extended quiescent state.
282  */
283 static void rcu_dynticks_eqs_enter(void)
284 {
285         struct rcu_dynticks *rdtp = this_cpu_ptr(&rcu_dynticks);
286         int seq;
287
288         /*
289          * CPUs seeing atomic_add_return() must see prior RCU read-side
290          * critical sections, and we also must force ordering with the
291          * next idle sojourn.
292          */
293         seq = atomic_add_return(RCU_DYNTICK_CTRL_CTR, &rdtp->dynticks);
294         /* Better be in an extended quiescent state! */
295         WARN_ON_ONCE(IS_ENABLED(CONFIG_RCU_EQS_DEBUG) &&
296                      (seq & RCU_DYNTICK_CTRL_CTR));
297         /* Better not have special action (TLB flush) pending! */
298         WARN_ON_ONCE(IS_ENABLED(CONFIG_RCU_EQS_DEBUG) &&
299                      (seq & RCU_DYNTICK_CTRL_MASK));
300 }
301
302 /*
303  * Record exit from an extended quiescent state.  This is only to be
304  * called from an extended quiescent state.
305  */
306 static void rcu_dynticks_eqs_exit(void)
307 {
308         struct rcu_dynticks *rdtp = this_cpu_ptr(&rcu_dynticks);
309         int seq;
310
311         /*
312          * CPUs seeing atomic_add_return() must see prior idle sojourns,
313          * and we also must force ordering with the next RCU read-side
314          * critical section.
315          */
316         seq = atomic_add_return(RCU_DYNTICK_CTRL_CTR, &rdtp->dynticks);
317         WARN_ON_ONCE(IS_ENABLED(CONFIG_RCU_EQS_DEBUG) &&
318                      !(seq & RCU_DYNTICK_CTRL_CTR));
319         if (seq & RCU_DYNTICK_CTRL_MASK) {
320                 atomic_andnot(RCU_DYNTICK_CTRL_MASK, &rdtp->dynticks);
321                 smp_mb__after_atomic(); /* _exit after clearing mask. */
322                 /* Prefer duplicate flushes to losing a flush. */
323                 rcu_eqs_special_exit();
324         }
325 }
326
327 /*
328  * Reset the current CPU's ->dynticks counter to indicate that the
329  * newly onlined CPU is no longer in an extended quiescent state.
330  * This will either leave the counter unchanged, or increment it
331  * to the next non-quiescent value.
332  *
333  * The non-atomic test/increment sequence works because the upper bits
334  * of the ->dynticks counter are manipulated only by the corresponding CPU,
335  * or when the corresponding CPU is offline.
336  */
337 static void rcu_dynticks_eqs_online(void)
338 {
339         struct rcu_dynticks *rdtp = this_cpu_ptr(&rcu_dynticks);
340
341         if (atomic_read(&rdtp->dynticks) & RCU_DYNTICK_CTRL_CTR)
342                 return;
343         atomic_add(RCU_DYNTICK_CTRL_CTR, &rdtp->dynticks);
344 }
345
346 /*
347  * Is the current CPU in an extended quiescent state?
348  *
349  * No ordering, as we are sampling CPU-local information.
350  */
351 bool rcu_dynticks_curr_cpu_in_eqs(void)
352 {
353         struct rcu_dynticks *rdtp = this_cpu_ptr(&rcu_dynticks);
354
355         return !(atomic_read(&rdtp->dynticks) & RCU_DYNTICK_CTRL_CTR);
356 }
357
358 /*
359  * Snapshot the ->dynticks counter with full ordering so as to allow
360  * stable comparison of this counter with past and future snapshots.
361  */
362 int rcu_dynticks_snap(struct rcu_dynticks *rdtp)
363 {
364         int snap = atomic_add_return(0, &rdtp->dynticks);
365
366         return snap & ~RCU_DYNTICK_CTRL_MASK;
367 }
368
369 /*
370  * Return true if the snapshot returned from rcu_dynticks_snap()
371  * indicates that RCU is in an extended quiescent state.
372  */
373 static bool rcu_dynticks_in_eqs(int snap)
374 {
375         return !(snap & RCU_DYNTICK_CTRL_CTR);
376 }
377
378 /*
379  * Return true if the CPU corresponding to the specified rcu_dynticks
380  * structure has spent some time in an extended quiescent state since
381  * rcu_dynticks_snap() returned the specified snapshot.
382  */
383 static bool rcu_dynticks_in_eqs_since(struct rcu_dynticks *rdtp, int snap)
384 {
385         return snap != rcu_dynticks_snap(rdtp);
386 }
387
388 /*
389  * Set the special (bottom) bit of the specified CPU so that it
390  * will take special action (such as flushing its TLB) on the
391  * next exit from an extended quiescent state.  Returns true if
392  * the bit was successfully set, or false if the CPU was not in
393  * an extended quiescent state.
394  */
395 bool rcu_eqs_special_set(int cpu)
396 {
397         int old;
398         int new;
399         struct rcu_dynticks *rdtp = &per_cpu(rcu_dynticks, cpu);
400
401         do {
402                 old = atomic_read(&rdtp->dynticks);
403                 if (old & RCU_DYNTICK_CTRL_CTR)
404                         return false;
405                 new = old | RCU_DYNTICK_CTRL_MASK;
406         } while (atomic_cmpxchg(&rdtp->dynticks, old, new) != old);
407         return true;
408 }
409
410 /*
411  * Let the RCU core know that this CPU has gone through the scheduler,
412  * which is a quiescent state.  This is called when the need for a
413  * quiescent state is urgent, so we burn an atomic operation and full
414  * memory barriers to let the RCU core know about it, regardless of what
415  * this CPU might (or might not) do in the near future.
416  *
417  * We inform the RCU core by emulating a zero-duration dyntick-idle period.
418  *
419  * The caller must have disabled interrupts and must not be idle.
420  */
421 static void rcu_momentary_dyntick_idle(void)
422 {
423         struct rcu_dynticks *rdtp = this_cpu_ptr(&rcu_dynticks);
424         int special;
425
426         raw_cpu_write(rcu_dynticks.rcu_need_heavy_qs, false);
427         special = atomic_add_return(2 * RCU_DYNTICK_CTRL_CTR, &rdtp->dynticks);
428         /* It is illegal to call this from idle state. */
429         WARN_ON_ONCE(!(special & RCU_DYNTICK_CTRL_CTR));
430 }
431
432 /*
433  * Note a context switch.  This is a quiescent state for RCU-sched,
434  * and requires special handling for preemptible RCU.
435  * The caller must have disabled interrupts.
436  */
437 void rcu_note_context_switch(bool preempt)
438 {
439         barrier(); /* Avoid RCU read-side critical sections leaking down. */
440         trace_rcu_utilization(TPS("Start context switch"));
441         rcu_sched_qs();
442         rcu_preempt_note_context_switch(preempt);
443         /* Load rcu_urgent_qs before other flags. */
444         if (!smp_load_acquire(this_cpu_ptr(&rcu_dynticks.rcu_urgent_qs)))
445                 goto out;
446         this_cpu_write(rcu_dynticks.rcu_urgent_qs, false);
447         if (unlikely(raw_cpu_read(rcu_dynticks.rcu_need_heavy_qs)))
448                 rcu_momentary_dyntick_idle();
449         this_cpu_inc(rcu_dynticks.rcu_qs_ctr);
450         if (!preempt)
451                 rcu_tasks_qs(current);
452 out:
453         trace_rcu_utilization(TPS("End context switch"));
454         barrier(); /* Avoid RCU read-side critical sections leaking up. */
455 }
456 EXPORT_SYMBOL_GPL(rcu_note_context_switch);
457
458 /*
459  * Register a quiescent state for all RCU flavors.  If there is an
460  * emergency, invoke rcu_momentary_dyntick_idle() to do a heavy-weight
461  * dyntick-idle quiescent state visible to other CPUs (but only for those
462  * RCU flavors in desperate need of a quiescent state, which will normally
463  * be none of them).  Either way, do a lightweight quiescent state for
464  * all RCU flavors.
465  *
466  * The barrier() calls are redundant in the common case when this is
467  * called externally, but just in case this is called from within this
468  * file.
469  *
470  */
471 void rcu_all_qs(void)
472 {
473         unsigned long flags;
474
475         if (!raw_cpu_read(rcu_dynticks.rcu_urgent_qs))
476                 return;
477         preempt_disable();
478         /* Load rcu_urgent_qs before other flags. */
479         if (!smp_load_acquire(this_cpu_ptr(&rcu_dynticks.rcu_urgent_qs))) {
480                 preempt_enable();
481                 return;
482         }
483         this_cpu_write(rcu_dynticks.rcu_urgent_qs, false);
484         barrier(); /* Avoid RCU read-side critical sections leaking down. */
485         if (unlikely(raw_cpu_read(rcu_dynticks.rcu_need_heavy_qs))) {
486                 local_irq_save(flags);
487                 rcu_momentary_dyntick_idle();
488                 local_irq_restore(flags);
489         }
490         if (unlikely(raw_cpu_read(rcu_sched_data.cpu_no_qs.b.exp)))
491                 rcu_sched_qs();
492         this_cpu_inc(rcu_dynticks.rcu_qs_ctr);
493         barrier(); /* Avoid RCU read-side critical sections leaking up. */
494         preempt_enable();
495 }
496 EXPORT_SYMBOL_GPL(rcu_all_qs);
497
498 #define DEFAULT_RCU_BLIMIT 10     /* Maximum callbacks per rcu_do_batch. */
499 static long blimit = DEFAULT_RCU_BLIMIT;
500 #define DEFAULT_RCU_QHIMARK 10000 /* If this many pending, ignore blimit. */
501 static long qhimark = DEFAULT_RCU_QHIMARK;
502 #define DEFAULT_RCU_QLOMARK 100   /* Once only this many pending, use blimit. */
503 static long qlowmark = DEFAULT_RCU_QLOMARK;
504
505 module_param(blimit, long, 0444);
506 module_param(qhimark, long, 0444);
507 module_param(qlowmark, long, 0444);
508
509 static ulong jiffies_till_first_fqs = ULONG_MAX;
510 static ulong jiffies_till_next_fqs = ULONG_MAX;
511 static bool rcu_kick_kthreads;
512
513 module_param(jiffies_till_first_fqs, ulong, 0644);
514 module_param(jiffies_till_next_fqs, ulong, 0644);
515 module_param(rcu_kick_kthreads, bool, 0644);
516
517 /*
518  * How long the grace period must be before we start recruiting
519  * quiescent-state help from rcu_note_context_switch().
520  */
521 static ulong jiffies_till_sched_qs = HZ / 10;
522 module_param(jiffies_till_sched_qs, ulong, 0444);
523
524 static void force_qs_rnp(struct rcu_state *rsp, int (*f)(struct rcu_data *rsp));
525 static void force_quiescent_state(struct rcu_state *rsp);
526 static int rcu_pending(void);
527
528 /*
529  * Return the number of RCU GPs completed thus far for debug & stats.
530  */
531 unsigned long rcu_get_gp_seq(void)
532 {
533         return READ_ONCE(rcu_state_p->gp_seq);
534 }
535 EXPORT_SYMBOL_GPL(rcu_get_gp_seq);
536
537 /*
538  * Return the number of RCU-sched GPs completed thus far for debug & stats.
539  */
540 unsigned long rcu_sched_get_gp_seq(void)
541 {
542         return READ_ONCE(rcu_sched_state.gp_seq);
543 }
544 EXPORT_SYMBOL_GPL(rcu_sched_get_gp_seq);
545
546 /*
547  * Return the number of RCU-bh GPs completed thus far for debug & stats.
548  */
549 unsigned long rcu_bh_get_gp_seq(void)
550 {
551         return READ_ONCE(rcu_bh_state.gp_seq);
552 }
553 EXPORT_SYMBOL_GPL(rcu_bh_get_gp_seq);
554
555 /*
556  * Return the number of RCU expedited batches completed thus far for
557  * debug & stats.  Odd numbers mean that a batch is in progress, even
558  * numbers mean idle.  The value returned will thus be roughly double
559  * the cumulative batches since boot.
560  */
561 unsigned long rcu_exp_batches_completed(void)
562 {
563         return rcu_state_p->expedited_sequence;
564 }
565 EXPORT_SYMBOL_GPL(rcu_exp_batches_completed);
566
567 /*
568  * Return the number of RCU-sched expedited batches completed thus far
569  * for debug & stats.  Similar to rcu_exp_batches_completed().
570  */
571 unsigned long rcu_exp_batches_completed_sched(void)
572 {
573         return rcu_sched_state.expedited_sequence;
574 }
575 EXPORT_SYMBOL_GPL(rcu_exp_batches_completed_sched);
576
577 /*
578  * Force a quiescent state.
579  */
580 void rcu_force_quiescent_state(void)
581 {
582         force_quiescent_state(rcu_state_p);
583 }
584 EXPORT_SYMBOL_GPL(rcu_force_quiescent_state);
585
586 /*
587  * Force a quiescent state for RCU BH.
588  */
589 void rcu_bh_force_quiescent_state(void)
590 {
591         force_quiescent_state(&rcu_bh_state);
592 }
593 EXPORT_SYMBOL_GPL(rcu_bh_force_quiescent_state);
594
595 /*
596  * Force a quiescent state for RCU-sched.
597  */
598 void rcu_sched_force_quiescent_state(void)
599 {
600         force_quiescent_state(&rcu_sched_state);
601 }
602 EXPORT_SYMBOL_GPL(rcu_sched_force_quiescent_state);
603
604 /*
605  * Show the state of the grace-period kthreads.
606  */
607 void show_rcu_gp_kthreads(void)
608 {
609         struct rcu_state *rsp;
610
611         for_each_rcu_flavor(rsp) {
612                 pr_info("%s: wait state: %d ->state: %#lx\n",
613                         rsp->name, rsp->gp_state, rsp->gp_kthread->state);
614                 /* sched_show_task(rsp->gp_kthread); */
615         }
616 }
617 EXPORT_SYMBOL_GPL(show_rcu_gp_kthreads);
618
619 /*
620  * Record the number of times rcutorture tests have been initiated and
621  * terminated.  This information allows the debugfs tracing stats to be
622  * correlated to the rcutorture messages, even when the rcutorture module
623  * is being repeatedly loaded and unloaded.  In other words, we cannot
624  * store this state in rcutorture itself.
625  */
626 void rcutorture_record_test_transition(void)
627 {
628         rcutorture_testseq++;
629         rcutorture_vernum = 0;
630 }
631 EXPORT_SYMBOL_GPL(rcutorture_record_test_transition);
632
633 /*
634  * Send along grace-period-related data for rcutorture diagnostics.
635  */
636 void rcutorture_get_gp_data(enum rcutorture_type test_type, int *flags,
637                             unsigned long *gp_seq)
638 {
639         struct rcu_state *rsp = NULL;
640
641         switch (test_type) {
642         case RCU_FLAVOR:
643                 rsp = rcu_state_p;
644                 break;
645         case RCU_BH_FLAVOR:
646                 rsp = &rcu_bh_state;
647                 break;
648         case RCU_SCHED_FLAVOR:
649                 rsp = &rcu_sched_state;
650                 break;
651         default:
652                 break;
653         }
654         if (rsp == NULL)
655                 return;
656         *flags = READ_ONCE(rsp->gp_flags);
657         *gp_seq = rcu_seq_current(&rsp->gp_seq);
658 }
659 EXPORT_SYMBOL_GPL(rcutorture_get_gp_data);
660
661 /*
662  * Record the number of writer passes through the current rcutorture test.
663  * This is also used to correlate debugfs tracing stats with the rcutorture
664  * messages.
665  */
666 void rcutorture_record_progress(unsigned long vernum)
667 {
668         rcutorture_vernum++;
669 }
670 EXPORT_SYMBOL_GPL(rcutorture_record_progress);
671
672 /*
673  * Return the root node of the specified rcu_state structure.
674  */
675 static struct rcu_node *rcu_get_root(struct rcu_state *rsp)
676 {
677         return &rsp->node[0];
678 }
679
680 /*
681  * Enter an RCU extended quiescent state, which can be either the
682  * idle loop or adaptive-tickless usermode execution.
683  *
684  * We crowbar the ->dynticks_nmi_nesting field to zero to allow for
685  * the possibility of usermode upcalls having messed up our count
686  * of interrupt nesting level during the prior busy period.
687  */
688 static void rcu_eqs_enter(bool user)
689 {
690         struct rcu_state *rsp;
691         struct rcu_data *rdp;
692         struct rcu_dynticks *rdtp;
693
694         rdtp = this_cpu_ptr(&rcu_dynticks);
695         WRITE_ONCE(rdtp->dynticks_nmi_nesting, 0);
696         WARN_ON_ONCE(IS_ENABLED(CONFIG_RCU_EQS_DEBUG) &&
697                      rdtp->dynticks_nesting == 0);
698         if (rdtp->dynticks_nesting != 1) {
699                 rdtp->dynticks_nesting--;
700                 return;
701         }
702
703         lockdep_assert_irqs_disabled();
704         trace_rcu_dyntick(TPS("Start"), rdtp->dynticks_nesting, 0, rdtp->dynticks);
705         WARN_ON_ONCE(IS_ENABLED(CONFIG_RCU_EQS_DEBUG) && !user && !is_idle_task(current));
706         for_each_rcu_flavor(rsp) {
707                 rdp = this_cpu_ptr(rsp->rda);
708                 do_nocb_deferred_wakeup(rdp);
709         }
710         rcu_prepare_for_idle();
711         WRITE_ONCE(rdtp->dynticks_nesting, 0); /* Avoid irq-access tearing. */
712         rcu_dynticks_eqs_enter();
713         rcu_dynticks_task_enter();
714 }
715
716 /**
717  * rcu_idle_enter - inform RCU that current CPU is entering idle
718  *
719  * Enter idle mode, in other words, -leave- the mode in which RCU
720  * read-side critical sections can occur.  (Though RCU read-side
721  * critical sections can occur in irq handlers in idle, a possibility
722  * handled by irq_enter() and irq_exit().)
723  *
724  * If you add or remove a call to rcu_idle_enter(), be sure to test with
725  * CONFIG_RCU_EQS_DEBUG=y.
726  */
727 void rcu_idle_enter(void)
728 {
729         lockdep_assert_irqs_disabled();
730         rcu_eqs_enter(false);
731 }
732
733 #ifdef CONFIG_NO_HZ_FULL
734 /**
735  * rcu_user_enter - inform RCU that we are resuming userspace.
736  *
737  * Enter RCU idle mode right before resuming userspace.  No use of RCU
738  * is permitted between this call and rcu_user_exit(). This way the
739  * CPU doesn't need to maintain the tick for RCU maintenance purposes
740  * when the CPU runs in userspace.
741  *
742  * If you add or remove a call to rcu_user_enter(), be sure to test with
743  * CONFIG_RCU_EQS_DEBUG=y.
744  */
745 void rcu_user_enter(void)
746 {
747         lockdep_assert_irqs_disabled();
748         rcu_eqs_enter(true);
749 }
750 #endif /* CONFIG_NO_HZ_FULL */
751
752 /**
753  * rcu_nmi_exit - inform RCU of exit from NMI context
754  *
755  * If we are returning from the outermost NMI handler that interrupted an
756  * RCU-idle period, update rdtp->dynticks and rdtp->dynticks_nmi_nesting
757  * to let the RCU grace-period handling know that the CPU is back to
758  * being RCU-idle.
759  *
760  * If you add or remove a call to rcu_nmi_exit(), be sure to test
761  * with CONFIG_RCU_EQS_DEBUG=y.
762  */
763 void rcu_nmi_exit(void)
764 {
765         struct rcu_dynticks *rdtp = this_cpu_ptr(&rcu_dynticks);
766
767         /*
768          * Check for ->dynticks_nmi_nesting underflow and bad ->dynticks.
769          * (We are exiting an NMI handler, so RCU better be paying attention
770          * to us!)
771          */
772         WARN_ON_ONCE(rdtp->dynticks_nmi_nesting <= 0);
773         WARN_ON_ONCE(rcu_dynticks_curr_cpu_in_eqs());
774
775         /*
776          * If the nesting level is not 1, the CPU wasn't RCU-idle, so
777          * leave it in non-RCU-idle state.
778          */
779         if (rdtp->dynticks_nmi_nesting != 1) {
780                 trace_rcu_dyntick(TPS("--="), rdtp->dynticks_nmi_nesting, rdtp->dynticks_nmi_nesting - 2, rdtp->dynticks);
781                 WRITE_ONCE(rdtp->dynticks_nmi_nesting, /* No store tearing. */
782                            rdtp->dynticks_nmi_nesting - 2);
783                 return;
784         }
785
786         /* This NMI interrupted an RCU-idle CPU, restore RCU-idleness. */
787         trace_rcu_dyntick(TPS("Startirq"), rdtp->dynticks_nmi_nesting, 0, rdtp->dynticks);
788         WRITE_ONCE(rdtp->dynticks_nmi_nesting, 0); /* Avoid store tearing. */
789         rcu_dynticks_eqs_enter();
790 }
791
792 /**
793  * rcu_irq_exit - inform RCU that current CPU is exiting irq towards idle
794  *
795  * Exit from an interrupt handler, which might possibly result in entering
796  * idle mode, in other words, leaving the mode in which read-side critical
797  * sections can occur.  The caller must have disabled interrupts.
798  *
799  * This code assumes that the idle loop never does anything that might
800  * result in unbalanced calls to irq_enter() and irq_exit().  If your
801  * architecture's idle loop violates this assumption, RCU will give you what
802  * you deserve, good and hard.  But very infrequently and irreproducibly.
803  *
804  * Use things like work queues to work around this limitation.
805  *
806  * You have been warned.
807  *
808  * If you add or remove a call to rcu_irq_exit(), be sure to test with
809  * CONFIG_RCU_EQS_DEBUG=y.
810  */
811 void rcu_irq_exit(void)
812 {
813         struct rcu_dynticks *rdtp = this_cpu_ptr(&rcu_dynticks);
814
815         lockdep_assert_irqs_disabled();
816         if (rdtp->dynticks_nmi_nesting == 1)
817                 rcu_prepare_for_idle();
818         rcu_nmi_exit();
819         if (rdtp->dynticks_nmi_nesting == 0)
820                 rcu_dynticks_task_enter();
821 }
822
823 /*
824  * Wrapper for rcu_irq_exit() where interrupts are enabled.
825  *
826  * If you add or remove a call to rcu_irq_exit_irqson(), be sure to test
827  * with CONFIG_RCU_EQS_DEBUG=y.
828  */
829 void rcu_irq_exit_irqson(void)
830 {
831         unsigned long flags;
832
833         local_irq_save(flags);
834         rcu_irq_exit();
835         local_irq_restore(flags);
836 }
837
838 /*
839  * Exit an RCU extended quiescent state, which can be either the
840  * idle loop or adaptive-tickless usermode execution.
841  *
842  * We crowbar the ->dynticks_nmi_nesting field to DYNTICK_IRQ_NONIDLE to
843  * allow for the possibility of usermode upcalls messing up our count of
844  * interrupt nesting level during the busy period that is just now starting.
845  */
846 static void rcu_eqs_exit(bool user)
847 {
848         struct rcu_dynticks *rdtp;
849         long oldval;
850
851         lockdep_assert_irqs_disabled();
852         rdtp = this_cpu_ptr(&rcu_dynticks);
853         oldval = rdtp->dynticks_nesting;
854         WARN_ON_ONCE(IS_ENABLED(CONFIG_RCU_EQS_DEBUG) && oldval < 0);
855         if (oldval) {
856                 rdtp->dynticks_nesting++;
857                 return;
858         }
859         rcu_dynticks_task_exit();
860         rcu_dynticks_eqs_exit();
861         rcu_cleanup_after_idle();
862         trace_rcu_dyntick(TPS("End"), rdtp->dynticks_nesting, 1, rdtp->dynticks);
863         WARN_ON_ONCE(IS_ENABLED(CONFIG_RCU_EQS_DEBUG) && !user && !is_idle_task(current));
864         WRITE_ONCE(rdtp->dynticks_nesting, 1);
865         WRITE_ONCE(rdtp->dynticks_nmi_nesting, DYNTICK_IRQ_NONIDLE);
866 }
867
868 /**
869  * rcu_idle_exit - inform RCU that current CPU is leaving idle
870  *
871  * Exit idle mode, in other words, -enter- the mode in which RCU
872  * read-side critical sections can occur.
873  *
874  * If you add or remove a call to rcu_idle_exit(), be sure to test with
875  * CONFIG_RCU_EQS_DEBUG=y.
876  */
877 void rcu_idle_exit(void)
878 {
879         unsigned long flags;
880
881         local_irq_save(flags);
882         rcu_eqs_exit(false);
883         local_irq_restore(flags);
884 }
885
886 #ifdef CONFIG_NO_HZ_FULL
887 /**
888  * rcu_user_exit - inform RCU that we are exiting userspace.
889  *
890  * Exit RCU idle mode while entering the kernel because it can
891  * run a RCU read side critical section anytime.
892  *
893  * If you add or remove a call to rcu_user_exit(), be sure to test with
894  * CONFIG_RCU_EQS_DEBUG=y.
895  */
896 void rcu_user_exit(void)
897 {
898         rcu_eqs_exit(1);
899 }
900 #endif /* CONFIG_NO_HZ_FULL */
901
902 /**
903  * rcu_nmi_enter - inform RCU of entry to NMI context
904  *
905  * If the CPU was idle from RCU's viewpoint, update rdtp->dynticks and
906  * rdtp->dynticks_nmi_nesting to let the RCU grace-period handling know
907  * that the CPU is active.  This implementation permits nested NMIs, as
908  * long as the nesting level does not overflow an int.  (You will probably
909  * run out of stack space first.)
910  *
911  * If you add or remove a call to rcu_nmi_enter(), be sure to test
912  * with CONFIG_RCU_EQS_DEBUG=y.
913  */
914 void rcu_nmi_enter(void)
915 {
916         struct rcu_dynticks *rdtp = this_cpu_ptr(&rcu_dynticks);
917         long incby = 2;
918
919         /* Complain about underflow. */
920         WARN_ON_ONCE(rdtp->dynticks_nmi_nesting < 0);
921
922         /*
923          * If idle from RCU viewpoint, atomically increment ->dynticks
924          * to mark non-idle and increment ->dynticks_nmi_nesting by one.
925          * Otherwise, increment ->dynticks_nmi_nesting by two.  This means
926          * if ->dynticks_nmi_nesting is equal to one, we are guaranteed
927          * to be in the outermost NMI handler that interrupted an RCU-idle
928          * period (observation due to Andy Lutomirski).
929          */
930         if (rcu_dynticks_curr_cpu_in_eqs()) {
931                 rcu_dynticks_eqs_exit();
932                 incby = 1;
933         }
934         trace_rcu_dyntick(incby == 1 ? TPS("Endirq") : TPS("++="),
935                           rdtp->dynticks_nmi_nesting,
936                           rdtp->dynticks_nmi_nesting + incby, rdtp->dynticks);
937         WRITE_ONCE(rdtp->dynticks_nmi_nesting, /* Prevent store tearing. */
938                    rdtp->dynticks_nmi_nesting + incby);
939         barrier();
940 }
941
942 /**
943  * rcu_irq_enter - inform RCU that current CPU is entering irq away from idle
944  *
945  * Enter an interrupt handler, which might possibly result in exiting
946  * idle mode, in other words, entering the mode in which read-side critical
947  * sections can occur.  The caller must have disabled interrupts.
948  *
949  * Note that the Linux kernel is fully capable of entering an interrupt
950  * handler that it never exits, for example when doing upcalls to user mode!
951  * This code assumes that the idle loop never does upcalls to user mode.
952  * If your architecture's idle loop does do upcalls to user mode (or does
953  * anything else that results in unbalanced calls to the irq_enter() and
954  * irq_exit() functions), RCU will give you what you deserve, good and hard.
955  * But very infrequently and irreproducibly.
956  *
957  * Use things like work queues to work around this limitation.
958  *
959  * You have been warned.
960  *
961  * If you add or remove a call to rcu_irq_enter(), be sure to test with
962  * CONFIG_RCU_EQS_DEBUG=y.
963  */
964 void rcu_irq_enter(void)
965 {
966         struct rcu_dynticks *rdtp = this_cpu_ptr(&rcu_dynticks);
967
968         lockdep_assert_irqs_disabled();
969         if (rdtp->dynticks_nmi_nesting == 0)
970                 rcu_dynticks_task_exit();
971         rcu_nmi_enter();
972         if (rdtp->dynticks_nmi_nesting == 1)
973                 rcu_cleanup_after_idle();
974 }
975
976 /*
977  * Wrapper for rcu_irq_enter() where interrupts are enabled.
978  *
979  * If you add or remove a call to rcu_irq_enter_irqson(), be sure to test
980  * with CONFIG_RCU_EQS_DEBUG=y.
981  */
982 void rcu_irq_enter_irqson(void)
983 {
984         unsigned long flags;
985
986         local_irq_save(flags);
987         rcu_irq_enter();
988         local_irq_restore(flags);
989 }
990
991 /**
992  * rcu_is_watching - see if RCU thinks that the current CPU is idle
993  *
994  * Return true if RCU is watching the running CPU, which means that this
995  * CPU can safely enter RCU read-side critical sections.  In other words,
996  * if the current CPU is in its idle loop and is neither in an interrupt
997  * or NMI handler, return true.
998  */
999 bool notrace rcu_is_watching(void)
1000 {
1001         bool ret;
1002
1003         preempt_disable_notrace();
1004         ret = !rcu_dynticks_curr_cpu_in_eqs();
1005         preempt_enable_notrace();
1006         return ret;
1007 }
1008 EXPORT_SYMBOL_GPL(rcu_is_watching);
1009
1010 /*
1011  * If a holdout task is actually running, request an urgent quiescent
1012  * state from its CPU.  This is unsynchronized, so migrations can cause
1013  * the request to go to the wrong CPU.  Which is OK, all that will happen
1014  * is that the CPU's next context switch will be a bit slower and next
1015  * time around this task will generate another request.
1016  */
1017 void rcu_request_urgent_qs_task(struct task_struct *t)
1018 {
1019         int cpu;
1020
1021         barrier();
1022         cpu = task_cpu(t);
1023         if (!task_curr(t))
1024                 return; /* This task is not running on that CPU. */
1025         smp_store_release(per_cpu_ptr(&rcu_dynticks.rcu_urgent_qs, cpu), true);
1026 }
1027
1028 #if defined(CONFIG_PROVE_RCU) && defined(CONFIG_HOTPLUG_CPU)
1029
1030 /*
1031  * Is the current CPU online as far as RCU is concerned?
1032  *
1033  * Disable preemption to avoid false positives that could otherwise
1034  * happen due to the current CPU number being sampled, this task being
1035  * preempted, its old CPU being taken offline, resuming on some other CPU,
1036  * then determining that its old CPU is now offline.  Because there are
1037  * multiple flavors of RCU, and because this function can be called in the
1038  * midst of updating the flavors while a given CPU coming online or going
1039  * offline, it is necessary to check all flavors.  If any of the flavors
1040  * believe that given CPU is online, it is considered to be online.
1041  *
1042  * Disable checking if in an NMI handler because we cannot safely
1043  * report errors from NMI handlers anyway.  In addition, it is OK to use
1044  * RCU on an offline processor during initial boot, hence the check for
1045  * rcu_scheduler_fully_active.
1046  */
1047 bool rcu_lockdep_current_cpu_online(void)
1048 {
1049         struct rcu_data *rdp;
1050         struct rcu_node *rnp;
1051         struct rcu_state *rsp;
1052
1053         if (in_nmi() || !rcu_scheduler_fully_active)
1054                 return true;
1055         preempt_disable();
1056         for_each_rcu_flavor(rsp) {
1057                 rdp = this_cpu_ptr(rsp->rda);
1058                 rnp = rdp->mynode;
1059                 if (rdp->grpmask & rcu_rnp_online_cpus(rnp)) {
1060                         preempt_enable();
1061                         return true;
1062                 }
1063         }
1064         preempt_enable();
1065         return false;
1066 }
1067 EXPORT_SYMBOL_GPL(rcu_lockdep_current_cpu_online);
1068
1069 #endif /* #if defined(CONFIG_PROVE_RCU) && defined(CONFIG_HOTPLUG_CPU) */
1070
1071 /**
1072  * rcu_is_cpu_rrupt_from_idle - see if idle or immediately interrupted from idle
1073  *
1074  * If the current CPU is idle or running at a first-level (not nested)
1075  * interrupt from idle, return true.  The caller must have at least
1076  * disabled preemption.
1077  */
1078 static int rcu_is_cpu_rrupt_from_idle(void)
1079 {
1080         return __this_cpu_read(rcu_dynticks.dynticks_nesting) <= 0 &&
1081                __this_cpu_read(rcu_dynticks.dynticks_nmi_nesting) <= 1;
1082 }
1083
1084 /*
1085  * We are reporting a quiescent state on behalf of some other CPU, so
1086  * it is our responsibility to check for and handle potential overflow
1087  * of the rcu_node ->gp_seq counter with respect to the rcu_data counters.
1088  * After all, the CPU might be in deep idle state, and thus executing no
1089  * code whatsoever.
1090  */
1091 static void rcu_gpnum_ovf(struct rcu_node *rnp, struct rcu_data *rdp)
1092 {
1093         raw_lockdep_assert_held_rcu_node(rnp);
1094         if (ULONG_CMP_LT(rcu_seq_current(&rdp->gp_seq) + ULONG_MAX / 4,
1095                          rnp->gp_seq))
1096                 WRITE_ONCE(rdp->gpwrap, true);
1097         if (ULONG_CMP_LT(rdp->rcu_iw_gp_seq + ULONG_MAX / 4, rnp->gp_seq))
1098                 rdp->rcu_iw_gp_seq = rnp->gp_seq + ULONG_MAX / 4;
1099 }
1100
1101 /*
1102  * Snapshot the specified CPU's dynticks counter so that we can later
1103  * credit them with an implicit quiescent state.  Return 1 if this CPU
1104  * is in dynticks idle mode, which is an extended quiescent state.
1105  */
1106 static int dyntick_save_progress_counter(struct rcu_data *rdp)
1107 {
1108         rdp->dynticks_snap = rcu_dynticks_snap(rdp->dynticks);
1109         if (rcu_dynticks_in_eqs(rdp->dynticks_snap)) {
1110                 trace_rcu_fqs(rdp->rsp->name, rdp->gp_seq, rdp->cpu, TPS("dti"));
1111                 rcu_gpnum_ovf(rdp->mynode, rdp);
1112                 return 1;
1113         }
1114         return 0;
1115 }
1116
1117 /*
1118  * Handler for the irq_work request posted when a grace period has
1119  * gone on for too long, but not yet long enough for an RCU CPU
1120  * stall warning.  Set state appropriately, but just complain if
1121  * there is unexpected state on entry.
1122  */
1123 static void rcu_iw_handler(struct irq_work *iwp)
1124 {
1125         struct rcu_data *rdp;
1126         struct rcu_node *rnp;
1127
1128         rdp = container_of(iwp, struct rcu_data, rcu_iw);
1129         rnp = rdp->mynode;
1130         raw_spin_lock_rcu_node(rnp);
1131         if (!WARN_ON_ONCE(!rdp->rcu_iw_pending)) {
1132                 rdp->rcu_iw_gp_seq = rnp->gp_seq;
1133                 rdp->rcu_iw_pending = false;
1134         }
1135         raw_spin_unlock_rcu_node(rnp);
1136 }
1137
1138 /*
1139  * Return true if the specified CPU has passed through a quiescent
1140  * state by virtue of being in or having passed through an dynticks
1141  * idle state since the last call to dyntick_save_progress_counter()
1142  * for this same CPU, or by virtue of having been offline.
1143  */
1144 static int rcu_implicit_dynticks_qs(struct rcu_data *rdp)
1145 {
1146         unsigned long jtsq;
1147         bool *rnhqp;
1148         bool *ruqp;
1149         struct rcu_node *rnp = rdp->mynode;
1150
1151         /*
1152          * If the CPU passed through or entered a dynticks idle phase with
1153          * no active irq/NMI handlers, then we can safely pretend that the CPU
1154          * already acknowledged the request to pass through a quiescent
1155          * state.  Either way, that CPU cannot possibly be in an RCU
1156          * read-side critical section that started before the beginning
1157          * of the current RCU grace period.
1158          */
1159         if (rcu_dynticks_in_eqs_since(rdp->dynticks, rdp->dynticks_snap)) {
1160                 trace_rcu_fqs(rdp->rsp->name, rdp->gp_seq, rdp->cpu, TPS("dti"));
1161                 rdp->dynticks_fqs++;
1162                 rcu_gpnum_ovf(rnp, rdp);
1163                 return 1;
1164         }
1165
1166         /*
1167          * Has this CPU encountered a cond_resched() since the beginning
1168          * of the grace period?  For this to be the case, the CPU has to
1169          * have noticed the current grace period.  This might not be the
1170          * case for nohz_full CPUs looping in the kernel.
1171          */
1172         jtsq = jiffies_till_sched_qs;
1173         ruqp = per_cpu_ptr(&rcu_dynticks.rcu_urgent_qs, rdp->cpu);
1174         if (time_after(jiffies, rdp->rsp->gp_start + jtsq) &&
1175             READ_ONCE(rdp->rcu_qs_ctr_snap) != per_cpu(rcu_dynticks.rcu_qs_ctr, rdp->cpu) &&
1176             rcu_seq_current(&rdp->gp_seq) == rnp->gp_seq && !rdp->gpwrap) {
1177                 trace_rcu_fqs(rdp->rsp->name, rdp->gp_seq, rdp->cpu, TPS("rqc"));
1178                 rcu_gpnum_ovf(rnp, rdp);
1179                 return 1;
1180         } else if (time_after(jiffies, rdp->rsp->gp_start + jtsq)) {
1181                 /* Load rcu_qs_ctr before store to rcu_urgent_qs. */
1182                 smp_store_release(ruqp, true);
1183         }
1184
1185         /* If waiting too long on an offline CPU, complain. */
1186         if (!(rdp->grpmask & rcu_rnp_online_cpus(rnp)) &&
1187             time_after(jiffies, rdp->rsp->gp_start + HZ)) {
1188                 bool onl;
1189                 struct rcu_node *rnp1;
1190
1191                 WARN_ON(1);  /* Offline CPUs are supposed to report QS! */
1192                 pr_info("%s: grp: %d-%d level: %d ->gp_seq %ld ->completedqs %ld\n",
1193                         __func__, rnp->grplo, rnp->grphi, rnp->level,
1194                         (long)rnp->gp_seq, (long)rnp->completedqs);
1195                 for (rnp1 = rnp; rnp1; rnp1 = rnp1->parent)
1196                         pr_info("%s: %d:%d ->qsmask %#lx ->qsmaskinit %#lx ->qsmaskinitnext %#lx ->rcu_gp_init_mask %#lx\n",
1197                                 __func__, rnp1->grplo, rnp1->grphi, rnp1->qsmask, rnp1->qsmaskinit, rnp1->qsmaskinitnext, rnp1->rcu_gp_init_mask);
1198                 onl = !!(rdp->grpmask & rcu_rnp_online_cpus(rnp));
1199                 pr_info("%s %d: %c online: %ld(%d) offline: %ld(%d)\n",
1200                         __func__, rdp->cpu, ".o"[onl],
1201                         (long)rdp->rcu_onl_gp_seq, rdp->rcu_onl_gp_flags,
1202                         (long)rdp->rcu_ofl_gp_seq, rdp->rcu_ofl_gp_flags);
1203                 return 1; /* Break things loose after complaining. */
1204         }
1205
1206         /*
1207          * A CPU running for an extended time within the kernel can
1208          * delay RCU grace periods.  When the CPU is in NO_HZ_FULL mode,
1209          * even context-switching back and forth between a pair of
1210          * in-kernel CPU-bound tasks cannot advance grace periods.
1211          * So if the grace period is old enough, make the CPU pay attention.
1212          * Note that the unsynchronized assignments to the per-CPU
1213          * rcu_need_heavy_qs variable are safe.  Yes, setting of
1214          * bits can be lost, but they will be set again on the next
1215          * force-quiescent-state pass.  So lost bit sets do not result
1216          * in incorrect behavior, merely in a grace period lasting
1217          * a few jiffies longer than it might otherwise.  Because
1218          * there are at most four threads involved, and because the
1219          * updates are only once every few jiffies, the probability of
1220          * lossage (and thus of slight grace-period extension) is
1221          * quite low.
1222          */
1223         rnhqp = &per_cpu(rcu_dynticks.rcu_need_heavy_qs, rdp->cpu);
1224         if (!READ_ONCE(*rnhqp) &&
1225             (time_after(jiffies, rdp->rsp->gp_start + jtsq) ||
1226              time_after(jiffies, rdp->rsp->jiffies_resched))) {
1227                 WRITE_ONCE(*rnhqp, true);
1228                 /* Store rcu_need_heavy_qs before rcu_urgent_qs. */
1229                 smp_store_release(ruqp, true);
1230                 rdp->rsp->jiffies_resched += jtsq; /* Re-enable beating. */
1231         }
1232
1233         /*
1234          * If more than halfway to RCU CPU stall-warning time, do a
1235          * resched_cpu() to try to loosen things up a bit.  Also check to
1236          * see if the CPU is getting hammered with interrupts, but only
1237          * once per grace period, just to keep the IPIs down to a dull roar.
1238          */
1239         if (jiffies - rdp->rsp->gp_start > rcu_jiffies_till_stall_check() / 2) {
1240                 resched_cpu(rdp->cpu);
1241                 if (IS_ENABLED(CONFIG_IRQ_WORK) &&
1242                     !rdp->rcu_iw_pending && rdp->rcu_iw_gp_seq != rnp->gp_seq &&
1243                     (rnp->ffmask & rdp->grpmask)) {
1244                         init_irq_work(&rdp->rcu_iw, rcu_iw_handler);
1245                         rdp->rcu_iw_pending = true;
1246                         rdp->rcu_iw_gp_seq = rnp->gp_seq;
1247                         irq_work_queue_on(&rdp->rcu_iw, rdp->cpu);
1248                 }
1249         }
1250
1251         return 0;
1252 }
1253
1254 static void record_gp_stall_check_time(struct rcu_state *rsp)
1255 {
1256         unsigned long j = jiffies;
1257         unsigned long j1;
1258
1259         rsp->gp_start = j;
1260         j1 = rcu_jiffies_till_stall_check();
1261         /* Record ->gp_start before ->jiffies_stall. */
1262         smp_store_release(&rsp->jiffies_stall, j + j1); /* ^^^ */
1263         rsp->jiffies_resched = j + j1 / 2;
1264         rsp->n_force_qs_gpstart = READ_ONCE(rsp->n_force_qs);
1265 }
1266
1267 /*
1268  * Convert a ->gp_state value to a character string.
1269  */
1270 static const char *gp_state_getname(short gs)
1271 {
1272         if (gs < 0 || gs >= ARRAY_SIZE(gp_state_names))
1273                 return "???";
1274         return gp_state_names[gs];
1275 }
1276
1277 /*
1278  * Complain about starvation of grace-period kthread.
1279  */
1280 static void rcu_check_gp_kthread_starvation(struct rcu_state *rsp)
1281 {
1282         unsigned long gpa;
1283         unsigned long j;
1284
1285         j = jiffies;
1286         gpa = READ_ONCE(rsp->gp_activity);
1287         if (j - gpa > 2 * HZ) {
1288                 pr_err("%s kthread starved for %ld jiffies! g%ld f%#x %s(%d) ->state=%#lx ->cpu=%d\n",
1289                        rsp->name, j - gpa,
1290                        (long)rcu_seq_current(&rsp->gp_seq),
1291                        rsp->gp_flags,
1292                        gp_state_getname(rsp->gp_state), rsp->gp_state,
1293                        rsp->gp_kthread ? rsp->gp_kthread->state : ~0,
1294                        rsp->gp_kthread ? task_cpu(rsp->gp_kthread) : -1);
1295                 if (rsp->gp_kthread) {
1296                         pr_err("RCU grace-period kthread stack dump:\n");
1297                         sched_show_task(rsp->gp_kthread);
1298                         wake_up_process(rsp->gp_kthread);
1299                 }
1300         }
1301 }
1302
1303 /*
1304  * Dump stacks of all tasks running on stalled CPUs.  First try using
1305  * NMIs, but fall back to manual remote stack tracing on architectures
1306  * that don't support NMI-based stack dumps.  The NMI-triggered stack
1307  * traces are more accurate because they are printed by the target CPU.
1308  */
1309 static void rcu_dump_cpu_stacks(struct rcu_state *rsp)
1310 {
1311         int cpu;
1312         unsigned long flags;
1313         struct rcu_node *rnp;
1314
1315         rcu_for_each_leaf_node(rsp, rnp) {
1316                 raw_spin_lock_irqsave_rcu_node(rnp, flags);
1317                 for_each_leaf_node_possible_cpu(rnp, cpu)
1318                         if (rnp->qsmask & leaf_node_cpu_bit(rnp, cpu))
1319                                 if (!trigger_single_cpu_backtrace(cpu))
1320                                         dump_cpu_task(cpu);
1321                 raw_spin_unlock_irqrestore_rcu_node(rnp, flags);
1322         }
1323 }
1324
1325 /*
1326  * If too much time has passed in the current grace period, and if
1327  * so configured, go kick the relevant kthreads.
1328  */
1329 static void rcu_stall_kick_kthreads(struct rcu_state *rsp)
1330 {
1331         unsigned long j;
1332
1333         if (!rcu_kick_kthreads)
1334                 return;
1335         j = READ_ONCE(rsp->jiffies_kick_kthreads);
1336         if (time_after(jiffies, j) && rsp->gp_kthread &&
1337             (rcu_gp_in_progress(rsp) || READ_ONCE(rsp->gp_flags))) {
1338                 WARN_ONCE(1, "Kicking %s grace-period kthread\n", rsp->name);
1339                 rcu_ftrace_dump(DUMP_ALL);
1340                 wake_up_process(rsp->gp_kthread);
1341                 WRITE_ONCE(rsp->jiffies_kick_kthreads, j + HZ);
1342         }
1343 }
1344
1345 static void panic_on_rcu_stall(void)
1346 {
1347         if (sysctl_panic_on_rcu_stall)
1348                 panic("RCU Stall\n");
1349 }
1350
1351 static void print_other_cpu_stall(struct rcu_state *rsp, unsigned long gp_seq)
1352 {
1353         int cpu;
1354         unsigned long flags;
1355         unsigned long gpa;
1356         unsigned long j;
1357         int ndetected = 0;
1358         struct rcu_node *rnp = rcu_get_root(rsp);
1359         long totqlen = 0;
1360
1361         /* Kick and suppress, if so configured. */
1362         rcu_stall_kick_kthreads(rsp);
1363         if (rcu_cpu_stall_suppress)
1364                 return;
1365
1366         /*
1367          * OK, time to rat on our buddy...
1368          * See Documentation/RCU/stallwarn.txt for info on how to debug
1369          * RCU CPU stall warnings.
1370          */
1371         pr_err("INFO: %s detected stalls on CPUs/tasks:", rsp->name);
1372         print_cpu_stall_info_begin();
1373         rcu_for_each_leaf_node(rsp, rnp) {
1374                 raw_spin_lock_irqsave_rcu_node(rnp, flags);
1375                 ndetected += rcu_print_task_stall(rnp);
1376                 if (rnp->qsmask != 0) {
1377                         for_each_leaf_node_possible_cpu(rnp, cpu)
1378                                 if (rnp->qsmask & leaf_node_cpu_bit(rnp, cpu)) {
1379                                         print_cpu_stall_info(rsp, cpu);
1380                                         ndetected++;
1381                                 }
1382                 }
1383                 raw_spin_unlock_irqrestore_rcu_node(rnp, flags);
1384         }
1385
1386         print_cpu_stall_info_end();
1387         for_each_possible_cpu(cpu)
1388                 totqlen += rcu_segcblist_n_cbs(&per_cpu_ptr(rsp->rda,
1389                                                             cpu)->cblist);
1390         pr_cont("(detected by %d, t=%ld jiffies, g=%ld, q=%lu)\n",
1391                smp_processor_id(), (long)(jiffies - rsp->gp_start),
1392                (long)rcu_seq_current(&rsp->gp_seq), totqlen);
1393         if (ndetected) {
1394                 rcu_dump_cpu_stacks(rsp);
1395
1396                 /* Complain about tasks blocking the grace period. */
1397                 rcu_print_detail_task_stall(rsp);
1398         } else {
1399                 if (rcu_seq_current(&rsp->gp_seq) != gp_seq) {
1400                         pr_err("INFO: Stall ended before state dump start\n");
1401                 } else {
1402                         j = jiffies;
1403                         gpa = READ_ONCE(rsp->gp_activity);
1404                         pr_err("All QSes seen, last %s kthread activity %ld (%ld-%ld), jiffies_till_next_fqs=%ld, root ->qsmask %#lx\n",
1405                                rsp->name, j - gpa, j, gpa,
1406                                jiffies_till_next_fqs,
1407                                rcu_get_root(rsp)->qsmask);
1408                         /* In this case, the current CPU might be at fault. */
1409                         sched_show_task(current);
1410                 }
1411         }
1412         /* Rewrite if needed in case of slow consoles. */
1413         if (ULONG_CMP_GE(jiffies, READ_ONCE(rsp->jiffies_stall)))
1414                 WRITE_ONCE(rsp->jiffies_stall,
1415                            jiffies + 3 * rcu_jiffies_till_stall_check() + 3);
1416
1417         rcu_check_gp_kthread_starvation(rsp);
1418
1419         panic_on_rcu_stall();
1420
1421         force_quiescent_state(rsp);  /* Kick them all. */
1422 }
1423
1424 static void print_cpu_stall(struct rcu_state *rsp)
1425 {
1426         int cpu;
1427         unsigned long flags;
1428         struct rcu_data *rdp = this_cpu_ptr(rsp->rda);
1429         struct rcu_node *rnp = rcu_get_root(rsp);
1430         long totqlen = 0;
1431
1432         /* Kick and suppress, if so configured. */
1433         rcu_stall_kick_kthreads(rsp);
1434         if (rcu_cpu_stall_suppress)
1435                 return;
1436
1437         /*
1438          * OK, time to rat on ourselves...
1439          * See Documentation/RCU/stallwarn.txt for info on how to debug
1440          * RCU CPU stall warnings.
1441          */
1442         pr_err("INFO: %s self-detected stall on CPU", rsp->name);
1443         print_cpu_stall_info_begin();
1444         raw_spin_lock_irqsave_rcu_node(rdp->mynode, flags);
1445         print_cpu_stall_info(rsp, smp_processor_id());
1446         raw_spin_unlock_irqrestore_rcu_node(rdp->mynode, flags);
1447         print_cpu_stall_info_end();
1448         for_each_possible_cpu(cpu)
1449                 totqlen += rcu_segcblist_n_cbs(&per_cpu_ptr(rsp->rda,
1450                                                             cpu)->cblist);
1451         pr_cont(" (t=%lu jiffies g=%ld q=%lu)\n",
1452                 jiffies - rsp->gp_start,
1453                 (long)rcu_seq_current(&rsp->gp_seq), totqlen);
1454
1455         rcu_check_gp_kthread_starvation(rsp);
1456
1457         rcu_dump_cpu_stacks(rsp);
1458
1459         raw_spin_lock_irqsave_rcu_node(rnp, flags);
1460         /* Rewrite if needed in case of slow consoles. */
1461         if (ULONG_CMP_GE(jiffies, READ_ONCE(rsp->jiffies_stall)))
1462                 WRITE_ONCE(rsp->jiffies_stall,
1463                            jiffies + 3 * rcu_jiffies_till_stall_check() + 3);
1464         raw_spin_unlock_irqrestore_rcu_node(rnp, flags);
1465
1466         panic_on_rcu_stall();
1467
1468         /*
1469          * Attempt to revive the RCU machinery by forcing a context switch.
1470          *
1471          * A context switch would normally allow the RCU state machine to make
1472          * progress and it could be we're stuck in kernel space without context
1473          * switches for an entirely unreasonable amount of time.
1474          */
1475         resched_cpu(smp_processor_id());
1476 }
1477
1478 static void check_cpu_stall(struct rcu_state *rsp, struct rcu_data *rdp)
1479 {
1480         unsigned long gs1;
1481         unsigned long gs2;
1482         unsigned long gps;
1483         unsigned long j;
1484         unsigned long jn;
1485         unsigned long js;
1486         struct rcu_node *rnp;
1487
1488         if ((rcu_cpu_stall_suppress && !rcu_kick_kthreads) ||
1489             !rcu_gp_in_progress(rsp))
1490                 return;
1491         rcu_stall_kick_kthreads(rsp);
1492         j = jiffies;
1493
1494         /*
1495          * Lots of memory barriers to reject false positives.
1496          *
1497          * The idea is to pick up rsp->gp_seq, then rsp->jiffies_stall,
1498          * then rsp->gp_start, and finally another copy of rsp->gp_seq.
1499          * These values are updated in the opposite order with memory
1500          * barriers (or equivalent) during grace-period initialization
1501          * and cleanup.  Now, a false positive can occur if we get an new
1502          * value of rsp->gp_start and a old value of rsp->jiffies_stall.
1503          * But given the memory barriers, the only way that this can happen
1504          * is if one grace period ends and another starts between these
1505          * two fetches.  This is detected by comparing the second fetch
1506          * of rsp->gp_seq with the previous fetch from rsp->gp_seq.
1507          *
1508          * Given this check, comparisons of jiffies, rsp->jiffies_stall,
1509          * and rsp->gp_start suffice to forestall false positives.
1510          */
1511         gs1 = READ_ONCE(rsp->gp_seq);
1512         smp_rmb(); /* Pick up ->gp_seq first... */
1513         js = READ_ONCE(rsp->jiffies_stall);
1514         smp_rmb(); /* ...then ->jiffies_stall before the rest... */
1515         gps = READ_ONCE(rsp->gp_start);
1516         smp_rmb(); /* ...and finally ->gp_start before ->gp_seq again. */
1517         gs2 = READ_ONCE(rsp->gp_seq);
1518         if (gs1 != gs2 ||
1519             ULONG_CMP_LT(j, js) ||
1520             ULONG_CMP_GE(gps, js))
1521                 return; /* No stall or GP completed since entering function. */
1522         rnp = rdp->mynode;
1523         jn = jiffies + 3 * rcu_jiffies_till_stall_check() + 3;
1524         if (rcu_gp_in_progress(rsp) &&
1525             (READ_ONCE(rnp->qsmask) & rdp->grpmask) &&
1526             cmpxchg(&rsp->jiffies_stall, js, jn) == js) {
1527
1528                 /* We haven't checked in, so go dump stack. */
1529                 print_cpu_stall(rsp);
1530
1531         } else if (rcu_gp_in_progress(rsp) &&
1532                    ULONG_CMP_GE(j, js + RCU_STALL_RAT_DELAY) &&
1533                    cmpxchg(&rsp->jiffies_stall, js, jn) == js) {
1534
1535                 /* They had a few time units to dump stack, so complain. */
1536                 print_other_cpu_stall(rsp, gs2);
1537         }
1538 }
1539
1540 /**
1541  * rcu_cpu_stall_reset - prevent further stall warnings in current grace period
1542  *
1543  * Set the stall-warning timeout way off into the future, thus preventing
1544  * any RCU CPU stall-warning messages from appearing in the current set of
1545  * RCU grace periods.
1546  *
1547  * The caller must disable hard irqs.
1548  */
1549 void rcu_cpu_stall_reset(void)
1550 {
1551         struct rcu_state *rsp;
1552
1553         for_each_rcu_flavor(rsp)
1554                 WRITE_ONCE(rsp->jiffies_stall, jiffies + ULONG_MAX / 2);
1555 }
1556
1557 /* Trace-event wrapper function for trace_rcu_future_grace_period.  */
1558 static void trace_rcu_this_gp(struct rcu_node *rnp, struct rcu_data *rdp,
1559                               unsigned long gp_seq_req, const char *s)
1560 {
1561         trace_rcu_future_grace_period(rdp->rsp->name, rnp->gp_seq, gp_seq_req,
1562                                       rnp->level, rnp->grplo, rnp->grphi, s);
1563 }
1564
1565 /*
1566  * rcu_start_this_gp - Request the start of a particular grace period
1567  * @rnp_start: The leaf node of the CPU from which to start.
1568  * @rdp: The rcu_data corresponding to the CPU from which to start.
1569  * @gp_seq_req: The gp_seq of the grace period to start.
1570  *
1571  * Start the specified grace period, as needed to handle newly arrived
1572  * callbacks.  The required future grace periods are recorded in each
1573  * rcu_node structure's ->gp_seq_needed field.  Returns true if there
1574  * is reason to awaken the grace-period kthread.
1575  *
1576  * The caller must hold the specified rcu_node structure's ->lock, which
1577  * is why the caller is responsible for waking the grace-period kthread.
1578  *
1579  * Returns true if the GP thread needs to be awakened else false.
1580  */
1581 static bool rcu_start_this_gp(struct rcu_node *rnp_start, struct rcu_data *rdp,
1582                               unsigned long gp_seq_req)
1583 {
1584         bool ret = false;
1585         struct rcu_state *rsp = rdp->rsp;
1586         struct rcu_node *rnp;
1587
1588         /*
1589          * Use funnel locking to either acquire the root rcu_node
1590          * structure's lock or bail out if the need for this grace period
1591          * has already been recorded -- or if that grace period has in
1592          * fact already started.  If there is already a grace period in
1593          * progress in a non-leaf node, no recording is needed because the
1594          * end of the grace period will scan the leaf rcu_node structures.
1595          * Note that rnp_start->lock must not be released.
1596          */
1597         raw_lockdep_assert_held_rcu_node(rnp_start);
1598         trace_rcu_this_gp(rnp_start, rdp, gp_seq_req, TPS("Startleaf"));
1599         for (rnp = rnp_start; 1; rnp = rnp->parent) {
1600                 if (rnp != rnp_start)
1601                         raw_spin_lock_rcu_node(rnp);
1602                 if (ULONG_CMP_GE(rnp->gp_seq_needed, gp_seq_req) ||
1603                     rcu_seq_started(&rnp->gp_seq, gp_seq_req) ||
1604                     (rnp != rnp_start &&
1605                      rcu_seq_state(rcu_seq_current(&rnp->gp_seq)))) {
1606                         trace_rcu_this_gp(rnp, rdp, gp_seq_req,
1607                                           TPS("Prestarted"));
1608                         goto unlock_out;
1609                 }
1610                 rnp->gp_seq_needed = gp_seq_req;
1611                 if (rcu_seq_state(rcu_seq_current(&rnp->gp_seq))) {
1612                         /*
1613                          * We just marked the leaf or internal node, and a
1614                          * grace period is in progress, which means that
1615                          * rcu_gp_cleanup() will see the marking.  Bail to
1616                          * reduce contention.
1617                          */
1618                         trace_rcu_this_gp(rnp_start, rdp, gp_seq_req,
1619                                           TPS("Startedleaf"));
1620                         goto unlock_out;
1621                 }
1622                 if (rnp != rnp_start && rnp->parent != NULL)
1623                         raw_spin_unlock_rcu_node(rnp);
1624                 if (!rnp->parent)
1625                         break;  /* At root, and perhaps also leaf. */
1626         }
1627
1628         /* If GP already in progress, just leave, otherwise start one. */
1629         if (rcu_gp_in_progress(rsp)) {
1630                 trace_rcu_this_gp(rnp, rdp, gp_seq_req, TPS("Startedleafroot"));
1631                 goto unlock_out;
1632         }
1633         trace_rcu_this_gp(rnp, rdp, gp_seq_req, TPS("Startedroot"));
1634         WRITE_ONCE(rsp->gp_flags, rsp->gp_flags | RCU_GP_FLAG_INIT);
1635         rsp->gp_req_activity = jiffies;
1636         if (!rsp->gp_kthread) {
1637                 trace_rcu_this_gp(rnp, rdp, gp_seq_req, TPS("NoGPkthread"));
1638                 goto unlock_out;
1639         }
1640         trace_rcu_grace_period(rsp->name, READ_ONCE(rsp->gp_seq), TPS("newreq"));
1641         ret = true;  /* Caller must wake GP kthread. */
1642 unlock_out:
1643         /* Push furthest requested GP to leaf node and rcu_data structure. */
1644         if (ULONG_CMP_LT(gp_seq_req, rnp->gp_seq_needed)) {
1645                 rnp_start->gp_seq_needed = rnp->gp_seq_needed;
1646                 rdp->gp_seq_needed = rnp->gp_seq_needed;
1647         }
1648         if (rnp != rnp_start)
1649                 raw_spin_unlock_rcu_node(rnp);
1650         return ret;
1651 }
1652
1653 /*
1654  * Clean up any old requests for the just-ended grace period.  Also return
1655  * whether any additional grace periods have been requested.
1656  */
1657 static bool rcu_future_gp_cleanup(struct rcu_state *rsp, struct rcu_node *rnp)
1658 {
1659         bool needmore;
1660         struct rcu_data *rdp = this_cpu_ptr(rsp->rda);
1661
1662         needmore = ULONG_CMP_LT(rnp->gp_seq, rnp->gp_seq_needed);
1663         if (!needmore)
1664                 rnp->gp_seq_needed = rnp->gp_seq; /* Avoid counter wrap. */
1665         trace_rcu_this_gp(rnp, rdp, rnp->gp_seq,
1666                           needmore ? TPS("CleanupMore") : TPS("Cleanup"));
1667         return needmore;
1668 }
1669
1670 /*
1671  * Awaken the grace-period kthread for the specified flavor of RCU.
1672  * Don't do a self-awaken, and don't bother awakening when there is
1673  * nothing for the grace-period kthread to do (as in several CPUs
1674  * raced to awaken, and we lost), and finally don't try to awaken
1675  * a kthread that has not yet been created.
1676  */
1677 static void rcu_gp_kthread_wake(struct rcu_state *rsp)
1678 {
1679         if (current == rsp->gp_kthread ||
1680             !READ_ONCE(rsp->gp_flags) ||
1681             !rsp->gp_kthread)
1682                 return;
1683         swake_up(&rsp->gp_wq);
1684 }
1685
1686 /*
1687  * If there is room, assign a ->gp_seq number to any callbacks on this
1688  * CPU that have not already been assigned.  Also accelerate any callbacks
1689  * that were previously assigned a ->gp_seq number that has since proven
1690  * to be too conservative, which can happen if callbacks get assigned a
1691  * ->gp_seq number while RCU is idle, but with reference to a non-root
1692  * rcu_node structure.  This function is idempotent, so it does not hurt
1693  * to call it repeatedly.  Returns an flag saying that we should awaken
1694  * the RCU grace-period kthread.
1695  *
1696  * The caller must hold rnp->lock with interrupts disabled.
1697  */
1698 static bool rcu_accelerate_cbs(struct rcu_state *rsp, struct rcu_node *rnp,
1699                                struct rcu_data *rdp)
1700 {
1701         unsigned long gp_seq_req;
1702         bool ret = false;
1703
1704         raw_lockdep_assert_held_rcu_node(rnp);
1705
1706         /* If no pending (not yet ready to invoke) callbacks, nothing to do. */
1707         if (!rcu_segcblist_pend_cbs(&rdp->cblist))
1708                 return false;
1709
1710         /*
1711          * Callbacks are often registered with incomplete grace-period
1712          * information.  Something about the fact that getting exact
1713          * information requires acquiring a global lock...  RCU therefore
1714          * makes a conservative estimate of the grace period number at which
1715          * a given callback will become ready to invoke.        The following
1716          * code checks this estimate and improves it when possible, thus
1717          * accelerating callback invocation to an earlier grace-period
1718          * number.
1719          */
1720         gp_seq_req = rcu_seq_snap(&rsp->gp_seq);
1721         if (rcu_segcblist_accelerate(&rdp->cblist, gp_seq_req))
1722                 ret = rcu_start_this_gp(rnp, rdp, gp_seq_req);
1723
1724         /* Trace depending on how much we were able to accelerate. */
1725         if (rcu_segcblist_restempty(&rdp->cblist, RCU_WAIT_TAIL))
1726                 trace_rcu_grace_period(rsp->name, rdp->gp_seq, TPS("AccWaitCB"));
1727         else
1728                 trace_rcu_grace_period(rsp->name, rdp->gp_seq, TPS("AccReadyCB"));
1729         return ret;
1730 }
1731
1732 /*
1733  * Similar to rcu_accelerate_cbs(), but does not require that the leaf
1734  * rcu_node structure's ->lock be held.  It consults the cached value
1735  * of ->gp_seq_needed in the rcu_data structure, and if that indicates
1736  * that a new grace-period request be made, invokes rcu_accelerate_cbs()
1737  * while holding the leaf rcu_node structure's ->lock.
1738  */
1739 static void rcu_accelerate_cbs_unlocked(struct rcu_state *rsp,
1740                                         struct rcu_node *rnp,
1741                                         struct rcu_data *rdp)
1742 {
1743         unsigned long c;
1744         bool needwake;
1745
1746         lockdep_assert_irqs_disabled();
1747         c = rcu_seq_snap(&rsp->gp_seq);
1748         if (!rdp->gpwrap && ULONG_CMP_GE(rdp->gp_seq_needed, c)) {
1749                 /* Old request still live, so mark recent callbacks. */
1750                 (void)rcu_segcblist_accelerate(&rdp->cblist, c);
1751                 return;
1752         }
1753         raw_spin_lock_rcu_node(rnp); /* irqs already disabled. */
1754         needwake = rcu_accelerate_cbs(rsp, rnp, rdp);
1755         raw_spin_unlock_rcu_node(rnp); /* irqs remain disabled. */
1756         if (needwake)
1757                 rcu_gp_kthread_wake(rsp);
1758 }
1759
1760 /*
1761  * Move any callbacks whose grace period has completed to the
1762  * RCU_DONE_TAIL sublist, then compact the remaining sublists and
1763  * assign ->gp_seq numbers to any callbacks in the RCU_NEXT_TAIL
1764  * sublist.  This function is idempotent, so it does not hurt to
1765  * invoke it repeatedly.  As long as it is not invoked -too- often...
1766  * Returns true if the RCU grace-period kthread needs to be awakened.
1767  *
1768  * The caller must hold rnp->lock with interrupts disabled.
1769  */
1770 static bool rcu_advance_cbs(struct rcu_state *rsp, struct rcu_node *rnp,
1771                             struct rcu_data *rdp)
1772 {
1773         raw_lockdep_assert_held_rcu_node(rnp);
1774
1775         /* If no pending (not yet ready to invoke) callbacks, nothing to do. */
1776         if (!rcu_segcblist_pend_cbs(&rdp->cblist))
1777                 return false;
1778
1779         /*
1780          * Find all callbacks whose ->gp_seq numbers indicate that they
1781          * are ready to invoke, and put them into the RCU_DONE_TAIL sublist.
1782          */
1783         rcu_segcblist_advance(&rdp->cblist, rnp->gp_seq);
1784
1785         /* Classify any remaining callbacks. */
1786         return rcu_accelerate_cbs(rsp, rnp, rdp);
1787 }
1788
1789 /*
1790  * Update CPU-local rcu_data state to record the beginnings and ends of
1791  * grace periods.  The caller must hold the ->lock of the leaf rcu_node
1792  * structure corresponding to the current CPU, and must have irqs disabled.
1793  * Returns true if the grace-period kthread needs to be awakened.
1794  */
1795 static bool __note_gp_changes(struct rcu_state *rsp, struct rcu_node *rnp,
1796                               struct rcu_data *rdp)
1797 {
1798         bool ret;
1799         bool need_gp;
1800
1801         raw_lockdep_assert_held_rcu_node(rnp);
1802
1803         if (rdp->gp_seq == rnp->gp_seq)
1804                 return false; /* Nothing to do. */
1805
1806         /* Handle the ends of any preceding grace periods first. */
1807         if (rcu_seq_completed_gp(rdp->gp_seq, rnp->gp_seq) ||
1808             unlikely(READ_ONCE(rdp->gpwrap))) {
1809                 ret = rcu_advance_cbs(rsp, rnp, rdp); /* Advance callbacks. */
1810                 trace_rcu_grace_period(rsp->name, rdp->gp_seq, TPS("cpuend"));
1811         } else {
1812                 ret = rcu_accelerate_cbs(rsp, rnp, rdp); /* Recent callbacks. */
1813         }
1814
1815         /* Now handle the beginnings of any new-to-this-CPU grace periods. */
1816         if (rcu_seq_new_gp(rdp->gp_seq, rnp->gp_seq) ||
1817             unlikely(READ_ONCE(rdp->gpwrap))) {
1818                 /*
1819                  * If the current grace period is waiting for this CPU,
1820                  * set up to detect a quiescent state, otherwise don't
1821                  * go looking for one.
1822                  */
1823                 trace_rcu_grace_period(rsp->name, rnp->gp_seq, TPS("cpustart"));
1824                 need_gp = !!(rnp->qsmask & rdp->grpmask);
1825                 rdp->cpu_no_qs.b.norm = need_gp;
1826                 rdp->rcu_qs_ctr_snap = __this_cpu_read(rcu_dynticks.rcu_qs_ctr);
1827                 rdp->core_needs_qs = need_gp;
1828                 zero_cpu_stall_ticks(rdp);
1829         }
1830         rdp->gp_seq = rnp->gp_seq;  /* Remember new grace-period state. */
1831         if (ULONG_CMP_GE(rnp->gp_seq_needed, rdp->gp_seq_needed) || rdp->gpwrap)
1832                 rdp->gp_seq_needed = rnp->gp_seq_needed;
1833         WRITE_ONCE(rdp->gpwrap, false);
1834         rcu_gpnum_ovf(rnp, rdp);
1835         return ret;
1836 }
1837
1838 static void note_gp_changes(struct rcu_state *rsp, struct rcu_data *rdp)
1839 {
1840         unsigned long flags;
1841         bool needwake;
1842         struct rcu_node *rnp;
1843
1844         local_irq_save(flags);
1845         rnp = rdp->mynode;
1846         if ((rdp->gp_seq == rcu_seq_current(&rnp->gp_seq) &&
1847              !unlikely(READ_ONCE(rdp->gpwrap))) || /* w/out lock. */
1848             !raw_spin_trylock_rcu_node(rnp)) { /* irqs already off, so later. */
1849                 local_irq_restore(flags);
1850                 return;
1851         }
1852         needwake = __note_gp_changes(rsp, rnp, rdp);
1853         raw_spin_unlock_irqrestore_rcu_node(rnp, flags);
1854         if (needwake)
1855                 rcu_gp_kthread_wake(rsp);
1856 }
1857
1858 static void rcu_gp_slow(struct rcu_state *rsp, int delay)
1859 {
1860         if (delay > 0 &&
1861             !(rcu_seq_ctr(rsp->gp_seq) %
1862               (rcu_num_nodes * PER_RCU_NODE_PERIOD * delay)))
1863                 schedule_timeout_uninterruptible(delay);
1864 }
1865
1866 /*
1867  * Initialize a new grace period.  Return false if no grace period required.
1868  */
1869 static bool rcu_gp_init(struct rcu_state *rsp)
1870 {
1871         unsigned long flags;
1872         unsigned long oldmask;
1873         unsigned long mask;
1874         struct rcu_data *rdp;
1875         struct rcu_node *rnp = rcu_get_root(rsp);
1876
1877         WRITE_ONCE(rsp->gp_activity, jiffies);
1878         raw_spin_lock_irq_rcu_node(rnp);
1879         if (!READ_ONCE(rsp->gp_flags)) {
1880                 /* Spurious wakeup, tell caller to go back to sleep.  */
1881                 raw_spin_unlock_irq_rcu_node(rnp);
1882                 return false;
1883         }
1884         WRITE_ONCE(rsp->gp_flags, 0); /* Clear all flags: New grace period. */
1885
1886         if (WARN_ON_ONCE(rcu_gp_in_progress(rsp))) {
1887                 /*
1888                  * Grace period already in progress, don't start another.
1889                  * Not supposed to be able to happen.
1890                  */
1891                 raw_spin_unlock_irq_rcu_node(rnp);
1892                 return false;
1893         }
1894
1895         /* Advance to a new grace period and initialize state. */
1896         record_gp_stall_check_time(rsp);
1897         /* Record GP times before starting GP, hence rcu_seq_start(). */
1898         rcu_seq_start(&rsp->gp_seq);
1899         trace_rcu_grace_period(rsp->name, rsp->gp_seq, TPS("start"));
1900         raw_spin_unlock_irq_rcu_node(rnp);
1901
1902         /*
1903          * Apply per-leaf buffered online and offline operations to the
1904          * rcu_node tree.  Note that this new grace period need not wait
1905          * for subsequent online CPUs, and that quiescent-state forcing
1906          * will handle subsequent offline CPUs.
1907          */
1908         rsp->gp_state = RCU_GP_ONOFF;
1909         rcu_for_each_leaf_node(rsp, rnp) {
1910                 spin_lock(&rsp->ofl_lock);
1911                 raw_spin_lock_irq_rcu_node(rnp);
1912                 if (rnp->qsmaskinit == rnp->qsmaskinitnext &&
1913                     !rnp->wait_blkd_tasks) {
1914                         /* Nothing to do on this leaf rcu_node structure. */
1915                         raw_spin_unlock_irq_rcu_node(rnp);
1916                         spin_unlock(&rsp->ofl_lock);
1917                         continue;
1918                 }
1919
1920                 /* Record old state, apply changes to ->qsmaskinit field. */
1921                 oldmask = rnp->qsmaskinit;
1922                 rnp->qsmaskinit = rnp->qsmaskinitnext;
1923
1924                 /* If zero-ness of ->qsmaskinit changed, propagate up tree. */
1925                 if (!oldmask != !rnp->qsmaskinit) {
1926                         if (!oldmask) { /* First online CPU for rcu_node. */
1927                                 if (!rnp->wait_blkd_tasks) /* Ever offline? */
1928                                         rcu_init_new_rnp(rnp);
1929                         } else if (rcu_preempt_has_tasks(rnp)) {
1930                                 rnp->wait_blkd_tasks = true; /* blocked tasks */
1931                         } else { /* Last offline CPU and can propagate. */
1932                                 rcu_cleanup_dead_rnp(rnp);
1933                         }
1934                 }
1935
1936                 /*
1937                  * If all waited-on tasks from prior grace period are
1938                  * done, and if all this rcu_node structure's CPUs are
1939                  * still offline, propagate up the rcu_node tree and
1940                  * clear ->wait_blkd_tasks.  Otherwise, if one of this
1941                  * rcu_node structure's CPUs has since come back online,
1942                  * simply clear ->wait_blkd_tasks.
1943                  */
1944                 if (rnp->wait_blkd_tasks &&
1945                     (!rcu_preempt_has_tasks(rnp) || rnp->qsmaskinit)) {
1946                         rnp->wait_blkd_tasks = false;
1947                         if (!rnp->qsmaskinit)
1948                                 rcu_cleanup_dead_rnp(rnp);
1949                 }
1950
1951                 raw_spin_unlock_irq_rcu_node(rnp);
1952                 spin_unlock(&rsp->ofl_lock);
1953         }
1954         rcu_gp_slow(rsp, gp_preinit_delay); /* Races with CPU hotplug. */
1955
1956         /*
1957          * Set the quiescent-state-needed bits in all the rcu_node
1958          * structures for all currently online CPUs in breadth-first order,
1959          * starting from the root rcu_node structure, relying on the layout
1960          * of the tree within the rsp->node[] array.  Note that other CPUs
1961          * will access only the leaves of the hierarchy, thus seeing that no
1962          * grace period is in progress, at least until the corresponding
1963          * leaf node has been initialized.
1964          *
1965          * The grace period cannot complete until the initialization
1966          * process finishes, because this kthread handles both.
1967          */
1968         rsp->gp_state = RCU_GP_INIT;
1969         rcu_for_each_node_breadth_first(rsp, rnp) {
1970                 rcu_gp_slow(rsp, gp_init_delay);
1971                 raw_spin_lock_irqsave_rcu_node(rnp, flags);
1972                 rdp = this_cpu_ptr(rsp->rda);
1973                 rcu_preempt_check_blocked_tasks(rsp, rnp);
1974                 rnp->qsmask = rnp->qsmaskinit;
1975                 WRITE_ONCE(rnp->gp_seq, rsp->gp_seq);
1976                 if (rnp == rdp->mynode)
1977                         (void)__note_gp_changes(rsp, rnp, rdp);
1978                 rcu_preempt_boost_start_gp(rnp);
1979                 trace_rcu_grace_period_init(rsp->name, rnp->gp_seq,
1980                                             rnp->level, rnp->grplo,
1981                                             rnp->grphi, rnp->qsmask);
1982                 /* Quiescent states for tasks on any now-offline CPUs. */
1983                 mask = rnp->qsmask & ~rnp->qsmaskinitnext;
1984                 rnp->rcu_gp_init_mask = mask;
1985                 if ((mask || rnp->wait_blkd_tasks) && rcu_is_leaf_node(rnp))
1986                         rcu_report_qs_rnp(mask, rsp, rnp, rnp->gp_seq, flags);
1987                 else
1988                         raw_spin_unlock_irq_rcu_node(rnp);
1989                 cond_resched_tasks_rcu_qs();
1990                 WRITE_ONCE(rsp->gp_activity, jiffies);
1991         }
1992
1993         return true;
1994 }
1995
1996 /*
1997  * Helper function for swait_event_idle() wakeup at force-quiescent-state
1998  * time.
1999  */
2000 static bool rcu_gp_fqs_check_wake(struct rcu_state *rsp, int *gfp)
2001 {
2002         struct rcu_node *rnp = rcu_get_root(rsp);
2003
2004         /* Someone like call_rcu() requested a force-quiescent-state scan. */
2005         *gfp = READ_ONCE(rsp->gp_flags);
2006         if (*gfp & RCU_GP_FLAG_FQS)
2007                 return true;
2008
2009         /* The current grace period has completed. */
2010         if (!READ_ONCE(rnp->qsmask) && !rcu_preempt_blocked_readers_cgp(rnp))
2011                 return true;
2012
2013         return false;
2014 }
2015
2016 /*
2017  * Do one round of quiescent-state forcing.
2018  */
2019 static void rcu_gp_fqs(struct rcu_state *rsp, bool first_time)
2020 {
2021         struct rcu_node *rnp = rcu_get_root(rsp);
2022
2023         WRITE_ONCE(rsp->gp_activity, jiffies);
2024         rsp->n_force_qs++;
2025         if (first_time) {
2026                 /* Collect dyntick-idle snapshots. */
2027                 force_qs_rnp(rsp, dyntick_save_progress_counter);
2028         } else {
2029                 /* Handle dyntick-idle and offline CPUs. */
2030                 force_qs_rnp(rsp, rcu_implicit_dynticks_qs);
2031         }
2032         /* Clear flag to prevent immediate re-entry. */
2033         if (READ_ONCE(rsp->gp_flags) & RCU_GP_FLAG_FQS) {
2034                 raw_spin_lock_irq_rcu_node(rnp);
2035                 WRITE_ONCE(rsp->gp_flags,
2036                            READ_ONCE(rsp->gp_flags) & ~RCU_GP_FLAG_FQS);
2037                 raw_spin_unlock_irq_rcu_node(rnp);
2038         }
2039 }
2040
2041 /*
2042  * Clean up after the old grace period.
2043  */
2044 static void rcu_gp_cleanup(struct rcu_state *rsp)
2045 {
2046         unsigned long gp_duration;
2047         bool needgp = false;
2048         unsigned long new_gp_seq;
2049         struct rcu_data *rdp;
2050         struct rcu_node *rnp = rcu_get_root(rsp);
2051         struct swait_queue_head *sq;
2052
2053         WRITE_ONCE(rsp->gp_activity, jiffies);
2054         raw_spin_lock_irq_rcu_node(rnp);
2055         gp_duration = jiffies - rsp->gp_start;
2056         if (gp_duration > rsp->gp_max)
2057                 rsp->gp_max = gp_duration;
2058
2059         /*
2060          * We know the grace period is complete, but to everyone else
2061          * it appears to still be ongoing.  But it is also the case
2062          * that to everyone else it looks like there is nothing that
2063          * they can do to advance the grace period.  It is therefore
2064          * safe for us to drop the lock in order to mark the grace
2065          * period as completed in all of the rcu_node structures.
2066          */
2067         raw_spin_unlock_irq_rcu_node(rnp);
2068
2069         /*
2070          * Propagate new ->gp_seq value to rcu_node structures so that
2071          * other CPUs don't have to wait until the start of the next grace
2072          * period to process their callbacks.  This also avoids some nasty
2073          * RCU grace-period initialization races by forcing the end of
2074          * the current grace period to be completely recorded in all of
2075          * the rcu_node structures before the beginning of the next grace
2076          * period is recorded in any of the rcu_node structures.
2077          */
2078         new_gp_seq = rsp->gp_seq;
2079         rcu_seq_end(&new_gp_seq);
2080         rcu_for_each_node_breadth_first(rsp, rnp) {
2081                 raw_spin_lock_irq_rcu_node(rnp);
2082                 if (WARN_ON_ONCE(rcu_preempt_blocked_readers_cgp(rnp)))
2083                         dump_blkd_tasks(rsp, rnp, 10);
2084                 WARN_ON_ONCE(rnp->qsmask);
2085                 WRITE_ONCE(rnp->gp_seq, new_gp_seq);
2086                 rdp = this_cpu_ptr(rsp->rda);
2087                 if (rnp == rdp->mynode)
2088                         needgp = __note_gp_changes(rsp, rnp, rdp) || needgp;
2089                 /* smp_mb() provided by prior unlock-lock pair. */
2090                 needgp = rcu_future_gp_cleanup(rsp, rnp) || needgp;
2091                 sq = rcu_nocb_gp_get(rnp);
2092                 raw_spin_unlock_irq_rcu_node(rnp);
2093                 rcu_nocb_gp_cleanup(sq);
2094                 cond_resched_tasks_rcu_qs();
2095                 WRITE_ONCE(rsp->gp_activity, jiffies);
2096                 rcu_gp_slow(rsp, gp_cleanup_delay);
2097         }
2098         rnp = rcu_get_root(rsp);
2099         raw_spin_lock_irq_rcu_node(rnp); /* GP before rsp->gp_seq update. */
2100
2101         /* Declare grace period done. */
2102         rcu_seq_end(&rsp->gp_seq);
2103         trace_rcu_grace_period(rsp->name, rsp->gp_seq, TPS("end"));
2104         rsp->gp_state = RCU_GP_IDLE;
2105         /* Check for GP requests since above loop. */
2106         rdp = this_cpu_ptr(rsp->rda);
2107         if (!needgp && ULONG_CMP_LT(rnp->gp_seq, rnp->gp_seq_needed)) {
2108                 trace_rcu_this_gp(rnp, rdp, rnp->gp_seq_needed,
2109                                   TPS("CleanupMore"));
2110                 needgp = true;
2111         }
2112         /* Advance CBs to reduce false positives below. */
2113         if (!rcu_accelerate_cbs(rsp, rnp, rdp) && needgp) {
2114                 WRITE_ONCE(rsp->gp_flags, RCU_GP_FLAG_INIT);
2115                 rsp->gp_req_activity = jiffies;
2116                 trace_rcu_grace_period(rsp->name, READ_ONCE(rsp->gp_seq),
2117                                        TPS("newreq"));
2118         } else {
2119                 WRITE_ONCE(rsp->gp_flags, rsp->gp_flags & RCU_GP_FLAG_INIT);
2120         }
2121         raw_spin_unlock_irq_rcu_node(rnp);
2122 }
2123
2124 /*
2125  * Body of kthread that handles grace periods.
2126  */
2127 static int __noreturn rcu_gp_kthread(void *arg)
2128 {
2129         bool first_gp_fqs;
2130         int gf;
2131         unsigned long j;
2132         int ret;
2133         struct rcu_state *rsp = arg;
2134         struct rcu_node *rnp = rcu_get_root(rsp);
2135
2136         rcu_bind_gp_kthread();
2137         for (;;) {
2138
2139                 /* Handle grace-period start. */
2140                 for (;;) {
2141                         trace_rcu_grace_period(rsp->name,
2142                                                READ_ONCE(rsp->gp_seq),
2143                                                TPS("reqwait"));
2144                         rsp->gp_state = RCU_GP_WAIT_GPS;
2145                         swait_event_idle(rsp->gp_wq, READ_ONCE(rsp->gp_flags) &
2146                                                      RCU_GP_FLAG_INIT);
2147                         rsp->gp_state = RCU_GP_DONE_GPS;
2148                         /* Locking provides needed memory barrier. */
2149                         if (rcu_gp_init(rsp))
2150                                 break;
2151                         cond_resched_tasks_rcu_qs();
2152                         WRITE_ONCE(rsp->gp_activity, jiffies);
2153                         WARN_ON(signal_pending(current));
2154                         trace_rcu_grace_period(rsp->name,
2155                                                READ_ONCE(rsp->gp_seq),
2156                                                TPS("reqwaitsig"));
2157                 }
2158
2159                 /* Handle quiescent-state forcing. */
2160                 first_gp_fqs = true;
2161                 j = jiffies_till_first_fqs;
2162                 if (j > HZ) {
2163                         j = HZ;
2164                         jiffies_till_first_fqs = HZ;
2165                 }
2166                 ret = 0;
2167                 for (;;) {
2168                         if (!ret) {
2169                                 rsp->jiffies_force_qs = jiffies + j;
2170                                 WRITE_ONCE(rsp->jiffies_kick_kthreads,
2171                                            jiffies + 3 * j);
2172                         }
2173                         trace_rcu_grace_period(rsp->name,
2174                                                READ_ONCE(rsp->gp_seq),
2175                                                TPS("fqswait"));
2176                         rsp->gp_state = RCU_GP_WAIT_FQS;
2177                         ret = swait_event_idle_timeout(rsp->gp_wq,
2178                                         rcu_gp_fqs_check_wake(rsp, &gf), j);
2179                         rsp->gp_state = RCU_GP_DOING_FQS;
2180                         /* Locking provides needed memory barriers. */
2181                         /* If grace period done, leave loop. */
2182                         if (!READ_ONCE(rnp->qsmask) &&
2183                             !rcu_preempt_blocked_readers_cgp(rnp))
2184                                 break;
2185                         /* If time for quiescent-state forcing, do it. */
2186                         if (ULONG_CMP_GE(jiffies, rsp->jiffies_force_qs) ||
2187                             (gf & RCU_GP_FLAG_FQS)) {
2188                                 trace_rcu_grace_period(rsp->name,
2189                                                        READ_ONCE(rsp->gp_seq),
2190                                                        TPS("fqsstart"));
2191                                 rcu_gp_fqs(rsp, first_gp_fqs);
2192                                 first_gp_fqs = false;
2193                                 trace_rcu_grace_period(rsp->name,
2194                                                        READ_ONCE(rsp->gp_seq),
2195                                                        TPS("fqsend"));
2196                                 cond_resched_tasks_rcu_qs();
2197                                 WRITE_ONCE(rsp->gp_activity, jiffies);
2198                                 ret = 0; /* Force full wait till next FQS. */
2199                                 j = jiffies_till_next_fqs;
2200                                 if (j > HZ) {
2201                                         j = HZ;
2202                                         jiffies_till_next_fqs = HZ;
2203                                 } else if (j < 1) {
2204                                         j = 1;
2205                                         jiffies_till_next_fqs = 1;
2206                                 }
2207                         } else {
2208                                 /* Deal with stray signal. */
2209                                 cond_resched_tasks_rcu_qs();
2210                                 WRITE_ONCE(rsp->gp_activity, jiffies);
2211                                 WARN_ON(signal_pending(current));
2212                                 trace_rcu_grace_period(rsp->name,
2213                                                        READ_ONCE(rsp->gp_seq),
2214                                                        TPS("fqswaitsig"));
2215                                 ret = 1; /* Keep old FQS timing. */
2216                                 j = jiffies;
2217                                 if (time_after(jiffies, rsp->jiffies_force_qs))
2218                                         j = 1;
2219                                 else
2220                                         j = rsp->jiffies_force_qs - j;
2221                         }
2222                 }
2223
2224                 /* Handle grace-period end. */
2225                 rsp->gp_state = RCU_GP_CLEANUP;
2226                 rcu_gp_cleanup(rsp);
2227                 rsp->gp_state = RCU_GP_CLEANED;
2228         }
2229 }
2230
2231 /*
2232  * Report a full set of quiescent states to the specified rcu_state data
2233  * structure.  Invoke rcu_gp_kthread_wake() to awaken the grace-period
2234  * kthread if another grace period is required.  Whether we wake
2235  * the grace-period kthread or it awakens itself for the next round
2236  * of quiescent-state forcing, that kthread will clean up after the
2237  * just-completed grace period.  Note that the caller must hold rnp->lock,
2238  * which is released before return.
2239  */
2240 static void rcu_report_qs_rsp(struct rcu_state *rsp, unsigned long flags)
2241         __releases(rcu_get_root(rsp)->lock)
2242 {
2243         raw_lockdep_assert_held_rcu_node(rcu_get_root(rsp));
2244         WARN_ON_ONCE(!rcu_gp_in_progress(rsp));
2245         WRITE_ONCE(rsp->gp_flags, READ_ONCE(rsp->gp_flags) | RCU_GP_FLAG_FQS);
2246         raw_spin_unlock_irqrestore_rcu_node(rcu_get_root(rsp), flags);
2247         rcu_gp_kthread_wake(rsp);
2248 }
2249
2250 /*
2251  * Similar to rcu_report_qs_rdp(), for which it is a helper function.
2252  * Allows quiescent states for a group of CPUs to be reported at one go
2253  * to the specified rcu_node structure, though all the CPUs in the group
2254  * must be represented by the same rcu_node structure (which need not be a
2255  * leaf rcu_node structure, though it often will be).  The gps parameter
2256  * is the grace-period snapshot, which means that the quiescent states
2257  * are valid only if rnp->gp_seq is equal to gps.  That structure's lock
2258  * must be held upon entry, and it is released before return.
2259  *
2260  * As a special case, if mask is zero, the bit-already-cleared check is
2261  * disabled.  This allows propagating quiescent state due to resumed tasks
2262  * during grace-period initialization.
2263  */
2264 static void
2265 rcu_report_qs_rnp(unsigned long mask, struct rcu_state *rsp,
2266                   struct rcu_node *rnp, unsigned long gps, unsigned long flags)
2267         __releases(rnp->lock)
2268 {
2269         unsigned long oldmask = 0;
2270         struct rcu_node *rnp_c;
2271
2272         raw_lockdep_assert_held_rcu_node(rnp);
2273
2274         /* Walk up the rcu_node hierarchy. */
2275         for (;;) {
2276                 if ((!(rnp->qsmask & mask) && mask) || rnp->gp_seq != gps) {
2277
2278                         /*
2279                          * Our bit has already been cleared, or the
2280                          * relevant grace period is already over, so done.
2281                          */
2282                         raw_spin_unlock_irqrestore_rcu_node(rnp, flags);
2283                         return;
2284                 }
2285                 WARN_ON_ONCE(oldmask); /* Any child must be all zeroed! */
2286                 WARN_ON_ONCE(!rcu_is_leaf_node(rnp) &&
2287                              rcu_preempt_blocked_readers_cgp(rnp));
2288                 rnp->qsmask &= ~mask;
2289                 trace_rcu_quiescent_state_report(rsp->name, rnp->gp_seq,
2290                                                  mask, rnp->qsmask, rnp->level,
2291                                                  rnp->grplo, rnp->grphi,
2292                                                  !!rnp->gp_tasks);
2293                 if (rnp->qsmask != 0 || rcu_preempt_blocked_readers_cgp(rnp)) {
2294
2295                         /* Other bits still set at this level, so done. */
2296                         raw_spin_unlock_irqrestore_rcu_node(rnp, flags);
2297                         return;
2298                 }
2299                 rnp->completedqs = rnp->gp_seq;
2300                 mask = rnp->grpmask;
2301                 if (rnp->parent == NULL) {
2302
2303                         /* No more levels.  Exit loop holding root lock. */
2304
2305                         break;
2306                 }
2307                 raw_spin_unlock_irqrestore_rcu_node(rnp, flags);
2308                 rnp_c = rnp;
2309                 rnp = rnp->parent;
2310                 raw_spin_lock_irqsave_rcu_node(rnp, flags);
2311                 oldmask = rnp_c->qsmask;
2312         }
2313
2314         /*
2315          * Get here if we are the last CPU to pass through a quiescent
2316          * state for this grace period.  Invoke rcu_report_qs_rsp()
2317          * to clean up and start the next grace period if one is needed.
2318          */
2319         rcu_report_qs_rsp(rsp, flags); /* releases rnp->lock. */
2320 }
2321
2322 /*
2323  * Record a quiescent state for all tasks that were previously queued
2324  * on the specified rcu_node structure and that were blocking the current
2325  * RCU grace period.  The caller must hold the specified rnp->lock with
2326  * irqs disabled, and this lock is released upon return, but irqs remain
2327  * disabled.
2328  */
2329 static void __maybe_unused
2330 rcu_report_unblock_qs_rnp(struct rcu_state *rsp,
2331                           struct rcu_node *rnp, unsigned long flags)
2332         __releases(rnp->lock)
2333 {
2334         unsigned long gps;
2335         unsigned long mask;
2336         struct rcu_node *rnp_p;
2337
2338         raw_lockdep_assert_held_rcu_node(rnp);
2339         if (WARN_ON_ONCE(rcu_state_p == &rcu_sched_state) ||
2340             WARN_ON_ONCE(rsp != rcu_state_p) ||
2341             WARN_ON_ONCE(rcu_preempt_blocked_readers_cgp(rnp)) ||
2342             rnp->qsmask != 0) {
2343                 raw_spin_unlock_irqrestore_rcu_node(rnp, flags);
2344                 return;  /* Still need more quiescent states! */
2345         }
2346
2347         rnp->completedqs = rnp->gp_seq;
2348         rnp_p = rnp->parent;
2349         if (rnp_p == NULL) {
2350                 /*
2351                  * Only one rcu_node structure in the tree, so don't
2352                  * try to report up to its nonexistent parent!
2353                  */
2354                 rcu_report_qs_rsp(rsp, flags);
2355                 return;
2356         }
2357
2358         /* Report up the rest of the hierarchy, tracking current ->gp_seq. */
2359         gps = rnp->gp_seq;
2360         mask = rnp->grpmask;
2361         raw_spin_unlock_rcu_node(rnp);  /* irqs remain disabled. */
2362         raw_spin_lock_rcu_node(rnp_p);  /* irqs already disabled. */
2363         rcu_report_qs_rnp(mask, rsp, rnp_p, gps, flags);
2364 }
2365
2366 /*
2367  * Record a quiescent state for the specified CPU to that CPU's rcu_data
2368  * structure.  This must be called from the specified CPU.
2369  */
2370 static void
2371 rcu_report_qs_rdp(int cpu, struct rcu_state *rsp, struct rcu_data *rdp)
2372 {
2373         unsigned long flags;
2374         unsigned long mask;
2375         bool needwake;
2376         struct rcu_node *rnp;
2377
2378         rnp = rdp->mynode;
2379         raw_spin_lock_irqsave_rcu_node(rnp, flags);
2380         if (rdp->cpu_no_qs.b.norm || rdp->gp_seq != rnp->gp_seq ||
2381             rdp->gpwrap) {
2382
2383                 /*
2384                  * The grace period in which this quiescent state was
2385                  * recorded has ended, so don't report it upwards.
2386                  * We will instead need a new quiescent state that lies
2387                  * within the current grace period.
2388                  */
2389                 rdp->cpu_no_qs.b.norm = true;   /* need qs for new gp. */
2390                 rdp->rcu_qs_ctr_snap = __this_cpu_read(rcu_dynticks.rcu_qs_ctr);
2391                 raw_spin_unlock_irqrestore_rcu_node(rnp, flags);
2392                 return;
2393         }
2394         mask = rdp->grpmask;
2395         if ((rnp->qsmask & mask) == 0) {
2396                 raw_spin_unlock_irqrestore_rcu_node(rnp, flags);
2397         } else {
2398                 rdp->core_needs_qs = false;
2399
2400                 /*
2401                  * This GP can't end until cpu checks in, so all of our
2402                  * callbacks can be processed during the next GP.
2403                  */
2404                 needwake = rcu_accelerate_cbs(rsp, rnp, rdp);
2405
2406                 rcu_report_qs_rnp(mask, rsp, rnp, rnp->gp_seq, flags);
2407                 /* ^^^ Released rnp->lock */
2408                 if (needwake)
2409                         rcu_gp_kthread_wake(rsp);
2410         }
2411 }
2412
2413 /*
2414  * Check to see if there is a new grace period of which this CPU
2415  * is not yet aware, and if so, set up local rcu_data state for it.
2416  * Otherwise, see if this CPU has just passed through its first
2417  * quiescent state for this grace period, and record that fact if so.
2418  */
2419 static void
2420 rcu_check_quiescent_state(struct rcu_state *rsp, struct rcu_data *rdp)
2421 {
2422         /* Check for grace-period ends and beginnings. */
2423         note_gp_changes(rsp, rdp);
2424
2425         /*
2426          * Does this CPU still need to do its part for current grace period?
2427          * If no, return and let the other CPUs do their part as well.
2428          */
2429         if (!rdp->core_needs_qs)
2430                 return;
2431
2432         /*
2433          * Was there a quiescent state since the beginning of the grace
2434          * period? If no, then exit and wait for the next call.
2435          */
2436         if (rdp->cpu_no_qs.b.norm)
2437                 return;
2438
2439         /*
2440          * Tell RCU we are done (but rcu_report_qs_rdp() will be the
2441          * judge of that).
2442          */
2443         rcu_report_qs_rdp(rdp->cpu, rsp, rdp);
2444 }
2445
2446 /*
2447  * Trace the fact that this CPU is going offline.
2448  */
2449 static void rcu_cleanup_dying_cpu(struct rcu_state *rsp)
2450 {
2451         RCU_TRACE(bool blkd;)
2452         RCU_TRACE(struct rcu_data *rdp = this_cpu_ptr(rsp->rda);)
2453         RCU_TRACE(struct rcu_node *rnp = rdp->mynode;)
2454
2455         if (!IS_ENABLED(CONFIG_HOTPLUG_CPU))
2456                 return;
2457
2458         RCU_TRACE(blkd = !!(rnp->qsmask & rdp->grpmask);)
2459         trace_rcu_grace_period(rsp->name, rnp->gp_seq,
2460                                blkd ? TPS("cpuofl") : TPS("cpuofl-bgp"));
2461 }
2462
2463 /*
2464  * All CPUs for the specified rcu_node structure have gone offline,
2465  * and all tasks that were preempted within an RCU read-side critical
2466  * section while running on one of those CPUs have since exited their RCU
2467  * read-side critical section.  Some other CPU is reporting this fact with
2468  * the specified rcu_node structure's ->lock held and interrupts disabled.
2469  * This function therefore goes up the tree of rcu_node structures,
2470  * clearing the corresponding bits in the ->qsmaskinit fields.  Note that
2471  * the leaf rcu_node structure's ->qsmaskinit field has already been
2472  * updated.
2473  *
2474  * This function does check that the specified rcu_node structure has
2475  * all CPUs offline and no blocked tasks, so it is OK to invoke it
2476  * prematurely.  That said, invoking it after the fact will cost you
2477  * a needless lock acquisition.  So once it has done its work, don't
2478  * invoke it again.
2479  */
2480 static void rcu_cleanup_dead_rnp(struct rcu_node *rnp_leaf)
2481 {
2482         long mask;
2483         struct rcu_node *rnp = rnp_leaf;
2484
2485         raw_lockdep_assert_held_rcu_node(rnp_leaf);
2486         if (!IS_ENABLED(CONFIG_HOTPLUG_CPU) ||
2487             WARN_ON_ONCE(rnp_leaf->qsmaskinit) ||
2488             WARN_ON_ONCE(rcu_preempt_has_tasks(rnp_leaf)))
2489                 return;
2490         for (;;) {
2491                 mask = rnp->grpmask;
2492                 rnp = rnp->parent;
2493                 if (!rnp)
2494                         break;
2495                 raw_spin_lock_rcu_node(rnp); /* irqs already disabled. */
2496                 rnp->qsmaskinit &= ~mask;
2497                 /* Between grace periods, so better already be zero! */
2498                 WARN_ON_ONCE(rnp->qsmask);
2499                 if (rnp->qsmaskinit) {
2500                         raw_spin_unlock_rcu_node(rnp);
2501                         /* irqs remain disabled. */
2502                         return;
2503                 }
2504                 raw_spin_unlock_rcu_node(rnp); /* irqs remain disabled. */
2505         }
2506 }
2507
2508 /*
2509  * The CPU has been completely removed, and some other CPU is reporting
2510  * this fact from process context.  Do the remainder of the cleanup.
2511  * There can only be one CPU hotplug operation at a time, so no need for
2512  * explicit locking.
2513  */
2514 static void rcu_cleanup_dead_cpu(int cpu, struct rcu_state *rsp)
2515 {
2516         struct rcu_data *rdp = per_cpu_ptr(rsp->rda, cpu);
2517         struct rcu_node *rnp = rdp->mynode;  /* Outgoing CPU's rdp & rnp. */
2518
2519         if (!IS_ENABLED(CONFIG_HOTPLUG_CPU))
2520                 return;
2521
2522         /* Adjust any no-longer-needed kthreads. */
2523         rcu_boost_kthread_setaffinity(rnp, -1);
2524 }
2525
2526 /*
2527  * Invoke any RCU callbacks that have made it to the end of their grace
2528  * period.  Thottle as specified by rdp->blimit.
2529  */
2530 static void rcu_do_batch(struct rcu_state *rsp, struct rcu_data *rdp)
2531 {
2532         unsigned long flags;
2533         struct rcu_head *rhp;
2534         struct rcu_cblist rcl = RCU_CBLIST_INITIALIZER(rcl);
2535         long bl, count;
2536
2537         /* If no callbacks are ready, just return. */
2538         if (!rcu_segcblist_ready_cbs(&rdp->cblist)) {
2539                 trace_rcu_batch_start(rsp->name,
2540                                       rcu_segcblist_n_lazy_cbs(&rdp->cblist),
2541                                       rcu_segcblist_n_cbs(&rdp->cblist), 0);
2542                 trace_rcu_batch_end(rsp->name, 0,
2543                                     !rcu_segcblist_empty(&rdp->cblist),
2544                                     need_resched(), is_idle_task(current),
2545                                     rcu_is_callbacks_kthread());
2546                 return;
2547         }
2548
2549         /*
2550          * Extract the list of ready callbacks, disabling to prevent
2551          * races with call_rcu() from interrupt handlers.  Leave the
2552          * callback counts, as rcu_barrier() needs to be conservative.
2553          */
2554         local_irq_save(flags);
2555         WARN_ON_ONCE(cpu_is_offline(smp_processor_id()));
2556         bl = rdp->blimit;
2557         trace_rcu_batch_start(rsp->name, rcu_segcblist_n_lazy_cbs(&rdp->cblist),
2558                               rcu_segcblist_n_cbs(&rdp->cblist), bl);
2559         rcu_segcblist_extract_done_cbs(&rdp->cblist, &rcl);
2560         local_irq_restore(flags);
2561
2562         /* Invoke callbacks. */
2563         rhp = rcu_cblist_dequeue(&rcl);
2564         for (; rhp; rhp = rcu_cblist_dequeue(&rcl)) {
2565                 debug_rcu_head_unqueue(rhp);
2566                 if (__rcu_reclaim(rsp->name, rhp))
2567                         rcu_cblist_dequeued_lazy(&rcl);
2568                 /*
2569                  * Stop only if limit reached and CPU has something to do.
2570                  * Note: The rcl structure counts down from zero.
2571                  */
2572                 if (-rcl.len >= bl &&
2573                     (need_resched() ||
2574                      (!is_idle_task(current) && !rcu_is_callbacks_kthread())))
2575                         break;
2576         }
2577
2578         local_irq_save(flags);
2579         count = -rcl.len;
2580         trace_rcu_batch_end(rsp->name, count, !!rcl.head, need_resched(),
2581                             is_idle_task(current), rcu_is_callbacks_kthread());
2582
2583         /* Update counts and requeue any remaining callbacks. */
2584         rcu_segcblist_insert_done_cbs(&rdp->cblist, &rcl);
2585         smp_mb(); /* List handling before counting for rcu_barrier(). */
2586         rcu_segcblist_insert_count(&rdp->cblist, &rcl);
2587
2588         /* Reinstate batch limit if we have worked down the excess. */
2589         count = rcu_segcblist_n_cbs(&rdp->cblist);
2590         if (rdp->blimit == LONG_MAX && count <= qlowmark)
2591                 rdp->blimit = blimit;
2592
2593         /* Reset ->qlen_last_fqs_check trigger if enough CBs have drained. */
2594         if (count == 0 && rdp->qlen_last_fqs_check != 0) {
2595                 rdp->qlen_last_fqs_check = 0;
2596                 rdp->n_force_qs_snap = rsp->n_force_qs;
2597         } else if (count < rdp->qlen_last_fqs_check - qhimark)
2598                 rdp->qlen_last_fqs_check = count;
2599
2600         /*
2601          * The following usually indicates a double call_rcu().  To track
2602          * this down, try building with CONFIG_DEBUG_OBJECTS_RCU_HEAD=y.
2603          */
2604         WARN_ON_ONCE(rcu_segcblist_empty(&rdp->cblist) != (count == 0));
2605
2606         local_irq_restore(flags);
2607
2608         /* Re-invoke RCU core processing if there are callbacks remaining. */
2609         if (rcu_segcblist_ready_cbs(&rdp->cblist))
2610                 invoke_rcu_core();
2611 }
2612
2613 /*
2614  * Check to see if this CPU is in a non-context-switch quiescent state
2615  * (user mode or idle loop for rcu, non-softirq execution for rcu_bh).
2616  * Also schedule RCU core processing.
2617  *
2618  * This function must be called from hardirq context.  It is normally
2619  * invoked from the scheduling-clock interrupt.
2620  */
2621 void rcu_check_callbacks(int user)
2622 {
2623         trace_rcu_utilization(TPS("Start scheduler-tick"));
2624         increment_cpu_stall_ticks();
2625         if (user || rcu_is_cpu_rrupt_from_idle()) {
2626
2627                 /*
2628                  * Get here if this CPU took its interrupt from user
2629                  * mode or from the idle loop, and if this is not a
2630                  * nested interrupt.  In this case, the CPU is in
2631                  * a quiescent state, so note it.
2632                  *
2633                  * No memory barrier is required here because both
2634                  * rcu_sched_qs() and rcu_bh_qs() reference only CPU-local
2635                  * variables that other CPUs neither access nor modify,
2636                  * at least not while the corresponding CPU is online.
2637                  */
2638
2639                 rcu_sched_qs();
2640                 rcu_bh_qs();
2641                 rcu_note_voluntary_context_switch(current);
2642
2643         } else if (!in_softirq()) {
2644
2645                 /*
2646                  * Get here if this CPU did not take its interrupt from
2647                  * softirq, in other words, if it is not interrupting
2648                  * a rcu_bh read-side critical section.  This is an _bh
2649                  * critical section, so note it.
2650                  */
2651
2652                 rcu_bh_qs();
2653         }
2654         rcu_preempt_check_callbacks();
2655         if (rcu_pending())
2656                 invoke_rcu_core();
2657
2658         trace_rcu_utilization(TPS("End scheduler-tick"));
2659 }
2660
2661 /*
2662  * Scan the leaf rcu_node structures, processing dyntick state for any that
2663  * have not yet encountered a quiescent state, using the function specified.
2664  * Also initiate boosting for any threads blocked on the root rcu_node.
2665  *
2666  * The caller must have suppressed start of new grace periods.
2667  */
2668 static void force_qs_rnp(struct rcu_state *rsp, int (*f)(struct rcu_data *rsp))
2669 {
2670         int cpu;
2671         unsigned long flags;
2672         unsigned long mask;
2673         struct rcu_node *rnp;
2674
2675         rcu_for_each_leaf_node(rsp, rnp) {
2676                 cond_resched_tasks_rcu_qs();
2677                 mask = 0;
2678                 raw_spin_lock_irqsave_rcu_node(rnp, flags);
2679                 if (rnp->qsmask == 0) {
2680                         if (rcu_state_p == &rcu_sched_state ||
2681                             rsp != rcu_state_p ||
2682                             rcu_preempt_blocked_readers_cgp(rnp)) {
2683                                 /*
2684                                  * No point in scanning bits because they
2685                                  * are all zero.  But we might need to
2686                                  * priority-boost blocked readers.
2687                                  */
2688                                 rcu_initiate_boost(rnp, flags);
2689                                 /* rcu_initiate_boost() releases rnp->lock */
2690                                 continue;
2691                         }
2692                         raw_spin_unlock_irqrestore_rcu_node(rnp, flags);
2693                         continue;
2694                 }
2695                 for_each_leaf_node_possible_cpu(rnp, cpu) {
2696                         unsigned long bit = leaf_node_cpu_bit(rnp, cpu);
2697                         if ((rnp->qsmask & bit) != 0) {
2698                                 if (f(per_cpu_ptr(rsp->rda, cpu)))
2699                                         mask |= bit;
2700                         }
2701                 }
2702                 if (mask != 0) {
2703                         /* Idle/offline CPUs, report (releases rnp->lock). */
2704                         rcu_report_qs_rnp(mask, rsp, rnp, rnp->gp_seq, flags);
2705                 } else {
2706                         /* Nothing to do here, so just drop the lock. */
2707                         raw_spin_unlock_irqrestore_rcu_node(rnp, flags);
2708                 }
2709         }
2710 }
2711
2712 /*
2713  * Force quiescent states on reluctant CPUs, and also detect which
2714  * CPUs are in dyntick-idle mode.
2715  */
2716 static void force_quiescent_state(struct rcu_state *rsp)
2717 {
2718         unsigned long flags;
2719         bool ret;
2720         struct rcu_node *rnp;
2721         struct rcu_node *rnp_old = NULL;
2722
2723         /* Funnel through hierarchy to reduce memory contention. */
2724         rnp = __this_cpu_read(rsp->rda->mynode);
2725         for (; rnp != NULL; rnp = rnp->parent) {
2726                 ret = (READ_ONCE(rsp->gp_flags) & RCU_GP_FLAG_FQS) ||
2727                       !raw_spin_trylock(&rnp->fqslock);
2728                 if (rnp_old != NULL)
2729                         raw_spin_unlock(&rnp_old->fqslock);
2730                 if (ret)
2731                         return;
2732                 rnp_old = rnp;
2733         }
2734         /* rnp_old == rcu_get_root(rsp), rnp == NULL. */
2735
2736         /* Reached the root of the rcu_node tree, acquire lock. */
2737         raw_spin_lock_irqsave_rcu_node(rnp_old, flags);
2738         raw_spin_unlock(&rnp_old->fqslock);
2739         if (READ_ONCE(rsp->gp_flags) & RCU_GP_FLAG_FQS) {
2740                 raw_spin_unlock_irqrestore_rcu_node(rnp_old, flags);
2741                 return;  /* Someone beat us to it. */
2742         }
2743         WRITE_ONCE(rsp->gp_flags, READ_ONCE(rsp->gp_flags) | RCU_GP_FLAG_FQS);
2744         raw_spin_unlock_irqrestore_rcu_node(rnp_old, flags);
2745         rcu_gp_kthread_wake(rsp);
2746 }
2747
2748 /*
2749  * This function checks for grace-period requests that fail to motivate
2750  * RCU to come out of its idle mode.
2751  */
2752 static void
2753 rcu_check_gp_start_stall(struct rcu_state *rsp, struct rcu_node *rnp,
2754                          struct rcu_data *rdp)
2755 {
2756         unsigned long flags;
2757         unsigned long j;
2758         struct rcu_node *rnp_root = rcu_get_root(rsp);
2759         static atomic_t warned = ATOMIC_INIT(0);
2760
2761         if (!IS_ENABLED(CONFIG_PROVE_RCU) || rcu_gp_in_progress(rsp) ||
2762             ULONG_CMP_GE(rnp_root->gp_seq, rnp_root->gp_seq_needed))
2763                 return;
2764         j = jiffies; /* Expensive access, and in common case don't get here. */
2765         if (time_before(j, READ_ONCE(rsp->gp_req_activity) + HZ) ||
2766             time_before(j, READ_ONCE(rsp->gp_activity) + HZ) ||
2767             atomic_read(&warned))
2768                 return;
2769
2770         raw_spin_lock_irqsave_rcu_node(rnp, flags);
2771         j = jiffies;
2772         if (rcu_gp_in_progress(rsp) ||
2773             ULONG_CMP_GE(rnp_root->gp_seq, rnp_root->gp_seq_needed) ||
2774             time_before(j, READ_ONCE(rsp->gp_req_activity) + HZ) ||
2775             time_before(j, READ_ONCE(rsp->gp_activity) + HZ) ||
2776             atomic_read(&warned)) {
2777                 raw_spin_unlock_irqrestore_rcu_node(rnp, flags);
2778                 return;
2779         }
2780         /* Hold onto the leaf lock to make others see warned==1. */
2781
2782         if (rnp_root != rnp)
2783                 raw_spin_lock_rcu_node(rnp_root); /* irqs already disabled. */
2784         j = jiffies;
2785         if (rcu_gp_in_progress(rsp) ||
2786             ULONG_CMP_GE(rnp_root->gp_seq, rnp_root->gp_seq_needed) ||
2787             time_before(j, rsp->gp_req_activity + HZ) ||
2788             time_before(j, rsp->gp_activity + HZ) ||
2789             atomic_xchg(&warned, 1)) {
2790                 raw_spin_unlock_rcu_node(rnp_root); /* irqs remain disabled. */
2791                 raw_spin_unlock_irqrestore_rcu_node(rnp, flags);
2792                 return;
2793         }
2794         pr_alert("%s: g%ld->%ld gar:%lu ga:%lu f%#x %s->state:%#lx\n",
2795                  __func__, (long)READ_ONCE(rsp->gp_seq),
2796                  (long)READ_ONCE(rnp_root->gp_seq_needed),
2797                  j - rsp->gp_req_activity, j - rsp->gp_activity,
2798                  rsp->gp_flags, rsp->name,
2799                  rsp->gp_kthread ? rsp->gp_kthread->state : 0x1ffffL);
2800         WARN_ON(1);
2801         if (rnp_root != rnp)
2802                 raw_spin_unlock_rcu_node(rnp_root);
2803         raw_spin_unlock_irqrestore_rcu_node(rnp, flags);
2804 }
2805
2806 /*
2807  * This does the RCU core processing work for the specified rcu_state
2808  * and rcu_data structures.  This may be called only from the CPU to
2809  * whom the rdp belongs.
2810  */
2811 static void
2812 __rcu_process_callbacks(struct rcu_state *rsp)
2813 {
2814         unsigned long flags;
2815         struct rcu_data *rdp = raw_cpu_ptr(rsp->rda);
2816         struct rcu_node *rnp = rdp->mynode;
2817
2818         WARN_ON_ONCE(!rdp->beenonline);
2819
2820         /* Update RCU state based on any recent quiescent states. */
2821         rcu_check_quiescent_state(rsp, rdp);
2822
2823         /* No grace period and unregistered callbacks? */
2824         if (!rcu_gp_in_progress(rsp) &&
2825             rcu_segcblist_is_enabled(&rdp->cblist)) {
2826                 local_irq_save(flags);
2827                 if (!rcu_segcblist_restempty(&rdp->cblist, RCU_NEXT_READY_TAIL))
2828                         rcu_accelerate_cbs_unlocked(rsp, rnp, rdp);
2829                 local_irq_restore(flags);
2830         }
2831
2832         rcu_check_gp_start_stall(rsp, rnp, rdp);
2833
2834         /* If there are callbacks ready, invoke them. */
2835         if (rcu_segcblist_ready_cbs(&rdp->cblist))
2836                 invoke_rcu_callbacks(rsp, rdp);
2837
2838         /* Do any needed deferred wakeups of rcuo kthreads. */
2839         do_nocb_deferred_wakeup(rdp);
2840 }
2841
2842 /*
2843  * Do RCU core processing for the current CPU.
2844  */
2845 static __latent_entropy void rcu_process_callbacks(struct softirq_action *unused)
2846 {
2847         struct rcu_state *rsp;
2848
2849         if (cpu_is_offline(smp_processor_id()))
2850                 return;
2851         trace_rcu_utilization(TPS("Start RCU core"));
2852         for_each_rcu_flavor(rsp)
2853                 __rcu_process_callbacks(rsp);
2854         trace_rcu_utilization(TPS("End RCU core"));
2855 }
2856
2857 /*
2858  * Schedule RCU callback invocation.  If the specified type of RCU
2859  * does not support RCU priority boosting, just do a direct call,
2860  * otherwise wake up the per-CPU kernel kthread.  Note that because we
2861  * are running on the current CPU with softirqs disabled, the
2862  * rcu_cpu_kthread_task cannot disappear out from under us.
2863  */
2864 static void invoke_rcu_callbacks(struct rcu_state *rsp, struct rcu_data *rdp)
2865 {
2866         if (unlikely(!READ_ONCE(rcu_scheduler_fully_active)))
2867                 return;
2868         if (likely(!rsp->boost)) {
2869                 rcu_do_batch(rsp, rdp);
2870                 return;
2871         }
2872         invoke_rcu_callbacks_kthread();
2873 }
2874
2875 static void invoke_rcu_core(void)
2876 {
2877         if (cpu_online(smp_processor_id()))
2878                 raise_softirq(RCU_SOFTIRQ);
2879 }
2880
2881 /*
2882  * Handle any core-RCU processing required by a call_rcu() invocation.
2883  */
2884 static void __call_rcu_core(struct rcu_state *rsp, struct rcu_data *rdp,
2885                             struct rcu_head *head, unsigned long flags)
2886 {
2887         /*
2888          * If called from an extended quiescent state, invoke the RCU
2889          * core in order to force a re-evaluation of RCU's idleness.
2890          */
2891         if (!rcu_is_watching())
2892                 invoke_rcu_core();
2893
2894         /* If interrupts were disabled or CPU offline, don't invoke RCU core. */
2895         if (irqs_disabled_flags(flags) || cpu_is_offline(smp_processor_id()))
2896                 return;
2897
2898         /*
2899          * Force the grace period if too many callbacks or too long waiting.
2900          * Enforce hysteresis, and don't invoke force_quiescent_state()
2901          * if some other CPU has recently done so.  Also, don't bother
2902          * invoking force_quiescent_state() if the newly enqueued callback
2903          * is the only one waiting for a grace period to complete.
2904          */
2905         if (unlikely(rcu_segcblist_n_cbs(&rdp->cblist) >
2906                      rdp->qlen_last_fqs_check + qhimark)) {
2907
2908                 /* Are we ignoring a completed grace period? */
2909                 note_gp_changes(rsp, rdp);
2910
2911                 /* Start a new grace period if one not already started. */
2912                 if (!rcu_gp_in_progress(rsp)) {
2913                         rcu_accelerate_cbs_unlocked(rsp, rdp->mynode, rdp);
2914                 } else {
2915                         /* Give the grace period a kick. */
2916                         rdp->blimit = LONG_MAX;
2917                         if (rsp->n_force_qs == rdp->n_force_qs_snap &&
2918                             rcu_segcblist_first_pend_cb(&rdp->cblist) != head)
2919                                 force_quiescent_state(rsp);
2920                         rdp->n_force_qs_snap = rsp->n_force_qs;
2921                         rdp->qlen_last_fqs_check = rcu_segcblist_n_cbs(&rdp->cblist);
2922                 }
2923         }
2924 }
2925
2926 /*
2927  * RCU callback function to leak a callback.
2928  */
2929 static void rcu_leak_callback(struct rcu_head *rhp)
2930 {
2931 }
2932
2933 /*
2934  * Helper function for call_rcu() and friends.  The cpu argument will
2935  * normally be -1, indicating "currently running CPU".  It may specify
2936  * a CPU only if that CPU is a no-CBs CPU.  Currently, only _rcu_barrier()
2937  * is expected to specify a CPU.
2938  */
2939 static void
2940 __call_rcu(struct rcu_head *head, rcu_callback_t func,
2941            struct rcu_state *rsp, int cpu, bool lazy)
2942 {
2943         unsigned long flags;
2944         struct rcu_data *rdp;
2945
2946         /* Misaligned rcu_head! */
2947         WARN_ON_ONCE((unsigned long)head & (sizeof(void *) - 1));
2948
2949         if (debug_rcu_head_queue(head)) {
2950                 /*
2951                  * Probable double call_rcu(), so leak the callback.
2952                  * Use rcu:rcu_callback trace event to find the previous
2953                  * time callback was passed to __call_rcu().
2954                  */
2955                 WARN_ONCE(1, "__call_rcu(): Double-freed CB %p->%pF()!!!\n",
2956                           head, head->func);
2957                 WRITE_ONCE(head->func, rcu_leak_callback);
2958                 return;
2959         }
2960         head->func = func;
2961         head->next = NULL;
2962         local_irq_save(flags);
2963         rdp = this_cpu_ptr(rsp->rda);
2964
2965         /* Add the callback to our list. */
2966         if (unlikely(!rcu_segcblist_is_enabled(&rdp->cblist)) || cpu != -1) {
2967                 int offline;
2968
2969                 if (cpu != -1)
2970                         rdp = per_cpu_ptr(rsp->rda, cpu);
2971                 if (likely(rdp->mynode)) {
2972                         /* Post-boot, so this should be for a no-CBs CPU. */
2973                         offline = !__call_rcu_nocb(rdp, head, lazy, flags);
2974                         WARN_ON_ONCE(offline);
2975                         /* Offline CPU, _call_rcu() illegal, leak callback.  */
2976                         local_irq_restore(flags);
2977                         return;
2978                 }
2979                 /*
2980                  * Very early boot, before rcu_init().  Initialize if needed
2981                  * and then drop through to queue the callback.
2982                  */
2983                 BUG_ON(cpu != -1);
2984                 WARN_ON_ONCE(!rcu_is_watching());
2985                 if (rcu_segcblist_empty(&rdp->cblist))
2986                         rcu_segcblist_init(&rdp->cblist);
2987         }
2988         rcu_segcblist_enqueue(&rdp->cblist, head, lazy);
2989         if (!lazy)
2990                 rcu_idle_count_callbacks_posted();
2991
2992         if (__is_kfree_rcu_offset((unsigned long)func))
2993                 trace_rcu_kfree_callback(rsp->name, head, (unsigned long)func,
2994                                          rcu_segcblist_n_lazy_cbs(&rdp->cblist),
2995                                          rcu_segcblist_n_cbs(&rdp->cblist));
2996         else
2997                 trace_rcu_callback(rsp->name, head,
2998                                    rcu_segcblist_n_lazy_cbs(&rdp->cblist),
2999                                    rcu_segcblist_n_cbs(&rdp->cblist));
3000
3001         /* Go handle any RCU core processing required. */
3002         __call_rcu_core(rsp, rdp, head, flags);
3003         local_irq_restore(flags);
3004 }
3005
3006 /**
3007  * call_rcu_sched() - Queue an RCU for invocation after sched grace period.
3008  * @head: structure to be used for queueing the RCU updates.
3009  * @func: actual callback function to be invoked after the grace period
3010  *
3011  * The callback function will be invoked some time after a full grace
3012  * period elapses, in other words after all currently executing RCU
3013  * read-side critical sections have completed. call_rcu_sched() assumes
3014  * that the read-side critical sections end on enabling of preemption
3015  * or on voluntary preemption.
3016  * RCU read-side critical sections are delimited by:
3017  *
3018  * - rcu_read_lock_sched() and rcu_read_unlock_sched(), OR
3019  * - anything that disables preemption.
3020  *
3021  *  These may be nested.
3022  *
3023  * See the description of call_rcu() for more detailed information on
3024  * memory ordering guarantees.
3025  */
3026 void call_rcu_sched(struct rcu_head *head, rcu_callback_t func)
3027 {
3028         __call_rcu(head, func, &rcu_sched_state, -1, 0);
3029 }
3030 EXPORT_SYMBOL_GPL(call_rcu_sched);
3031
3032 /**
3033  * call_rcu_bh() - Queue an RCU for invocation after a quicker grace period.
3034  * @head: structure to be used for queueing the RCU updates.
3035  * @func: actual callback function to be invoked after the grace period
3036  *
3037  * The callback function will be invoked some time after a full grace
3038  * period elapses, in other words after all currently executing RCU
3039  * read-side critical sections have completed. call_rcu_bh() assumes
3040  * that the read-side critical sections end on completion of a softirq
3041  * handler. This means that read-side critical sections in process
3042  * context must not be interrupted by softirqs. This interface is to be
3043  * used when most of the read-side critical sections are in softirq context.
3044  * RCU read-side critical sections are delimited by:
3045  *
3046  * - rcu_read_lock() and  rcu_read_unlock(), if in interrupt context, OR
3047  * - rcu_read_lock_bh() and rcu_read_unlock_bh(), if in process context.
3048  *
3049  * These may be nested.
3050  *
3051  * See the description of call_rcu() for more detailed information on
3052  * memory ordering guarantees.
3053  */
3054 void call_rcu_bh(struct rcu_head *head, rcu_callback_t func)
3055 {
3056         __call_rcu(head, func, &rcu_bh_state, -1, 0);
3057 }
3058 EXPORT_SYMBOL_GPL(call_rcu_bh);
3059
3060 /*
3061  * Queue an RCU callback for lazy invocation after a grace period.
3062  * This will likely be later named something like "call_rcu_lazy()",
3063  * but this change will require some way of tagging the lazy RCU
3064  * callbacks in the list of pending callbacks. Until then, this
3065  * function may only be called from __kfree_rcu().
3066  */
3067 void kfree_call_rcu(struct rcu_head *head,
3068                     rcu_callback_t func)
3069 {
3070         __call_rcu(head, func, rcu_state_p, -1, 1);
3071 }
3072 EXPORT_SYMBOL_GPL(kfree_call_rcu);
3073
3074 /*
3075  * Because a context switch is a grace period for RCU-sched and RCU-bh,
3076  * any blocking grace-period wait automatically implies a grace period
3077  * if there is only one CPU online at any point time during execution
3078  * of either synchronize_sched() or synchronize_rcu_bh().  It is OK to
3079  * occasionally incorrectly indicate that there are multiple CPUs online
3080  * when there was in fact only one the whole time, as this just adds
3081  * some overhead: RCU still operates correctly.
3082  */
3083 static int rcu_blocking_is_gp(void)
3084 {
3085         int ret;
3086
3087         might_sleep();  /* Check for RCU read-side critical section. */
3088         preempt_disable();
3089         ret = num_online_cpus() <= 1;
3090         preempt_enable();
3091         return ret;
3092 }
3093
3094 /**
3095  * synchronize_sched - wait until an rcu-sched grace period has elapsed.
3096  *
3097  * Control will return to the caller some time after a full rcu-sched
3098  * grace period has elapsed, in other words after all currently executing
3099  * rcu-sched read-side critical sections have completed.   These read-side
3100  * critical sections are delimited by rcu_read_lock_sched() and
3101  * rcu_read_unlock_sched(), and may be nested.  Note that preempt_disable(),
3102  * local_irq_disable(), and so on may be used in place of
3103  * rcu_read_lock_sched().
3104  *
3105  * This means that all preempt_disable code sequences, including NMI and
3106  * non-threaded hardware-interrupt handlers, in progress on entry will
3107  * have completed before this primitive returns.  However, this does not
3108  * guarantee that softirq handlers will have completed, since in some
3109  * kernels, these handlers can run in process context, and can block.
3110  *
3111  * Note that this guarantee implies further memory-ordering guarantees.
3112  * On systems with more than one CPU, when synchronize_sched() returns,
3113  * each CPU is guaranteed to have executed a full memory barrier since the
3114  * end of its last RCU-sched read-side critical section whose beginning
3115  * preceded the call to synchronize_sched().  In addition, each CPU having
3116  * an RCU read-side critical section that extends beyond the return from
3117  * synchronize_sched() is guaranteed to have executed a full memory barrier
3118  * after the beginning of synchronize_sched() and before the beginning of
3119  * that RCU read-side critical section.  Note that these guarantees include
3120  * CPUs that are offline, idle, or executing in user mode, as well as CPUs
3121  * that are executing in the kernel.
3122  *
3123  * Furthermore, if CPU A invoked synchronize_sched(), which returned
3124  * to its caller on CPU B, then both CPU A and CPU B are guaranteed
3125  * to have executed a full memory barrier during the execution of
3126  * synchronize_sched() -- even if CPU A and CPU B are the same CPU (but
3127  * again only if the system has more than one CPU).
3128  */
3129 void synchronize_sched(void)
3130 {
3131         RCU_LOCKDEP_WARN(lock_is_held(&rcu_bh_lock_map) ||
3132                          lock_is_held(&rcu_lock_map) ||
3133                          lock_is_held(&rcu_sched_lock_map),
3134                          "Illegal synchronize_sched() in RCU-sched read-side critical section");
3135         if (rcu_blocking_is_gp())
3136                 return;
3137         if (rcu_gp_is_expedited())
3138                 synchronize_sched_expedited();
3139         else
3140                 wait_rcu_gp(call_rcu_sched);
3141 }
3142 EXPORT_SYMBOL_GPL(synchronize_sched);
3143
3144 /**
3145  * synchronize_rcu_bh - wait until an rcu_bh grace period has elapsed.
3146  *
3147  * Control will return to the caller some time after a full rcu_bh grace
3148  * period has elapsed, in other words after all currently executing rcu_bh
3149  * read-side critical sections have completed.  RCU read-side critical
3150  * sections are delimited by rcu_read_lock_bh() and rcu_read_unlock_bh(),
3151  * and may be nested.
3152  *
3153  * See the description of synchronize_sched() for more detailed information
3154  * on memory ordering guarantees.
3155  */
3156 void synchronize_rcu_bh(void)
3157 {
3158         RCU_LOCKDEP_WARN(lock_is_held(&rcu_bh_lock_map) ||
3159                          lock_is_held(&rcu_lock_map) ||
3160                          lock_is_held(&rcu_sched_lock_map),
3161                          "Illegal synchronize_rcu_bh() in RCU-bh read-side critical section");
3162         if (rcu_blocking_is_gp())
3163                 return;
3164         if (rcu_gp_is_expedited())
3165                 synchronize_rcu_bh_expedited();
3166         else
3167                 wait_rcu_gp(call_rcu_bh);
3168 }
3169 EXPORT_SYMBOL_GPL(synchronize_rcu_bh);
3170
3171 /**
3172  * get_state_synchronize_rcu - Snapshot current RCU state
3173  *
3174  * Returns a cookie that is used by a later call to cond_synchronize_rcu()
3175  * to determine whether or not a full grace period has elapsed in the
3176  * meantime.
3177  */
3178 unsigned long get_state_synchronize_rcu(void)
3179 {
3180         /*
3181          * Any prior manipulation of RCU-protected data must happen
3182          * before the load from ->gp_seq.
3183          */
3184         smp_mb();  /* ^^^ */
3185         return rcu_seq_snap(&rcu_state_p->gp_seq);
3186 }
3187 EXPORT_SYMBOL_GPL(get_state_synchronize_rcu);
3188
3189 /**
3190  * cond_synchronize_rcu - Conditionally wait for an RCU grace period
3191  *
3192  * @oldstate: return value from earlier call to get_state_synchronize_rcu()
3193  *
3194  * If a full RCU grace period has elapsed since the earlier call to
3195  * get_state_synchronize_rcu(), just return.  Otherwise, invoke
3196  * synchronize_rcu() to wait for a full grace period.
3197  *
3198  * Yes, this function does not take counter wrap into account.  But
3199  * counter wrap is harmless.  If the counter wraps, we have waited for
3200  * more than 2 billion grace periods (and way more on a 64-bit system!),
3201  * so waiting for one additional grace period should be just fine.
3202  */
3203 void cond_synchronize_rcu(unsigned long oldstate)
3204 {
3205         if (!rcu_seq_done(&rcu_state_p->gp_seq, oldstate))
3206                 synchronize_rcu();
3207         else
3208                 smp_mb(); /* Ensure GP ends before subsequent accesses. */
3209 }
3210 EXPORT_SYMBOL_GPL(cond_synchronize_rcu);
3211
3212 /**
3213  * get_state_synchronize_sched - Snapshot current RCU-sched state
3214  *
3215  * Returns a cookie that is used by a later call to cond_synchronize_sched()
3216  * to determine whether or not a full grace period has elapsed in the
3217  * meantime.
3218  */
3219 unsigned long get_state_synchronize_sched(void)
3220 {
3221         /*
3222          * Any prior manipulation of RCU-protected data must happen
3223          * before the load from ->gp_seq.
3224          */
3225         smp_mb();  /* ^^^ */
3226         return rcu_seq_snap(&rcu_sched_state.gp_seq);
3227 }
3228 EXPORT_SYMBOL_GPL(get_state_synchronize_sched);
3229
3230 /**
3231  * cond_synchronize_sched - Conditionally wait for an RCU-sched grace period
3232  *
3233  * @oldstate: return value from earlier call to get_state_synchronize_sched()
3234  *
3235  * If a full RCU-sched grace period has elapsed since the earlier call to
3236  * get_state_synchronize_sched(), just return.  Otherwise, invoke
3237  * synchronize_sched() to wait for a full grace period.
3238  *
3239  * Yes, this function does not take counter wrap into account.  But
3240  * counter wrap is harmless.  If the counter wraps, we have waited for
3241  * more than 2 billion grace periods (and way more on a 64-bit system!),
3242  * so waiting for one additional grace period should be just fine.
3243  */
3244 void cond_synchronize_sched(unsigned long oldstate)
3245 {
3246         if (!rcu_seq_done(&rcu_sched_state.gp_seq, oldstate))
3247                 synchronize_sched();
3248         else
3249                 smp_mb(); /* Ensure GP ends before subsequent accesses. */
3250 }
3251 EXPORT_SYMBOL_GPL(cond_synchronize_sched);
3252
3253 /*
3254  * Check to see if there is any immediate RCU-related work to be done
3255  * by the current CPU, for the specified type of RCU, returning 1 if so.
3256  * The checks are in order of increasing expense: checks that can be
3257  * carried out against CPU-local state are performed first.  However,
3258  * we must check for CPU stalls first, else we might not get a chance.
3259  */
3260 static int __rcu_pending(struct rcu_state *rsp, struct rcu_data *rdp)
3261 {
3262         struct rcu_node *rnp = rdp->mynode;
3263
3264         /* Check for CPU stalls, if enabled. */
3265         check_cpu_stall(rsp, rdp);
3266
3267         /* Is this CPU a NO_HZ_FULL CPU that should ignore RCU? */
3268         if (rcu_nohz_full_cpu(rsp))
3269                 return 0;
3270
3271         /* Is the RCU core waiting for a quiescent state from this CPU? */
3272         if (rdp->core_needs_qs && !rdp->cpu_no_qs.b.norm)
3273                 return 1;
3274
3275         /* Does this CPU have callbacks ready to invoke? */
3276         if (rcu_segcblist_ready_cbs(&rdp->cblist))
3277                 return 1;
3278
3279         /* Has RCU gone idle with this CPU needing another grace period? */
3280         if (!rcu_gp_in_progress(rsp) &&
3281             rcu_segcblist_is_enabled(&rdp->cblist) &&
3282             !rcu_segcblist_restempty(&rdp->cblist, RCU_NEXT_READY_TAIL))
3283                 return 1;
3284
3285         /* Have RCU grace period completed or started?  */
3286         if (rcu_seq_current(&rnp->gp_seq) != rdp->gp_seq ||
3287             unlikely(READ_ONCE(rdp->gpwrap))) /* outside lock */
3288                 return 1;
3289
3290         /* Does this CPU need a deferred NOCB wakeup? */
3291         if (rcu_nocb_need_deferred_wakeup(rdp))
3292                 return 1;
3293
3294         /* nothing to do */
3295         return 0;
3296 }
3297
3298 /*
3299  * Check to see if there is any immediate RCU-related work to be done
3300  * by the current CPU, returning 1 if so.  This function is part of the
3301  * RCU implementation; it is -not- an exported member of the RCU API.
3302  */
3303 static int rcu_pending(void)
3304 {
3305         struct rcu_state *rsp;
3306
3307         for_each_rcu_flavor(rsp)
3308                 if (__rcu_pending(rsp, this_cpu_ptr(rsp->rda)))
3309                         return 1;
3310         return 0;
3311 }
3312
3313 /*
3314  * Return true if the specified CPU has any callback.  If all_lazy is
3315  * non-NULL, store an indication of whether all callbacks are lazy.
3316  * (If there are no callbacks, all of them are deemed to be lazy.)
3317  */
3318 static bool __maybe_unused rcu_cpu_has_callbacks(bool *all_lazy)
3319 {
3320         bool al = true;
3321         bool hc = false;
3322         struct rcu_data *rdp;
3323         struct rcu_state *rsp;
3324
3325         for_each_rcu_flavor(rsp) {
3326                 rdp = this_cpu_ptr(rsp->rda);
3327                 if (rcu_segcblist_empty(&rdp->cblist))
3328                         continue;
3329                 hc = true;
3330                 if (rcu_segcblist_n_nonlazy_cbs(&rdp->cblist) || !all_lazy) {
3331                         al = false;
3332                         break;
3333                 }
3334         }
3335         if (all_lazy)
3336                 *all_lazy = al;
3337         return hc;
3338 }
3339
3340 /*
3341  * Helper function for _rcu_barrier() tracing.  If tracing is disabled,
3342  * the compiler is expected to optimize this away.
3343  */
3344 static void _rcu_barrier_trace(struct rcu_state *rsp, const char *s,
3345                                int cpu, unsigned long done)
3346 {
3347         trace_rcu_barrier(rsp->name, s, cpu,
3348                           atomic_read(&rsp->barrier_cpu_count), done);
3349 }
3350
3351 /*
3352  * RCU callback function for _rcu_barrier().  If we are last, wake
3353  * up the task executing _rcu_barrier().
3354  */
3355 static void rcu_barrier_callback(struct rcu_head *rhp)
3356 {
3357         struct rcu_data *rdp = container_of(rhp, struct rcu_data, barrier_head);
3358         struct rcu_state *rsp = rdp->rsp;
3359
3360         if (atomic_dec_and_test(&rsp->barrier_cpu_count)) {
3361                 _rcu_barrier_trace(rsp, TPS("LastCB"), -1,
3362                                    rsp->barrier_sequence);
3363                 complete(&rsp->barrier_completion);
3364         } else {
3365                 _rcu_barrier_trace(rsp, TPS("CB"), -1, rsp->barrier_sequence);
3366         }
3367 }
3368
3369 /*
3370  * Called with preemption disabled, and from cross-cpu IRQ context.
3371  */
3372 static void rcu_barrier_func(void *type)
3373 {
3374         struct rcu_state *rsp = type;
3375         struct rcu_data *rdp = raw_cpu_ptr(rsp->rda);
3376
3377         _rcu_barrier_trace(rsp, TPS("IRQ"), -1, rsp->barrier_sequence);
3378         rdp->barrier_head.func = rcu_barrier_callback;
3379         debug_rcu_head_queue(&rdp->barrier_head);
3380         if (rcu_segcblist_entrain(&rdp->cblist, &rdp->barrier_head, 0)) {
3381                 atomic_inc(&rsp->barrier_cpu_count);
3382         } else {
3383                 debug_rcu_head_unqueue(&rdp->barrier_head);
3384                 _rcu_barrier_trace(rsp, TPS("IRQNQ"), -1,
3385                                    rsp->barrier_sequence);
3386         }
3387 }
3388
3389 /*
3390  * Orchestrate the specified type of RCU barrier, waiting for all
3391  * RCU callbacks of the specified type to complete.
3392  */
3393 static void _rcu_barrier(struct rcu_state *rsp)
3394 {
3395         int cpu;
3396         struct rcu_data *rdp;
3397         unsigned long s = rcu_seq_snap(&rsp->barrier_sequence);
3398
3399         _rcu_barrier_trace(rsp, TPS("Begin"), -1, s);
3400
3401         /* Take mutex to serialize concurrent rcu_barrier() requests. */
3402         mutex_lock(&rsp->barrier_mutex);
3403
3404         /* Did someone else do our work for us? */
3405         if (rcu_seq_done(&rsp->barrier_sequence, s)) {
3406                 _rcu_barrier_trace(rsp, TPS("EarlyExit"), -1,
3407                                    rsp->barrier_sequence);
3408                 smp_mb(); /* caller's subsequent code after above check. */
3409                 mutex_unlock(&rsp->barrier_mutex);
3410                 return;
3411         }
3412
3413         /* Mark the start of the barrier operation. */
3414         rcu_seq_start(&rsp->barrier_sequence);
3415         _rcu_barrier_trace(rsp, TPS("Inc1"), -1, rsp->barrier_sequence);
3416
3417         /*
3418          * Initialize the count to one rather than to zero in order to
3419          * avoid a too-soon return to zero in case of a short grace period
3420          * (or preemption of this task).  Exclude CPU-hotplug operations
3421          * to ensure that no offline CPU has callbacks queued.
3422          */
3423         init_completion(&rsp->barrier_completion);
3424         atomic_set(&rsp->barrier_cpu_count, 1);
3425         get_online_cpus();
3426
3427         /*
3428          * Force each CPU with callbacks to register a new callback.
3429          * When that callback is invoked, we will know that all of the
3430          * corresponding CPU's preceding callbacks have been invoked.
3431          */
3432         for_each_possible_cpu(cpu) {
3433                 if (!cpu_online(cpu) && !rcu_is_nocb_cpu(cpu))
3434                         continue;
3435                 rdp = per_cpu_ptr(rsp->rda, cpu);
3436                 if (rcu_is_nocb_cpu(cpu)) {
3437                         if (!rcu_nocb_cpu_needs_barrier(rsp, cpu)) {
3438                                 _rcu_barrier_trace(rsp, TPS("OfflineNoCB"), cpu,
3439                                                    rsp->barrier_sequence);
3440                         } else {
3441                                 _rcu_barrier_trace(rsp, TPS("OnlineNoCB"), cpu,
3442                                                    rsp->barrier_sequence);
3443                                 smp_mb__before_atomic();
3444                                 atomic_inc(&rsp->barrier_cpu_count);
3445                                 __call_rcu(&rdp->barrier_head,
3446                                            rcu_barrier_callback, rsp, cpu, 0);
3447                         }
3448                 } else if (rcu_segcblist_n_cbs(&rdp->cblist)) {
3449                         _rcu_barrier_trace(rsp, TPS("OnlineQ"), cpu,
3450                                            rsp->barrier_sequence);
3451                         smp_call_function_single(cpu, rcu_barrier_func, rsp, 1);
3452                 } else {
3453                         _rcu_barrier_trace(rsp, TPS("OnlineNQ"), cpu,
3454                                            rsp->barrier_sequence);
3455                 }
3456         }
3457         put_online_cpus();
3458
3459         /*
3460          * Now that we have an rcu_barrier_callback() callback on each
3461          * CPU, and thus each counted, remove the initial count.
3462          */
3463         if (atomic_dec_and_test(&rsp->barrier_cpu_count))
3464                 complete(&rsp->barrier_completion);
3465
3466         /* Wait for all rcu_barrier_callback() callbacks to be invoked. */
3467         wait_for_completion(&rsp->barrier_completion);
3468
3469         /* Mark the end of the barrier operation. */
3470         _rcu_barrier_trace(rsp, TPS("Inc2"), -1, rsp->barrier_sequence);
3471         rcu_seq_end(&rsp->barrier_sequence);
3472
3473         /* Other rcu_barrier() invocations can now safely proceed. */
3474         mutex_unlock(&rsp->barrier_mutex);
3475 }
3476
3477 /**
3478  * rcu_barrier_bh - Wait until all in-flight call_rcu_bh() callbacks complete.
3479  */
3480 void rcu_barrier_bh(void)
3481 {
3482         _rcu_barrier(&rcu_bh_state);
3483 }
3484 EXPORT_SYMBOL_GPL(rcu_barrier_bh);
3485
3486 /**
3487  * rcu_barrier_sched - Wait for in-flight call_rcu_sched() callbacks.
3488  */
3489 void rcu_barrier_sched(void)
3490 {
3491         _rcu_barrier(&rcu_sched_state);
3492 }
3493 EXPORT_SYMBOL_GPL(rcu_barrier_sched);
3494
3495 /*
3496  * Propagate ->qsinitmask bits up the rcu_node tree to account for the
3497  * first CPU in a given leaf rcu_node structure coming online.  The caller
3498  * must hold the corresponding leaf rcu_node ->lock with interrrupts
3499  * disabled.
3500  */
3501 static void rcu_init_new_rnp(struct rcu_node *rnp_leaf)
3502 {
3503         long mask;
3504         long oldmask;
3505         struct rcu_node *rnp = rnp_leaf;
3506
3507         raw_lockdep_assert_held_rcu_node(rnp_leaf);
3508         WARN_ON_ONCE(rnp->wait_blkd_tasks);
3509         for (;;) {
3510                 mask = rnp->grpmask;
3511                 rnp = rnp->parent;
3512                 if (rnp == NULL)
3513                         return;
3514                 raw_spin_lock_rcu_node(rnp); /* Interrupts already disabled. */
3515                 oldmask = rnp->qsmaskinit;
3516                 rnp->qsmaskinit |= mask;
3517                 raw_spin_unlock_rcu_node(rnp); /* Interrupts remain disabled. */
3518                 if (oldmask)
3519                         return;
3520         }
3521 }
3522
3523 /*
3524  * Do boot-time initialization of a CPU's per-CPU RCU data.
3525  */
3526 static void __init
3527 rcu_boot_init_percpu_data(int cpu, struct rcu_state *rsp)
3528 {
3529         struct rcu_data *rdp = per_cpu_ptr(rsp->rda, cpu);
3530
3531         /* Set up local state, ensuring consistent view of global state. */
3532         rdp->grpmask = leaf_node_cpu_bit(rdp->mynode, cpu);
3533         rdp->dynticks = &per_cpu(rcu_dynticks, cpu);
3534         WARN_ON_ONCE(rdp->dynticks->dynticks_nesting != 1);
3535         WARN_ON_ONCE(rcu_dynticks_in_eqs(rcu_dynticks_snap(rdp->dynticks)));
3536         rdp->rcu_ofl_gp_seq = rsp->gp_seq;
3537         rdp->rcu_ofl_gp_flags = RCU_GP_CLEANED;
3538         rdp->rcu_onl_gp_seq = rsp->gp_seq;
3539         rdp->rcu_onl_gp_flags = RCU_GP_CLEANED;
3540         rdp->cpu = cpu;
3541         rdp->rsp = rsp;
3542         rcu_boot_init_nocb_percpu_data(rdp);
3543 }
3544
3545 /*
3546  * Initialize a CPU's per-CPU RCU data.  Note that only one online or
3547  * offline event can be happening at a given time.  Note also that we can
3548  * accept some slop in the rsp->gp_seq access due to the fact that this
3549  * CPU cannot possibly have any RCU callbacks in flight yet.
3550  */
3551 static void
3552 rcu_init_percpu_data(int cpu, struct rcu_state *rsp)
3553 {
3554         unsigned long flags;
3555         struct rcu_data *rdp = per_cpu_ptr(rsp->rda, cpu);
3556         struct rcu_node *rnp = rcu_get_root(rsp);
3557
3558         /* Set up local state, ensuring consistent view of global state. */
3559         raw_spin_lock_irqsave_rcu_node(rnp, flags);
3560         rdp->qlen_last_fqs_check = 0;
3561         rdp->n_force_qs_snap = rsp->n_force_qs;
3562         rdp->blimit = blimit;
3563         if (rcu_segcblist_empty(&rdp->cblist) && /* No early-boot CBs? */
3564             !init_nocb_callback_list(rdp))
3565                 rcu_segcblist_init(&rdp->cblist);  /* Re-enable callbacks. */
3566         rdp->dynticks->dynticks_nesting = 1;    /* CPU not up, no tearing. */
3567         rcu_dynticks_eqs_online();
3568         raw_spin_unlock_rcu_node(rnp);          /* irqs remain disabled. */
3569
3570         /*
3571          * Add CPU to leaf rcu_node pending-online bitmask.  Any needed
3572          * propagation up the rcu_node tree will happen at the beginning
3573          * of the next grace period.
3574          */
3575         rnp = rdp->mynode;
3576         raw_spin_lock_rcu_node(rnp);            /* irqs already disabled. */
3577         rdp->beenonline = true;  /* We have now been online. */
3578         rdp->gp_seq = rnp->gp_seq;
3579         rdp->gp_seq_needed = rnp->gp_seq;
3580         rdp->cpu_no_qs.b.norm = true;
3581         rdp->rcu_qs_ctr_snap = per_cpu(rcu_dynticks.rcu_qs_ctr, cpu);
3582         rdp->core_needs_qs = false;
3583         rdp->rcu_iw_pending = false;
3584         rdp->rcu_iw_gp_seq = rnp->gp_seq - 1;
3585         trace_rcu_grace_period(rsp->name, rdp->gp_seq, TPS("cpuonl"));
3586         raw_spin_unlock_irqrestore_rcu_node(rnp, flags);
3587 }
3588
3589 /*
3590  * Invoked early in the CPU-online process, when pretty much all
3591  * services are available.  The incoming CPU is not present.
3592  */
3593 int rcutree_prepare_cpu(unsigned int cpu)
3594 {
3595         struct rcu_state *rsp;
3596
3597         for_each_rcu_flavor(rsp)
3598                 rcu_init_percpu_data(cpu, rsp);
3599
3600         rcu_prepare_kthreads(cpu);
3601         rcu_spawn_all_nocb_kthreads(cpu);
3602
3603         return 0;
3604 }
3605
3606 /*
3607  * Update RCU priority boot kthread affinity for CPU-hotplug changes.
3608  */
3609 static void rcutree_affinity_setting(unsigned int cpu, int outgoing)
3610 {
3611         struct rcu_data *rdp = per_cpu_ptr(rcu_state_p->rda, cpu);
3612
3613         rcu_boost_kthread_setaffinity(rdp->mynode, outgoing);
3614 }
3615
3616 /*
3617  * Near the end of the CPU-online process.  Pretty much all services
3618  * enabled, and the CPU is now very much alive.
3619  */
3620 int rcutree_online_cpu(unsigned int cpu)
3621 {
3622         unsigned long flags;
3623         struct rcu_data *rdp;
3624         struct rcu_node *rnp;
3625         struct rcu_state *rsp;
3626
3627         for_each_rcu_flavor(rsp) {
3628                 rdp = per_cpu_ptr(rsp->rda, cpu);
3629                 rnp = rdp->mynode;
3630                 raw_spin_lock_irqsave_rcu_node(rnp, flags);
3631                 rnp->ffmask |= rdp->grpmask;
3632                 raw_spin_unlock_irqrestore_rcu_node(rnp, flags);
3633         }
3634         if (IS_ENABLED(CONFIG_TREE_SRCU))
3635                 srcu_online_cpu(cpu);
3636         if (rcu_scheduler_active == RCU_SCHEDULER_INACTIVE)
3637                 return 0; /* Too early in boot for scheduler work. */
3638         sync_sched_exp_online_cleanup(cpu);
3639         rcutree_affinity_setting(cpu, -1);
3640         return 0;
3641 }
3642
3643 /*
3644  * Near the beginning of the process.  The CPU is still very much alive
3645  * with pretty much all services enabled.
3646  */
3647 int rcutree_offline_cpu(unsigned int cpu)
3648 {
3649         unsigned long flags;
3650         struct rcu_data *rdp;
3651         struct rcu_node *rnp;
3652         struct rcu_state *rsp;
3653
3654         for_each_rcu_flavor(rsp) {
3655                 rdp = per_cpu_ptr(rsp->rda, cpu);
3656                 rnp = rdp->mynode;
3657                 raw_spin_lock_irqsave_rcu_node(rnp, flags);
3658                 rnp->ffmask &= ~rdp->grpmask;
3659                 raw_spin_unlock_irqrestore_rcu_node(rnp, flags);
3660         }
3661
3662         rcutree_affinity_setting(cpu, cpu);
3663         if (IS_ENABLED(CONFIG_TREE_SRCU))
3664                 srcu_offline_cpu(cpu);
3665         return 0;
3666 }
3667
3668 /*
3669  * Near the end of the offline process.  We do only tracing here.
3670  */
3671 int rcutree_dying_cpu(unsigned int cpu)
3672 {
3673         struct rcu_state *rsp;
3674
3675         for_each_rcu_flavor(rsp)
3676                 rcu_cleanup_dying_cpu(rsp);
3677         return 0;
3678 }
3679
3680 /*
3681  * The outgoing CPU is gone and we are running elsewhere.
3682  */
3683 int rcutree_dead_cpu(unsigned int cpu)
3684 {
3685         struct rcu_state *rsp;
3686
3687         for_each_rcu_flavor(rsp) {
3688                 rcu_cleanup_dead_cpu(cpu, rsp);
3689                 do_nocb_deferred_wakeup(per_cpu_ptr(rsp->rda, cpu));
3690         }
3691         return 0;
3692 }
3693
3694 static DEFINE_PER_CPU(int, rcu_cpu_started);
3695
3696 /*
3697  * Mark the specified CPU as being online so that subsequent grace periods
3698  * (both expedited and normal) will wait on it.  Note that this means that
3699  * incoming CPUs are not allowed to use RCU read-side critical sections
3700  * until this function is called.  Failing to observe this restriction
3701  * will result in lockdep splats.
3702  *
3703  * Note that this function is special in that it is invoked directly
3704  * from the incoming CPU rather than from the cpuhp_step mechanism.
3705  * This is because this function must be invoked at a precise location.
3706  */
3707 void rcu_cpu_starting(unsigned int cpu)
3708 {
3709         unsigned long flags;
3710         unsigned long mask;
3711         int nbits;
3712         unsigned long oldmask;
3713         struct rcu_data *rdp;
3714         struct rcu_node *rnp;
3715         struct rcu_state *rsp;
3716
3717         if (per_cpu(rcu_cpu_started, cpu))
3718                 return;
3719
3720         per_cpu(rcu_cpu_started, cpu) = 1;
3721
3722         for_each_rcu_flavor(rsp) {
3723                 rdp = per_cpu_ptr(rsp->rda, cpu);
3724                 rnp = rdp->mynode;
3725                 mask = rdp->grpmask;
3726                 raw_spin_lock_irqsave_rcu_node(rnp, flags);
3727                 rnp->qsmaskinitnext |= mask;
3728                 oldmask = rnp->expmaskinitnext;
3729                 rnp->expmaskinitnext |= mask;
3730                 oldmask ^= rnp->expmaskinitnext;
3731                 nbits = bitmap_weight(&oldmask, BITS_PER_LONG);
3732                 /* Allow lockless access for expedited grace periods. */
3733                 smp_store_release(&rsp->ncpus, rsp->ncpus + nbits); /* ^^^ */
3734                 rcu_gpnum_ovf(rnp, rdp); /* Offline-induced counter wrap? */
3735                 rdp->rcu_onl_gp_seq = READ_ONCE(rsp->gp_seq);
3736                 rdp->rcu_onl_gp_flags = READ_ONCE(rsp->gp_flags);
3737                 if (rnp->qsmask & mask) { /* RCU waiting on incoming CPU? */
3738                         /* Report QS -after- changing ->qsmaskinitnext! */
3739                         rcu_report_qs_rnp(mask, rsp, rnp, rnp->gp_seq, flags);
3740                 } else {
3741                         raw_spin_unlock_irqrestore_rcu_node(rnp, flags);
3742                 }
3743         }
3744         smp_mb(); /* Ensure RCU read-side usage follows above initialization. */
3745 }
3746
3747 #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU
3748 /*
3749  * The CPU is exiting the idle loop into the arch_cpu_idle_dead()
3750  * function.  We now remove it from the rcu_node tree's ->qsmaskinitnext
3751  * bit masks.
3752  */
3753 static void rcu_cleanup_dying_idle_cpu(int cpu, struct rcu_state *rsp)
3754 {
3755         unsigned long flags;
3756         unsigned long mask;
3757         struct rcu_data *rdp = per_cpu_ptr(rsp->rda, cpu);
3758         struct rcu_node *rnp = rdp->mynode;  /* Outgoing CPU's rdp & rnp. */
3759
3760         /* Remove outgoing CPU from mask in the leaf rcu_node structure. */
3761         mask = rdp->grpmask;
3762         spin_lock(&rsp->ofl_lock);
3763         raw_spin_lock_irqsave_rcu_node(rnp, flags); /* Enforce GP memory-order guarantee. */
3764         rdp->rcu_ofl_gp_seq = READ_ONCE(rsp->gp_seq);
3765         rdp->rcu_ofl_gp_flags = READ_ONCE(rsp->gp_flags);
3766         if (rnp->qsmask & mask) { /* RCU waiting on outgoing CPU? */
3767                 /* Report quiescent state -before- changing ->qsmaskinitnext! */
3768                 rcu_report_qs_rnp(mask, rsp, rnp, rnp->gp_seq, flags);
3769                 raw_spin_lock_irqsave_rcu_node(rnp, flags);
3770         }
3771         rnp->qsmaskinitnext &= ~mask;
3772         raw_spin_unlock_irqrestore_rcu_node(rnp, flags);
3773         spin_unlock(&rsp->ofl_lock);
3774 }
3775
3776 /*
3777  * The outgoing function has no further need of RCU, so remove it from
3778  * the list of CPUs that RCU must track.
3779  *
3780  * Note that this function is special in that it is invoked directly
3781  * from the outgoing CPU rather than from the cpuhp_step mechanism.
3782  * This is because this function must be invoked at a precise location.
3783  */
3784 void rcu_report_dead(unsigned int cpu)
3785 {
3786         struct rcu_state *rsp;
3787
3788         /* QS for any half-done expedited RCU-sched GP. */
3789         preempt_disable();
3790         rcu_report_exp_rdp(&rcu_sched_state,
3791                            this_cpu_ptr(rcu_sched_state.rda), true);
3792         preempt_enable();
3793         for_each_rcu_flavor(rsp)
3794                 rcu_cleanup_dying_idle_cpu(cpu, rsp);
3795
3796         per_cpu(rcu_cpu_started, cpu) = 0;
3797 }
3798
3799 /* Migrate the dead CPU's callbacks to the current CPU. */
3800 static void rcu_migrate_callbacks(int cpu, struct rcu_state *rsp)
3801 {
3802         unsigned long flags;
3803         struct rcu_data *my_rdp;
3804         struct rcu_data *rdp = per_cpu_ptr(rsp->rda, cpu);
3805         struct rcu_node *rnp_root = rcu_get_root(rdp->rsp);
3806         bool needwake;
3807
3808         if (rcu_is_nocb_cpu(cpu) || rcu_segcblist_empty(&rdp->cblist))
3809                 return;  /* No callbacks to migrate. */
3810
3811         local_irq_save(flags);
3812         my_rdp = this_cpu_ptr(rsp->rda);
3813         if (rcu_nocb_adopt_orphan_cbs(my_rdp, rdp, flags)) {
3814                 local_irq_restore(flags);
3815                 return;
3816         }
3817         raw_spin_lock_rcu_node(rnp_root); /* irqs already disabled. */
3818         /* Leverage recent GPs and set GP for new callbacks. */
3819         needwake = rcu_advance_cbs(rsp, rnp_root, rdp) ||
3820                    rcu_advance_cbs(rsp, rnp_root, my_rdp);
3821         rcu_segcblist_merge(&my_rdp->cblist, &rdp->cblist);
3822         WARN_ON_ONCE(rcu_segcblist_empty(&my_rdp->cblist) !=
3823                      !rcu_segcblist_n_cbs(&my_rdp->cblist));
3824         raw_spin_unlock_irqrestore_rcu_node(rnp_root, flags);
3825         if (needwake)
3826                 rcu_gp_kthread_wake(rsp);
3827         WARN_ONCE(rcu_segcblist_n_cbs(&rdp->cblist) != 0 ||
3828                   !rcu_segcblist_empty(&rdp->cblist),
3829                   "rcu_cleanup_dead_cpu: Callbacks on offline CPU %d: qlen=%lu, 1stCB=%p\n",
3830                   cpu, rcu_segcblist_n_cbs(&rdp->cblist),
3831                   rcu_segcblist_first_cb(&rdp->cblist));
3832 }
3833
3834 /*
3835  * The outgoing CPU has just passed through the dying-idle state,
3836  * and we are being invoked from the CPU that was IPIed to continue the
3837  * offline operation.  We need to migrate the outgoing CPU's callbacks.
3838  */
3839 void rcutree_migrate_callbacks(int cpu)
3840 {
3841         struct rcu_state *rsp;
3842
3843         for_each_rcu_flavor(rsp)
3844                 rcu_migrate_callbacks(cpu, rsp);
3845 }
3846 #endif
3847
3848 /*
3849  * On non-huge systems, use expedited RCU grace periods to make suspend
3850  * and hibernation run faster.
3851  */
3852 static int rcu_pm_notify(struct notifier_block *self,
3853                          unsigned long action, void *hcpu)
3854 {
3855         switch (action) {
3856         case PM_HIBERNATION_PREPARE:
3857         case PM_SUSPEND_PREPARE:
3858                 if (nr_cpu_ids <= 256) /* Expediting bad for large systems. */
3859                         rcu_expedite_gp();
3860                 break;
3861         case PM_POST_HIBERNATION:
3862         case PM_POST_SUSPEND:
3863                 if (nr_cpu_ids <= 256) /* Expediting bad for large systems. */
3864                         rcu_unexpedite_gp();
3865                 break;
3866         default:
3867                 break;
3868         }
3869         return NOTIFY_OK;
3870 }
3871
3872 /*
3873  * Spawn the kthreads that handle each RCU flavor's grace periods.
3874  */
3875 static int __init rcu_spawn_gp_kthread(void)
3876 {
3877         unsigned long flags;
3878         int kthread_prio_in = kthread_prio;
3879         struct rcu_node *rnp;
3880         struct rcu_state *rsp;
3881         struct sched_param sp;
3882         struct task_struct *t;
3883
3884         /* Force priority into range. */
3885         if (IS_ENABLED(CONFIG_RCU_BOOST) && kthread_prio < 1)
3886                 kthread_prio = 1;
3887         else if (kthread_prio < 0)
3888                 kthread_prio = 0;
3889         else if (kthread_prio > 99)
3890                 kthread_prio = 99;
3891         if (kthread_prio != kthread_prio_in)
3892                 pr_alert("rcu_spawn_gp_kthread(): Limited prio to %d from %d\n",
3893                          kthread_prio, kthread_prio_in);
3894
3895         rcu_scheduler_fully_active = 1;
3896         for_each_rcu_flavor(rsp) {
3897                 t = kthread_create(rcu_gp_kthread, rsp, "%s", rsp->name);
3898                 BUG_ON(IS_ERR(t));
3899                 rnp = rcu_get_root(rsp);
3900                 raw_spin_lock_irqsave_rcu_node(rnp, flags);
3901                 rsp->gp_kthread = t;
3902                 if (kthread_prio) {
3903                         sp.sched_priority = kthread_prio;
3904                         sched_setscheduler_nocheck(t, SCHED_FIFO, &sp);
3905                 }
3906                 raw_spin_unlock_irqrestore_rcu_node(rnp, flags);
3907                 wake_up_process(t);
3908         }
3909         rcu_spawn_nocb_kthreads();
3910         rcu_spawn_boost_kthreads();
3911         return 0;
3912 }
3913 early_initcall(rcu_spawn_gp_kthread);
3914
3915 /*
3916  * This function is invoked towards the end of the scheduler's
3917  * initialization process.  Before this is called, the idle task might
3918  * contain synchronous grace-period primitives (during which time, this idle
3919  * task is booting the system, and such primitives are no-ops).  After this
3920  * function is called, any synchronous grace-period primitives are run as
3921  * expedited, with the requesting task driving the grace period forward.
3922  * A later core_initcall() rcu_set_runtime_mode() will switch to full
3923  * runtime RCU functionality.
3924  */
3925 void rcu_scheduler_starting(void)
3926 {
3927         WARN_ON(num_online_cpus() != 1);
3928         WARN_ON(nr_context_switches() > 0);
3929         rcu_test_sync_prims();
3930         rcu_scheduler_active = RCU_SCHEDULER_INIT;
3931         rcu_test_sync_prims();
3932 }
3933
3934 /*
3935  * Helper function for rcu_init() that initializes one rcu_state structure.
3936  */
3937 static void __init rcu_init_one(struct rcu_state *rsp)
3938 {
3939         static const char * const buf[] = RCU_NODE_NAME_INIT;
3940         static const char * const fqs[] = RCU_FQS_NAME_INIT;
3941         static struct lock_class_key rcu_node_class[RCU_NUM_LVLS];
3942         static struct lock_class_key rcu_fqs_class[RCU_NUM_LVLS];
3943
3944         int levelspread[RCU_NUM_LVLS];          /* kids/node in each level. */
3945         int cpustride = 1;
3946         int i;
3947         int j;
3948         struct rcu_node *rnp;
3949
3950         BUILD_BUG_ON(RCU_NUM_LVLS > ARRAY_SIZE(buf));  /* Fix buf[] init! */
3951
3952         /* Silence gcc 4.8 false positive about array index out of range. */
3953         if (rcu_num_lvls <= 0 || rcu_num_lvls > RCU_NUM_LVLS)
3954                 panic("rcu_init_one: rcu_num_lvls out of range");
3955
3956         /* Initialize the level-tracking arrays. */
3957
3958         for (i = 1; i < rcu_num_lvls; i++)
3959                 rsp->level[i] = rsp->level[i - 1] + num_rcu_lvl[i - 1];
3960         rcu_init_levelspread(levelspread, num_rcu_lvl);
3961
3962         /* Initialize the elements themselves, starting from the leaves. */
3963
3964         for (i = rcu_num_lvls - 1; i >= 0; i--) {
3965                 cpustride *= levelspread[i];
3966                 rnp = rsp->level[i];
3967                 for (j = 0; j < num_rcu_lvl[i]; j++, rnp++) {
3968                         raw_spin_lock_init(&ACCESS_PRIVATE(rnp, lock));
3969                         lockdep_set_class_and_name(&ACCESS_PRIVATE(rnp, lock),
3970                                                    &rcu_node_class[i], buf[i]);
3971                         raw_spin_lock_init(&rnp->fqslock);
3972                         lockdep_set_class_and_name(&rnp->fqslock,
3973                                                    &rcu_fqs_class[i], fqs[i]);
3974                         rnp->gp_seq = rsp->gp_seq;
3975                         rnp->gp_seq_needed = rsp->gp_seq;
3976                         rnp->completedqs = rsp->gp_seq;
3977                         rnp->qsmask = 0;
3978                         rnp->qsmaskinit = 0;
3979                         rnp->grplo = j * cpustride;
3980                         rnp->grphi = (j + 1) * cpustride - 1;
3981                         if (rnp->grphi >= nr_cpu_ids)
3982                                 rnp->grphi = nr_cpu_ids - 1;
3983                         if (i == 0) {
3984                                 rnp->grpnum = 0;
3985                                 rnp->grpmask = 0;
3986                                 rnp->parent = NULL;
3987                         } else {
3988                                 rnp->grpnum = j % levelspread[i - 1];
3989                                 rnp->grpmask = 1UL << rnp->grpnum;
3990                                 rnp->parent = rsp->level[i - 1] +
3991                                               j / levelspread[i - 1];
3992                         }
3993                         rnp->level = i;
3994                         INIT_LIST_HEAD(&rnp->blkd_tasks);
3995                         rcu_init_one_nocb(rnp);
3996                         init_waitqueue_head(&rnp->exp_wq[0]);
3997                         init_waitqueue_head(&rnp->exp_wq[1]);
3998                         init_waitqueue_head(&rnp->exp_wq[2]);
3999                         init_waitqueue_head(&rnp->exp_wq[3]);
4000                         spin_lock_init(&rnp->exp_lock);
4001                 }
4002         }
4003
4004         init_swait_queue_head(&rsp->gp_wq);
4005         init_swait_queue_head(&rsp->expedited_wq);
4006         rnp = rcu_first_leaf_node(rsp);
4007         for_each_possible_cpu(i) {
4008                 while (i > rnp->grphi)
4009                         rnp++;
4010                 per_cpu_ptr(rsp->rda, i)->mynode = rnp;
4011                 rcu_boot_init_percpu_data(i, rsp);
4012         }
4013         list_add(&rsp->flavors, &rcu_struct_flavors);
4014 }
4015
4016 /*
4017  * Compute the rcu_node tree geometry from kernel parameters.  This cannot
4018  * replace the definitions in tree.h because those are needed to size
4019  * the ->node array in the rcu_state structure.
4020  */
4021 static void __init rcu_init_geometry(void)
4022 {
4023         ulong d;
4024         int i;
4025         int rcu_capacity[RCU_NUM_LVLS];
4026
4027         /*
4028          * Initialize any unspecified boot parameters.
4029          * The default values of jiffies_till_first_fqs and
4030          * jiffies_till_next_fqs are set to the RCU_JIFFIES_TILL_FORCE_QS
4031          * value, which is a function of HZ, then adding one for each
4032          * RCU_JIFFIES_FQS_DIV CPUs that might be on the system.
4033          */
4034         d = RCU_JIFFIES_TILL_FORCE_QS + nr_cpu_ids / RCU_JIFFIES_FQS_DIV;
4035         if (jiffies_till_first_fqs == ULONG_MAX)
4036                 jiffies_till_first_fqs = d;
4037         if (jiffies_till_next_fqs == ULONG_MAX)
4038                 jiffies_till_next_fqs = d;
4039
4040         /* If the compile-time values are accurate, just leave. */
4041         if (rcu_fanout_leaf == RCU_FANOUT_LEAF &&
4042             nr_cpu_ids == NR_CPUS)
4043                 return;
4044         pr_info("Adjusting geometry for rcu_fanout_leaf=%d, nr_cpu_ids=%u\n",
4045                 rcu_fanout_leaf, nr_cpu_ids);
4046
4047         /*
4048          * The boot-time rcu_fanout_leaf parameter must be at least two
4049          * and cannot exceed the number of bits in the rcu_node masks.
4050          * Complain and fall back to the compile-time values if this
4051          * limit is exceeded.
4052          */
4053         if (rcu_fanout_leaf < 2 ||
4054             rcu_fanout_leaf > sizeof(unsigned long) * 8) {
4055                 rcu_fanout_leaf = RCU_FANOUT_LEAF;
4056                 WARN_ON(1);
4057                 return;
4058         }
4059
4060         /*
4061          * Compute number of nodes that can be handled an rcu_node tree
4062          * with the given number of levels.
4063          */
4064         rcu_capacity[0] = rcu_fanout_leaf;
4065         for (i = 1; i < RCU_NUM_LVLS; i++)
4066                 rcu_capacity[i] = rcu_capacity[i - 1] * RCU_FANOUT;
4067
4068         /*
4069          * The tree must be able to accommodate the configured number of CPUs.
4070          * If this limit is exceeded, fall back to the compile-time values.
4071          */
4072         if (nr_cpu_ids > rcu_capacity[RCU_NUM_LVLS - 1]) {
4073                 rcu_fanout_leaf = RCU_FANOUT_LEAF;
4074                 WARN_ON(1);
4075                 return;
4076         }
4077
4078         /* Calculate the number of levels in the tree. */
4079         for (i = 0; nr_cpu_ids > rcu_capacity[i]; i++) {
4080         }
4081         rcu_num_lvls = i + 1;
4082
4083         /* Calculate the number of rcu_nodes at each level of the tree. */
4084         for (i = 0; i < rcu_num_lvls; i++) {
4085                 int cap = rcu_capacity[(rcu_num_lvls - 1) - i];
4086                 num_rcu_lvl[i] = DIV_ROUND_UP(nr_cpu_ids, cap);
4087         }
4088
4089         /* Calculate the total number of rcu_node structures. */
4090         rcu_num_nodes = 0;
4091         for (i = 0; i < rcu_num_lvls; i++)
4092                 rcu_num_nodes += num_rcu_lvl[i];
4093 }
4094
4095 /*
4096  * Dump out the structure of the rcu_node combining tree associated
4097  * with the rcu_state structure referenced by rsp.
4098  */
4099 static void __init rcu_dump_rcu_node_tree(struct rcu_state *rsp)
4100 {
4101         int level = 0;
4102         struct rcu_node *rnp;
4103
4104         pr_info("rcu_node tree layout dump\n");
4105         pr_info(" ");
4106         rcu_for_each_node_breadth_first(rsp, rnp) {
4107                 if (rnp->level != level) {
4108                         pr_cont("\n");
4109                         pr_info(" ");
4110                         level = rnp->level;
4111                 }
4112                 pr_cont("%d:%d ^%d  ", rnp->grplo, rnp->grphi, rnp->grpnum);
4113         }
4114         pr_cont("\n");
4115 }
4116
4117 struct workqueue_struct *rcu_gp_wq;
4118 struct workqueue_struct *rcu_par_gp_wq;
4119
4120 void __init rcu_init(void)
4121 {
4122         int cpu;
4123
4124         rcu_early_boot_tests();
4125
4126         rcu_bootup_announce();
4127         rcu_init_geometry();
4128         rcu_init_one(&rcu_bh_state);
4129         rcu_init_one(&rcu_sched_state);
4130         if (dump_tree)
4131                 rcu_dump_rcu_node_tree(&rcu_sched_state);
4132         __rcu_init_preempt();
4133         open_softirq(RCU_SOFTIRQ, rcu_process_callbacks);
4134
4135         /*
4136          * We don't need protection against CPU-hotplug here because
4137          * this is called early in boot, before either interrupts
4138          * or the scheduler are operational.
4139          */
4140         pm_notifier(rcu_pm_notify, 0);
4141         for_each_online_cpu(cpu) {
4142                 rcutree_prepare_cpu(cpu);
4143                 rcu_cpu_starting(cpu);
4144                 rcutree_online_cpu(cpu);
4145         }
4146
4147         /* Create workqueue for expedited GPs and for Tree SRCU. */
4148         rcu_gp_wq = alloc_workqueue("rcu_gp", WQ_MEM_RECLAIM, 0);
4149         WARN_ON(!rcu_gp_wq);
4150         rcu_par_gp_wq = alloc_workqueue("rcu_par_gp", WQ_MEM_RECLAIM, 0);
4151         WARN_ON(!rcu_par_gp_wq);
4152 }
4153
4154 #include "tree_exp.h"
4155 #include "tree_plugin.h"