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