kernel/rcu/tree_exp.h

   1 /* SPDX-License-Identifier: GPL-2.0+ */
   2 /*
   3  * RCU expedited grace periods
   4  *
   5  * Copyright IBM Corporation, 2016
   6  *
   7  * Authors: Paul E. McKenney <paulmck@linux.ibm.com>
   8  */
   9
  10 #include <linux/lockdep.h>
  11
  12 static void rcu_exp_handler(void *unused);
  13 static int rcu_print_task_exp_stall(struct rcu_node *rnp);
  14
  15 /*
  16  * Record the start of an expedited grace period.
  17  */
  18 static void rcu_exp_gp_seq_start(void)
  19 {
  20         rcu_seq_start(&rcu_state.expedited_sequence);
  21 }
  22
  23 /*
  24  * Return then value that expedited-grace-period counter will have
  25  * at the end of the current grace period.
  26  */
  27 static __maybe_unused unsigned long rcu_exp_gp_seq_endval(void)
  28 {
  29         return rcu_seq_endval(&rcu_state.expedited_sequence);
  30 }
  31
  32 /*
  33  * Record the end of an expedited grace period.
  34  */
  35 static void rcu_exp_gp_seq_end(void)
  36 {
  37         rcu_seq_end(&rcu_state.expedited_sequence);
  38         smp_mb(); /* Ensure that consecutive grace periods serialize. */
  39 }
  40
  41 /*
  42  * Take a snapshot of the expedited-grace-period counter.
  43  */
  44 static unsigned long rcu_exp_gp_seq_snap(void)
  45 {
  46         unsigned long s;
  47
  48         smp_mb(); /* Caller's modifications seen first by other CPUs. */
  49         s = rcu_seq_snap(&rcu_state.expedited_sequence);
  50         trace_rcu_exp_grace_period(rcu_state.name, s, TPS("snap"));
  51         return s;
  52 }
  53
  54 /*
  55  * Given a counter snapshot from rcu_exp_gp_seq_snap(), return true
  56  * if a full expedited grace period has elapsed since that snapshot
  57  * was taken.
  58  */
  59 static bool rcu_exp_gp_seq_done(unsigned long s)
  60 {
  61         return rcu_seq_done(&rcu_state.expedited_sequence, s);
  62 }
  63
  64 /*
  65  * Reset the ->expmaskinit values in the rcu_node tree to reflect any
  66  * recent CPU-online activity.  Note that these masks are not cleared
  67  * when CPUs go offline, so they reflect the union of all CPUs that have
  68  * ever been online.  This means that this function normally takes its
  69  * no-work-to-do fastpath.
  70  */
  71 static void sync_exp_reset_tree_hotplug(void)
  72 {
  73         bool done;
  74         unsigned long flags;
  75         unsigned long mask;
  76         unsigned long oldmask;
  77         int ncpus = smp_load_acquire(&rcu_state.ncpus); /* Order vs. locking. */
  78         struct rcu_node *rnp;
  79         struct rcu_node *rnp_up;
  80
  81         /* If no new CPUs onlined since last time, nothing to do. */
  82         if (likely(ncpus == rcu_state.ncpus_snap))
  83                 return;
  84         rcu_state.ncpus_snap = ncpus;
  85
  86         /*
  87          * Each pass through the following loop propagates newly onlined
  88          * CPUs for the current rcu_node structure up the rcu_node tree.
  89          */
  90         rcu_for_each_leaf_node(rnp) {
  91                 raw_spin_lock_irqsave_rcu_node(rnp, flags);
  92                 if (rnp->expmaskinit == rnp->expmaskinitnext) {
  93                         raw_spin_unlock_irqrestore_rcu_node(rnp, flags);
  94                         continue;  /* No new CPUs, nothing to do. */
  95                 }
  96
  97                 /* Update this node's mask, track old value for propagation. */
  98                 oldmask = rnp->expmaskinit;
  99                 rnp->expmaskinit = rnp->expmaskinitnext;
 100                 raw_spin_unlock_irqrestore_rcu_node(rnp, flags);
 101
 102                 /* If was already nonzero, nothing to propagate. */
 103                 if (oldmask)
 104                         continue;
 105
 106                 /* Propagate the new CPU up the tree. */
 107                 mask = rnp->grpmask;
 108                 rnp_up = rnp->parent;
 109                 done = false;
 110                 while (rnp_up) {
 111                         raw_spin_lock_irqsave_rcu_node(rnp_up, flags);
 112                         if (rnp_up->expmaskinit)
 113                                 done = true;
 114                         rnp_up->expmaskinit |= mask;
 115                         raw_spin_unlock_irqrestore_rcu_node(rnp_up, flags);
 116                         if (done)
 117                                 break;
 118                         mask = rnp_up->grpmask;
 119                         rnp_up = rnp_up->parent;
 120                 }
 121         }
 122 }
 123
 124 /*
 125  * Reset the ->expmask values in the rcu_node tree in preparation for
 126  * a new expedited grace period.
 127  */
 128 static void __maybe_unused sync_exp_reset_tree(void)
 129 {
 130         unsigned long flags;
 131         struct rcu_node *rnp;
 132
 133         sync_exp_reset_tree_hotplug();
 134         rcu_for_each_node_breadth_first(rnp) {
 135                 raw_spin_lock_irqsave_rcu_node(rnp, flags);
 136                 WARN_ON_ONCE(rnp->expmask);
 137                 rnp->expmask = rnp->expmaskinit;
 138                 raw_spin_unlock_irqrestore_rcu_node(rnp, flags);
 139         }
 140 }
 141
 142 /*
 143  * Return non-zero if there is no RCU expedited grace period in progress
 144  * for the specified rcu_node structure, in other words, if all CPUs and
 145  * tasks covered by the specified rcu_node structure have done their bit
 146  * for the current expedited grace period.  Works only for preemptible
 147  * RCU -- other RCU implementation use other means.
 148  *
 149  * Caller must hold the specificed rcu_node structure's ->lock
 150  */
 151 static bool sync_rcu_preempt_exp_done(struct rcu_node *rnp)
 152 {
 153         raw_lockdep_assert_held_rcu_node(rnp);
 154
 155         return rnp->exp_tasks == NULL &&
 156                READ_ONCE(rnp->expmask) == 0;
 157 }
 158
 159 /*
 160  * Like sync_rcu_preempt_exp_done(), but this function assumes the caller
 161  * doesn't hold the rcu_node's ->lock, and will acquire and release the lock
 162  * itself
 163  */
 164 static bool sync_rcu_preempt_exp_done_unlocked(struct rcu_node *rnp)
 165 {
 166         unsigned long flags;
 167         bool ret;
 168
 169         raw_spin_lock_irqsave_rcu_node(rnp, flags);
 170         ret = sync_rcu_preempt_exp_done(rnp);
 171         raw_spin_unlock_irqrestore_rcu_node(rnp, flags);
 172
 173         return ret;
 174 }
 175
 176
 177 /*
 178  * Report the exit from RCU read-side critical section for the last task
 179  * that queued itself during or before the current expedited preemptible-RCU
 180  * grace period.  This event is reported either to the rcu_node structure on
 181  * which the task was queued or to one of that rcu_node structure's ancestors,
 182  * recursively up the tree.  (Calm down, calm down, we do the recursion
 183  * iteratively!)
 184  *
 185  * Caller must hold the specified rcu_node structure's ->lock.
 186  */
 187 static void __rcu_report_exp_rnp(struct rcu_node *rnp,
 188                                  bool wake, unsigned long flags)
 189         __releases(rnp->lock)
 190 {
 191         unsigned long mask;
 192
 193         for (;;) {
 194                 if (!sync_rcu_preempt_exp_done(rnp)) {
 195                         if (!rnp->expmask)
 196                                 rcu_initiate_boost(rnp, flags);
 197                         else
 198                                 raw_spin_unlock_irqrestore_rcu_node(rnp, flags);
 199                         break;
 200                 }
 201                 if (rnp->parent == NULL) {
 202                         raw_spin_unlock_irqrestore_rcu_node(rnp, flags);
 203                         if (wake) {
 204                                 smp_mb(); /* EGP done before wake_up(). */
 205                                 swake_up_one(&rcu_state.expedited_wq);
 206                         }
 207                         break;
 208                 }
 209                 mask = rnp->grpmask;
 210                 raw_spin_unlock_rcu_node(rnp); /* irqs remain disabled */
 211                 rnp = rnp->parent;
 212                 raw_spin_lock_rcu_node(rnp); /* irqs already disabled */
 213                 WARN_ON_ONCE(!(rnp->expmask & mask));
 214                 rnp->expmask &= ~mask;
 215         }
 216 }
 217
 218 /*
 219  * Report expedited quiescent state for specified node.  This is a
 220  * lock-acquisition wrapper function for __rcu_report_exp_rnp().
 221  */
 222 static void __maybe_unused rcu_report_exp_rnp(struct rcu_node *rnp, bool wake)
 223 {
 224         unsigned long flags;
 225
 226         raw_spin_lock_irqsave_rcu_node(rnp, flags);
 227         __rcu_report_exp_rnp(rnp, wake, flags);
 228 }
 229
 230 /*
 231  * Report expedited quiescent state for multiple CPUs, all covered by the
 232  * specified leaf rcu_node structure.
 233  */
 234 static void rcu_report_exp_cpu_mult(struct rcu_node *rnp,
 235                                     unsigned long mask, bool wake)
 236 {
 237         unsigned long flags;
 238
 239         raw_spin_lock_irqsave_rcu_node(rnp, flags);
 240         if (!(rnp->expmask & mask)) {
 241                 raw_spin_unlock_irqrestore_rcu_node(rnp, flags);
 242                 return;
 243         }
 244         rnp->expmask &= ~mask;
 245         __rcu_report_exp_rnp(rnp, wake, flags); /* Releases rnp->lock. */
 246 }
 247
 248 /*
 249  * Report expedited quiescent state for specified rcu_data (CPU).
 250  */
 251 static void rcu_report_exp_rdp(struct rcu_data *rdp)
 252 {
 253         WRITE_ONCE(rdp->deferred_qs, false);
 254         rcu_report_exp_cpu_mult(rdp->mynode, rdp->grpmask, true);
 255 }
 256
 257 /* Common code for work-done checking. */
 258 static bool sync_exp_work_done(unsigned long s)
 259 {
 260         if (rcu_exp_gp_seq_done(s)) {
 261                 trace_rcu_exp_grace_period(rcu_state.name, s, TPS("done"));
 262                 /* Ensure test happens before caller kfree(). */
 263                 smp_mb__before_atomic(); /* ^^^ */
 264                 return true;
 265         }
 266         return false;
 267 }
 268
 269 /*
 270  * Funnel-lock acquisition for expedited grace periods.  Returns true
 271  * if some other task completed an expedited grace period that this task
 272  * can piggy-back on, and with no mutex held.  Otherwise, returns false
 273  * with the mutex held, indicating that the caller must actually do the
 274  * expedited grace period.
 275  */
 276 static bool exp_funnel_lock(unsigned long s)
 277 {
 278         struct rcu_data *rdp = per_cpu_ptr(&rcu_data, raw_smp_processor_id());
 279         struct rcu_node *rnp = rdp->mynode;
 280         struct rcu_node *rnp_root = rcu_get_root();
 281
 282         /* Low-contention fastpath. */
 283         if (ULONG_CMP_LT(READ_ONCE(rnp->exp_seq_rq), s) &&
 284             (rnp == rnp_root ||
 285              ULONG_CMP_LT(READ_ONCE(rnp_root->exp_seq_rq), s)) &&
 286             mutex_trylock(&rcu_state.exp_mutex))
 287                 goto fastpath;
 288
 289         /*
 290          * Each pass through the following loop works its way up
 291          * the rcu_node tree, returning if others have done the work or
 292          * otherwise falls through to acquire ->exp_mutex.  The mapping
 293          * from CPU to rcu_node structure can be inexact, as it is just
 294          * promoting locality and is not strictly needed for correctness.
 295          */
 296         for (; rnp != NULL; rnp = rnp->parent) {
 297                 if (sync_exp_work_done(s))
 298                         return true;
 299
 300                 /* Work not done, either wait here or go up. */
 301                 spin_lock(&rnp->exp_lock);
 302                 if (ULONG_CMP_GE(rnp->exp_seq_rq, s)) {
 303
 304                         /* Someone else doing GP, so wait for them. */
 305                         spin_unlock(&rnp->exp_lock);
 306                         trace_rcu_exp_funnel_lock(rcu_state.name, rnp->level,
 307                                                   rnp->grplo, rnp->grphi,
 308                                                   TPS("wait"));
 309                         wait_event(rnp->exp_wq[rcu_seq_ctr(s) & 0x3],
 310                                    sync_exp_work_done(s));
 311                         return true;
 312                 }
 313                 rnp->exp_seq_rq = s; /* Followers can wait on us. */
 314                 spin_unlock(&rnp->exp_lock);
 315                 trace_rcu_exp_funnel_lock(rcu_state.name, rnp->level,
 316                                           rnp->grplo, rnp->grphi, TPS("nxtlvl"));
 317         }
 318         mutex_lock(&rcu_state.exp_mutex);
 319 fastpath:
 320         if (sync_exp_work_done(s)) {
 321                 mutex_unlock(&rcu_state.exp_mutex);
 322                 return true;
 323         }
 324         rcu_exp_gp_seq_start();
 325         trace_rcu_exp_grace_period(rcu_state.name, s, TPS("start"));
 326         return false;
 327 }
 328
 329 /*
 330  * Select the CPUs within the specified rcu_node that the upcoming
 331  * expedited grace period needs to wait for.
 332  */
 333 static void sync_rcu_exp_select_node_cpus(struct work_struct *wp)
 334 {
 335         int cpu;
 336         unsigned long flags;
 337         unsigned long mask_ofl_test;
 338         unsigned long mask_ofl_ipi;
 339         int ret;
 340         struct rcu_exp_work *rewp =
 341                 container_of(wp, struct rcu_exp_work, rew_work);
 342         struct rcu_node *rnp = container_of(rewp, struct rcu_node, rew);
 343
 344         raw_spin_lock_irqsave_rcu_node(rnp, flags);
 345
 346         /* Each pass checks a CPU for identity, offline, and idle. */
 347         mask_ofl_test = 0;
 348         for_each_leaf_node_cpu_mask(rnp, cpu, rnp->expmask) {
 349                 unsigned long mask = leaf_node_cpu_bit(rnp, cpu);
 350                 struct rcu_data *rdp = per_cpu_ptr(&rcu_data, cpu);
 351                 int snap;
 352
 353                 if (raw_smp_processor_id() == cpu ||
 354                     !(rnp->qsmaskinitnext & mask)) {
 355                         mask_ofl_test |= mask;
 356                 } else {
 357                         snap = rcu_dynticks_snap(rdp);
 358                         if (rcu_dynticks_in_eqs(snap))
 359                                 mask_ofl_test |= mask;
 360                         else
 361                                 rdp->exp_dynticks_snap = snap;
 362                 }
 363         }
 364         mask_ofl_ipi = rnp->expmask & ~mask_ofl_test;
 365
 366         /*
 367          * Need to wait for any blocked tasks as well.  Note that
 368          * additional blocking tasks will also block the expedited GP
 369          * until such time as the ->expmask bits are cleared.
 370          */
 371         if (rcu_preempt_has_tasks(rnp))
 372                 rnp->exp_tasks = rnp->blkd_tasks.next;
 373         raw_spin_unlock_irqrestore_rcu_node(rnp, flags);
 374
 375         /* IPI the remaining CPUs for expedited quiescent state. */
 376         for_each_leaf_node_cpu_mask(rnp, cpu, rnp->expmask) {
 377                 unsigned long mask = leaf_node_cpu_bit(rnp, cpu);
 378                 struct rcu_data *rdp = per_cpu_ptr(&rcu_data, cpu);
 379
 380                 if (!(mask_ofl_ipi & mask))
 381                         continue;
 382 retry_ipi:
 383                 if (rcu_dynticks_in_eqs_since(rdp, rdp->exp_dynticks_snap)) {
 384                         mask_ofl_test |= mask;
 385                         continue;
 386                 }
 387                 ret = smp_call_function_single(cpu, rcu_exp_handler, NULL, 0);
 388                 if (!ret) {
 389                         mask_ofl_ipi &= ~mask;
 390                         continue;
 391                 }
 392                 /* Failed, raced with CPU hotplug operation. */
 393                 raw_spin_lock_irqsave_rcu_node(rnp, flags);
 394                 if ((rnp->qsmaskinitnext & mask) &&
 395                     (rnp->expmask & mask)) {
 396                         /* Online, so delay for a bit and try again. */
 397                         raw_spin_unlock_irqrestore_rcu_node(rnp, flags);
 398                         trace_rcu_exp_grace_period(rcu_state.name, rcu_exp_gp_seq_endval(), TPS("selectofl"));
 399                         schedule_timeout_uninterruptible(1);
 400                         goto retry_ipi;
 401                 }
 402                 /* CPU really is offline, so we can ignore it. */
 403                 if (!(rnp->expmask & mask))
 404                         mask_ofl_ipi &= ~mask;
 405                 raw_spin_unlock_irqrestore_rcu_node(rnp, flags);
 406         }
 407         /* Report quiescent states for those that went offline. */
 408         mask_ofl_test |= mask_ofl_ipi;
 409         if (mask_ofl_test)
 410                 rcu_report_exp_cpu_mult(rnp, mask_ofl_test, false);
 411 }
 412
 413 /*
 414  * Select the nodes that the upcoming expedited grace period needs
 415  * to wait for.
 416  */
 417 static void sync_rcu_exp_select_cpus(void)
 418 {
 419         int cpu;
 420         struct rcu_node *rnp;
 421
 422         trace_rcu_exp_grace_period(rcu_state.name, rcu_exp_gp_seq_endval(), TPS("reset"));
 423         sync_exp_reset_tree();
 424         trace_rcu_exp_grace_period(rcu_state.name, rcu_exp_gp_seq_endval(), TPS("select"));
 425
 426         /* Schedule work for each leaf rcu_node structure. */
 427         rcu_for_each_leaf_node(rnp) {
 428                 rnp->exp_need_flush = false;
 429                 if (!READ_ONCE(rnp->expmask))
 430                         continue; /* Avoid early boot non-existent wq. */
 431                 if (!READ_ONCE(rcu_par_gp_wq) ||
 432                     rcu_scheduler_active != RCU_SCHEDULER_RUNNING ||
 433                     rcu_is_last_leaf_node(rnp)) {
 434                         /* No workqueues yet or last leaf, do direct call. */
 435                         sync_rcu_exp_select_node_cpus(&rnp->rew.rew_work);
 436                         continue;
 437                 }
 438                 INIT_WORK(&rnp->rew.rew_work, sync_rcu_exp_select_node_cpus);
 439                 cpu = find_next_bit(&rnp->ffmask, BITS_PER_LONG, -1);
 440                 /* If all offline, queue the work on an unbound CPU. */
 441                 if (unlikely(cpu > rnp->grphi - rnp->grplo))
 442                         cpu = WORK_CPU_UNBOUND;
 443                 else
 444                         cpu += rnp->grplo;
 445                 queue_work_on(cpu, rcu_par_gp_wq, &rnp->rew.rew_work);
 446                 rnp->exp_need_flush = true;
 447         }
 448
 449         /* Wait for workqueue jobs (if any) to complete. */
 450         rcu_for_each_leaf_node(rnp)
 451                 if (rnp->exp_need_flush)
 452                         flush_work(&rnp->rew.rew_work);
 453 }
 454
 455 static void synchronize_sched_expedited_wait(void)
 456 {
 457         int cpu;
 458         unsigned long jiffies_stall;
 459         unsigned long jiffies_start;
 460         unsigned long mask;
 461         int ndetected;
 462         struct rcu_node *rnp;
 463         struct rcu_node *rnp_root = rcu_get_root();
 464         int ret;
 465
 466         trace_rcu_exp_grace_period(rcu_state.name, rcu_exp_gp_seq_endval(), TPS("startwait"));
 467         jiffies_stall = rcu_jiffies_till_stall_check();
 468         jiffies_start = jiffies;
 469
 470         for (;;) {
 471                 ret = swait_event_timeout_exclusive(
 472                                 rcu_state.expedited_wq,
 473                                 sync_rcu_preempt_exp_done_unlocked(rnp_root),
 474                                 jiffies_stall);
 475                 if (ret > 0 || sync_rcu_preempt_exp_done_unlocked(rnp_root))
 476                         return;
 477                 WARN_ON(ret < 0);  /* workqueues should not be signaled. */
 478                 if (rcu_cpu_stall_suppress)
 479                         continue;
 480                 panic_on_rcu_stall();
 481                 pr_err("INFO: %s detected expedited stalls on CPUs/tasks: {",
 482                        rcu_state.name);
 483                 ndetected = 0;
 484                 rcu_for_each_leaf_node(rnp) {
 485                         ndetected += rcu_print_task_exp_stall(rnp);
 486                         for_each_leaf_node_possible_cpu(rnp, cpu) {
 487                                 struct rcu_data *rdp;
 488
 489                                 mask = leaf_node_cpu_bit(rnp, cpu);
 490                                 if (!(rnp->expmask & mask))
 491                                         continue;
 492                                 ndetected++;
 493                                 rdp = per_cpu_ptr(&rcu_data, cpu);
 494                                 pr_cont(" %d-%c%c%c", cpu,
 495                                         "O."[!!cpu_online(cpu)],
 496                                         "o."[!!(rdp->grpmask & rnp->expmaskinit)],
 497                                         "N."[!!(rdp->grpmask & rnp->expmaskinitnext)]);
 498                         }
 499                 }
 500                 pr_cont(" } %lu jiffies s: %lu root: %#lx/%c\n",
 501                         jiffies - jiffies_start, rcu_state.expedited_sequence,
 502                         rnp_root->expmask, ".T"[!!rnp_root->exp_tasks]);
 503                 if (ndetected) {
 504                         pr_err("blocking rcu_node structures:");
 505                         rcu_for_each_node_breadth_first(rnp) {
 506                                 if (rnp == rnp_root)
 507                                         continue; /* printed unconditionally */
 508                                 if (sync_rcu_preempt_exp_done_unlocked(rnp))
 509                                         continue;
 510                                 pr_cont(" l=%u:%d-%d:%#lx/%c",
 511                                         rnp->level, rnp->grplo, rnp->grphi,
 512                                         rnp->expmask,
 513                                         ".T"[!!rnp->exp_tasks]);
 514                         }
 515                         pr_cont("\n");
 516                 }
 517                 rcu_for_each_leaf_node(rnp) {
 518                         for_each_leaf_node_possible_cpu(rnp, cpu) {
 519                                 mask = leaf_node_cpu_bit(rnp, cpu);
 520                                 if (!(rnp->expmask & mask))
 521                                         continue;
 522                                 dump_cpu_task(cpu);
 523                         }
 524                 }
 525                 jiffies_stall = 3 * rcu_jiffies_till_stall_check() + 3;
 526         }
 527 }
 528
 529 /*
 530  * Wait for the current expedited grace period to complete, and then
 531  * wake up everyone who piggybacked on the just-completed expedited
 532  * grace period.  Also update all the ->exp_seq_rq counters as needed
 533  * in order to avoid counter-wrap problems.
 534  */
 535 static void rcu_exp_wait_wake(unsigned long s)
 536 {
 537         struct rcu_node *rnp;
 538
 539         synchronize_sched_expedited_wait();
 540         rcu_exp_gp_seq_end();
 541         trace_rcu_exp_grace_period(rcu_state.name, s, TPS("end"));
 542
 543         /*
 544          * Switch over to wakeup mode, allowing the next GP, but -only- the
 545          * next GP, to proceed.
 546          */
 547         mutex_lock(&rcu_state.exp_wake_mutex);
 548
 549         rcu_for_each_node_breadth_first(rnp) {
 550                 if (ULONG_CMP_LT(READ_ONCE(rnp->exp_seq_rq), s)) {
 551                         spin_lock(&rnp->exp_lock);
 552                         /* Recheck, avoid hang in case someone just arrived. */
 553                         if (ULONG_CMP_LT(rnp->exp_seq_rq, s))
 554                                 rnp->exp_seq_rq = s;
 555                         spin_unlock(&rnp->exp_lock);
 556                 }
 557                 smp_mb(); /* All above changes before wakeup. */
 558                 wake_up_all(&rnp->exp_wq[rcu_seq_ctr(rcu_state.expedited_sequence) & 0x3]);
 559         }
 560         trace_rcu_exp_grace_period(rcu_state.name, s, TPS("endwake"));
 561         mutex_unlock(&rcu_state.exp_wake_mutex);
 562 }
 563
 564 /*
 565  * Common code to drive an expedited grace period forward, used by
 566  * workqueues and mid-boot-time tasks.
 567  */
 568 static void rcu_exp_sel_wait_wake(unsigned long s)
 569 {
 570         /* Initialize the rcu_node tree in preparation for the wait. */
 571         sync_rcu_exp_select_cpus();
 572
 573         /* Wait and clean up, including waking everyone. */
 574         rcu_exp_wait_wake(s);
 575 }
 576
 577 /*
 578  * Work-queue handler to drive an expedited grace period forward.
 579  */
 580 static void wait_rcu_exp_gp(struct work_struct *wp)
 581 {
 582         struct rcu_exp_work *rewp;
 583
 584         rewp = container_of(wp, struct rcu_exp_work, rew_work);
 585         rcu_exp_sel_wait_wake(rewp->rew_s);
 586 }
 587
 588 #ifdef CONFIG_PREEMPT_RCU
 589
 590 /*
 591  * Remote handler for smp_call_function_single().  If there is an
 592  * RCU read-side critical section in effect, request that the
 593  * next rcu_read_unlock() record the quiescent state up the
 594  * ->expmask fields in the rcu_node tree.  Otherwise, immediately
 595  * report the quiescent state.
 596  */
 597 static void rcu_exp_handler(void *unused)
 598 {
 599         unsigned long flags;
 600         struct rcu_data *rdp = this_cpu_ptr(&rcu_data);
 601         struct rcu_node *rnp = rdp->mynode;
 602         struct task_struct *t = current;
 603
 604         /*
 605          * First, the common case of not being in an RCU read-side
 606          * critical section.  If also enabled or idle, immediately
 607          * report the quiescent state, otherwise defer.
 608          */
 609         if (!t->rcu_read_lock_nesting) {
 610                 if (!(preempt_count() & (PREEMPT_MASK | SOFTIRQ_MASK)) ||
 611                     rcu_dynticks_curr_cpu_in_eqs()) {
 612                         rcu_report_exp_rdp(rdp);
 613                 } else {
 614                         rdp->deferred_qs = true;
 615                         set_tsk_need_resched(t);
 616                         set_preempt_need_resched();
 617                 }
 618                 return;
 619         }
 620
 621         /*
 622          * Second, the less-common case of being in an RCU read-side
 623          * critical section.  In this case we can count on a future
 624          * rcu_read_unlock().  However, this rcu_read_unlock() might
 625          * execute on some other CPU, but in that case there will be
 626          * a future context switch.  Either way, if the expedited
 627          * grace period is still waiting on this CPU, set ->deferred_qs
 628          * so that the eventual quiescent state will be reported.
 629          * Note that there is a large group of race conditions that
 630          * can have caused this quiescent state to already have been
 631          * reported, so we really do need to check ->expmask.
 632          */
 633         if (t->rcu_read_lock_nesting > 0) {
 634                 raw_spin_lock_irqsave_rcu_node(rnp, flags);
 635                 if (rnp->expmask & rdp->grpmask) {
 636                         rdp->deferred_qs = true;
 637                         t->rcu_read_unlock_special.b.exp_hint = true;
 638                 }
 639                 raw_spin_unlock_irqrestore_rcu_node(rnp, flags);
 640                 return;
 641         }
 642
 643         /*
 644          * The final and least likely case is where the interrupted
 645          * code was just about to or just finished exiting the RCU-preempt
 646          * read-side critical section, and no, we can't tell which.
 647          * So either way, set ->deferred_qs to flag later code that
 648          * a quiescent state is required.
 649          *
 650          * If the CPU is fully enabled (or if some buggy RCU-preempt
 651          * read-side critical section is being used from idle), just
 652          * invoke rcu_preempt_deferred_qs() to immediately report the
 653          * quiescent state.  We cannot use rcu_read_unlock_special()
 654          * because we are in an interrupt handler, which will cause that
 655          * function to take an early exit without doing anything.
 656          *
 657          * Otherwise, force a context switch after the CPU enables everything.
 658          */
 659         rdp->deferred_qs = true;
 660         if (!(preempt_count() & (PREEMPT_MASK | SOFTIRQ_MASK)) ||
 661             WARN_ON_ONCE(rcu_dynticks_curr_cpu_in_eqs())) {
 662                 rcu_preempt_deferred_qs(t);
 663         } else {
 664                 set_tsk_need_resched(t);
 665                 set_preempt_need_resched();
 666         }
 667 }
 668
 669 /* PREEMPT=y, so no PREEMPT=n expedited grace period to clean up after. */
 670 static void sync_sched_exp_online_cleanup(int cpu)
 671 {
 672 }
 673
 674 /*
 675  * Scan the current list of tasks blocked within RCU read-side critical
 676  * sections, printing out the tid of each that is blocking the current
 677  * expedited grace period.
 678  */
 679 static int rcu_print_task_exp_stall(struct rcu_node *rnp)
 680 {
 681         struct task_struct *t;
 682         int ndetected = 0;
 683
 684         if (!rnp->exp_tasks)
 685                 return 0;
 686         t = list_entry(rnp->exp_tasks->prev,
 687                        struct task_struct, rcu_node_entry);
 688         list_for_each_entry_continue(t, &rnp->blkd_tasks, rcu_node_entry) {
 689                 pr_cont(" P%d", t->pid);
 690                 ndetected++;
 691         }
 692         return ndetected;
 693 }
 694
 695 #else /* #ifdef CONFIG_PREEMPT_RCU */
 696
 697 /* Invoked on each online non-idle CPU for expedited quiescent state. */
 698 static void rcu_exp_handler(void *unused)
 699 {
 700         struct rcu_data *rdp;
 701         struct rcu_node *rnp;
 702
 703         rdp = this_cpu_ptr(&rcu_data);
 704         rnp = rdp->mynode;
 705         if (!(READ_ONCE(rnp->expmask) & rdp->grpmask) ||
 706             __this_cpu_read(rcu_data.cpu_no_qs.b.exp))
 707                 return;
 708         if (rcu_is_cpu_rrupt_from_idle()) {
 709                 rcu_report_exp_rdp(this_cpu_ptr(&rcu_data));
 710                 return;
 711         }
 712         __this_cpu_write(rcu_data.cpu_no_qs.b.exp, true);
 713         /* Store .exp before .rcu_urgent_qs. */
 714         smp_store_release(this_cpu_ptr(&rcu_data.rcu_urgent_qs), true);
 715         set_tsk_need_resched(current);
 716         set_preempt_need_resched();
 717 }
 718
 719 /* Send IPI for expedited cleanup if needed at end of CPU-hotplug operation. */
 720 static void sync_sched_exp_online_cleanup(int cpu)
 721 {
 722         struct rcu_data *rdp;
 723         int ret;
 724         struct rcu_node *rnp;
 725
 726         rdp = per_cpu_ptr(&rcu_data, cpu);
 727         rnp = rdp->mynode;
 728         if (!(READ_ONCE(rnp->expmask) & rdp->grpmask))
 729                 return;
 730         ret = smp_call_function_single(cpu, rcu_exp_handler, NULL, 0);
 731         WARN_ON_ONCE(ret);
 732 }
 733
 734 /*
 735  * Because preemptible RCU does not exist, we never have to check for
 736  * tasks blocked within RCU read-side critical sections that are
 737  * blocking the current expedited grace period.
 738  */
 739 static int rcu_print_task_exp_stall(struct rcu_node *rnp)
 740 {
 741         return 0;
 742 }
 743
 744 #endif /* #else #ifdef CONFIG_PREEMPT_RCU */
 745
 746 /**
 747  * synchronize_rcu_expedited - Brute-force RCU grace period
 748  *
 749  * Wait for an RCU grace period, but expedite it.  The basic idea is to
 750  * IPI all non-idle non-nohz online CPUs.  The IPI handler checks whether
 751  * the CPU is in an RCU critical section, and if so, it sets a flag that
 752  * causes the outermost rcu_read_unlock() to report the quiescent state
 753  * for RCU-preempt or asks the scheduler for help for RCU-sched.  On the
 754  * other hand, if the CPU is not in an RCU read-side critical section,
 755  * the IPI handler reports the quiescent state immediately.
 756  *
 757  * Although this is a greate improvement over previous expedited
 758  * implementations, it is still unfriendly to real-time workloads, so is
 759  * thus not recommended for any sort of common-case code.  In fact, if
 760  * you are using synchronize_rcu_expedited() in a loop, please restructure
 761  * your code to batch your updates, and then Use a single synchronize_rcu()
 762  * instead.
 763  *
 764  * This has the same semantics as (but is more brutal than) synchronize_rcu().
 765  */
 766 void synchronize_rcu_expedited(void)
 767 {
 768         struct rcu_data *rdp;
 769         struct rcu_exp_work rew;
 770         struct rcu_node *rnp;
 771         unsigned long s;
 772
 773         RCU_LOCKDEP_WARN(lock_is_held(&rcu_bh_lock_map) ||
 774                          lock_is_held(&rcu_lock_map) ||
 775                          lock_is_held(&rcu_sched_lock_map),
 776                          "Illegal synchronize_rcu_expedited() in RCU read-side critical section");
 777
 778         /* Is the state is such that the call is a grace period? */
 779         if (rcu_blocking_is_gp())
 780                 return;
 781
 782         /* If expedited grace periods are prohibited, fall back to normal. */
 783         if (rcu_gp_is_normal()) {
 784                 wait_rcu_gp(call_rcu);
 785                 return;
 786         }
 787
 788         /* Take a snapshot of the sequence number.  */
 789         s = rcu_exp_gp_seq_snap();
 790         if (exp_funnel_lock(s))
 791                 return;  /* Someone else did our work for us. */
 792
 793         /* Ensure that load happens before action based on it. */
 794         if (unlikely(rcu_scheduler_active == RCU_SCHEDULER_INIT)) {
 795                 /* Direct call during scheduler init and early_initcalls(). */
 796                 rcu_exp_sel_wait_wake(s);
 797         } else {
 798                 /* Marshall arguments & schedule the expedited grace period. */
 799                 rew.rew_s = s;
 800                 INIT_WORK_ONSTACK(&rew.rew_work, wait_rcu_exp_gp);
 801                 queue_work(rcu_gp_wq, &rew.rew_work);
 802         }
 803
 804         /* Wait for expedited grace period to complete. */
 805         rdp = per_cpu_ptr(&rcu_data, raw_smp_processor_id());
 806         rnp = rcu_get_root();
 807         wait_event(rnp->exp_wq[rcu_seq_ctr(s) & 0x3],
 808                    sync_exp_work_done(s));
 809         smp_mb(); /* Workqueue actions happen before return. */
 810
 811         /* Let the next expedited grace period start. */
 812         mutex_unlock(&rcu_state.exp_mutex);
 813 }
 814 EXPORT_SYMBOL_GPL(synchronize_rcu_expedited);